DE2755726A1

DE2755726A1 - Schmierfett, enthaltend einen polyharnstoff als verdickungsmittel

Info

Publication number: DE2755726A1
Application number: DE19772755726
Authority: DE
Inventors: Gerard Paul Caruso
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1976-12-16
Filing date: 1977-12-14
Publication date: 1978-06-22
Also published as: FR2374410A1; GB1564557A; JPS5375202A; SE7714227L; FR2374410B1

Description

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. Den Haag, Niederlande

Schmierfett, enthaltend einen Polyharnstoff als Verdickungsmittel

beanspruchte Prioritäten:

16. Dezember 1976 - V.St.A. - Nr. 751 413 und 751 765

In letzter Zeit hat die Forderung immer mehr an Bedeutung gewonnen, dass Schmierfette während längerer Zeiträume auch bei hohen Temperaturen eine angemessene Schmierwirkung gewährleisten sollen. Aus diesem Grund sind Schmiermittel mit einer Vielzahl organischer Verdickungsmittel entwickelt worden, beispielsweise solche, welche Verdickungsmittel mit mehreren Ureido- oder Harnstoff gruppen enthalten. Hierzu wird auf die üS-PSen 3 242 210, 3 243 372 und 3 401 027 verwiesen, in welchen für die Schmierfettverdickung geeignete Polyharnstoffe beschrieben werden, die man durch Umsetzen einer drei Komponenten enthaltenden Mischung erhält, nämlich durch Umsetzen eines Monoamine, eines Diamine und

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eines Diisocyanate oder eines Monoisocyanate, eines Diisocyanate und eines Diamins. Im allgemeinen besteht ein solches Reaktionsprodukt aus einer Mischung einzelner Harnstoffgruppen enthaltender Komponenten variierender Kettenlänge und mit variierendem Harnstoff gehalt. Durch sorgfältige Kontrolle der Reaktionsvariablen, beispielsweise der relativen Mengenanteile der verwendeten Reaktanten, der Reaktionstemperatur sowie der Mischgeschwindigkeit und der Reihenfolge des Vermischens der Reaktanten lässt sich im allgemeinen ein Produkt erhalten, welches im wesentlichen nur eine einzige Polyharnstoffkomponente enthält. Diese Bildungsreaktion des Polyharnstoffs wird vorzugsweise in situ in dem Schmierfettbasisöl durchgeführt und das erhaltene Reaktionsprodukt kann dann direkt als Schmierfettverdickungsmittel verwendet werden.

Obwohl solche mit Polyharnstoffen verdickte Schmierfette den früher verwendeten Schmierfetten unter scharfen Anwendungsgedingungen in vieler Hinsicht überlegen sind, insbesondere was die Aufrechterhaltung der Schmierfettkonsistenz bei hohen Temperaturen anbetrifft, zeigen solche Harnstoffschmierfette doch auch schwerwiegende Nachteile, wodurch ihre Anwendbarkeit unter praktischen Einsatzbedingungen wesentlich beschränkt wird. Beispielsweise behalten zwar solche mit Polyharnstoffen verdickte Schmierfette auch bei hohen Temperaturen von 70°C und darüber sowie unter hoher oder niedriger Scherbeanspruchung ihre ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften im allgemeinen bei, sie neigen jedoch zum Erweichen, wenn sie bei

.m Bereich von 2C 809825/0847

Umgebungstemperaturen im Bereich von 20 bis 3O°C nur einer

niedrigen Scherung unterworfen werden. Tatsächlich kann diese Neigung zum Weichwerden bei Umgebungstemperatur und niedriger Scherbeanspruchung solche Ausmasse annehmen, dass infolge einer mechanischen Bearbeitung unter diesen Bedingungen die Penetration so stark beeinflusst wird, dass die Schmierfette beispielsweise von der Penetrationsgruppe Nr. 2 NLGI (Standardeinteilung des US-National Lubricating Grease Instituts) in die Penetrationsgruppe Nr. 1 NLGI absinken. Diese Veränderung des Penetrationsverhaltens bei Umgebungstemperatur und niedriger Scherbeanspruchung ist besonders unerwünscht, denn ein solches Verhalten kann auch unter praktischen Anwendungsbedingungen auftreten, wenn beispielsweise das Schmierfett von dem ursprünglichen Transportbehälter entnommen oder in anderer Weise gerührt oder gehandhabt wird. Demgemäss kann die übliche Handhabung des Schmierfettes. Jois es zum Endverbraucher gelangt, dazu führen, dass sich die Konsistenz des Fettes in einem solchen Ausmass verändert hat, dass es für den beabsichtigten Anwendungszweck nicht mehr die erforderliche Penetration aufweist. Obwohl diese Veränderung in der Konsistenz in dem Sinn reversibel ist, dass das erweichte Fett bei einer Scherbehandlung bei hohen Temperaturen unter Bedingungen,wie sie bei der Herstellung des.Schmierfettes ursprünglich angewendet wurden, wieder seine alte.Konsistenz annehmen kann. Dies bedingt jedoch in der Praxis öfters, dass das erweichte' Schmierfett zu dem Hersteller zurückgesandt werden muss, damit dieser ·■ «rneut behandelt. ,

Ein weiterer Nachteil von mit Polyharnstoffen verdickten Schmierfetten besteht darin, dass sie eine Rostbildung nur in geringem

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Ausmass verhindern, was zu Schwierigkeiten insbesondere dann führt, wenn das Schmiermittel unter korrosiven Umgebungsbedingungen zum Einsatz kommen soll. Obwohl schon die verschiedensten Zusatzstoffe empfohlen worden sind, um dieses Problem zu lösen, können doch übliche Rostinhibitoren andere wünschenswerte Schmierfetteigenschaften auch nachteilig beeinflussen. Beispielsweise führen einige Zusatzstoffe dazu, dass das Schmierfett weich wird, oder sie zeigen einzig und allein eine Wirkung als Rostinhibitoren (vgl. US-PS 3 868 329), so dass es in einem solchen Fall not- · wendig ist, einem Vollschmierfett auch noch weitere Zusatzstoffe einzuverleiben.

Es bestand daher ein Bedarf nach der Entwicklung eines Schmierfettes auf der Basis eines Polyharnstoffverdickungsraittels mit einem Gehalt an einem Mehrzweckzusatzstoff, der sowohl die mechanischen als auch die chemischen Eigenschaften des fertigen Schmierfettes verbessern würde. Diese technische Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst und es wird ein verbessertes Schmierfett auf der Basis eines Polyharnstoffverdickungsmittels zur Verfügung gestellt, welches einen mehrfunktionellen Zusatzstoff enthält, der sowohl die mechanischen als auch.die chemischen Eigenschaften des Vollschmierfettes verbessert.

Insbesondere werden gemäss der Erfindung mit Polyharnstoffen verdickte Schmierfette zur Verfügung gestellt, welche sowohl eine verbesserte mechanische Stabilität bei Umgebungstemperatur ala auch eine erhöhte Resistenz gegenüber Rostbildung aufweisen.

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Das erfindungsgemässe Schmierfett enthält einen grösseren Anteil eines Basisschmieröls .und einen zur Erzielung der Fettstruktur ausreichenden Anteil eines Verdickungsmittels auf Basis eines Polyharnstoffe und ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen kleineren Anteil eines acylierten Alkylenpolyamins oder einer Mischung solcher acylierter Polyamine der nachstehenden Formel I enthält

/N-(A- H)_n- A - Η' z' ^NZ

in der A eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuteten eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist, X ein Wasserstoffatom ist oder die gleiche Bedeutung wie Z hat, Y ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen oder Z bedeutet, Z eine Alkanoyl-, Hydroxyalkanoyl^ Alkenoyl- oder Hydroxyalkenoylgruppe mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen, die Hexahydrobenzoylgruppe, eine Cycloalkylalkanoylgruppe mit 5 bis 28 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppe der nachstehenden Formel II bedeutet

c - H - CH₀CO - ^(II)

It ^C

R¹

in der R eine Alkylgruppe mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen und R* Wasserstoff bzw. eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist.

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Bevorzugt werden im Rahmen der Erfindung acylierte Polyamine als Zusatzstoffe der angegebenen Formel I, in der Z eine Alkanoyl-, eine Hydroxyalkanoyl-, eine Alkenoyl- oder eine Hydroxyalkenoylgruppe mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, die Hexahydrobenzoylgruppe oder eine Cycloalkylalkanoylgruppe mit 6 bis 23 Kohlenstoffatomen

Die erfindungsgemässen Schmierfette weisen mehrere Vorteile auf. So zeigen sie nicht nur eine verbesserte mechanische Stabilität bei Umgebungstemperatur und verbessertes Verhalten bezüglich der Rostverhinderung sondern die Zusatzstoffe in Form acylierter Polyamine erhöhen auch die Wirksamkeit der Polyharnstoffe als Verdickungsmittel, so dass geringere Anteile dieses Verdickungsmittel s erforderlich sind, um ein Basisschmieröl bis zu einem vorgegebenen Penetrationswert zu verdicken. Diese Erhöhung der Schmierfettausbeute_/ bezogen auf die Menge des eingesetzten Polyharnstoffverdickungsmittels-hat noch den weiteren Vorteil, dass die Tieftemperatureigenschaft des Schmierfettes günstig beeinfluss werden, weil der Gehalt an Verdickungsmittel herabgesetzt und dadurch der ölanteil im Verhältnis erhöht wird. Weitere Vorteile ergeben sich daraus, dass die erfindungsgemässen acylierten Polyamin-Zusatzstoffe als eine Art brückenbildendes Lösungsmittel in den Schmierfetten zu wirken scheinen, wodurch sich die Opazität der fertigen Schmierfette verringert. Aueserdem lassen sich die erfindungsgeroässen Schmierfette ,sehr einfach herstellen. Wenn der Zusatzstoff in Form des acylierten Polyamine

während der Herstellung des Schmierfettes zu einem Celtpunkt cu den anderen Komponenten zugesetzt wird, ehe die sonst übliche

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Hochdruckhomogenisierung des Schmierfettes durchgeführt wird, dann scheint der Zusatzstoff als sehr wirksames Dispergiermittel zu wirken und ermöglicht es dadurch, eine glatte Schmierfettstruktur zu erhalten, ohne dass die sonst übliche kostspielige Homogenisierungsbehandlung durchgeführt zu werden braucht. Schliesslich sei angemerkt, dass die erfindungsgemässen Schmierfette vollkommen aschefrei sind.

Die als multifunktionelle Zusatzstoffe verwendeten acylierten AlkylenpoIyamine sind ganz allgemein zu kennzeichnen als Öllösliche Amide, die mindestens 2 Acylgruppen je Molekül enthalten. Sehr gut geeignete acylierte Alkylenpoylamine können aus Alkylenpolyaminen der nachstehenden Formel hergestellt werden

\
J>H- (A-HH)_nMH₂ ^; (HD

in der A eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, Υ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellt und η eine ganze Zahl von 0 bis 1st. Vorzugsweise leiten sich die erfindungsgemässen Polyamid- zutatzatoffe von Alkylenaminen der Formel III ab, in der A eine Alkylengruppe Mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen bedeutet und η eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, d.h» dass diese Polyamine 1 bis 3 Alkylenaminelnheiten enthalten. Die Zusatzstoffe lassen sich herstellen, indem man eine organische Carbonsäure, welche die Acylgruppe Z liefert,mit eine« Polyamiη der angegebenen Art umsetzt. Vorzugsweise werden hierfür Alkansäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Hydroxyalkansäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoff-

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ORIGINAL INSPECTED

atomen, Hydroxyalkensäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Hexahydrobenzoesäure, Cycloalkylalkancarbonsäuren mit 6 bis 23 Kohlenstoffatomen oder eine Säure der nachstehenden Formel IV eingesetzt.

Bei dem erfindungsgemässen multifunktionellen Additiv kann es sich um eine einzige Komponente handeln, die aus der Umsetzung zwischen einem Amiη und einer Säure entstanden ist, das Reaktionsprodukt kann jedoch auch aus einem Amiη und.mehr als einer Säure, aus einer Mischung von Aminen und einer einzigen Säure oder aus einer Mischung von Aminen mit einer Mischung von Säuren gebildet 'werden.

Bevorzugte Amine, von denen sich'die neuen Zusatzstoffe ableiten sind Xthyl^fwHamijl·, Propylendiamin, Talg-propylendiamin, DiäthylentriaiRin und Triäthylentetramin. Als Reaktionskoaponenten bevorzugte Säuren sind Caproneäure, Laurinsäure, 2-Äthylhexancarbonsäure, ölsäure, Tallölfettsäure, Stearinsäur·, Linolensäure, 2-Methylpentancartonsäure, Ricinolsäure, Naphthenslure, Cyclopentylessigsäure, Oleylsarcosin, Lauroylearcosin, Cocoyl-•arcosin und Stearoylsarcosin. , ,-

Die erfindungsgemässen Zusatzstoffe in Form der acylierten Polyamine lassen sich herstellen,indem man ein oder mehrere der vor-

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■■/-

stehend beschriebenen Alkylenamine bei atmosphärischem Druck oder höherem Druck mit einer oder mehreren der angegebenen Säuren vermischt und diese Mischung gleichzeitig erhitzt. Im allgemeinen werden bei Temperaturen im Bereich von 75 bis etwa 190°C befriedigende Ergebnisse erhalten, wobei ein Temperaturbereich von etwa 85 bis 95°C bevorzugt ist. Die Reaktanten werden im allgemeinen in Molverhältnissen von Amin zu Säure im Bereich von 1:2 bis 1:6 eingesetzt, wobei Reaktantenverhältnisse von 1:2 bis 1:4 bevorzugt sind. Das Erhitzen wird so lange fortgesetzt, bis die Reaktion praktisch vollständig zu. Ende abgelaufen ist, was daran erkennbar ist, dass aus der Reaktionsmischung kein Wasser mehr

i
freigesetzt wird.

Als Zusatzstoffe geeignete Amide lassen sich auch erhalten, indem man ein. Alkylenamin oder Polyamin mit Talgölfettsäure oder Ölsäure umsetzt. Besonders bevorzugte Polyamid-Zusatzstoffe sind: TaIg-I,3-propylendiamindioleat und 1,3-Propylendiamindinaphthenat.

Die erfindungsgemässen Schmierfette können in an sich üblicher Heise hergestellt werden. Hierzu wird auf die Beschreibung der US-PS 3 242 210 verwiesen, wo im einzelnen die Herstellung eines mit Polyharnstoff verdickten Schmierfettes erläutert wird. Ein solches Schmierfett eignet sich als Basisschmierfett im Rahmen der vorliegenden Erfindung.. .

Um eine gleichmässige korrosionsverhindernde Wirkung und einen gleichmässigen Härtungseffekt sicherzustellen, werden die Zusatz-

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stoffe In Form der acylierten Alkylenpoylamine vorzugsweise dem mit einem Polyharnstoff hergestellten Schmierfett erst zugesetzt, nachdem die Bildungsreaktion des Polyharnstoffs aus Monoamin, Isocyanat bzw. Diisocyanat und Diamin vollständig zu Ende abgelaufen ist.Wenn man den Zusatzstoff zu einem solchen Zeitpunkt zusetzt, vermeidet man Nebenreaktionen der Isocyanate in der Reaktionsmischung mit den Aminogruppen der Zusatzstoffe. Die erfindungsgmässen Zusatzstoffe können jedoch zu jedem beliebigen Zeitpunkt einverleibt werden, nachdm sich die Schmierfettstruktur erst einmal gebildet hat. Beispielsweise kann man den Zusatzstoff unmittelbar im Anschluss an den Ablauf der Polyharnstof fbildungsreaktion zusetzen, so dass man dann nur einen einzigen Mischkessel benötigt, doch kann der Zusatzstoff auch einem vorher hergestellten Basisschmierfett nachträglich einverleibt werden'. Solche Schmierfette können auch noch andere Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise Hilfszusatzstoffe, wie s'ulfurierte ölfettsäuren oder chlorierte Paraffinwachse, ferner Antioxidantien, wie Phenyl- O(-naphthylamin und Di-iso-octyldlphenylamin. ferner Antikorrosionsmittel fUr Kupfer, z.B.3-Amino-l,2,4-triazol. Auch können den Schmierfetten Pour-point-Erniedrigungsmittel einverleibt werden, wie Polymethacrylate.

Die wirksame Menge oder erforderliche Konzentration der erfindungsgemässen Zusatzstoffe zu dem durch einen Polyharnstoff verdickten Schmierfett hängt in gewissem Ausmass davon ab, welche Mehrzweckeigenschaften für eine bestimmte Anwendung am meisten erwünscht sind, z.B. die Roetverhinderung, die Stabilität bei niedriger Temperatur und niedriger Schereinwirkung,

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-J-

eine Verbesserung der Durchsichtigkeit oder eine Erhöhung der Verdickungswirkung des Verdickungsmittels. üblicherweise können die acylierten Polyamine in Konzentrationen von etwa 0,5 bis etwa 10 Gewichtsprozent eingesetzt werden, bezogen auf das Gewicht des fertigen Schmiermittels, wobei Additivkonzentrationen von etwa 2 bis 10 Gewichtsprozent bevorzugt sind.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1

Es wird ein mit Polyharnstoff verdicktes Schmierfett gemäss der folgenden Rezeptur hergestellt:

Basisschmierfett (Verdickungsmittel": Polyharnstoff)

Komponenten	Gewichtsprozent
Toluol-di-isocyanat	4,10
Talgamin	7,06
Xthylendiamin	0,85
Schmierölmischung Typ 500 HVI	86,99
Di-iso-octyldiphenylamin	0,50
Phenyl- °<-naphthylamin	0,50

1) Handelsprodukt der Firma Armak Co.

2) Handelsprodukt ,.

Die vorstehend/angegebenen Komponenten werden gemäss der Arbeitsweise der US-PS 3 242 210 miteinander kombiniert und man lässt die

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Gelbildungsreaktion zu Ende ablaufen, ehe der Zusatzstoff in Form des acylierten Polyamins zugesetzt wird, wobei Abweichungen von dieser Arbeitsweise im Einzelfall nachstehend angegeben sind. Zur Herstellung der Zusatzstoffe werden die betreffenden in Tabelle I angegebenen Alkylenamine und Carbonsäuren in getrennten Reaktionskesseln vermischt und so lange auf etwa 190°C erhitzt, bis in der Reaktionsmischung kein Wasser mehr freigesetzt wird. Der betreffende Zusatzstoff in Form eines acylierten Alkylenamins wird dann zu dem Schmierfett zugesetzt und die Mischung wird gerührt und auf etwa 88⁰C so lange erhitzt, bis sich der Zusatzstoff gleichmässig im Schmierfett verteilt hat. Anschliessend wird die Korrosionsbeständigkeit der die Zusatzstoffe enthaltenden Schmiermittelproben gemäss dem modifizierten ASTM D174.3-Korrosionstest geprüft. (Diese Prüfung ist in der US-PS 3 660 288 als Test B im einzelnen beschrieben.) Für die

Auswertung dieses Tests werden die Ergebnisse bewertet und zwar

es mit Bewertungsziffern von 1 bis 3, wobei/sich um die Wirkung der Schmierfette auf drei verschiedene Lager handelt. Die Bewertungsziffer 1 bdeutet, dass keine Korrosion aufgetreten ist. Die Bewertungsziffer 2 bedeutet, dass nicht mehr als insgesamt 3 Korroaionsflecke einer solchen Grosse entstanden sind, dass sie für das unbewaffnete Auge sichtbar sind. Eine Bewertungsziffer bedeutet, dass mehr als 3 solcher Korrosionsflecke entstanden sind. Für alle Versuche betrug die Konzentration des Polyamid-Zusatzstoffs in den Schmierfettproben 4 Gewichtsprozent. Die dabei erhaltenen Ergebnisε sind nachstehend in Tabelle I zusammengefasst .

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AS

Tabelle I Additiv-Amin/Carbonsäure

A. Talg- propylendlamin/ΰΐsäure B. Talg- propylendlamln/Naphthensäure C. Talg-propylendiamin/Ricinolsäure D. Trläthylentetramln/Olsäure E. Triäthylentetramin/Rlclnolsäure F. Talg-propylendiamin/ölsäure '

2)

G. Talg- propylendiamln/ölsäure '

H. Triäthylentetramin/Sarcosylölsäure I. Baslsschmierfett ohne Polyamid-Zusatz

molares ASTM- Verhältnis Korrosions bewertung	Ir Ir 1
1:2	Ir Ir 1
1:2	Ir Ir 1
1:2	Ir Ir 3
1:6	Ir Ir 1
1:6	Ir Ir 1
1:2	Ir Ir 1
1:2	Ir Ir 1
1:6	Test nicht bestanden
-

1) Amid zugesetzt, ehe Tetraharnstoffreaktion zu Ende abgelaufen ist.

2) Amid zugesetzt, nachdem Tetraharnstoffreaktion zu Ende abgelaufen ist.

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275572.

Aus den Versuchsergebnissen der Tabelle I ist die hohe Wirksamkeit der erfindungsgemässen Polyamid-Zusatzstoffe als Rostinhibitoren ersichtlich. Die Versuche F und G bestätigen, dass die rostverhindernden Eigenschaften nicht dadurch beeinflusst werden, zu welchem Zeitpunkt die Zusatzstoffe dem Schmierfett bezügliche der Gelbildung einverleibt werden.

Beispiel 2

Proben des mit Polyharnstoff verdickten Schmierfetts der Zusammensetzung von Beispiel 1 werden bezüglich ihres Penetrationsverhaltens untersucht, um die Wirksamkeit der erfindungsgemässen Polyamid-Zusatzstoffe auf die Verdickungswirkung des Verdickungsmittels aufzuzeigen. Es werden die ASTM-Ruhpenetration (Po) und die ASTM-Walkpenetratlon (P₆₀) nach 60 Doppeltakten in einem ASTM-Fettkneter bei 25°C bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle II zusammengefasst.

Tabelle II Additiv

2A Basisschmierfett 2B Additiv A - 4 Gewichtsprozent 2C Additiv A4 " (1) 2D Additiv A - 4 " (2)

Tetraharn- stoff-Ver- dickungs- mittel, Ge wichtsprozent	Po	^P60
12	291	297
12	246	268
10	3OO	345
9,5	232	255

1) Polyamid vor Bildung der Schmierfettstruktur zugesetzt.

2) Polyamid nach Bildung der Schmierfettstruktur zugesetzt.

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-ψ-

Die Versuche 2A und 2B zeigen deutlich, dass bei Zusatz der Polyamid-Zusatzstoffe weniger Verdickungsmittel erforderlich ist, um einen vorgegebenen Penetrationswert zu erreichen. Die Versuche 2C und 2D zeigen, dass zur Erzielung der höchsten Verdickungswirkung die Polyamid-Additive erst zugesetzt werden sollten, nachdem die Schmierfettstruktur bereits gebildet worden ist. Diejenigen Schmierfette,welche die Zusatzstoffe und daher weniger Verdickungsmittel enthalten, sind in ihrem Aussehen durchscheinender und zeigen nicht mehr die Wolkigkeit des Basisschmierfetts.

Beispiel 3

Dieses Beispiel zeigt die verbesserte Stabilität der erfindungsgemässen Schmierfette bezüglich ihrer Konsistenz, wenn sie bei Umgebungstemperatur einer niedrigeren Scherbeanspruchung ausgesetzt werden. 9 60 g des mit PoIyharnstoff- verdickten Schmierfettes mit der Zusammensetzung von Beispiel i werden in einen Mischer eingefüllt und dann bei 25°C mit einer Geschwindigkeit von 44 UpM gerührt. Beim Rühren setzt man 40 g Polyamid hinzu und erhitzt die Schmierfettmischung auf 82°C. Anschliessend wird das fertige Schmierfett aus dem Mischer entnommen, auf 25 C abgekühlt und dann wird gemäss den ASTM-Vorsehriften die Ruhpenetration und die Walkpenetration bestimmt» Die gleichen Massnahmen werden wiederholt,ohne dass jedoch der erfindungsgeroässe Zusatzstoff zugesetzt wird. Beide Schmierfettproben werden anschliessend 45 Minuten lang bei Umgebungstemperatur gerührt. Durch dieses Rühren sollen die Bedingungen simuliert werden, wie

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sie bei der üblichen Handhabung eines Schmierfettes und beim
überführen vom Transportbehälter in kleinere Gebinde auftreten, wo das Schmierfett nur geringer Schereinwirkung unterworfen ist. Die entsprechenden Penetrationswerte sind nachstehend in Tabelle III zusammengefasst.

Tabelle

Basisschmierfett, Gewichtsprozent Additiv A, "

Additiv H,

ursprüngliche Penetration des Basisschmierfettes, Po/P,.-.

Penetration nach 45 Minuten Rühren bei Umgebungstemperatur, Po/Pg_

Penetration nach Rühren und Erhitzen auf 82®C Po/P₆₀

45 Minuten Rühren bei Umgebungstemperatur, Po/P-₀

III	3A	3B	3C
100	96	96
Null	4	—
Null	—	4
306/306	306/306	306/306
365/323
297/279	220/252	179/216
350/313	273/273	234/243

Durch die Wärmebehandlung ist das Penetrationsverhalten des Basisschmierfettes teilweise verbessert worden, doch eine zusätzliche Scherbeanspruchung führt zu einer solchen Erweichung, dass das Schmierfett nur noch in die nachfolgende Penetrationsgruppe gemäss der NLGI-Einstufung eingeordnet werden kann (350/ 313). Durch die Einverleibung des Zusatzstoffes wird jedoch das

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ORIGINAL IN6PECTED

Erweichungsverhalten so sehr verbessert, dass das Schmierfett in der ursprünglichen NLGI-Klasse Nr. 2 verbleibt (z.B. 273/273). Dieses Verhalten sowie die Werte für die Ruhpenetration und die Walkpenetration bestätigen die stabilisierende Wirkung dieses Zusatzstoffes. Das Schmierfett hatte infolge seiner Herstellung in einer Vorrichtung mit hoher Scherbeanspruchung ursprünglich eine Ruh- und eine Walkpenetration von 265/295 und konnte daher in die NLGI-Klasse Nr. 2 eingeordnet werden. Die in der Tabelle III angegebene Ruh-WaJkpenetration von 306/306 beruht auf einer Erweichung des Schmierfettes infolge seiner Handhabung.

Beispiel 4

Dieses Beispiel erläutert die Erhöhung der Verdickungswirkung des Polyharnstoff-Verdickungsmittels durch die Anwesenheit der erfindungsgemässen Zusatzstoffe. Eine solche Verbesserung der Verdickungswirkung ist wünschenswert, weil dann entweder weniger Verdickungsmittel für eine bestimmte Rezeptur erforderlich ist oder Schmierfette so zusammengesetzt werden können, dass sie in eine bestimmte NLGI-Klasse eingeordnet werden können, ohne dass jedoch Vorrichtungen erforderlich sind, die eine hohe Scherwirkung auf das Schmierfett ausüben.

Für dieses Beispiel wurde ein mit Polyharnstoff verdicktes Schmierfett mit der Zusammensetzung.von Beispiel 1 in kontinuierlicher Arbeitsweise hergestellt. Das Schmierfett wurde nicht einer Scherwirkung unterworfen sondern nur durch ein Mischrohr

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hindurchgeführt. Dieses Basisschmierfett ist nachstehend als Basisschmierfett A bezeichnet. Weitere Anteile dieses Schmierfettes werden so behandelt, wie es in der nachstehenden Tabelle IV angegeben ist. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind gleichfalls in Tabelle IV zusammengestellt.

Tabelle IV

4Ά Basisschmierfett A

4B Basisschmierfett A, 30 Minuten lang auf 93 C erhitzt

4C Basisschmierfett A, 2

einer Scherbehandlung bei 352 kg/cm unterworfen 265 281

4D Basisschmierfett A, zweimal einer

2
Scherbehandlung bei 352 kg/cm unterworfen 249 271

4E Basisschmierfett A + 4 Gewichtsprozent Additiv A, erhitzt auf 93 C und dann ohne

Scherung auf Umgebungstemperatur abgekühlt 215 255

Po	160
268	304
265	302

Versuch 4E bestätigt, dass die Schmierfettausbeute ausgedrückt /durch den
/ Penetrationswert durch die Einverleibung eines erfindungs-

gemässen Zusatzes verbessert worden ist, ohne dass eine Scherbehandlung erforderlich war.

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Beispiel 5

Dieses Beispiel erläutert die Scherbeständigkeit der erfindungsgemässen Schmierfette bei niedriger Temperatur. Die in Tabelle V angegebenen acylierten Alkylenpolyamine werden zu einem mit Polyharnstoff verdickten Schmierfett der Zusammensetzung von Beispiel 1 zugesetzt. Diese Mischung wird dann gerührt und auf 88°C erhitzt bis sich die Polyamidzusatzstoffe gleichmässig in dem Schmierfett verteilt haben. Anschliessend wird die Ruh-Penetration und die Walk-Penetration gemessen. Die Schmierfettproben werden dann 45 Minuten lang bei Umgebungstemperatur langsam gerührt und dadurch einer niedrigen Schereinwirkung unterworfen. Der Ausdruck "niedrige Schereinwirkung" bezieht sich auf Bedingungen , die während der Bewegung der Proben in einem Mischkessel auftreten, wobei die angewandten Kräfte nur dazu fuhren, dass zwei kontinuierliche Elemente des Schmierfettes relativ zueinander in einer Richtung parallel zur Ebene ihrer Berührung aneinander vorbeigleiten. In diesem Beispiel wird etwa eine relative Bewegungsgeschwindigkeit von 70 cm/Sekunde verwendet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle V zusammengefasst, in der auch die Rostbeständigkeit angegeben ist.

ü 0 9 B 2 Ei / Π 8 k 7

Tabelle V Versuch 5A 5B 5C 5D

Additiv - Additiv Äthylen- Additiv

B diamin- A dioleat

Additivmenge, Gewichtsprozent Null 4 4 4

Penetration nach Einmischen

des Additivs, Po/P^ 313/306 257/275 203/264 189/383

DU

45 Minuten langsames Rühren

bei Umgebungstemperatur, Po/P_c_ 364/325 310/306 338/331 276/282

DU

Modifizierter ASTM D1743

Korrosionstest (Bewertung) nicht 1,1,1 1,1,1 1,1,1

bestanden

Die hohe Beständigkeit der erfindungsgemässen Schmierfette gegenüber niedriger Scherbeanspruchung bei Umgebungstemperatur ergibt sich daraus, dass in der Ruh-Penetration und in der Walk-Penetration nur geringe Variationen auftreten.

R 0 ') B I F. / 0 8 k 7

Claims

Patentansprüche

1. Schmierfett, enthaltend einen grosseren Anteil eines Basisschmieröls und einen zur Erzielung der Fettstruktur ausreichenden Anteil eines Verdickungsmittels auf Basis eines Polyharnstoffs, dadurch gekennzeichnet, dass es einen kleineren Anteil eines acylierten Alkylenpolyamins oder einer Mischung solcher acylierter Alkylenpolyamine der nachstehenden Formel I enthält

\ - (A - H)_n- A - l/ ^(I)

Z' \

in der A eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet,, η eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist, X ein Wasserstoffatom ist oder die gleiche Bedeutung wie Z hat, Y ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen oder Z bedeutet, Z eine Alkanoyl-, Hydroxyalkanoyl-, Alkenoyl- oder Hydroxyalkenoylgruppe mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen, die Hexahydrobenzoylgruppe, eine Cycloalkylalkanoylgruppe mit 5 bis 28 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppe der nachstehenden Formel II bedeutet

0 B-C-H- CH₂CO -

R« (ID

in welcher R eine Alkylgruppe mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen und R¹ Wasserstoff bzw. eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist.

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ORfGfNAL IN6PECTED

2. Schmierfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Zusatzstoff der Formel I enthält, in der Z eine Alkanoyl- oder Hydroxyalkanoylgruppe mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen bzw. die Hexahydrobenzoylgruppe ist.

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