DE2838981C2 - - Google Patents
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Description
Der Erfindung liegen die in den Patentansprüchen definierten
Gegenstände zugrunde.
Die erfindungsgemäßen Schwefelungsprodukte oder geschwefelten
Zusammensetzungen haben die Eigenschaften von EP-Additiven
bzw. Hochdruckzusätzen, abnutzungsverhindernden Mitteln und
Oxidationsinhibitoren und sind demnach brauchbar als Additive
für Schmieröle zur Verbesserung dieser Eigenschaften in
zusammengesetzten Schmiermittlen. Das zugrundeliegende Schwefelungs
verfahren ist sowohl vom Standpunkt des Umwelt
schutzes als auch vom wirtschaftlichen Standpunkt vorteil
haft, da in vielen Fällen eine nahezu vollständige Umwand
lung der Reaktionspartner im Produkt unter Erzielung hoher
Schwefelgehalte erreicht wird.
Die geschwefelten Zusammensetzungen bzw. Schwefelungsprodukte
nach der Erfindung werden wirksam in Schmiermitteln für
eine Vielzahl von Verwendungszwecken benutzt. Gleichermaßen
sind die Schwefelungsprodukte wirksam in Schmiermitteln auf
der Basis von natürlichen wie auch synthetischen Ölen mit
Schmierviskosität. Auch sind die vorliegenden Schwefelungs
produkte wirksam in Schmiermitteln, die weitere Additive
enthalten.
Die genaue chemische Formel und/oder Struktur der geschwe
felten Zusammensetzungen oder Schwefelungsprodukte sind
nicht vollständig bekannt. Demnach werden die Schwefelungs
produkte am besten durch das Verfahren beschrieben, mit
welchem sie erzeugt werden. Die geschwefelten Zusammensetzungen
oder Schwefelungsprodukte enthalten Schwefel im Bereich von
40 bis 60 Gew.-%.
Es ist nach dem Stand der Technik bekannt, Isobutylen wie
auch dessen Dimeres oder Trimeres mit Schwefel unter ver
schiedenen Reaktionsbedingungen umzusetzen. Jüngste Arbeiten
auf diesem Gebiet zeigen, daß ein Produkt, das eine Trithi
ongruppe enthält, erhalten wird. Diese Arbeiten wurden von
Landis in "Chemical Reviews", 65, Seiten 237 bis 245 (1965)
und von Kharash und Meyers in Kapitel 10, Band II von "The
Chemistry of Organic Sulfur Compounds", 1966, veröffentlicht.
Eines der durch die Umsetzung der Isobutylene mit Schwefel
gebildeten Produkte ist Schwefelwasserstoff. Zahlreiche
Literaturstellen lehren, daß es hocherwünscht ist, den
Schwefelwasserstoff, während er gebildet wird, zu entfernen.
Es ist ferner bekannt, daß Schwefelwasserstoff mit Isobutylen
und dessen Dimerem oder Trimerem vorwiegend unter
Bildung der entsprechenden Thiole reagiert, wobei auch Sulfide,
Disulfide und höhere Polysulfide als Nebenprodukte gebildet
werden. In einigen Fällen wurde auch über die Verwendung
kleinerer Mengen von Schwefel in dieser Reaktion berichtet.
Literaturstellen hierzu sind Nones und Reid, J. Am. Chem.
Soc. 60, Seiten 2452 bis 2455 (1938), Naylor, J. Chem. Soc.
(1947), Seiten 1532 bis 1539 und US-PS 32 21 056.
Weiterhin ist in der DE-OS 27 42 359 die Herstellung von
schwefelhaltigen Schmiermitteln beschrieben. Angaben über
den Schwefelungsgrad bzw. Schwefelgehalt des Endproduktes
finden sich in den Ausführungsbeispielen. Die dort angegebenen
Werte liegen durchwegs im Bereich zwischen 22 und 30%.
Der höchste Wert findet sich im Beispiel 2 mit 29,7%. Dieser
Schwefelungsgrad liegt wesentlich unter dem der erfin
dungsgemäßen Produkte. Außerdem werden in allen Beispielen
Dicyclopentadien bzw. dessen Alkylate (C₁₀ und höher) einge
setzt.
Schließlich ist hinsichtlich des Schwefelungsgrades der in
der US-PS 23 37 473 beschriebenen Produkte mit Schmiermittel
eigenschaften ein quantitativer Wert nur dem Beispiel
II auf Seite 3 zu entnehmen, nämlich ein Wert von 25%. Dieser
liegt größenordnungsmäßig im Bereich der Produkte nach der
DE-OS 27 42 359, so daß davon auszugehen ist, daß nach dem Stand der
Technik dies der übliche Schwefelungsgrad war (zwischen 20
und 30%). Diese Druckschriften nennen übereinstimmend
Schwefelungsgrade in der Größenordnung von etwa 25%, obwohl
sie etwa 35 Jahre auseinanderliegen. Daraus mußte der Fach
mann schließen, daß trotz der technischen Entwicklung es
nach dem Stand der Technik über lange Zeit üblich war, in
Schwefelungsprodukten als Schmieröladditive den Schwefel
gehalt relativ niedrig einzustellen.
Bezüglich des Wassergehaltes ist die technische Lehre der
US-Patentschrift ausdrücklich auf die Verwendung von Wasser
in der Reaktion beschränkt. Hinzu kommt, daß sich die US-PS
23 37 473 auch bezüglich des Molverhältnisses von olefinischer
Verbindung zu Schwefel vom Erfindungsgegenstand unter
scheidet. Gemäß den Beispielen 1 und 2 liegt das Gewichts
verhältnis bei 1 : 0,1 bzw. 1 : 0,2, während der beanspruchte
Bereich bei 1 : 0,5 beginnt. Im übrigen liegt auch das
Molverhältnis von olefinischer Verbindung zu Schwefelwasser
stoff in der US-Patentschrift auf der unteren Grenze des
im erfindungsgemäßen Produkt enthaltenen Bereiches, nämlich
bei 1 : 0,1.
Die erfindungsgemäßen Schwefelungsprodukte sind mit den in
Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen erhältlich.
Gegebenenfalls kann anschließend der Gehalt an aktivem
Schwefel des Produktes der Stufe A vermindert werden. Dies
kann auch der Stufe B vorausgehen oder gleichzeitig mit der
Stufe B ablaufen.
Das Molverhältnis von ungesättigter (olefinischer) Verbindung zu Schwefel
wasserstoff liegt vorzugsweise bei 1 : 0,4 bis 1,25, beson
ders bei 1 : 0,4 bis 0,8.
Der Begriff "niedrigsiedende Materialien", wie er hier ver
wendet wird, bedeutet Materialien, die wegen ihrer relativ
niedrigen Siedepunkte erwünschtermaßen aus dem in Stufe A
erhaltenen Reaktionsprodukt entfernt werden. Die Natur der
niedrigsiedenden Materialien variiert je nach der Menge und
dem Typ der verwendeten Ausgangsmaterialien und den Raktions
bedingungen. Außerdem variiert die Natur dieser niedrig
siedenden Materialien auch je nach den bei ihrer Entfernung
verwendeten Kriterien. So wird die Natur der niedrigsiedenden
Materialien je nach der Berücksichtigung des Geruches,
der Notwendigkeit einer Rückführung unumgesetzter Reaktions
partner und Nebenprodukte und in gewissem Umfang der
Leistungsfähigkeit der Schwefelungsprodukte in Schmiermittelzu
sammensetzungen variieren.
Ein typischer Grundstandard, der angewendet wird, um das
Ausmaß der Entfernung von Materialien (d. h. der niedrig
siedenden Materialien) aus dem in Stufe A erhaltenen Reaktions
produkt zu bestimmen, ist die Erzielung von Zusammensetzungen,
die bei Standardbedingungen, die beispielsweise von
dem Department of Transportation und/oder von dem Department
of Labor festgelegt wurden, nicht entflammbar sind. Es ist
erwünscht, daß die geschwefelten Zusammensetzungen nach der
Erfindung und außerdem Konzentrate dieser Zusammensetzungen
sowie Schmiermittelzusammensetzungen solchen Standardbedin
gungen genügen, so daß man bei Transport und Lagerung keine
übermäßige Vorsicht walten lassen muß. Bezug genommen wird
in dieser Hinsicht auf die ASTM-Verfahren D-56. 93 und 1310.
Erwünschtermaßen werden die niedrigsiedenden Materialien
so entfernt, daß die Schwefelungsprodukte oder geschwefelten
Zusammensetzungen sowie irgendein daraus gewonnenes Konzentrat
oder Schmiermittel einen Flammpunkt oberhalb wenigstens
etwa 30°C, stärker bevorzugt oberhalb wenigstens etwa 70°C
und noch stärker bevorzugt oberhalb wenigstens etwa 100°C,
bestimmt nach ASTM D-93-73, besitzen.
Wenn man von flüchtigen ungesättigten Verbindungen ausgeht,
wie jenen mit bis zu etwa 6 Kohlenstoffatomen, bestehen die
niedrigsiedenden Materialien meistens aus unumgesetzten
Reaktionspartnern, Mercaptanen und Monosulfiden. Wenn die
ungesättigten Verbindungen bei Umgebungsdruck und Umgebungs
temperatur gasförmig sind, dann können die unumgesetzten
ungesättigten Verbindungen zusammen mit gegebenenfalls vor
liegenden unumgesetzten Schwefelwasserstoff teilweise ein
fach durch Entlüften des Reaktionsbehälters nach der Stufe
A entfernt werden. Im wesentlichen alle (d. h. mehr als
etwa 50 Gew.-%) der unumgesetzten Reaktionspartner, Mercap
tane und Monosulfide werden schließlich in der Abtrennstufe
B entfernt, wenn man von solchen flüchtigen ungesättigten
Verbindungen ausgeht. Diese niedrigsiedenden Materialien
können, wenn erwünscht, zurückgeführt werden.
Wenn erwünscht, können gegebenenfalls irgendwelche Feststoffe
während der Trennstufe B oder der gegebenenfalls ange
fügten Verminderung des aktiven Schwefels entfernt werden.
Normalerweise kann die Erfindung der Feststoffe, wenn
solche vorhanden sind, durch selektive Entnahme der flüssigen
Phase aus dem Reaktionsbehälter im Anschluß an Stufe A
durchgeführt werden. Wenn erforderlich, kann dies jedoch
auch nach Filtrations- oder Zentrifugiermethoden durchge
führt werden. Gewöhnlich liegen nach der Stufe A keine
Schwefelfeststoffe vor, es sei denn, daß übermäßig hohe
Schwefelgehalte eingestellt werden oder die Umsetzung nicht
bis zur Vollständigkeit durchgeführt wird. Wenn ein besonders
hoher Schwefelgehalt erwünscht ist, können kleinere
Mengen an elementarem Schwefel in dem Schwefelungsprodukt
bzw. der geschwefelten Zusammensetzung bleiben.
Außerdem wurde gemäß der vorliegenden Erfindung gefunden,
daß man vorteilhafte Ergebnisse bekommt, wenn man bestimmte
Materialien in das Reaktionsgemisch während der Schwefe
lungsstufe, d. h. während der Stufe A einarbeitet. So werden
in dieser Stufe mit Vorteil basische katalytische Mate
rialien, wie z. B. Amine oder quaternäre Ammoniumverbindungen,
wie quaternäre Ammoniumhydroxide, verwendet.
Man stellt zweckmäßig eine Konzentration des basischen kata
lytischen Materials der Lösung in einem Bereich von etwa
0,0005 Mol bis etwa 0,5 Mol je Mol ungesättigter Verbindung
ein, wobei ein bevorzugter Bereich bei etwa, 0,001 Mol bis
etwa 0,1 Mol je Mol der vorliegenden ungesättigten Verbin
dung ist.
Nach dem am meisten bevorzugten Aspekt der Erfindung wird
die Schwefelungsstufe, d. h. die Stufe A in Gegenwart eines
basischen katalytischen Materials durchgeführt, das aus
Ammoniak, organischen Hydrocarbylaminen und/oder Gemischen
derselben besteht. Dieses katalytische Material kann in
einem Bereich von 0,0005 Mol bis etwa 0,5 Mol je Mol ungesät
tigter Verbindung und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,001
Mol bis etwa 0,1 Mol je Mol vorliegender ungesättigter Ver
bindung vorhanden sein.
Die Katalysatoren brauchbaren Amine sind beispielsweise
die primären, sekundären und tertiären Hydrocarbylamine,
wobei die Hydrocarbylreste beispielsweise Alkyl-, Aryl-,
Arylalkyl-, Alkarylreste usw. sind. Im allgemeinen enthalten
die Hydrocarbylreste 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome. Bei
spiele geeigneter Amine sind Anilin, Benzylamin, Dibenzyl
amin, Dodecylamin, Naphthylamin, Talgamine, N-Ethyldipropyl
amin, N-Phenylbenzylamin, N,N-Diethylbutylamin, m-Toluidin
und 2,3-Xylidin. Brauchbar als basisches katalytisches
Material in der Schwefelungsstufe sind auch sekundäre Amine,
die sich von einem Hydrocarbylrest herleiten, der ein Alky
lenrest oder substituierter Alkylenrest ist und mit dem
Aminostickstoffatom einen fünfgliedrigen oder sechsgliedrigen
heterozyklischen Ring bilden, wie die Pyrrolidinyl- oder
Piperidylgruppe. Brauchbar als basisches katalytisches
Material sind auch heterozyklische Stickstoffverbindungen wie
Pyridin und Chinolin.
Das in Stufe A bevorzugt verwendete basische katalytische
Material ist Ammoniak oder ein primäres, sekundäres oder
tertiäres aliphatisches Amin mit 1 bis etwa 8 Kohlenstoff
atomen in den Alkylgruppen. Repräsentative Amine sind bei
spielsweise Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Ethyl
amin, Diethylamin, Triethylamin, Di-n-butylamin, Tri-n-butyl
amin, Tri-sec-hexylamin und Tri-n-octylamin. Natürlich
können auch Gemische dieser Amine sowie Gemische von Ammoniak
und Aminen verwendet werden.
Bevorzugte olefinische Verbindungen für Schmiermittel nach
der Erfindung sind beispielsweise jene, die Mono- oder
Diolefinverbindungen sind (d. h. solche mit 1 oder 2 Kohlen
stoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen) und besonders Verbindungen
mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung,
in denen diese Doppelbindung endständig ist (d. h. solche mit der Gruppe
<C=CH₂).
Isobutylen, Propylen und die betreffenden Dimeren jedes der
selben sowie Gemische irgendwelcher solcher Monomeren oder
Oligomeren sind von allen ungesättigten Verbindungen am
stärksten bevorzugt. Von diesen Verbindungen sind Isobutylen
und Diisobutylen bevorzugt.
Die stärker bevorzugten Reaktionspartner, d. h. Isobutylen
oder Diisobutylen, und der Schwefel und der Schwefelwasser
stoff sind bekannt und im Handel erhältlich. Da man für
gewerbliche Herstellung gewerbliche Quellen dieser Reaktions
partner verwenden wird, können Verunreinigungen, die normaler
weise mit diesen gewerblichen Produkten verbunden sind,
enthalten sein. Außerdem nimmt man bei Diisobutylen allge
mein an, daß es aus zwei isomeren Formen besteht, und auch
dieses Gemisch kann verwendet werden.
Bei Verfahren mit Einzelansätzen sind die Reaktionspartner
in solchen Mengen vorhanden, daß die ungesättigten Verbin
dungen mit einem Gemisch von Schwefel und Schwefelwasser
stoff in den obigen Verhältnissen reagieren. In halbkontinu
ierlichen und kontinuierlichen Verfahren können die Reaktions
partner in irgendeinem Verhältnis vermischt werden. Auf
einer Massenabgleichbasis werden sie jedoch letztlich während
des Verlaufs der beiden letzteren Operationen in den oben
angegebenen Verhältnissen verbraucht. So kann beispielsweise
das Reaktionsgefäß anfangs mit Schwefel allein beschickt
werden, und die ungesättigten Verbindungen können zusammen
mit Schwefelwasserstoff anteilweise zugesetzt und während
einer Zeitdauer umgesetzt werden, bis das gewünschte Ver
hältnis erreicht ist. Stets müssen jedoch die ungesättigten
Verbindungen mit Schwefel in Gegenwart von zugesetztem
Schwefelwasserstoff umgesetzt werden.
Die Schwefelungsreaktion wird bei einer Reaktionstemperatur
im Bereich von 100°C bis etwa 200°C durchgeführt. Ein
Bereich zwischen etwa 125 und etwa 180°C ist besonders geeignet.
Die Umsetzung erfolgt in einem Reaktorsystem unter
Überatmosphärendruck, und gewöhnlich ist dies autogener
Druck, d. h. der Druck, der sich während des Verlaufs der
Reaktion ausbildet. Der entwickelte Druck kann während des
Verlaufs der Reaktion variieren und ist von Beschaffenheit
und Betrieb des Systems, der Reaktionstemperatur und dem
Dampfdruck der Reaktionspartner und Produkte abhängig.
Die Umsetzung erfolgt für eine ausreichend lange Zeit, um
ein Produkt mit dem erwünschten Schwefelungsgrad zu bilden.
Die tatsächlich erforderliche Zeit, um die Reaktion zu beenden,
hängt von vielen Faktoren ab, wie beispielsweise von
der Natur der verwendeten ungesättigten Verbindungen, der
angewendeten Reaktionstemperatur, dem Verhältnis, in welchem
die Reaktionspartner vorliegen, der Gegenwart von Katalysatoren
und in kleinerem Maße von der Reinheit der Reaktions
partner. Der Verlauf der Reaktion in Einzelansätzen oder
in halbkontinuierlicher Weise kann bequemerweise verfolgt
werden, indem man die Veränderung des Druckes während der
Reaktion ermittelt. Gewöhnlich wird bei Operationen dieses
Typs die Reaktion als vollständig angesehen, wenn der Druck
in dem Behälter auf einen konstanten Wert abfällt.
Das vorliegende Verfahren kann ohne Anwendung von Verdün
nungsmitteln durchgeführt werden. Es können jedoch Verdün
nungsmittel benutzt werden, wie beispielsweise um gegebenen
falls die Reaktionsgeschwindigkeiten zu steuern.
Bei der Durchführung der zweiten Stufe des vorliegenden Ver
fahrens, d. h. der Stufe B, wird die Abtrennung von flüch
tigen Stoffen am wirksamsten unter Verwendung von Trenn
methoden durchgeführt, die auf den Unterschieden der Dampf
drücke der zu trennenden Materialien beruhen. So werden in
dieser Stufe wirksam Destillationsmethoden, wie Vakuum
destillation oder Destillation bei Atmosphärendruck, angewendet,
um niedrigsiedende Materialien von dem rohen Reaktions
produkt der Schwefelungsstufe abzutrennen. Gleichermaßen
sind Vakuumausstreifmethoden anwendbar, und diese Methoden
beinhalten die Abtrennung niedrigsiedender Materialien von
dem Produkt unter vermindertem Druck und bei verschiedenen
Temperaturen. Auch sind Methoden wie die Hindurchführung
eines Inertgases, wie Stickstoff, durch das Reaktionsgemisch
bei verschiedenen Temperaturen und Drücken brauchbar. Außer
dem können Methoden wie die Gaschromatographie in großem
Maßstab und Molekulardestillation in der Abtrennstufe ange
wendet werden.
Bei Anwendung der niedrigsiedenden ungesättigten Verbindungen,
wie Isobutylen und anderer solcher ungesättigter Ver
bindungen mit bis zu etwa 6 Kohlenstoffatomen, werden im
wesentlichen alle der unumgesetzten Reaktionspartner,
Mercaptan- und Monosulfidprodukte in der Abtrennstufe B von
den Di-, Tri-, Tetra- und höheren Sulfiden abgetrennt. Die
Terminologie "im wesentlichen alle" oder "der Hauptteil"
wird hier verwendet, um eine Abtrennung von wenigstens etwa
50% dieser Materialien zu definieren. Vorzugsweise erzielt
man eine Abtrennung von etwa 60% dieser Materialien und
möglichst von etwa 75%. Der Prozentsatz der Abtrennung und
deren Voranschreiten kann mit analytischen Methoden, die
dem Fachmann bekannt sind, bestimmt werden. Eine brauchbare
Methode ist die Gaschromatographie.
Die gegebenenfalls durchgeführte Behandlung zur Verminderung
des aktiven Schwefels kann nach irgendeiner der bekannten
Methoden durchgeführt werden. Wenn hier von "aktivem Schwefel"
die Rede ist, bedeutet dies die Aktivität des Schwefels
(in den abgetrennten Zusammensetzungen der Stufe B) gegen
über Materialien wie Kupfer, die empfänglich für den Angriff
unter bestimmten Schmierbedindungen sind. Standardtests
können angewendet werden, um die Aktivität von Schwefel zu
bestimmen. Natürlich können Metalldeaktivatoren oder -passiva
toren in den Schmiermittelzusammensetzungen anstelle der
Verminderung des aktiven Schwefels in den geschwefelten
Zusammensetzungen selbst benutzt werden. Wo hohe Gehalte an
aktivem Schwefel erwünscht sind (beispielsweise in Metall
verarbeitungsflüssigkeiten), kann die Verminderung des
aktiven Schwefels unterbleiben.
Eine brauchbare Methode zur Verminderung des aktiven Schwefels
ist in der US-PS 34 98 915 gezeigt, auf die hier aus
drücklich Bezug genommen wird. Der Kürze halber sei gesagt,
daß diese Methode hauptsächlich in einer Behandlung der ge
schwefelten Zusammensetzung mit wäßriger Natriumsulfidlösung
für ausreichende Zeit, um aktiven Schwefel zu entfernen,
besteht. Andere Alkalimetallsulfide statt Natriumsulfid
können ebenfalls verwendet werden. Nach der Behandlung wird
die wäßrige Phase von der organischen Phase abgetrennt. Das
Ausmaß der Verminderung kann mit dem Fachmann bekannten Ver
fahren gemessen werden.
Andere Behandlungen können gegebenenfalls angewendet
werden, um Eigenschaften wie Geruch, Farbe und
Reinheitsgrad der geschwefelten Zusammensetzungen nach der
Erfindung zu verbessern, wenn dies erwünscht ist. Beispiels
weise kann eine Behandlung geschwefelter ungesättigter Ver
bindungen, wie von Diisobutylen, mit sauren Tonen (wie Super
Filtrol) vorteilhaft sein, um eine Neigung solcher geschwe
felten Zusammensetzungen, Schwefelwasserstoff zu entwickeln,
zu vermindern. Außerdem kann eine Filtration durch Fuller-
Erde, Aktivkohle oder andere Aluminiumoxidtone Geruch, Farbe
und Reinheitsgrad verbessern. Solche Behandlungen sind aber
oftmals nicht erforderlich, wenn ein basischer Katalysator
verwendet wird, und die bevorzugten geschwefelten Isobutylen
zusammensetzungen sind besonders vorteilhaft, da eine
solche Nachbehandlung für Zusammensetzungen erwünschter
Farb-, Geruchs- und Verschmutzungseigenschaften nicht erfor
derlich ist.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der
Erfindung.
Pulverisierter Schwefel (526 g, 16,4 Mol) wird in einen mit
Mantel versehenen Hochdruckreaktor eingespeist, der mit
einem Rührer und Kühlschlangen im Reaktionsraum ausgestattet
ist. Gekühlte Salzlösung wird durch die Kühlschlangen zirkuliert,
um den Reaktor vor der Einführung der gasförmigen
Reaktionspartner zu kühlen. Nach dem Verschließen des Reak
tors, Evakuieren auf etwa 2,7 mbar und Kühlen werden 920 g
(16,4 Mol) Isobutylen und 269 g (8,2 Mol) Schwefelwasser
stoff eingeführt. Der Reaktor wird durch Einspeisen von
Wasserstoff in den äußeren Mantel auf eine Temperatur von etwa
182°C während einer Zeit von etwa 1,5 h erhitzt. Ein Maxi
maldruck von 91 bar wird bei etwa 168°C während dieses Auf
heizens erreicht. Vor dem Erreichen der Spitzenreaktions
temperatur beginnt der Druck zu fallen und fällt weiter ständig,
während die gasförmigen Reaktionspartner verbraucht
werden. Nach etwa 10 h bei einer Reaktionstemperatur von
etwa 182°C liegt der Druck bei etwa 22 bis 24 bar, und die
Geschwindigkeit der Druckveränderung liegt bei etwa 0,34
bis 0,68 bar/h. Der unumgesetzte Schwefelwasserstoff und
unumgesetztes Isobutylen werden aus dem Reaktor zu einer
Wiedergewinnungsanlage abgeblasen. Nachdem der Druck in dem
Reaktor Atmosphärendruck erreicht hat, wird das rötlich
gefärbte flüssige Produkt aus dem Reaktor entfernt.
Dieses Produkt wird dann nachbehandelt, indem es in einen
Kolben eingespeist wird und Stickstoffgas bei etwa 100°C
durchgeblasen wird, um die niedrigsiedende Fraktion abzu
trennen. Das abgestreifte Material wird mit 5% eines sauren
Tones (Super Filtrol) 1 h bei 100°C vermischt und dann
unter Verwendung von etwa 1% Diatomeenerde als Filterhilfs
mittel filtriert. Eine Abtrennung von mehr als 75% des
unumgesetzten Isobutylens, der Mercaptane und Monosulfid
materialien aus dem rohen Reaktionsgemisch wurde in der Abtrenn
stufe erzielt. Das Endprodukt enthielt 42,5 Gew.-% Schwefel.
Eine zweite geschwefelte Zusammensetzung wird unter Verwendung
des gleichen Verfahrens in diesem Beispiel 1 herge
stellt, jedoch mit der Ausnahme, daß 1. ein basisches Kata
lysatormaterial (n-Butylamin) in der Stufe a) verwendet wird
und 2. die Reinigung unter Verwendung von saurem Ton weg
gelassen wird. Es wird gefunden, daß die geschwefelten Isobutylen
zusammensetzungen, die in Gegenwart eines basischen
Katalysators und ohne Behandlung mit saurem Ton (Super
Filtrol) hergestellt werden, über längere Zeit stabil sind als
ähnlich katalysierte geschwefelte Isobutylenerzeugnisse,
die mit dem sauren Ton behandelt wurden.
In den Beispielen 2 bis 12 wurde das allgemeine Verfahren
des Beispiels 1 mit Variablen, wie bezüglich des Reaktions
partnerverhältnisses, der Reaktionstemperatur und der Zusammen
setzung des Reaktionsgemisches befolgt. Die Abtrennung
der Leichtsieder erfolgte jeweils durch Hindurchblasen von
Stickstoffgas durch das Reaktionsgemisch, gefolgt von Vakuum
abstreifung des resultierenden Gemisches.
Die experimentellen Einzelheiten sowie die erhaltenen Ergeb
nisse sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt.
Aus den obigen Werten ist ersichtlich, daß die Schwefelungs
stufe des vorliegenden Verfahrens nach einer Vielzahl von
Methoden unter Verwendung eines Reaktionsgemisches, das Iso
butylen, Schwefel und Schwefelwasserstoff enthält, durchge
führt werden kann. So können die drei Komponenten, d. h.
Isobutylen, Schwefel und Schwefelwasserstoff, ohne Anwesen
heit irgendeines zusätzlichen aktiven Materials umgesetzt
werden, d. h. das Reaktionsgemisch besteht dann im wesentlichen
aus Isobutylen, Schwefel und Schwefelwasserstoff. Die
in einer Schwefelungsstufe erhaltene fertige geschwefelte
Zusammensetzung hat gute Eigenschaften als Schmiermittel
additiv. Eine andere Methode ist die, die Umsetzung in
Gegenwart einer katalytischen Menge eines basischen Katalysators,
wie von Ammoniak oder Aminen, durchzuführen. Die fertige
geschwefelte Zusammensetzung, die man unter Verwendung
dieser speziellen Schwefelungsstufe erhält, hat ebenfalls
gute Additiveigenschaften. Der grundsätzliche Unterschied
zwischen den nach diesen unterschiedlichen Methoden erhaltenen
geschwefelten Endzusammensetzungen scheint in der Menge
der Verbindungen vom Trithiontyp, die als Nebenprodukt der
Schwefelungsstufe gebildet werden, zu liegen. Wie oben
diskutiert, ist es nach dem Stand der Technik bekannt, daß die
Umsetzung von Schwefel und Isobutylen eine Verbindung
ergibt, die eine Trithiongruppe enthält, und die Bildung von
Verbindungen dieses Typs während der Schwefelungsstufe
scheint das Endprodukt etwas zu färben. Die Bildung der Ver
bindung vom Trithiontyp wird unterdrückt, wenn die Reaktion
in Gegenwart der basischen katalytischen Materialien durch
geführt wird.
In den Beispielen werden verschiedene ungesättigte Verbind
dungen nach den Verfahren der Erfindung geschwefelt. Die
Abtrennstufe B für die niedrigsiedenden Materialien bestand
in einer Vakuumdestillation.
Die Einzelheiten sind in Tabelle II angegeben.
Wie oben erwähnt, sind die Schwefelungsprodukte der vorliegenden
Erfindung besonders brauchbar als Additive für Öle mit
Schmierviskosität in Rezepturen von Schmiermittelzusammen
setzungen. Es ist bekannt, daß hohe Drücke, die während der
Verwendung bestimmter Getriebe- und Lagertypen auftreten,
dazu führen können, daß der Schmiermittelfilm reißt und
Störungen auftreten, wie übermäßige Abnutzung, Verschleiß und
Festfressen an den Metalloberflächen. Es ist übliche Praxis,
in Schmierölen Verbindungen wie EP-Additive bzw. Hochdruck
zusätze und Antiabnutzungsmittel einzuarbeiten, die in der
Lage sind, die Eigenschaften des Schmiermittels zu verbessern
und so die Metalloberflächen unter solchen Bedingungen
extremen Druckes, hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit
zu schützen. Es ist auch bekannt, daß dann, wenn Schmieröle
längere Zeit besonders hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt
werden, sie dazu neigen, sich unter Bildung verschiedener
Oxidationsprodukte, wie saurer Materialien, Peroxide und
anderer Zersetzungsprodukte, zu zersetzen.
Diese Produkte können nachteilige Wirkungen sowohl auf das
Grundschmieröl als auch auf die verschiedenen Materialien
haben, die in Berührung mit diesen Schmiermitteln kommen.
So fördern solche Produkte die Korrosion von Metalloberflächen,
wie von Maschinenteilen, Getrieben usw., die in Berührung
mit einer Zusammensetzung kommen, die diese Oxidations
produkte und andere Zersetzungsprodukte enthält. Es ist
üblich, in Schmieröle, die als Grundsubstanz verwendet werden,
Verbindungen, d. h. Oxidationsinhibitoren, einzuarbeiten,
die in der Lage sind, die Beständigkeit dieser Öle gegen
Oxidation zu steigern. So sind die Zusammensetzungen nach
der Erfindung besonders brauchbar als Additive für Schmier
öle, wo sie tatsächlich als EP-Additive bzw. Hochdruckzusätze,
abnutzungsverhindernde Mittel und Oxidationsinhibitoren
fungieren.
Schmiermittelzusammensetzungen, die die vorliegenden Schwefe
lungsprodukte als Additive (nachfolgend auch manchmal als
die vorliegenden Additive oder geschwefelten Additive
bezeichnet) enthalten, enthalten einen größeren Anteil
Schmieröl und einen kleineren Anteil des Schwefelproduktes
nach der Erfindung, der ausreicht, die Hochdruckeigenschaften,
Antiabnutzungseigenschaften und oxidationshemmenden
Eigenschaften der Schmiermittelzusammensetzung zu verbessern.
Im allgemeinen werden die vorliegenden Schwefelungs
produkte in Mengen von etwa 0,01 bis etwa 20 Gew.-% des
Gesamtgewichtes der Schmiermittelzusammensetzung verwendet.
Die optimale Konzentration für ein spezielles Additiv hängt
in großem Umfang von der Funktion ab, der die Zusammen
setzung dienen soll. Bei den meisten Anwendungen sind Schmier
mittelzusammensetzungen mit einem Gehalt von etwa 0,1 bis
etwa 10 Gew.-% der vorliegenden Schwefelungsprodukte brauch
bar, obwohl für bestimmte Anwendungen, wie in Getriebe
schmiermitteln und Dieselmotoren Zusammensetzungen mit einem
Gehalt von bis zu 20% oder mehr bevorzugt sein können.
Die vorliegenden geschwefelten Zusammensetzungen können
wirksam in einer Vielzahl von Schmiermittelzusammensetzungen
verwendet werden, die für unterschiedliche Anwendungszwecke
zusammengestellt sein können. So sind die Schmiermittelzu
sammensetzungen, die die vorliegenden Additive enthalten,
wirksam als Kurbelgehäuse-Schmieröle für durch Funken und
durch Kompression gezündete Verbrennungsmotoren, wie Automo
bil- und Lastwagenmotoren, Zweitaktmotoren, Flugzeugkolben
motoren, Schiffsmotoren und niedrig belastete Dieselmotoren
und dergleichen. Auch automatische Transmissionsflüssigkeiten,
Schmiermittel für mit einer Kardanwelle kombinierte
Hinterachsen, Getriebeschmiermittel, Metallverarbeitungs
schmiermittel, hydraulische Flüssigkeiten und andere
Schmieröle und Schmierfette können aus der Einarbeitung der
vorliegenden Additive Nutzen ziehen.
Die Schmiermittelzusammensetzung nach der Erfindung kann
natürlich nach einer Vielzahl von bekannten Methoden herge
stellt werden. Eine bequeme Methode besteht darin, das vor
liegende geschwefelte Additiv in Form einer konzentrierten
Lösung oder einer im wesentlichen stabilen Suspension zu
einer ausreichenden Menge des Grundschmiermittels zuzusetzen.
Dieses Additivkonzentrat enthält das geschwefelte Additiv
in einer Menge, um das geeignete Verhältnis von Additiv
in der fertigen Schmiermittelzusammensetzung zu liefern,
wenn es einer vorbestimmten Menge eines Grundschmiermittels
zugesetzt wird. Auch kann das Konzentrat irgendwelche
zusätzlichen Additive enthalten, wenn dies in der fertigen
Schmiermittelzusammensetzung erwünscht ist.
Allgemein enthält das Konzentrat etwa 20 bis 90% des
geschwefelten Addtivis, wobei der Rest im wesentlichen aus
inertem, normalerweise flüssigem Lösungs- oder Verdünnungs
mittel sowie irgendwelchen weiteren Zusätzen besteht. Geeignete
Lösungsmittel und Verdünnungsmittel sind irgendwelche
der hier diskutierten natürlichen oder synthetischen Öle,
Kerosin, Xylol, Benzol, Gemische zweier oder mehrerer derselben
sowie andere Lösungsmittel und Verdünnungsmittel, die
an sich bekannt sind. Nachfolgend werden diese im wesentlichen
inerten, normalerweise flüssigen Lösungsmittel oder
Verdünnungsmittel, die bei der Herstellung von Additivkon
zentraten verwendet werden, zusammen als Träger bezeichnet.
Normalerweise sind die Träger wenigstens in dem Maß
ihrer Konzentration in den fertigen Schmiermittelzusammen
setzungen, die aus ihnen hergestellt werden, öllöslich.
Die geschwefelten Additive nach der Erfindung werden wirksam
in Grundölen mit Schmierviskosität benutzt, die sich von
verschiedenen Quellen herleiten. So sind Grundöle
aus natürlichen oder synthetischen Quellen für
die Herstellung von Schmiermittelzusammensetzungen nach der
Erfindung brauchbar.
Die natürlichen Öle sind beispielsweise tierische Öle, wie
Schmalzöl, pflanzliche Öle, wie Rizinusöl, und Mineralöle,
wie mit Lösungsmittel behandelte oder säurebehandelte Mineral
öle vom paraffinischen, naphthenischen oder gemischt
paraffinisch-naphthenischen Typ. Brauchbar sind auch Öle mit
Schmierviskosität, die sich von Kohle oder Tonschiefer her
leiten.
Viele synthetische Schmiermittel sind in der Technik
bekannt, und diese sind brauchbar als Grundschmieröl für
Schmiermittelzusammensetzungen, die die vorliegenden Additive
enthalten. Berichte über synthetische Schmiermittel sind
in folgenden Veröffentlichungen enthalten: "Synthetic Lubri
cants", R. C. Gunderson und A. W. Hart, veröffentlicht von
Reinhold (N. Y. 1962), "Lubrication and Lubricants", E. R.
Braithwaite, veröffentlicht von Elsevier Publishing Co.,
(N. Y. 1967), Kapitel 4, Seiten 166 bis 196 und "Synthetic
Lubricants", M. W. Ranney, veröffentlicht von Noyes Data
Corporation (Park Ridge, N. J. 1972). Auf diese Veröffent
lichungen wird hier ausdrücklich Bezug genommen, um allgemeine
und spezielle Typen synthetischer Schmiermittel zu kenn
zeichnen, die in Verbindung mit Additiven nach der Erfin
dung verwendet werden können.
So sind brauchbare synthetische Schmiermittelgrundöle
beispielsweise Kohlenwasserstofföle, die sich von der Polymeri
sation oder Copolymerisation von Olefinen herleiten, wie
Polypropylen, Polyisobutylen und Propylen-Isobutylencopolymere,
sowie die Halogenkohlenwasserstofföle, wie chloriertes
Polybutylen. Andere brauchbare synthetische Grundöle sind
beispielsweise jene auf der Basis von Alkylbenzolen, wie
Dodecylbenzol oder Tetradecylbenzol, und jene auf der Basis
von Polyaromaten, wie Diphenylen und Terphenylen.
Eine andere bekannte Klasse von synthetischen Ölen, die als
Grundöle für die vorliegenden Schmiermittelzusammensetzungen
brauchbar sind, sind jene auf der Basis von Alkylenoxidpolymeren
und -interpolymeren und jene Öle, die man durch Modi
fizierung der endständigen Hydroxylgruppen dieser Polymeren
erhält (d. h. durch Veresterung oder Veretherung der Hydroxyl
gruppen). So erhält man brauchbare Grundöle aus polymeri
siertem Ethylenoxid oder Propylenoxid oder aus den Copolymeren
von Ethylenoxid und Propylenoxid. Brauchbare Öle sind
beispielsweise die Alkyl- und Arylether oder polymerisierten
Alkylenoxide, wie Methylisopropylenglycolether, Diphenylether
von Polyethylenglycol und Diethylether von Propylenglycol.
Eine andere brauchbare Reihe von synthetischen Grundölen
leitet sich durch Veresterung der endständigen Hydroxylgruppen
vom polymerisierten Alkylenoxiden mit Mono- oder Polycar
bonsäuren her. Beispielse dieser Reihe sind die Essigsäure
ester oder gemischten C₃-C₈-Fettsäureester der C₁₃-Oxosäure
diester von Tetraethylenglycol.
Eine andere geeignete Klasse synthetischer Schmieröle sind
die Ester von Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Bernsteinsäure,
Ölsäure, Azelainsäure, Suberinsäure oder Sebacinsäure,
mit verschiedenen Alkoholen. Spezielle Beispiele dieser
Ester sind z. B. Dibutyladipat, Di-(2-ethylhexyl)-sebacat.
Öle auf Silikonbasis, wie Polyalkyl-, Polyaryl, Polyalkoxy-
oder Polyaryloxysiloxanöle und die Silikatöle, wie Tetra
ethylsilikat, stellen eine andere brauchbare Klasse von
synthetischen Schmiermitteln dar. Andere synthetische Schmier
öle sind beispielsweise flüssige Ester von phosphorhaltigen
Säuren, wie Trikresylphosphat oder polymerisierte Tetrahy
drofurane.
Unraffinierte, raffinierte und wiederraffinierte Öle vom
oben beschriebenen Typ sind brauchbar als Grundöle für die
Herstellung von Schmiermittelzusammensetzungen nach der
Erfindung. Unraffinierte Öle sind jene, die man direkt aus
einer natürlichen oder synthetischen Quelle ohne weitere
Reinigung oder Behandlung bekommt. Beispielsweise sind
unraffinierte Öle ein Schieferöl, das man direkt bei der
Retortendestillation erhält, ein Öl, das man direkt aus Erdöl
durch Destillation gewinnt, oder ein Esteröl, das man direkt
aus einem Veresterungsverfahren ohne weitere Behandlung
gewinnt. Raffinierte Öle sind ähnlich den unraffinierten Ölen,
jedoch mit der Ausnahme, daß sie in einer oder mehreren
Reinigungsstufen zusätzlich behandelt wurden, um eine oder
mehrere Eigenschaften zu verbessern. Viele solcher Reinigungs
methoden sind in der Technik bekannt. Wiederraffinierte Öle
erhält man nach verschiedenen Verfahren ähnlich jenen, die
man anwendet, um raffinierte Öle zu bekommen. Die wieder
raffinierten Öle sind auch bekannt als wieder aufgearbeitete
Öle und wurden nach zusätzlichen Methoden behandelt, die
darauf gerichtet sind, verbrauchte Additive und Ölzersetzungs
produkte zu entfernen.
Die vorliegenden Additive können allein oder in Kombination
mit anderen bekannten Schmiermitteladditiven verwendet werden.
Ein kurzer Überblick herkömmlicher Additive für
Schmiermittelzusammensetzungen ist in folgenden Veröffent
lichungen enthalten: "Lubricant Additives", C. V. Smalheer
und R. Kennedy Smith, veröffentlicht von der Lezius-Hiles
Co., Cleveland, Ohio (1967) und "Lubricant Additives",
M. W. Ranney, veröffentlicht von Noyes Data Corp., Park Ridge,
New Jersey (1973).
Im allgemeinen enthalten diese zusätzlichen Additive Deter
gentien vom aschehaltigen Typ, aschelose Dispergiermittel,
viskositätsindexverbessernde Mittel, stockpunkterniedrigende
Mittel, Antischaummittel-Hochdruckzusätze, abnutzungsverhin
dernde Mittel, rostverhindernde Mittel, Oxidationsinhibitoren
und Korrosionsinhibitoren.
Die aschehaltigen Detergentien sind die bekannten neutralen
oder basischen Alkali- oder Erdalkalisalze von Sulfonsäuren,
Carbonsäuren oder organischen phosphorhaltigen Säuren. Die
am üblichsten verwendeten Salze dieser Säuren sind die
Natrium-, Kalium-, Lithium-, Calcium-, Magnesium-, Strontium-
und Bariumsalze. Die Calcium- und Bariumsalze werden viel
häufiger als die anderen verwendet. Die "basischen Salze"
sind jene Metallsalze, worin bekanntermaßen das Metall in
einer stöchiometrischen größeren Menge als derjenigen vor
liegt, die zur Neutralisation der Säure notwendig ist. Die
mit Calcium und Barium überbasisch gemachten Petrosulfonsäuren
sind typische Beispiele.
Die Hochdrucksalze, korrosionshemmende Mittel und oxidations
hemmende Mittel sind beispielsweise chlorierte alipahtische
Kohlenwasserstoffe, wie chloriertes Wachs, organische
Sulfide und Polysulfide, wie Benzyldisulfid, Bis-(chlorben
zyl)-disulfid, Dibutyltetrasulfid, geschwefeltes Spermöl,
geschwefelter Methylester von Ölsäure, geschwefeltes Alkyl
phenol, geschwefeltes Dipenten, geschwefeltes Terpen und
geschwefelte Diels-Alder-Addukte, phosphorsulfurierte Kohlen
wasserstoffe, wie das Reaktionsprodukt von Phosphorsulfid
mit Terpentin oder Methyloleat, Phosphorsäuren, phosphor
haltige Ester, wie Dikohlenwasserstoff- und Trikohlenwasser
stoffphosphite, wie Dibutylphosphit, Diheptylphosphit,
Dicyclohexylphosphit, Pentylphenylphosphit, Dipentylphenyl
phosphit, Tridecyclphosphit, Distearylphosphit und polypropy
lensubstituiertes Phenylphosphit, Metallhiocarbamate, wie
Zinkdioctyldithiocarbamat und Bariummethylphenoldithiocarbamat,
und Metallsalze der Gruppe I von Phosphorodithionsäure,
wie Phosphorodithionsäure, die entweder mit Styrol oder
mit Epoxiden behandelt wurde.
Die aschelosen Detergentien oder Dispergiermittel sind eine
bekannte Klasse von Schmiermitteladditiven und werden in
den oben zitierten Veröffentlichungen von Smalheer et al
und Ranney ausführlich diskutiert und durch Beispiele
belegt. Besonders brauchbare Typen von aschelosen Dispergier
mitteln basieren auf den Reaktionsprodukten von kohlenwasser
stoffsubstituierten Bernsteinsäureverbindungen und Poly
amiden oder mehrwertigen Alkoholen.
Diese Reaktionprodukte können z. B. mit Alkylenoxiden,
Carbonsäuren, Perverbindungen, Schwefelkohlenstoff und Alkenyl
cyaniden nachbehandelt werden, um weitere brauchbare asche
lose Dispergiermittel zu erzeugen.
Mittel zur Senkung des Stockpuntes sind z. B. die Polymeren
von Ethylen, Propylen, Isobutylen und Poly-(alkylmethacrylat).
Antischäummittel sind beispielsweise polymere Alkylsi
loxane, Poly-(alkylmethacrylate). Terpolymere und Diaceton
acrylamind und Alkylacrylate oder -mehtacrylate sowie die
Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit Formaldehyd und
einem Amin. Viskositätsindexverbessernde Mittel sind bei
spielsweise polymerisierte und copolymerisierte Alkylmeth
acrylate und Polyisobutylene.
Wenn weitere Additive in Schmiermittelzusammensetzungen ver
wendet werden, die die vorliegenden Additve enthalten, werden
sie in Konzentrationen verwendet, in denen sie auch
normalerweise nach dem Stand der Technik benutzt werden. So
werden sie allgemein in einer Konzentration von 0,001 bis
zu etwa 25 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung verwendet,
natürlich in Abhängigkeit von der Natur des Additivs und der
Natur der Schmiermittelzusammensetzung. Beispielsweise können
aschelose Dispergiermittel in Mengen von etwa 0,1 bis
etwa 10% und metallhaltige Detergentien in Mengen von etwa
0,1 bis etwa 20 Gew.-% verwendet werden. Andere Additive,
viskositätsindexverbessernde Mittel, Antischäummittel und
dergleichen werden normalerweise in Mengen von etwa 0,001
bis etwa 10 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung verwendet, je
nach Natur und Zweck des betreffenden Additivs.
Die folgenden Schmiermittelzusammensetzungen sind Beispiele
für die Einarbeitung der Additive nach der Erfindung in
Zusammensetzungen dieses Typs.
Eine Schmiermittelzusammensetzung, die geeignet ist für die
Verwendung in einem Kurbelgehäuse, wird auf der Basis eines
Mineralschmierölgrundmaterials 10W-40 und folgender Additive
hergestellt: 5,41% eines Polyisodecylacrylates als Viskosi
tätsindexverbesserer, 4,2% eines aschelosen Dispergiermittels
auf der Basis eines Reaktionsproduktes von Polyisobute
nylbernsteinsäureanhydrid, Pentaerythrit und Polyethylenpo
lyamin, 1,57% eines überbasischen Calciumsulfonatdetergens,
0,96% eines Zinkisobutylamylphosphorodithionates als Oxida
tionsinhibitor, 0,27% des geschwefelten Isobutylenproduktes
von Beispiel 8 und 40 ppm eines herkömmlichen Antischäum
mittels.
Eine für die Verwendung als Getriebeschmiermittel geeignete
Schmiermittelzusammensetzung wird unter Verwendung eines
Mineralgrundöls SAE 90 und folgender Additive hergestellt:
2,0% eines sich von C₁₄-₁₈-Alkoholen herleitenden Dialkyl
phosphits, 0,25% eines handelsüblichen aliphatischen primären
Amins, worin die aliphatischen Gruppen ein Gemisch von
tertiären Alkylgruppen mit 11 bis 14 Kohlenstoffatomen sind,
0,08% eines herkömmlichen Antischäummittels auf der Basis
eines Polymers von 2-Ethylhexylacrylat und Ethylacrylat und
4,1% Schwefelungsprodukt des Beispiels 5.
Eine für die Verwendung als industrielles Getriebeschmier
mittel brauchbare Schmiermittelzusammensetzung wird unter
Verwendung eines Mineralschmieröles SAE 90 als Grundmaterial
und 4,0% eines Additivkonzentrates hergestellt. Das Addi
tivkonzentrat beruht auf Mineralölbasis und enthält die
folgenden Additive: 2% eines Gemisches von geschwefelten Fett
säureestern und Schmalzölestern, 0,5% eines Dialkylphosphites,
das sich von langkettigen Alkoholen herleitet, 0,02%
eines herkömmlichen Antischäummittels auf der Basis eines
Polymers von 2-Ethylhexylacrylat und Ethylacrylat und 1,25%
des Isobutylenschwefelungsproduktes des Beispiels 7.
Eine für die Verwendung als industrielles Getriebeschmier
mittel geeignete Schmiermittelzusammensetzung wird unter
Verwendung eines Mineralöls SAE 90 als Grundsubstanz und
folgenden Additiven hergestellt: 2,29% eines Gemisches von
mit Schwefel behandelten Estern von Fettsäuren und Schmalz
öl, 0,05% eines im Handel erhältlichen aliphatischen Propy
lendiamins, worin die aliphatische Gruppe sich von Talg her
leitet, 0,005% eines handelsüblichen Demulgiermittels,
0,042% eines alkenylierten Bernsteinsäureanhydrids, worin
die Alkenylgruppe sich von einem Propylentetramer herleitet,
0,28% eines Produktes, das durch Umsetzung eines Gemisches
von Mono- und Dialkylphosphorsäuren mit einem Gemisch primärer
C₁₁-C₁₄-Tertiäralkylamine gebildet wurde, 0,010% Mine
ralöl als Verdünnungsmittel, 1,21% des Produktes von
Beispiel 12 und 0,023% eines Antischäumungsmittels auf der
Basis eines Polymers von 2-Ethylhexylacrylat und Ethylacrylat.
Eine für die Verwendung als industrielles Schmiermittel
geeignete Schmiermittelzusammensetzung wird unter Verwendung
von Leitungswasser und folgender Additive hergestellt:
5,03% eines Schmieröls 100N, 0,27% Fettsäuren, 0,23%
eines Naphthenöls, 0,13% eines Polyisobutenylbernsteinsäure
anhydrids, 0,12% eines C₄-C₅-Alkoholgemisches, 0,08% einer
45%igen wäßrigen Kaliumhydroxydlösung, 0,04% Isopropanol
amin und 0,35% des Produktes von Beispiel 12.
Die Schmiermittelzusammensetzung des Beispiels E wird mit
der Ausnahme hergestellt, daß das Produkt des Beispiels 12
durch 2,23% des Produktes des Beispiels 13 ersetzt wird.
In den obigen Beispielen und in der Beschreibung sind alle
Prozentsätze Gewichtsprozentsätze und alle Teile Gewichts
teile, wenn nichts anderes ausdrücklich angegeben ist.
Claims (5)
1. Schwefelungsprodukt, erhältlich durch
- A. Umsetzung wenigstens einer olefinischen Verbindung der allgemeinen Formel R₁R₂C=CR₃R₄ mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, worin R₁, R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander Wasserstoffatome, Alkylgruppen, Alkenyl gruppen oder Arylreste bedeuten, mit Schwefel und Schwefelwasserstoff bei Überatmosphärendruck und einer Temperatur von 100 bis 200°C, wobei das Molverhältnis von olefinischer Verbindung zu Schwefelwasserstoff bei 1 : 0,1 bis 1,5 und das Molverhältnis von ungesät tigter Verbindung zu Schwefel bei 1 : 0,5 bis 1,5 liegt, und
- B. Abtrennung niedrigsiedender Materialien von dem Reak tionsgemisch,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefelgehalt des Schwe
felungsproduktes 40 bis 60 Gew.-% beträgt und die Umsetzung
unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt wurde.
2. Schwefelungsprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es ausgehend von einem Monoolefin mit endständiger
Doppelbindung erhältlich ist.
3.Schwefelungsprodukt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß es unter Verwendung von Isobutylen oder
dessen Dimeren erhältlich ist.
4. Verwendung eines Schwefelungsproduktes nach Anspruch 1
als Schmieröladditiv.
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DE19782838981 DE2838981A1 (de) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | Schwefelungsprodukt, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung |
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DE3634336A1 (de) * | 1985-06-07 | 1988-04-21 | Magyar Asvanyolaj Es Foeldgaz | Verfahren zur herstellung von als ep-zusaetze fuer schmieroele, hydraulische oele, schmierfette und kuehlschmierfluessigkeiten der metallbearbeitung brauchbaren, gegebenenfalls einen monosulfidanteil enthaltenden, organischen polysulfiden und verwendung von solchen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2838981A1 (de) | 1980-03-20 |
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