DE2934138C2 - Schmiermittel - Google Patents
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Description
,5 ^^sihmie^ittTnach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein organisches Lösungs-
"V^chmlermittel nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es das Addukt in einer Menge
von 0 05 bis 30 Gewichtstellen auf 100 Gewichtsteile der Flüssigkeit enthält.
10. 'schmiermittel nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Addukt von Melamin und Cyanursäure
«ji«, iscy-ii'-rsaurp in Form eines Fettes. Schmierfettes oder Pechs.
11. Schmiermittel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Schmierfett mit einem Mineralöl oaer
einem synthetischen öl als Basisöl. ,..,., , w
12. Schmiermittel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß es das Addukt in einer Menge
von 0 1 bis 100 Gewichtstellen auf 100 Gewichtsteile Schmierfett enthält.
13. 'Schmiermittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der trockene Film ein Film aus einer
filmbildenden Harzzusammensetzung ist.
14. Schmiermittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzzusammensetzung eine
Zusammensetzung auf Wasserbasis oder Ölbasls ist.
15. Schmiermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
c-?E das Addukt In einer Flüssigkeit als Paste dlsperglert ist.
16 Schmiermittel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit nicht wäßrig st.
17 Schmiermittel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Wasser enthält.
18' Schmiermittel nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Addukt In einer Menge
von 30 bis 400 Gewichtsteller, auf 100 Gewichtsteile der Flüssigkeit vorliegt.
19 Schmiermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Insbesondere Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schmiermittel zusätzlich ein oberflächenaktives Mittel oder ein Dispergiermittel
^'schmiermittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Addukt von Melamin und Cyanursäure
oder Isocyanursäure In Form eines Feststoffes.
21 Schmiermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze.chnet, daß es ein
Addukt von Melamin und Cyanursäure oder Isocyanursäure enthält, das bei einem pH-Wert von 2 bis 6,5
oder 7,5 bis 10 hergestellt worden Ist.
Die Erfindung betrifft ein Schmiermittel, das ein Addukt von Melamin und Isocyanursäure oder Cyanursäure
enthält Während feste Schmiermittel, die man üblicherweise in der Praxis verwendet, anorganische Verbindungen
oder organische Polymere sind, ist das Addukt von Melamin und Isocyanursäure bzw. Cyanursäure gemäß
der Erfindung ein organisches Salz, und seine Schmiereigenschaften bzw. Schmierleistung wurden bisher nicht
beschrieben Das Schmiermittel, das man erfindungsgemäß herstellt, verhindert wirksam Anfressungen und
minimiert den Abrieb in einem Grad, wie es bisher mit üblichen Schmierölen nicht möglich war. Insbesondere
kann es den Abrieb unter extrem hohem Druck In höherem Maße als die üblichen festen Schmiermittel mlnl-
DirSchmierrnittel teilt man nach Ihrer Form In feste Schmiermittel, flüssige Schmieröle und halbfeste Fette
bzw. halbfeste Schmierfette ein.
Feste Schmiermittel verwendet man bei Hochtemperatur-, Niedertemperatur- oder Hochdruckanwendungen,
bei welchen man Schmieröle nicht wirksam verwenden kann, oder man verwendet sie bei Nahrungsm Ittelverarbeltungsmaschlnen,
wo der Geruch von Schmierölen nicht tolerierbar Ist. Übliche feste Schmiermittel sind z. B.
Molybdändlsulfid, Woiframdisulfid, kolloidaler Graphit, Barlumoxid und Zinkoxid als Pulver mit krista liner
Struktur oder Natriumborat, Bleioxid und Zlnkmonoxld als Pulver mit nlchtkrlstalllner Struktur, wobei alle
diese Verbindungen anorganische Verbindungen sind. Beispiele für organische feste Schmiermittel sind Polymere
wie z. B Polytetrafluoräthylen. Feste Schmiermittel kann man als solche verwenden, aber meistens
vermischt man sie mit ölen zu einer Pastenform, oder man arbeitet sie in ein Schmieröl oder Schmierfett ein.
das aus einem Mineralöl, vermischt mit einer Metallselfe, besteht.
Molybdändlsulfid und kolloidaler Graphit, die übliche feste Hochlelstungsschmtermlttel sind, sind nlch
vorteilhaft. Sie sind teuer, und wenn man sie selbständig bzw. allein als festen Schmierstoff verwendet wird
Molvbdändlsulfld bei hoher Temperatur oxidiert und erzeugt Molybdänoxid, das derart abreibend Ist, dalJ der
erhaltene Abrieb schlimmer 1st als ohne Schmieren. Wenn man ferner diese Feststoffe mit Schmieröl oder
Schmierfett vermischt, ergeben sie ein dunkles Produkt mit geringem technischen Wert und daher einer
begrenzten Verwendbarkelt. Wegen ihres hohen spezifischen Gewichtes kann man Molybdändisulfid und kolloidalen
Graphit nicht in einem Lösungsmittel oder Wasser ohne eine speziell hochentwickelte Technik stabil
dispergieren.
Ferner sind Schmiermittel bekannt, die Zusammensetzungen mit s-Triazinylgruppen enthalten, und die wegen
des Vorhandenseins des s-Trlazlnrlnges eine Strukturverwandtschaft mit dem im erfindungsgemäßen Schmiermittel
enthaltenen Addukt von Melamin und Isocyanursäure oder Cyanursäure aufweisen.
Beispielswels·- sind aus den US-PS 40 25 452 und 38 88 854 polymere Verbindungen bekannt, die s-Triazinylgruppen
In ihre Polymerketten eingebaut enthalten und als Zusatzstoffe für Schmiermittelzusammensetzungen
zur Verbesserung der Dlspergierbarkeit und Viskosität bzw. als hydraulische Flüssigkeiten mit guten Schmiereigenschaften
dienen. Ferner sind aus den US-PS 40 49 654, 40 38 197 und 40 26 890 Zusatzstoffe für Schmiermittel
bekannt, die als Stabilisatoren zur Verbesserung der Dispergierbarkeit, der Oxidationsbeständigkeit und der
Belastbarkeit mit hohem Druck bzw. als Gelier- und Verdickungsmittel dienen und einen s-Triazinring mit
umfangreichen Seitenketten enthalten, wie z. B. trialkylsubstituierte Hydroxybenzylreste, Reste von Thiokohlen-Säurederivaten
oder Phosphorsäureestern bzw. von Phenylharnstoffverbindungen. Ferner sind aus der US-PS
38 67 445 substituierte Hydroxylamine bekannt, die auch s-Triazlnreste aufweisen können und als Antioxidantien
für Schmieröle dienen können. Alle diese bekannten Verbindungen weisen sehr spezielle Strukturen auf,
die besondere Herstellungsverfahren erfordern, und sie werden nur als Zusatzstoffe für Schmiermittel eingesetzt,
jedoch nicht selbst als Schmiermittel verwendet. Auch als Zusatzstoffe für Schmiermittel waren 'Me bekannten
Verbindungen nicht zufriedenstellend.
Ferner ist aus der DE-As 24 58 417 eine T^enn- und Schmiermitteldispersion auf der Basis einer Kohlenstoff
enthaltenden Verbindung bekannt, die ein s-TriazInylderivat als Zusatzstoff enthält. Als s-Triazinylderivate
werden 4,6-Diamino-s-triazIn-2-ol (Ammelin) und/oder 2,4,6-Triamoni-s-triazin (Melamin) bevorzugt verwendet,
und auch Cyanursäure bzw. Isocyanursäure kann als s-Triazlnylderivat eingesetzt werden. Diese Trenn- und
Schmiermitteldispersionen dienen zum Schmieren der Formen bei der Glasherstellung und auch der Formen in
der metallhersteilenden Industrie. Es werden jedoch die genannten s-Triazinylverbindungen als solche und nicht
als salzartiges Addukt von Melamln/Isocyanursäure eingesetzt und sie weisen im Vergleich zu diesem schlechtere
Schmiereigenschaften, insbesondere unter Belastung auf. Ferner sind die bekannten Trenn- und Schmiermittel
aufgrund ihrer Graphit- oder Kohlebasis schwarz und bewirken dadurch ein schmutziges Aussehen der
geschmierten Oberflächen und ihrer Umgebung, was bei manchen Anwendungsgebieten unerwünscht ist.
Während man ein Melamln/Cyanursäure-Addukt als Trübungsmittel in Produkten, wie z. B. flüssigen Reinigungsmitteln,
Lotionen und Shampoos verwendete, wie In der US-PS 35 32 635 beschrieben ist, ist ihre Verwendung
als Schmiermittel bisher nicht beschrieben worden.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes festes Schmiermittel vorzusehen, das ein Addukt von
Isocyanursäure oder Cyanursäure (nachstehend werden diese beiden Säuren der Kürze halber immer als (Iso)-Cyanursäure
bezeichnet] und Melamin enthält [das Addukt wird nachstehend immer als Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt
bezeichnet], das nicht die genannten Nachtelle der üblichen festen Schmiermittel zeigt.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt vorzusehen, das man in ein
übliches Schmieröl oder Schmierfett einarbeiten kann, so daß man seine Belastungsfähigkeit erhöbt. Ferner ist
es Aufgabe der Erfindung, ein wäßriges Schmiermittel vorzusehen, das eine hohe Kühlwirkung, Druckfestigkeit
oder Abriebfestigkeit in einem hochexothermen Zustand oder unter extrem hohem Druck zeigt.
Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, ein Schmiermittel vorzusehen, das das genannte Addukt Bnthält,
und das man auf sich abnützende Oberflächen aufbringt, wobei man ein Vlnylharz oder Epoxyharz als Bindemittel
verwendet.
Die Erfindung betrifft ein Schmiermittel, das dadurch gekennzeichnet, Ist, daß es ein Addukt von Melamin
und Isocyanursäure oder Cyanursäure enthält.
Nachstehend wird die Erfindung durch eine Fifeur näher erläutert. Die Figur zeigt ein Diagramm, das das IR-Spsktrum
des Melamin/'IsoJ-Cyanursäure-Adduktes ist, mit dem man das Schmiermittel gemäß der Erfindung
herstellt.
Das feste Schmiermittel gemäß der Erfindung stellt man aus Melamin und Cyanursäure oder Isocyanursäure
mit verschiedenen Methoden her, die nachstehend unter den Punkten (a) und (b) I bis III beschrieben sind. Ein
Melamin/Isccyanursäure-Addukt, das man durch Umsetzung vo». äquimolaren Mengen von Melamin und Isocyanursäure
hergestellt hat, hat eine Sublimationstemperatur von etwa 440° C (gemessen durch Dlfferentialthermoanalyse)
und man kann es deutlich von Melamin und Isocyanursäure unterscheiden, die bei 350° C bzw.
390° C sublimleren.
Das Addukt liefert ein IR-Absorptionsspektrum, das sich von denen von Melamin oder (Iso)-Cyanursäure
unterscheidet, wie die beigefügte Figur zeigt.
Im Addukt sind vermutlich Melamin und Isocyanursäure intermolekular In Form eines organischen Salzes
aneinander gebunden. Die Röntgenbeugungsspektrometrle zeigt die hohe Krlsialllnltät des Adduktes, indem sie
scharfe Peaks bei 2 Theta = 10,92°, 11,95°, 28,15° usw. zeigt. Das Addukt zeigt bei Beobachtung unter elsxm
Elektronenmikroskop eine nadeiförmige kristalline Struktur.
Das Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Addukt gemäß der Erfindung stellt man gemäß einer der nachstehenden
Methoden her:
(a) Vermischen einer wäßrigen Lösung von Melamin mit einer wäßrigen Lösung von (Iso)-Cyanursäure;
(b) Eine beliebige der nachstehenden Methoden I bis III, wobei man Melamin mit (Iso)-Cyanursäure umsetzt,
wobei entweder eine oder beide dieser Verbindungen In festem Zustand In einem wäßrigen Medium
dlsperglert Ist bzw. sind (siehe die JA-PA 30 998/78);
(I a) Zugabe von fester (Iso)-Cyanursäure zu einer wäßrigen Lösung oder Dispersion von Melamin, oder umgekehrte
Reihenfolge der Zugabe;
(I b) Zugabe von festem Melamin zu einer wäßrigen Lösung oder Dispersion von (Iso)-Cyanursäure, oder
s umgekehrte Reihenfolge der Zugabe;
(Il a) Zugabe einer wäßrigen Lösung von (Iso)-Cyanursäure zu einer wäßrigen Dispersion von Melamin, oder
umgekehrte Reihenfolge der Zugabe;
(II b) Zugabe einer wäßrigen Lösung von Melamin zu einer wäßrigen Dispersion von (Iso)-Cyanursäure, oder
umgekehrte Reihenfolge der Zugabe;
ίο (III) Rühren einer Mischung aus einer wäßrigen Flüssigkeit, fester (Iso)-Cyanursäure und festem Melamin,
wobei man jede dieser Verbindungen In einer Menge zugibt, die Ihre jeweilige Löslichkeit übersteigt.
Im allgemeinen besteht die Herstellungmethode darin, daß man Melamin und (Iso)-Cyanursäure in einem
wäßrigen Medium Im Bereich von Raumtemperatur bis 200° C, vorzugsweise 50 bis 100° C bei einem Druck im
Bereich von 1 bis 15,3 bar (1 bis 15 atm) vorzugsweise bei Atmosphärendruck umsetzt. Die gewählte Reaktionszeit
beträgt etwa 10 min bis 10 h, vorzugsweise 10 min bis 1 h. Zur Beschleunigung der Reaktion kann man den
pH-Wert des Mediums während der Reaktion auf der alkalischen Seite (7,5 bis 10) oder auf der saueren Seite (2
bis 6,5) mit !!ilfc einer alkalischer. Verbindung halten, wie z. B. mit einem Ätzalkall, einem AmIn oder Ammoniak
bzw. mit Hilfe einer Säure halten, wie z. B. einer Mineralsäure oder einer organischen Säure, und man
neutralisiert danach bei Beendigung der Reaktion.
Bei den genannten Reaktionen kann man das Melamin mit (lso)-Cyanursäure In verschiedenen Verhältnissen
vermischen, eine äqulmolare Mischung ergibt jedoch ein Melamin/(Iso)-Caynursäure-Addukt mit hoher Reinheit.
Ein Überschuß entweder von Melamin oder von (Iso)-Cyanursäure Ist zur Herstellung eines hochreinen
Me!amln/(Iso)-Cyanursäure-Adduktes nicht technisch vorteilhaft, well man den Überschuß an Melamin oder
(Iso)-Cyanursäure aus dem erhaltenen Addukt abtrennen muß. Daher stellt man das gewünschte Addukt Insbesondere
dadurch her, daß man eine äqulmolare Mischung von Melamin und (Iso)-Cyanursäure für die Reaktion
herstellt. Wenn man entweder Melamin oder (Iso)-Cyanursäure «"fder beide portionsweise während der Reaktion
zugibt. Ist es wichtig, Ihr molares Verhältnis derart zu regeln, daß es 1 : 1 bei Beendigung der Reaktion beträgt.
Einige Anwendungsformen des Schmiermittels können eine Mischung des Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Adduktes mit Melamin oder mit (Iso)-Cyanursäure erfordern. In diesen Fällen kann man eine überschüssige Menge entweder von Melamin oder (Iso)-Cyanursäure verwenden, so daß das erhaltene Addukt nicht umgesetztes Melamin bzw. nicht umgesetzte (Iso)-Cyanursäure enthält.
Einige Anwendungsformen des Schmiermittels können eine Mischung des Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Adduktes mit Melamin oder mit (Iso)-Cyanursäure erfordern. In diesen Fällen kann man eine überschüssige Menge entweder von Melamin oder (Iso)-Cyanursäure verwenden, so daß das erhaltene Addukt nicht umgesetztes Melamin bzw. nicht umgesetzte (Iso)-Cyanursäure enthält.
Bei der Methode (b) kann man entweder Melamin oder (Iso)-Cyanursäure oder beide als Feststoffe in einem
wäßrigen Medium dispergieren, d. h. Melamin oder (Iso)-Cyanursäure oder beide liegen In einem wäßrigen
Medium in einer Menge vor, die Ihre Löslichkeit in dem Medium bei der Reaktionstemperatur übersteigt. Die
bevorzugte Konzentration der Dispersion Ist derart, daß 100 Gewichtstelle des wäßrigen Mediums 6 bis 100
Gewichtsteile der Kombination aus Melamin und (Iso)-Cyanursäure enthalten. Die Verwendung von mehr als
100 Gewichtstellen der Kombination von Melamin und (Iso)-Cyanursäure sollte man wegen der Schwierigkelten
vermeiden, die sich beim Vermischen unter Rühren ergeben.
Das Dispergieren von Melamin oder (Iso)-Cyanursäure In Wasser kann man erleichtern. Indem man 0,01 bis
10 Gewichtsteile eines Schaumerzeugers bzw. oberflächenaktiven Mittels oder eines Dispergiermittels, die nachstehend
beschrieben sind, auf 100 Gewichtsteile der bzw. des festen Reaktanten zugibt.
Bei der genannten Umsetzungsmethode erhält man das Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Addukt, das im wäßrigen
Medium im pH-Bereich von 6,5 bis 7,5 Im wesentlichen unlöslich Ist, als Niederschlag mit einer Teilchengröße
von 0,1 bis mehreren μπι. Indem man den pH-Wert auf diesen Bereich einstellt.
(a) Ausführungsform als festes Schmiermittel:
Das Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt, das man erfindungsgemäß hergestellt hat, kann man als festes
Schmiermittel per se in Form eines feinen Pulvers anwenden. Wenn man Insbesondere ein Pulver des MeIamin/(Iso)-Cyanur3äure-Addukts
auf die sich berührenden Oberflächen zweier sich kreisläufig bzw. periodisch
bewegender fester Gegenstände aufbringt und man die eine Oberfläche unter Reibung an die andere angreifen
läßt, bildet das Addukt eine sehr glatte Zwischenfläche, was den Reibungskoeffizienten zwischen den beiden
Oberflächen herabsetzt und für eine gleichmäßige Bewegung zwischen den festen Gegenständen sorgt.
Das Addukt kann man zu verschiedenen Arten von Schmiermitteln mit einer beliebigen der nachstehenden Methoden (b) I bis (b) IV und (c) V zur Verwendung als flüssiges Schmiermittel, halbfestes Schmiermittel oder als Schmiermittel ansetzen, das einen trockenen Film bildet.
Das Addukt kann man zu verschiedenen Arten von Schmiermitteln mit einer beliebigen der nachstehenden Methoden (b) I bis (b) IV und (c) V zur Verwendung als flüssiges Schmiermittel, halbfestes Schmiermittel oder als Schmiermittel ansetzen, das einen trockenen Film bildet.
(b) Ausführungsform als flüssiges Schmiermittel und halbfestes Schmiermittel:
I. Eine geringe Menge Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, organische Lösungsmittel (z. B. Alkohole, Glycole,
Äther, Ester, Äthylenglycoläther bzw. Äthylenglykoläthyläther, Kohlenwasserstoffe oder halogenlerte Kohlenwasserstoffe),
Mineralöl, synthetisches Schmieröl oder andere Öle gibt man zu dem Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt
und stellt eir.e Paste her,
II- Das Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt dispergiert man in einer beliebigen der genannten Flüssigkeiten
zur Verwendung als flüssiges Schmiermittel;
III. Das Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt mischt man in einen viskosen halbfesten Stoff, wie z. B.
Schmierfett, Fett oder Pech zur Verwendung als halbfestes Schmiermittel;
IV. Das Addukt verwendet man als Verdickungsmittel, das man In einen ungemischten Ausgangsschmier- '
stoff bzw. In ein Baslsöl einarbeitet, das Mineralöl (von der Üblicherwelse als Schmieröl verwendeten Art) oder
synthetisches Schmieröl umfaßt, und man verwendet die erhaltene Mischung als Schmierfett.
(c) Ausführungsform als Schmiermittel, das einen trockenen F.Im bildet: 5 Ί
V. D<\s Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Addukt arbeitet man In eine filmbildende Harzzusammensetzung ein, wie
z. B. eina wäßrige Polymerdispersion, In einen Synthese- oder Naturharzanstrich oder In einen Anstrich aus
einem warmhärtenden flüssigen Harz; man bringt die Mischung auf die Oberfläche auf, die geschmiert werden
soll, trocknet sie und bildet einen Schmierfilm.
Bei der Herstellung von Schmiermitteln gemäß den genannten Punkten I bis V kann man das Melamln/dso)-Cyanursäure-Addukt
wirksam In einem wäßrigen oder öligen Medium oder Anstrich dispergieren, Indem man
ein oberflächenaktives Mittel zur Behandlung der Oberfläche des Adduktes vor der Dispersion verwendet, oder
Indem man 0,01 bis 10 Gewichtstelle eines oberflächenaktiven Mittels und/oder eines Dispergiermittels auf 100
Gewichtstelle des Adduktes Im Verlauf des Mlschens mit dem Medium zugibt.
Ein Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Addukt, das man durch Dispergieren von Melamin oder (Iso)-Cyanursäure in
einem Lösungsmittel auf Wasserbasis unter Rühren mit Hilfe eines oberflächenaktiven Mittels hergestellt hat,
verwendet man praktisch bzw. wirtschaftlich als wäßriges Schmiermittel ohne Irgend eine Modifizierung.
Das Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt gemäß der Erfindung kann man In Trägerstolfe In variierenden
Mengen je nach seiner Anwendung einarbeiten.
Wenn man das Addukt In Wasser, Alkohole, Glycole, Mineralöle oder Schmieröle einarbeitet und ein freifließendes
flüssiges Schmiermittel bildet, verwendet man etwa 0,05 bis 30 Gewichtstelle und vorzugsweise etwa 0,5
bis 10 Gewichtstelle des Adduktes auf 100 Gewichtsteile des flüssigen Stoffes. Wenn das beabsichtigte Produkt
ein pastenförmlges Schmiermittel Ist, verwendet man etwa 30 bis 400 Gewichtstelle und vorzugsweise etwa 50
bis 300 Gewichtsteile des Adduktes auf 100 Gewichtstelle Wasser, Alkohole, Glycole, Mineralöle oder Schmieröle.
Wenn man das Addukt zu einem Schmierfett zugibt, beträgt die bevorzugte Menge des zu verwendenden
Adduktes etwa 0,1 bis 100 Gewichtstelle auf 100 Gewichtstelle Schmierfett. Wenn man weniger als etwa 0,1
Gewichtsteile des Adduktes verwendet, erhält man ein Schmiermittel, das die Wirkung der erhöhten Festigkeit
gegenüber hohem Druck nur schwach zeigt, während die Verwendung von mehr als 100 Gewichtsteilen des
Adduktes ein zu viskoses Produkt liefert, das man nicht wirksam als Schmierfett verwenden kann.
Wenn man ein Schmierfett mit der Methode (b) IV herstellt, verwendet man etwa 50 bis 100 Gewichtsteile
und vorzugsweise etwa 10 bis 30 Gewichtsteile des Adduktes auf 100 Gewichtstelle des Basisöls, wie z. B. eines
Mineralöls oder eines synthetischen Schmieröls. Die Verwendung von weniger als 5 Gewichtstellen des Adduktes
reicht nicht aus, eine gewünschte Verdlckungswlrkung zu erzielen; wenn man hingegen das Addukt In einer
Menge von mehr als etwa 100 Gewichtsteilen verwendet. Hefen es ein zu viskoses Produkt, das man daher
nicht als Schmierfett verwenden kann. Es sei darauf hingewiesen, daß man das Meianiiri/(iäü)-Cyanür5äure-Addukt
in Kombination mit üblichen Verdickungsmittel für ein Schmierfett verwenden kann, beispielsweise
Metallselfen, wie z. B. Lithiumseife, Natriumseife und Calclumseife, oder Verdickungsmittel, die keine Seifen
sind, wie z. B. organischem Bentonit, polymerem Harnstoff bzw. Polyharnstoff, Kleselgel oder Natrlumterephthalamat.
Unabhängig davon, ob man das Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt gemäß der Erfindung zu einem flüssigen,
fetten oder pastenförmlgen Schmiermittel ansetzt, macht die Zugabe von etwa 0,01 bis 10 Gewichtstellen eines
oberflächenaktiven Mittels oder eines Dispergiermittels zu 100 Gewichtstellen des Adduktes einerseits das
Addukt In der Dispersion stabiler und steigert andererseits seine Fähigkeit, eine höhere Festigkeit gegenüber
extrem hohen Drucken zu erzielen.
Wenn das gewünschte Schmiermittel ein trockener Film ist, wie er in Punkt (c) V erwähnt wurde, verwendet
man etwa 10 bis 400 Gewichtsteile und vorzugsweise etwa 20 bis 300 Gewichtstelle des Adduktes auf 100
Gewichtsteile eines filmbildenden Harzes.
Die Teilchengröße des Adduktes, das man auf die genannte Welse hergestellt hat, liegt im Bereich von
etwa 0,1 bis 5 μην Für die Verwendung als Schmiermittel ist unabhängig von der Art des Schmiermittels die
Teilchengröße des Adduktes innerhalb des genannten Bereiches nicht kritisch. Kleinere Teilchengrößen von
etwa 0,1 μπι bevorzugt man für den flüssigen Schmiermitteltyp, wenn man eine bessere Lagerungsstabilität der
Suspension benötigt.
Man kann beispielsweise folgende weitere Bestandteile neben dem Melamin/Üso)-Cyanursäure-Addukt
verwenden.
(1) Mineralöle und synthetische Schmieröle:
Im wesentlichen kann man beliebige Mineralöle, die man üblicherweise als Schmieröl verwendet, mit dem
Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt gemäß der Erfindung mischen. Beispielsweise kann man Öle auf Paraffinbasis,
Naphthalinbasis und auf Basis aromatischer Verbindungen (in der Einteilung nach ihren physikalischen
Eigenschaften), Spindelöl, Präzisionsmaschinenöl, Maschlnenlageröl, Achsenschmieröl, Kompressoröl. Getriebeöl,
Motoröl, Benzinmotorenöl bzw. Treibgasmotorenöl, gesättigtes Zylinderöl, Kühlmaschinenöl, Dampfturbinenöi,
öl für hydraulische Turbinen, Isolieröl, Abschrecköl, Glühöi bzw. Vergutungsöi, Rostschutzöi und
Luftfilteröl verwenden (in der Einteilung nach ihren Anwendungsformen).
Gleichermaßen kann man ferner etwa jedes beliebige synthetische Schmieröl mit dem Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt
gemäß der Erfindung mischen. Beispielsweise kann man Diesteröle, z. B. Sebacinsäurediester und
allphatlsche Diester; Kohlenwasserstofföle, wie ζ. B. öl mit polymerlslertem Äthylen und Öl mit polymerlstertem
Propylen; alkyllerte aromatische Verbindungen, wie z. B. Dodecylbenzt.1 und Dldodecylbenzol; Polyalkylenoxide,
wie z. B. Polyäthylenoxid und Polypropylenoxid; Polyglycldyläther, Polyvinylether, Polyalkyläther und
Ihre Ester; halogenierte Kohlenwasserstoffe, Amine und Imine, Säurearr.lde und Slllkonöl verwenden. Diese
Mineralöle oder synthetischen Schmieröle kann man selbständig oder als Mischung In gewünschten Anteilen
verwenden.
Typische Eigenschaften der Mineralöle oder synthetischen Öle, die man gemäß der Erfindung verwenden
kann, sind nachstehend angegeben:
Spezifisches Gewicht
Viskositätsindex
Öle auf Paraffinbasis | 0,86 bis 0,90 | 90 bis | 120 |
Öle auf Naphthalinbasis | 0,90 bis 0,95 | 30 bis | 80 |
Öle auf aromatischer Basis | 0,92 bis 0,95 | 40 bis | 80 |
Synthetische Kohlenwasserstoffe | 0,84 bis 0,90 | >105 |
(2) Schmierfett:
Obwohl es keine speziellen Begrenzungen hinsichtlich des Schmierfetttyps gibt, den man erfindungsgemäß
verwenden kann, ist es zweckmäßig, ein Schmierfett zu verwenden, das aus einem Baslsöl aus der genannten
Gruppe der Mineralöle oder synthetischen Schmieröle und einem Verdickungsmittel zusammengesetzt Ist, das
aus der Gruppe der Metallseifen, wie z. B. Calclumselfe, Natriumselfe, Aluminiumseife. Bleiseife. Zinkselfe,
Lithiumselfe und gemischten Seifen und der Stoffe ausgewählt Ist, die keine Seifen sind, wie z. B. organischem
Bentonlt, Polyharnstoff, Kieselgel oder Natriumterephthalamat. Die Konsistenz des Schmierfettes liegt Im allgemeinen
im Bereich von 85 bis 475 (Penetration, mm/10. Test: ASTM-217-66T), obwohl das Schmierfett nicht
auf Fette mit diesem Bereich begrenzt ist.
(3) Wäßriges Dispersionsmedium:
Wegen seiner Billigkeit ist Wasser das besonders bevorzugte wäßrige Dispersionsmedium, das man erfindungsgemäß
verwenden kann, aber man kann auch eine Mischung von Wasser und einem wasserlöslichen
organischen Lösungsmittel verwenden. Beispiele für die wasserlöslichen organischen Lösungsmittel, die man
erfindungsgemäß verwenden kann, sind Äthylalkohol, Äthylenglycol, Propylenglycol, Diäthylenglycol, Isopropyiaikohoi.
Glycerin, Poiyäihylcnglycoi und ein Mischpolymeres von Äthylenoxid und Propylenoxld.
(4) Oberflächenaktives Mittel bzw. Schaumerzeuger und Dispergiermittel:
Das oberflächenaktive Mittel, das man zur Herstellung des Melamln/dsoi-Cyanursäure-Addukte^ verwendet
oder das Im Schmiermittel eingearbeitet 1st, kann man frei aus einer großen Vielzahl von Stoffen je nach dem
Typ des wäßrigen Mediums, Schmieröls und Schmierfettes auswählen, zu dem man es zugibt. Beispiele für
geeignete oberflächenaktive Mittel sind: Anlonlsche oberflächenaktive Mittel, wie Fettsäureseifen, Natriumsulfat
eines höheren Alkohols, Natrlumalkylarylsulfonat, Dlalkylsulfosucclnat und Kondensationsverbindung von
Natrtumnaphthallnsulfonat und Formalin; kationische oberflächenaktive Mittel, wie z. B. Alkyltrimethylammonlumchlorld
und Alkylpyrtdlnlumchlortd; ampholytlsche oberflächenaktive Mittel, wie z.B. Natrium-1-hydroxyäthyl-5-alkyllmldazolinsulfat
und Alkylbetain; nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie z. B. Polyoxyäthylenalkylphenyläther,
Polyoxyäthylensorbitansäurealkylester und ein Blockpolymeres von Äthylenoxid und
Propylenoxld; und nichtionische anlonlsche oberflächenaktive Mittel, wie z. B. Natriumpolyoxyäthylenalkylaryläthersulfonat.
Diese oberflächenaktiven Mittel kann man durch sogenannte Dispergiermittel ersetzen, wie z. B. Carboxyäthylzellulose,
Hydroxyäthylzellulose, Polyvinylalkohol oder ein Salz von Polyacrylsäure. Diese oberflächenaktiven
Mittel oder Dispergiermittel kann man einzeln oder als eine Mischung und in Mengen verwenden, die
vom Anwendungsgegenstand abhängen.
(5) Filmbildende Harzzusammensetzungen:
Einen gewünschten Anstrlchiyp, den man mit dem Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt kombinieren will,
kann man je nach dem Anwendungsgegenstand aus einem weiten Bereich von Stoffen auswählen, einschließlich
von flüssigen Anstrichen in wäßrigen oder öligen Lösungsmitteln oder Pulveranstrichen, sofern man ihn zu
einem trockenen Film fertigstellen kann. Beispiele für geeignete Anstriche sind: Ölige Anstriche mit einem
Gehalt an z. B. einem trocknenden Öl oder Naturharz als Basis; Syntheseharzanstriche auf Basis von beispielsweise
einem Alkydharz, butyliertem Amlnoalkydharz, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Styro./Butadif.n-Harz,
Acrylharz, Epoxyharz, ungesättigtem Polyesterharz, ihenolharz, PQlyimld/Polyisocyanat-Harz oder Silikonharz;
Syntheseharzemulsions-Anstrtche auf B>3is beispielsweise von Polyvinylacetat, Polystyrol/Butadien oder einer
Polyacrylverbindung; und wäßrig härtende Anstriche auf Basis beispielsweise eines wasserlöslichen
Phenol/Aldehyds bzw. eines wasserlöslichen Harzes aus Phenol, Aldehyd und veräthenem Melamin, bzw. eines
verätherten Melamlnharzes oder eines Alkydharzes, das :tilt AmIn neutralisiert Ist.
Die Filmdicke des trockenen Schmiermittels Hegt Im Bereich von etwa 3 bis 200 μπι, vorzugsweise etwa 5 bis
30μπι.
(6) Andere Bestandteile:
Bei der Herstellung von Schmiermitteln mit der oben In Verbindung mit den Punkten λ (b) I bis (c) V
beschriebenen Methode kann man die Leistung des Schmieröls und Schmierfettes verbessern, Indem man übliche
Zusatzstoffe zugibt, wie z. B. Verbesserungmittel für die öligkell bzw. Schmierfähigkeit, Zusatzstoffe für
extremen Druck, Korrosionsinhibitoren, Rostschutzmittel, Dispergiermittel, Mittel zur Gleßpunktsernledrlgung,
Antischaummittel, Antioxidantien, Verbesserungsmittel für den Viskositätsindex, Geruchsverbesserer und
fluoreszierende Farbstoffe, wie sie nachstehend beschrieben sind.
Verbesserungsmittel für die Schmierfähigkeit: Zum Beispiel Fettsäure, Fettsäureselfen, Ester von höheren
Alkoholen, halogenierte Fettsäuren und Ihre Ester oder Amide, Seifen von halogenieren Fettsäuren, AmInselfen
von Fettsäuren, sulfonlerte öle von chlorierten Fetten, chlorierte und mit Schwefel behandelte Produkte
von tierischen und pflanzlichen ölen.
Zusatzstoffe für extremen Druck:
(a) Halogenhaltlge organische Verbindungen, wie z. B. halogenierte Kohlenwasserstoffe, halogenierte Fettsäuren,
haiogenierte Fettsäureester, Phenole mit chlorierten Alkylresten, Chlornltrobenzole, Chlornltrophenole,
Polyvinylchloride, chloriertes Terpen und chlorierte Amine.
(b) Schwefelhaltige organische Verbindungen, wie z. B. Disulfide, mit Schwefel behandelte Produkte von
Fisch- und tierischen Ölen, Olefinen, Polylsobutylenen, Polystyrolen, ungesättigten ölen, bzw. Olefine,
Polyisobutylene, Polystyrole und ungesättigte öle, mit Schwefel behandelte Produkte von beispielsweise
Terpen, ölen und Fetten, chlorierte mit Schwefel behandelte Produkte von ölen und Fetten und Wachsen,
bzw. Wachse.
(c) Organische Phosphor- und Arsenverbindungen, wie z. B. Trlphenylphosphlt, Tricresylphosphat, Trlphenylphosphln,
Trlphenylarsin, "2>lalky !phosphat, Trlalkylphosphln und Ester von Dlphosphorsäure.
•id) Organische Stickstoffverbindungen, wie z. B. aromatische Nltrilverblndungen, Aminophenolderlvate von
Naphthensäure oder Oleylcarbamat.
Korrosionsinhibitoren: Beispielswelse organische Schwefelverbindungen, organische Phosphorverbindungen
oder Amine.
Rostschutzmittel: Beispielswelse Öle und Fette, Fettsäurederivate, organische Schwefelverbindungen, organisehe
Phosphorverbindungen oder organische Stickstoffverbindungen.
Dispergiermittel: Beispielsweise Erdöisulforiate, anicnischc oberflächenaktive Mitte!, wie z. B. Türkischrotö!
oder hochsulfoniertes öl, oder nichtionische oberflächenaktive Mittel vom Sorbitantyp.
Mittel zur Gießpunktsernledrigung: Beispielswelse öle und Fette, Fettsäuren, Schv.srmetallseifen von Fettsäuren,
Glycole und Derivate davon, Octadecanol und seine Kondensate, Dimethylnaphthalin und seine
Derivate, Wollfett, Methacrylatpolymere, Kondensate von chlorierten Paraffinen und Naphthalin, Kondensate
von höheren Olefinen und Naphthalin, Kondensate von chlorierten Paraffinen und Phenolsäure, Phthalate und
BMhydroxyalkyD-sulfld.
Antischaummittel: Siliconöl
Antioxidationsmittel: Beispielsweise organische Säuren, Amine, Aminophenole, Schwefel- und Selenverbindungen,
Phosphorverbindungen und Organometallverbindungen und Schwefel.
Verbesserer des Viskositätsindexes: Beispielsweise Methacrylatpolymere, natürliche Kautschuke, synthetische
Kautschuke, Polyäthylene, Polypropylene, Polyisobutylene, Mischpolymere von Isobutylen und Styrol und
Mischpolymere von Fettsäuren und Vlnylestern.
Die Auswahl dieser Zusatzstoffe und Ihre Anwendung nimmt man derart vor, daß das Melamin/(lso)-Cyanursäure-Addukt
gemäß der Erfindung in ihnen chemisch stabil ist.
Ein festes Schmiermittel, das nur aus dem Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt gemäß der Erfindung besteht,
ist billiger als die üblichen festen Schmiermittel, zeigt keine chemische Toxizität oder schlechten Geruch, wirkt
nicht korrodierend auf Metalle und zeigt die beabsichtigte Schmierleistung unter hoher Belastung. Verglichen
mit einem üblichen Schmieröl, Schmierfett oder wäßrigen Schmiermittel ohne das Addukt zeigt das feste
Schmiermittel gemäß der Erfindung eine hohe Schmierleistung unter hoher Belastung, bei hoher oder niederer
Temperatur, bei geringer Geschwindigkeit, unter Stoßbelastung, im Vakuum und bei hoher Temperatur und
Druck.
Ferner erzielt ein Schmieröl, das das Addukt enthält, einen niedrigeren Reibungskoeffizienten unter hoher
Belastung als ein adduktfreies Schmieröl und eine Belastungsfähigkelt, die zwei- oder dreimal so hoch wie die
des adduktfreien Schmieröls ist. Das bedeutet die Anwendbarkeit des addukthaltigen Schmieröls auf Schäfte
bzw. Wellen unter extrem hoher Belastung, Lager, Kraftfahrzeuggetriebe, Kurbelgehäuse und auf anderen
Gebieten, wo man ein übliches Schmieröl nicht zweckmäßig verwenden kann, weil der Schmierfilm reißen kann
und dann eine Metalloberfläche direkt die andere berührt. Es bedeutet ferner, daß das Schmieröl mit einem
Gehalt an Addukt bessere Ergebnisse als das übliche Schmieröl bei der Metallbearbeitung, beim Schneiden und
Schleifen von Metallen unter extrem hohem Druck erzielt.
Ferner hat das Schmiermittel gem£ß der Erfindung, das das Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt In das
Schmieröl, Schmierfett oder wäßrige Dispersionsmedium eingearbeitet enthält, die nachstehenden Vorteile
gegenüber einem Schmiermittel, das man durch Mischen von üblichem Molybdändisulfid oder kolloidalem
Graphit mit Schmieröl oder Schmierfett hergestellt hat:
I. Weil das Addukt ein weißes Pulver ist, verdirbt das Schmiermittel nicht das Aussehen der Maschine oder
Ölversorgung.
II. Das Addukt hat ein spezifisches Gewicht nahe dem des Mineralöls oder synthetischen Schmieröls, und die
Teilchen des Adduktes sind fein, und daher ist das Addukt in einem Schmieröl, Schmierfett oder einem
ίο wäßrigen Dispersionsmedium stabil dlspergiert, was bewirkt, daß ein Absetzen während der Lagerung leicht
verhindert werden kann.
Das Addukt, das in ein Basisöl eingearbeitet ist, und ein Schmierfett bildet, wirkt als Verdickungsmittel. Ein
Schmierfett unter Verwendung des Adduktes als Verdickungsmittel behält die Wärmebeständlgkelt, Wasserfe
stigkeit, erhöhte Lebensdauer bei hoher Temperatur und andere Merkmale des Schmierfettes bei, die man bei
hohen Druck.
'.n den Zubereitungen einsetzen, die in den Punkten 3 (a) bis (c) beschrieben sind, so daß sie eine geeignete
Form zur Anwendung für spezielle Zwecke annehmen, z. B. zum Schmieren von sich berührenden Oberflächen
aller Arten von Rotationsmaschine^ wie auch; von Maschinen mit beweglichen Teilen, zum Schmieren bei der
Metallbearbeitung, z. B. beim Schneiden, Schleifen, Walzen, Abschrecken bzw. Vergüten, Tempern bzw.
Glühen, Pressen, Ziehen und Rostschutz, zum Schmieren von Isolierungen mit beweglichen oder gleitenden
Teilen, zum Schmieren von Formen bei der Kunststoffverarbeitung, zur Verhütung von Anfressungen durch
Überziehen der Gewinde von Bolzen bzw. Schrauben und Muttern mit dem Schmiermittel und zum Entfernen
und Auseinanderbauen von Teilen, die aneinander festgefressen sind.
Die Erfindung betrifft, also ein Schmiermittel, das ein Addukt von Melanin und Isocyanursäure oder Cyanursäure enthält und das zur Verwendung bei hoher Temperatur, niederer Temperatur oder unter Hochdruckat-
mosphäre oder an Stellen, wo eine Verunreinigung unerwünscht 1st, die eine schwarze Farbe erzeugt, oder bei
der Metallbearbeitung, beim Schneiden oder Schleifen von Metallen geeignet ist. Das Addukt wirkt nicht nur als
festes Schmiermittel, sondern auch als Mittel zum Verdicken flüssiger Schmiermittel, wie z. B. von Mineralöl,
und man verwendet es als Pulver oder suspendiert in einem Schmieröl, Schmierfett oder Wasser, oder man
kann es auf Oberflächen aufbringen, die dem Abrieb ausgesetzt sind, Indem man ein synthetisches Harz, z. B.
ein Vlnylharz oder Epoxyharz als Bindemittel verwendet.
Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert.
Herstellung des Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Adduktes
In ein 5-1-Gefäß aus rostfreiem Stahl setzte man eine äqulmolare Pulvermischung von 200 g Melamin und
205 g Isocyanursäure in 21 Wasser ein und erwärmte danach die Lösung unter Rühren. Die Reaktionstempera
tür erhöhte man auf 90 bis 95° C Innerhalb von etwa 30 min, worauf sich die Herstellungsgeschwindigkeit des
Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Adduktes beschleunigte und sich ein viskoser thlxotroper Brei bildete. Die Reaktion
vervollständigte man. Indem man die Temperatur bei 90° C weitere 30 min hielt. Den erhaltenen Brei mit einem
hohen Gehalt an Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Addukt filtrierte man unter Vakuum, trennte Wasser ab, trocknete bei 105° C und mahlte ihn zu einem Pulver eines Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Adduktes mit hoher Reinheit
mit einer Ausbeute von Im wesentlichen 100%. Das Addukt zeigte eine Sublimat ions temperatur von 440° C. Die
IR-Spektroskopie bestätigte die Abwesenheit von nicht umgesetztem Melamin und nicht umgesetzter Isocyanursäure (siehe die Fig.).
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß Isocyanursäure ein Isomeres von Cyanursäure ist, und daß Cyanursäure
von Handelsqualität Isocyanursäure In der Ketoform Ist.
50
Man stellte ein Schmiermittel her, Indem man 70 Gewichtstelle technisches Splndelöl Nr60 mit 30 Gewichtstellen des Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Adduktes vermischte (mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 1 μηι),
das man auf genannte Welse hergestellt hatte. Man verwendete eine Schmlerfählgkelts-Relbungsprüfvorrichtung
vom Pendeltyp von Shlnko Zokl Co., Ltd. und maß den Reibungskoeffizienten des Schmiermittels bei 150° C.
Das Ergebnis war eine 30%lge Abnahme des Koeffizienten Im Vergleich mit dem Wert des Spindelöls Nr60.
60
Man stellte ein Schmiermittel her. Indem man 1 kg technisches Splndelöl Nr60 mit 300 g Melamln/(lso)-Cyanursäure-Addukt gemäß der Erfindung In einem Mörser vermischte.
19 mm (3/4") für das Kugellager, vertikale Welle, die sich mit 200 Umdrehungen/min (rpm) drehte], und man
maß sowohl den Reibungskoeffizienten zwischen den Kugeln unter hoher Belastung als auch die Belastungsfä
hlgkelt. Die Ergebnisse sind In der nachstehenden Tabelie 1 gezeigt, die auch die Werte für Splndelöi Nr60 zum
Vertikale Belastung (kg) pro Kugel
Reibungskoeffizient | Spindelöl + Addukt |
Spindelöl | 0,091 |
0,105 | 0,090 |
0,110 | 0,085 |
0,111 | 0,083 |
0,107 | 0,080 |
0,103 | 0,082 |
Fressen | 0,092 |
- | 0,083 |
- | 0,091 |
- | 0,104 |
- | Fressen |
_ | |
90 100 120 140 160 180 185
Tabelle 1 zeigt, daß im Vergleich mit dem bloßen Spindelöl die Kombination aus Melamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt
und Spindelöl einen niederen Reibungskoemzlenten zwischen den Kugeln erzielt und demgemäß die
gewünschte Schmierleistung unter hoher Belastung zeigt. Tabelle 1 zeigt ferner eine bedeutende Steigerung der
Belastungsfähigkeit und daher eine gesteigerte Festigkeit gegen extrem hohen Druck.
Man stellte ein Schmierfett A her. Indem man 70 Gewichtsteile eines Mineralöls auf Paraffinbasis mit einer
kinematischen Viskosität von 1,05 cmVs (105 cst) bei 37,8° C, mit einem Viskositätsindex von 100 und einem
spezifischen Gewicht von 0,883 (15/4° C) (Schmieröl) mit 30 Gewichtstellen des Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Adduktes
in einem Mörser Innig vermischte. Ein Schmierfett B stellte man auf gleiche Weise mit der
Ausnahme her, daß man das Mineralöl auf Paraffinbasis durch ein Schmieröl auf Silikonbasis als Baslsöl ersetzte.
Jede Schmierfettprobe spritzte man in ein einreihiges Ringrillenlager, das man danach auf eine Motorantriebswelle
setzte, die sich mit 1450 Umdrehungen/min (rpm) bei Raumtemperatur drehte. Den Motor ließ man
4 Monate lang laufen, und man beobachtete nach Ablauf dieser Zeit die Schmierleistung der Schmierfettproben.
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2 zeigt, daß die Schmierfettproben A und B, die das Me!am!n/(Iso)-Cyanursäure-Addukt als Verdikkungsmittei
enthielten, weiß gefärbt waren, und daß man sie bei längerer Beanspruchung verwenden konnte,
ohne daß sie das Kugellager In nachteiliger Weise angriffen, und ohne daß sie irgendeine wesentliche Veränderung
der Eigenschaften erlitten.
Schmierfett B
Silikonöl
Schmierfett
Eigenschaften des Schmierfettes Aussehen
Konsistenz
Tropfpunkt
Lagertemperatur bei laufendem Motor
Prüfergebnisse Lagerzustand nach 4 Monaten
Eigenschaften des Schmierfettes nach 4 Monaten
Aussehen
Kons: ,tenz
Tmpfpunkl
Weitere Bemerkungen
weißes Schmierfett
356
200° C oder höher
Raumtemperatur
+ 220C
Kein Schaden
oder irgendein anderer
Defekt
weißes Schmierfett
351
2000C oder höher
Kein Abtrennen von Öl
weißes Schmierfett
348
200° C oder höher
Raumtemperatur
+ 210C
Kein Schaden
oder irgendein anderer
Defekt
weißes Schmierfett
344
200° C oder höher
Kein Abtrennen von Öl
Man verwendete sowohl eine Vorrichtung, die aus einer Metallscheibe mit einer zylindrischen Vertiefung mit
einem Durchmesser von 5,1 mm bestand, in die eine rotierende Metallstange mit 5,0 mm Durchmesser eingriff,
und auf die man eine Axialbelastung bzw. einen Längsdruck von 1000 g am oberen Ende ausübte, als auch eine
Vorrichtung der gleichen Anordnung mit der Ausnahme, daß man eine geringe Menge des Meiamin/(Iso)-Cyanursäure-Adduktes
mit einer Teilchengröße von 0,3 bis 1 μπι zwischen die sich berührenden Oberflächen
der Vertiefung und der Stange aufbrachte, und man überprüfte den Zustand, während sich die Stangen mit 500
Umdrehungen/min bei Raumtemperatur 10 min lang drehten, und man prüfte auch den Zustaad der sich
berührenden Oberflächen nach der Beendigung der Drehung. Die Ergebnisse der Prüfung sind in der nachstehenden
Tabelle 3 gezeigt.
15 Addukt
Verwendet
Zustand der Drehung Aussehen *)
Temperatur *)
Ein ungewöhnliches metallisches Geräusch wurde erzeugt
Abgeriebenes schwarzes Metallpulver auf den sich berührenden Oberflächen
10° C höher als Raumtemperatur
Drehte sich ruhig
Weißer Schmiermittelfilm auf den Oberflächen mit keinem Zeichen von
abgeriebenem Meiäü Raumtemperatur
25 *) Zustand der sich berührenden Oberflächen nach der Drehung.
Man stellte ein Schmiermittel her, indem man 10 Gewichtstelle eines Schmierfettes mit i0 Teilen des MeIamln/(lso)-Cyanursäure-Adduktes
in einem Achatmörser vermischte. Man verwendete eine Schmieröl-Prüfvorrichtung
ve »Soda«-4-Kugeltyp [Prüfkugeln: Stahlkugeln von 19 mm <3/4") für das Kugellager, vertikale
Welle, die sich mit 200 Umdrehungen/min (rpm) drehte], und man maß sowohl den Reibungskoeffizienten
zwischen den Kugeln unter noher Belastung als auch die Belastung beim Fressen. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 4 gezeigt, die auch die Werte für das Schmierfett Albania Grease 2 zum Vergleich zeigt.
Vertikale Belastung pro Kugel in kg (lbs)
Vergleich
Reibungskoeffizient Schmierfett von Beispiel 5
7,7 ( 17)
17 ( 38)
26 ( 58)
36 ( 79)
45 ( 99)
54 (120)
63 (140)
73 (161)
82 (181)
91 (202)
101 (222)
122 (243)
119 (263)
0,075 0,077 0,078 0,081 0,077 Fressen
0,074 0,077 0,075 0,078 0,077 0,079 0,080 0,077 0,073 0,073 0,079 0,085
Fressen
Tabelle 4 zeigt, daß im Vergleich mit Schmierfett allein die Kombination von Melamin/(Iso)-Cyanursäure·
Addukt und Schmierfett sowohl einen kleinen Reibungskoeffizienten zwischen den Kugeln unter hoher Belastung
als auch eine bedeutend höhere Belastungsfähigkeit erzielt.
Eine Bankwalze (3 parallele Walzen) verwendete man zur Hersteilung einer homogenen Dispersion von 100
Gewichtstellen des Melamln/(Iso)-Cyanursäure-Adduktcs In 100 Gewichtstcllen Leinölfirnis als Basisöl. Die
10
erhaltene Zubereitung war eine thixotrope halbfeste Masse. Man brachte sie auf die innere Oberfläche der zylindrischen
Vertiefung mit 5,1 mm Durchmesser in der Metallscheibe einer Prüfvorrichtung des gleichen Typs wie
Beispiel 4 auf, und man erwärmte sie, bis sich ein Film biidete. Während sie in die Vertiefung eingriff, drehte
man die Metallstange mit 5,0 mm Durchmesser mit 800 Umdrehungen/min (rpm) bei Raumtemperatur 30 min
lang. Die nachstehende Tabelle. 5 zeigt sowohl den Zustand bei der Drehung als auch den Zustand der sich
berührenden Oberflächen nach Beendigung der Drehung verglichen mit einer Vergleichsprobe, bei der man kein
Addukt auf die innere Oberfläche der zylindrischen Vertiefung aufgebracht hatte.
Vergleich
Film des Adduktes
Zustand der Drehung
Zustand der Drehung
Zustand der sich berührenden
Oberflächen nach der Drehung
Oberflächen nach der Drehung
Gebildet Ruhige Drehung
Nicht gebildet
(1) Ein ungewöhnliches metallisches
Geräusch wurde erzeugt
Geräusch wurde erzeugt
(2) Die Tachometernadel oszillierte
ständig
ständig
Weißer Schmiermittelfilm Abgeriebenes schwarzes Metallpulver
auf den sich berührenden auf den sich berührendem Oberflächen
Oberflächen ohne irgendein Zeichen von abgeriebenem Metall
Man setzte in ein 1-1-Gefäß aus rostfreiem Stahl eine äquimolare Pulvermischung von 22,1 g Melamin und
22,5 g Isocyanursäure in 500 ml Wasser ein und erwärmte die Lösung danach unter Rühren. Die Reaktionstemperatur
steigerte man auf 90 bis 95° C Innerhalb von etwa 30 min und hielt danach die Temperatur von 90° C
weitere 30 min und vervollständigte die Reaktion. Den Reibungskoeffizienten des erhaltenen Breis von MeIamin/(Iso)-Cyanursäure-Addukt
maß man gemäß der Ringdruckprüfmethode bzw. Hülsenprüfmethode. Die Prüfvorrichtung verwendete eine selbstschreibende Meßvorrichtung, und der Prüfring war ein Hohlzylinder
(9,55 mm Innendurchmesser χ 19,10 mm Außendurchmesser χ 6,35 mm Höhe, aus reinem Aluminium), den
man einer Wärmebehandlung bei 500° C 3 h lang unterwarf. Eine geringe Menge des adduktreichen Breis
brachte man auf beide Enden des Zylinders auf, den man zwischen 2 SKD-Stahlplatten anordnete, auf die man
eine Druckbelastung von oben anwandte, die eine plastische Deformation mit einer Kompressionsgeschwindigkeit
von 1 mm/min bewirkte. Den Reibungskoeffizienten berechnete man aus den gemessenen Werten der
Kompressibilität und der Veränderung des Innendurchmessers des Ringes. Die Ergebnisse der Messung sind in
der nachstehenden Tabelle 6 gezeigt, die auch die Werte für Wasser und Splndelöl, die man allein verwendete,
zum Vergleich zeigt.
Vergleich Wasser
Spindelöi
Brei des Adduktes
Reibungskoeffizient
0,30
0,07
0,055
Tabelle 6 zeigt, daß das Addukt gemäß der Erfindung einen Reibungskoeffizienten erzielt, der beträchtlich
niederer als der von Wasser allein Ist, und der meßbar niedriger als der von Spindelöi Ist.
Vergleichsbeispiel
Beispiel 2 führte man mit der Ausnahme durch, daß man (a) 300 g Melarrin, (b) 300 g Isocyanursäure, (c)
300 g 4,6-Dlamlno-s-trlazin-2-ol (Ammelin) bzw. (d) eine Mischung von 150 g Melamin und 150 g Isocyanursäure
anstelle von 300 g des Melamin/Isocyanursäure-Adduktes verwendete, um ein Schmiermittel herzustellen.
Den Reibungskoeffizienten und die Belastung beim Fressen maß man auf gleiche Welse wie in Beispiel 2.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 7 gezeigt.
Vertikale Belastung
lieg) pro Kugel
lieg) pro Kugel
50
60
60
Reibungskoeffizient (a) (b)
0,103 0,104
0,104 0,106
0,099
0,100
0,100
Jd)
0,104
0,107
0,107
11
29 34 138 | (b) | (C) | Id) | |
Tabelle 7 | 0,107 | 0,099 | 0,110 | |
Vertikale belastung | 0,109 | 0,103 | 0,110 | |
(kg) pro Kugel | 0,109 | 0,102 | 0,108 | |
70 | Reibungskoeffizient | Fressen | 0,110 | 0,111 |
80 | (a) | - | 0,111 | Fressen |
90 | 0,110 | Fressen | _ | |
100 | 0,107 | |||
120 | 0,111 | |||
140 | 0,107 | |||
Fressen | ||||
_ |
(a) Spindelöl plus Melamin
(b) Spindelöl plus Isocyanursäure
(c) Spindelöl plus Ammelin
(d) Spindelöl plus Melamin plus Isocyanursäure
Aus einem Vergleich der Ergebnisse von Beispiel 2 und der Ergebnisse des Vergleichsversuchs Ist ersichtlich,
daß das Melamln/lsocyanursäure-Addukt gemäß der Erfindung ausgezeichnete Schmiereigenschaften Im
Vergleich zu Melamin, Ammelin, Isocyanursäure oder deren Mischung aufweist, obwohl es sich bei diesen auch
um ähnliche Trlazlnverblndungen handelt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
- Patentansprüche:
1. Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Addukt von Melamin und Isocyanursäure - °d2r &hrnStte!nnach'Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein in einer Flüssigkeit dispergiertes Addukt von Melamin und Cyanursäure oder Isocyanursäure in Form eines halbfesten Stoffes enthält
- 3. Schmiermittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Addukt von Melamin und Cyanursäure oder Isocyanursäure in Form eines halbfesten Stoffes.
- 4. Schmiermittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen trockenen Film mit einem Gehalt an in einem Addukt von Melamin und Cyanursäure oder Isocyanursäure.
- 5 Schmiermittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Wasser enthält.
- 6 Schmiermittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine nichtwäßrige Flüssigkeit enthält i Schmiermittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Mineralöl oder ein
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