DE3122918A1 - "THIOMOLYBDAEN DERIVATIVES OF AMERIC ACID IMIDES AND LUBRICANE OIL COMPOSITIONS" - Google Patents
"THIOMOLYBDAEN DERIVATIVES OF AMERIC ACID IMIDES AND LUBRICANE OIL COMPOSITIONS"Info
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Description
Müller, Schupfner & Gauger Karlstraße 5
Patentanwälte 2110 üuchholz / NordheideMüller, Schupfner & Gauger Karlstrasse 5
Patent attorneys 2110 üuchholz / Nordheide
T-027 81 DET-027 81 DE
D 76,y35-6-F (HWA)D 76, y35-6-F (HWA)
09.06.198106/09/1981
TEXACO DEVELOPMENT CORPORATIONTEXACO DEVELOPMENT CORPORATION
2000 WESTCHESTER AVENUE WHITE PLAINS, N. Y. 106502000 WESTCHESTER AVENUE WHITE PLAINS, N.Y. 10650
U. S. A.UNITED STATES.
Thiomolybdän-Derivate von Bernsteinsäureimiden und SchmierölzusammensetzungenThiomolybdenum derivatives of succinic imides and lubricating oil compositions
I i— L. yj 1 \J I i - L. yj 1 \ J
Thiomolybdän-Derivate von Bernsteinsäureimiden und SchmierölzusammensetzungenThiomolybdenum derivatives of succinic acid imides and lubricating oil compositions
Die Erfindung bezieht sich auf neue Zusatzstoffe, die geeignet sind, Schmierölzusammensetzungen Verschleißfestigkeit, Dispersions-, Oxidationsverhinderungs- und Reibungsminderungsvermögen zu verleihen. ·The invention relates to new additives that Lubricating oil compositions are suitable for wear resistance, dispersibility, anti-oxidation and friction reduction properties to rent. ·
Verbindungen der hier angegebenen Art werden bisher nicht in Schmierölzusammensetzungen verwendet. In dem am nächsten kommenden Stand der Technik, der US-PS 3 010 902, sind Schmiermittelzusätze offenbart, bestehend aus dem durch Umsetzen von Schwefel mit einem ungesättigten Alkohol oder einer organischen Base mit Kohlenwasserstoffgruppen und anschließendes Umsetzen eines molaren Überschusses der erhaltenen Verbindung mit Molybdänblau (Mischoxid der Formel MoO2 · ή- MoO- · 6H2O) erzielten Produkt. Demgegenüber werden die vorliegenden Verbindungen entweder durch Erzeugen einer anorganischen Thiomolybdänvcrbinduruj vor deren Umsetzung mit dem Dispersionsmittel oder durch Behandeln eines Oxymolybdän-Dispersionsmi.ttelkomplexes mit Schwefelwasserstoff hergestellt.Compounds of the type indicated here have not previously been used in lubricating oil compositions. The closest prior art, US Pat. No. 3,010,902, discloses lubricant additives consisting of the reaction of sulfur with an unsaturated alcohol or an organic base with hydrocarbon groups and subsequent reaction of a molar excess of the compound obtained with molybdenum blue ( Mixed oxide of the formula MoO 2 · ή- MoO- · 6H 2 O) obtained product. In contrast, the present compounds are prepared either by generating an inorganic thiomolybdenum compound before reacting it with the dispersant or by treating an oxymolybdenum dispersant complex with hydrogen sulfide.
ORiGSIMAL INSPECTEDORiGSIMAL INSPECTED
■r-7.■ r-7.
Gemäß der Erfindung wurde überraschend gefunden, daß eine Stoffzusammensetzung, die im wesentlichen aus dem Reaktionsprodukt eines Alkenylbernsteinsäureimids der folgenden Formel:According to the invention it was surprisingly found that a composition of matter consisting essentially of the Reaction product of an alkenyl succinic acid imide of the following formula:
I ^>N CH0CH0(NHCH0CH0) NH,I ^> N CH 0 CH 0 (NHCH 0 CH 0 ) NH,
tn« Ltn «L
mit R = ein Alkenylrest mit 50-200 Kohlenstoffatomenwhere R = an alkenyl radical with 50-200 carbon atoms
in der Kette, und χ = eine ganze Zahl von 0-10,in the chain, and χ = an integer from 0-10,
mit 0,1-10 Äquivalentatomen Molybdän aus entweder (1) einer Schwefel-Molybdän-Verbindung oder (2.) einer Molybdänverbindung und H-S besteht, hervorragende Eigenschaften als Schmiermittelzusatz hat. Das Ausgangs-Bernsteinsäureimid kann entweder vorgeformt oder an Ort und Stelle gebildet werden.with 0.1-10 equivalent atoms of molybdenum from either (1) a sulfur-molybdenum compound or (2.) a molybdenum compound and H-S, has excellent properties as a lubricant additive. The starting succinic imide can either be preformed or formed in place.
Durch die Erfindung wird ferner ein Schmiermittel bereitgestellt, das zwischen 1 und 55 Gew.-% der vorgenannten Zusammensetzung enthält, wobei der Rest ein Mineralöl mit Schmierviskosität ist.The invention also provides a lubricant which is between 1 and 55 percent by weight of the aforesaid composition with the remainder being a mineral oil of lubricating viscosity.
°RiG!NAL ° RiG! NAL
-y-t-y-t
Es wird angenommen, daß aufgrund ihrer chemischen Analyse und ihrer Herstellung die Produkte nach der Erfindung Strukturen wie die folgende haben: 0It is believed that, based on their chemical analysis and their manufacture, the products according to the invention Have structures like the following: 0
N-CH2CH2(NH CH2CH2)xNH2 · (H+)N-CH 2 CH 2 (NH CH 2 CH 2 ) x NH 2 (H + )
MoSMoS
1 2Jn 1 2 Jn
(-ro)(-ro)
mit η = 1-10 (bezogen auf Mo-Anionen im Bereich von MoO. bis zu einem Polymolybdat mit 10 Mo-Atomen), 0-10,with η = 1-10 (based on Mo anions in the range from MoO. to a polymolybdate with 10 Mo atoms), 0-10,
ζ
mζ
m
3-0 und3-0 and
1-10, jedoch nicht größer als x+1.1-10, but not greater than x + 1.
Strukturen der folgenden Art sind Beispiele für eine zweite Möglichkeit mit kovalenter Bindung von Mo an N:Structures of the following type are examples of a second possibility with covalent bonding of Mo to N:
N-N-
.NH.NH
yV? πyV? π
mit Z = 1-5, ρ = 0-2 und x, y, ζ und η wie vorher.with Z = 1-5, ρ = 0-2 and x, y, ζ and η as before.
ORIGiNAL INSPECTEDORIGiNAL INSPECTED
-y-l-y-l
Auch wird angenommen, daß Strukturen existieren, bei denen der Mo-Anteil kovalent an zwei oder mehr Alkenylbernsteinsäureimid-Anteile gebunden ist.It is also believed that structures exist in which the Mo moiety is covalently attached to two or more alkenyl succinic acid imide moieties is bound.
In den oben angeführten Strukturen können die Mo-enthaltenden Einheiten und die Ethylenimin-Einheiten entweder willkürlich oder sequentiell verl.eilt sein, und die Mo-enthaltenden Einheiten können auch mit den nahe am Bernsteinsäureimidring liegenden Ethylenimin-Einheiten endständig sein.In the structures listed above, the Mo-containing Units and the ethyleneimine units either randomly or sequentially, and the Mo-containing units Units can also be terminated with the ethyleneimine units located close to the succinic acid imide ring be.
Der Molybdänanteil kann entweder nur ein Mo-Atom oder zwei oder mehrere Mo-Atome haben, die durch S- oder O-Atome verbunden sind, so daß zyklische oder polymere Verbindungen gebildet werden.The molybdenum content can either have only one Mo atom or two or more Mo atoms, separated by S or O atoms are connected so that cyclic or polymeric compounds are formed.
Die Herstellung des in einer Schmiermittelzusammensetzung nach der Erfindung eingesetzten Reaktionsprodukts ist relativ unkompliziert und kostengünstig durchführbar.The preparation of the reaction product employed in a lubricant composition according to the invention is relative uncomplicated and inexpensive to carry out.
Die Zusammensetzung nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus Produkten, die durch die folgenden Reaktionen erhalten werden. Die nachstehend aufgeführten Reaktionen veranschaulichen zwar den Einsatz von handelsüblichen oder leicht herstellbaren sechswertigen Molybdänverbindungen,The composition according to the invention consists essentially of products obtained by the following reactions will. The reactions listed below illustrate the use of commercially available or easy to prepare hexavalent molybdenum compounds,
es können jedoch auch niedrigerwertige Molybdänverbindungen eingesetzt werden, ohne dadurch die Eigenschaften der er-,^ haltenen Produkte nachteilig zu beeinflussen. [%- however, molybdenum compounds of lower value can also be used without adversely affecting the properties of the products obtained. [% -
Bei einem Herstellungsvorgang wird ein Thiomolybdat-Derivat eines Alkenylbernsteinsäureimids eines Polyamins mit der vorstehend angegebenen Formel, in der insbesondere R = Polyisobutenyl mit einem Molekulargewicht vonIn a manufacturing process, a thiomolybdate derivative of an alkenyl succinic acid imide of a polyamine with the Formula given above in which, in particular, R = polyisobutenyl with a molecular weight of
ca. 700 - 3000 (bevorzugt ca. 1200), und χ = 1 - 10 (bevorzugt 2 - 4)approx. 700 - 3000 (preferably approx. 1200), and χ = 1 - 10 (preferably 2 - 4)
sind, mit einem Ammonium- oder Aminsalz einer Molybdänthiosäure mit 1 bis 4 Schwefelatomen pro Molybdänatom wie folgt hergestellt : ti) Umsetzen einer wäßrigen Lösung mit 0,1 - 10 (bevorzugt 1-2) Molmengen von insbesondere Ammoniumtetrathiomolybdat mit 1 Mol des Alkenylbernsteinsäureimids in einem Kohlenwasserstoff lösungsmittel ;are, with an ammonium or amine salt of a molybdenum thioic acid with 1 to 4 sulfur atoms per molybdenum atom such as is prepared as follows: ti) reaction of an aqueous solution with 0.1-10 (preferably 1-2) molar amounts of in particular ammonium tetrathiomolybdate with 1 mol of the alkenylsuccinic acid imide in a hydrocarbon solvent;
(2) Abtrennen des Wassers durch azeotrope Destillation unter gleichzeitiger Abtrennung von Ammoniak und einem kleineren Teil des Schwefels als Schwefelwasserstoff;(2) Separating the water by azeotropic distillation with simultaneous separation of ammonia and a smaller part of the sulfur than hydrogen sulfide;
(3) Filtrieren; und (k) Abstreifen des organischen Lösungsmittels bei verringertem Druck. Das Produkt hat in Schmierstoffen Dispersionsvermögen , Oxidationshemmvermögen und außergewöhnlich gute Reibungsverminderungseigenschaften. (3) filtering; and (k) stripping off the organic solvent under reduced pressure. The product has dispersibility in lubricants, anti-oxidation properties and exceptionally good friction reducing properties.
Bei einem zweiten Herstellungsvorgang wird ein Thiomolybdän-Derivat eines- Alkenylbernsteinsäureimids wie folgt herge· stellt: (1) Umsetzen von 0,1 - 10 (bevorzugt 1-2; Äquivalent-In a second manufacturing process, a thiomolybdenum derivative is used of an alkenyl succinic acid imide prepared as follows: (1) conversion of 0.1-10 (preferably 1-2; equivalent
ORiGfNALINSPECTEDORiGfNALINSPECTED
atomen von Mo aus einer wäßrigen "Molybdansäure"-Lösung %-(hergestellt durch nichtreduzierende Ansäuerung von wäßrigem Na-MoO.) mit einem Alkenylbernsteinsäureimid eines Polyamins mit der vorher angegebenen Definition, das in einem gemischten Lösungsmittel aus einem Kohlenwasserstoff und einem Ether auf Ethylenglykolbasis, der entweder endständige Kydroxylalkylether- oder Arylethergruppen hat, gelöst ist, (2) Behandeln des Molybdän-ZBernsteinsäureimid-Reaktionszwischenprodukts mit ca. k mol H-S je mol Mo, (3) Abtrennen des Wassers durch azeotrope Destillation, (4) Filtrieren und (5) Abstreifen der Lösungsmittel bei vermindertem Druck. Das resultierende Produkt hat Dispersionsvermögen, ist verschleißhemmend und hat sehr gute Reibungsminderungseigenschaften. atoms of Mo from an aqueous "molybdanic acid" solution % - (produced by non-reducing acidification of aqueous Na-MoO.) with an alkenyl succinic acid imide of a polyamine with the definition given above, which in a mixed solvent of a hydrocarbon and an ether based on ethylene glycol, which has either terminal kydroxylalkylether or arylether groups is dissolved, (2) treating the molybdenum-succinic acid imide reaction intermediate with approx. k mol HS per mol Mo, (3) separating the water by azeotropic distillation, (4) filtering and (5) Stripping off the solvents under reduced pressure. The resulting product has dispersibility, is wear-retardant and has very good friction-reducing properties.
Das zweite Herstellungsverfahren kann abgeändert werden, indem (1) anstelle des Etherlösungsmittels ein geringer Prozentsatz eines nichtflüchtigen Polyglykol-Derivats (Alkylphenylether) eingesetzt wird und (2) nur ca. 1-2 Mol H?S je Mol Mo zugegeben werden. Bevorzugt ist das PoIyglykol ein Alkylphenylether von Ethylenglykol oder eines Polyethylenglykols oder ein Monononylphenylether von Ethylenglykol oder eines Polyglykols mit 2-10 Oxyethylen-Einheiten. Das bei diesem abgewandelten Verfahren erhaltene Produkt ist oxidationshemmend, hat Dispersionsvermögen und sehr gute Reibungsminderungseigenschaften.The second manufacturing process can be modified by (1) using a small percentage of a non-volatile polyglycol derivative (alkylphenyl ether) instead of the ether solvent and (2) only about 1-2 moles of H ? S per mole of Mo are added. The polyglycol is preferably an alkylphenyl ether of ethylene glycol or a polyethylene glycol or a monononylphenyl ether of ethylene glycol or a polyglycol with 2-10 oxyethylene units. The product obtained by this modified process is antioxidant, has dispersibility and very good friction-reducing properties.
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
Bei einem weiteren abgewandelten Herstellungsvorgang können Thiomolybdän-Derivate eines Alkenylbernsteinsäureimids aus einem Ammoniumthiomolybdat-Zwischenprodukt hergestellt werden, das in situ gebildet wird, durch Vermischen des Alkenylbernsteinsäureimids mit einer wäßrigen Lösung eines Ammoniumsalzes eines Oxymolybdänsäure, gefolgt durch Behandlung mit Schwefelwasserstoff unter Anwendung eines Molverhältnisses von Schwefelwasserstoff zu Molybdän von 1:1 bis 4:1.In a further modified production process, thiomolybdenum derivatives of an alkenyl succinic acid imide can be used can be prepared from an ammonium thiomolybdate intermediate formed in situ by mixing the alkenyl succinic acid imide with an aqueous solution of an ammonium salt of oxymolybdic acid, followed by treatment with hydrogen sulfide using a molar ratio from hydrogen sulfide to molybdenum from 1: 1 to 4: 1.
Bei einer anderen Modifikation des Herstellungsvorgangs werden die Thiomolybdän-Derivate erhalten, wenn die wäßrige Lösung eines Ammoniumsalzes der Oxymolybdänsäure durch die Umsetzung von Molybdäntrioxid mit mindestens 1 Mol wäßrigem Ammoniumhydroxid erzeugt wird.In another modification of the manufacturing process, the thiomolybdenum derivatives are obtained when the aqueous Solution of an ammonium salt of oxymolybdic acid by reacting molybdenum trioxide with at least 1 mol of aqueous Ammonium hydroxide is generated.
Eine weitere Modifikation besteht darin, die Schwefelmolybdänverbindung in situ zu bilden, indem das Bernsteinsäureimid mit Wasser, Molybdäntrioxid und weniger als der stöchiometrischen Menge von Ammoniumhydroxid, bevorzugt 0,1-0,5 Mol NH.OH je Mol Molybdän, kontaktiert wird, gefolgt von einer Behandlung mit Schwefelwasserstoff unter Anwendung eines Molverhältnisses von H?S:Mo von 1:1 bis 4:1.Another modification is to form the sulfur molybdenum compound in situ by contacting the succinic acid imide with water, molybdenum trioxide and less than the stoichiometric amount of ammonium hydroxide, preferably 0.1-0.5 moles NH.OH per mole molybdenum, followed by a treatment with hydrogen sulfide using a molar ratio of H ? S: Mon from 1: 1 to 4: 1.
Diese Modifikationen sind variierbar, indem (1) ein geringer Prozentsatz eines nichtflüchtigen Polyglykolether eingesetzt wird, (2) das flüchtige KohlenwasserstofflösungsmittelThese modifications can be varied by adding (1) a minor Percentage of a non-volatile polyglycol ether used becomes, (2) the volatile hydrocarbon solvent
ORIGINALORIGINAL
weggelassen wird, (3) Wasser durch Erwärmen unter einem
Inertgas auf 100-150 0C abgetrennt und fakultativ die
Abtrennung des Wassers durch Beaufschlagen mit vermindertem
Druck bei der erhöhten Temperatur beendet wird.is omitted, (3) water by heating under one
Inert gas separated to 100-150 0 C and optionally the
Separation of the water is terminated by applying reduced pressure at the elevated temperature.
Wie vorstehend erwähnt, werden die bei dem Prozeß durchzuführenden
Reaktionen in Abwesenheit eines Katalysators,
aber normalerweise in Anwesenheit eines Lösungsmittels
oder Verdünners oder eines Gemischs derselben durchgeführt,
um die Umsetzung zu vereinfachen. Lösungsmittel werden in den späteren Stufen des Prozesses entfernt; die Verdünner
oder nichtflüchtigen Etherbestandteile sind mit Schmierölen
verträglich.As mentioned above, the reactions to be carried out in the process are carried out in the absence of a catalyst,
but usually in the presence of a solvent
or diluent or a mixture thereof carried out in order to simplify the reaction. Solvents are removed in the later stages of the process; the thinners or non-volatile ether components are compatible with lubricating oils.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der ErfindungThe following examples serve to illustrate the invention
Herstellung von Thiomolybdän-Derivaten eines Alkenylbernsteinsäureimids aus Ammoniumtetrathiomolybdat Production of thiomolybdenum derivatives of an alkenyl succinic acid imide from ammonium tetrathiomolybdate
Eine Suspension (Teillösung) von 13,50 g (ca. 0,05 Mol)
(NH^)2MoS^ in 50 ml Wasser wurde in eine Lösung von 340,0 g
(0,06 Mol) eines 50 % Ölkonzentrats eines Polybutenylbernsteinsäureimids
von Triethylentetramin in 200 ml
Cyklohexan eingerührt. Dieses Gemisch wurde unter N-,A suspension (partial solution) of 13.50 g (approx. 0.05 mol)
(NH ^) 2 MoS ^ in 50 ml of water was in a solution of 340.0 g (0.06 mol) of a 50 % oil concentrate of a polybutenylsuccinic acid imide of triethylenetetramine in 200 ml
Cyclohexane stirred in. This mixture was under N-,
unter Rückfluß erhitzt, und das Wasser wurde durch azeotrope Destillation in ein Dean-Stark-Sammelgefäß abgeschieden. Nach 2 h bei 78-100 0C wurde das wasserfreie Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur filtriert und dann destilliert, um das Lösungsmittel zu entfernen, und zwar bis zu 100 C bei ca. 10 mm. Die Ausbeute waren 346 g eines klaren, tiefbraunen Produkts mit folgender Analyse: % Mo = 1,04, % N = 0,90, % S = 0,83. Aus diesen Analysen wurde die Atomverhältniszahl von S:Ho mit 2,40 berechnet.heated to reflux and the water was removed by azeotropic distillation into a Dean-Stark receiver. After 2 hours at 78-100 0 C, the anhydrous reaction mixture was filtered at room temperature and then distilled to remove the solvent to, up to 100 mm C at about 10 degrees. The yield was 346 g of a clear, deep brown product with the following analysis: % Mo = 1.04, % N = 0.90, % S = 0.83. From these analyzes, the S: Ho atomic ratio was calculated to be 2.40.
Herstellung eines Thiomolybdän-Derivats eines Alkenylbernsteinsäureimids über in-situ hergestelltes Thiomolybdat-Zwischenprodukt Preparation of a thiomolybdenum derivative of an alkenylsuccinic acid imide via an in-situ prepared thiomolybdate intermediate
Eine Lösung von 24,20 g (0,1 Mol) Na2MoO^·2H2O in 25 ml Wasser wurde mit 10,0 g (0,1 Mol) konzentrierter H2SO. behandelt, gefolgt von der Zugabe· von 100 ml Diethylenglykoldimethylether (Diglyme). Der resultierenden Lösung dieser "Molybdänsäure" wurde eine Lösung von 583,3 g (ca. 0,1 Mol) des im vorhergehenden Beispiel eingesetzten Polybutenylbernsteinsäureimids von Triethylentetramin in 500 ml Cyklohexan zugesetzt. Nach Rühren während 0,5 h bei Umgebungstemperatur ließ man während 2 h Schwefelwasser-A solution of 24.20 g (0.1 mol) of Na 2 MoO ^. 2H 2 O in 25 ml of water was mixed with 10.0 g (0.1 mol) of concentrated H 2 SO. treated, followed by the addition of 100 ml of diethylene glycol dimethyl ether (diglyme). A solution of 583.3 g (approx. 0.1 mol) of the polybutenylsuccinic acid imide of triethylenetetramine used in the previous example in 500 ml of cyclohexane was added to the resulting solution of this "molybdic acid". After stirring for 0.5 h at ambient temperature, the mixture was left with sulfur water for 2 h
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
stoff mit einem Durchsatz von 75 ml/min (ca. 0,2 Mol/h) durch das Gemisch sprudeln. Das tieforange Gemisch wurde unter Rückfluß erhitzt, und das Wasser wurde durch azeotrope Destillation während 2,5 h bei 78-93 C abgetrennt. Das Gemisch wurde gekühlt und filtriert, um das Na^SO.-Nebenprodukt und andere Unlösliche zu entfernen. Das Filtrat wurde gestrippt, um Lösungsmittel abzutrennen, und zwar bis zu 80 0C bei ca. 10 mm, so daß 609 g des Produkts erhalten wurden. Die Analysen waren wie folgt: % Mo = 1,53 (= theoretisch), % N = 0,82, % S = 1,10 und % Na = 0;17. Die Atomverhältniszahl von S:Mo wurde mit 2,16 errechnet (gegenüber 4:1 für den Einsatz).Gush substance through the mixture at a rate of 75 ml / min (approx. 0.2 mol / h). The deep orange mixture was heated to reflux and the water was removed by azeotropic distillation at 78-93 ° C. over 2.5 hours. The mixture was cooled and filtered to remove the Na 1 SO 4 by-product and other insolubles. The filtrate was stripped off in order to separate off solvents, specifically up to 80 ° C. at about 10 mm, so that 609 g of the product were obtained. The analyzes were as follows: % Mo = 1.53 (= theoretical), % N = 0.82, % S = 1.10 and % Na = 0 ; 17. The S: Mo atomic ratio was calculated to be 2.16 (versus 4: 1 for the insert).
Herstellung eines Thiomolybdän-Derivats eines Alkylenbernsteinsäureimids über ein in situ hergestelltes Thiomolybdat-Zwischenprodukt bei Anwesenheit einer ethoxylierten Phenolverbindung Preparation of a thiomolybdenum derivative of an alkylene succinic acid imide via an in situ prepared thiomolybdate intermediate in the presence of an ethoxylated phenol compound
Es wurden die gleichen Materialien und Schritte wie in Beispiel 2 angewandt, wobei jedoch (1) das "Diglyme"-Verschnitt· mittel durch 12,0 g Surfonic N-60 (ein polyethoxyliertes Nonylphenol der Oefferson Chemical Co.) ersetzt wurde undThe same materials and steps were used as in Example 2, except that (1) the "diglyme" cut. medium was replaced with 12.0 g Surfonic N-60 (a polyethoxylated nonylphenol from Oefferson Chemical Co.) and
(2) nur die halbe Menge H2S zugegeben wurde, wobei der vorherige Durchsatz angewandt wurde, aber nur während 1 h (anstatt 2 h). Die Produktausbeute war 594- g; die Analysen waren wie folgt: % Mo = 1,36, % S = 0,87, % H = 0,93 und % Na = 0,16. Das Molverhältnis von S:Mo wurde mit 1,9:1 errechnet, was im wesentlichen gleich dem Einsatzverhältnis war.(2) only half the amount of H 2 S was added, using the previous throughput, but only for 1 hour (instead of 2 hours). The product yield was 594 g; the analyzes were as follows: % Mo = 1.36, % S = 0.87, % H = 0.93 and% Na = 0.16. The S: Mo molar ratio was calculated to be 1.9: 1, which was essentially the same as the use ratio.
Verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Thiomolybdän-Derivats eines Alkenylbernsteinsäureimids Improved Process for the Preparation of a Thiomolybdenum Derivative of an Alkenyl Succinic Imide
Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem vorhergehenden Beispiel dadurch, daß kein leichtflüchtiges organisches Lösungsmittel eingesetzt wird und daß Wasser abgetrennt wird, indem N~ bei höherer Temperatur eingeblasen wird.This method differs from the previous example in that there is no volatile organic Solvent is used and that water is separated off by blowing N ~ in at a higher temperature.
■ ι it. ...i c: ·.'.«'- .,ι· Lo: .JiHj um.; ic in den Reaktionskplben gefüllt. Durch das bewegte Gemisch wurde H?S mit einem Durch-■ ι it. ... ic: ·. '. «' -., ι · Lo: .JiHj um .; ic filled in the reaction caps. The agitated mixture made H ? S with a through
satz von 75 ml/min (ca. 0,2 Mol/h) bei 80-90 0C für 2 h geblasen. Der H2S-Strom wurde abgestellt, und N~ wurde durch das Gemisch geblasen, während dieses auf 150 C erhitzt wurde, so daß das Wasser abgetrennt wurde. Nach 2 h bei 150 C wurde ein Unterdruck von ca. 10 mm für 0,5 h bei 150 0C angelegt. Dann wurde das Reaktionsgemisch bei ca·. 120-130 0C filtriert, um das Na^SO Nebenprodukt abzutrennen. Es wurden 524- g gewonnen. Die Analysen waren wie folgt: % Mo = 1,5, 1,6, % N = 0,90, % S = 1,24·, 1,40 und % Na = 0,24. Die Molybdänumsetzung war im wesentlichen quantitativ, und das Molverhältnis von S:Mo wurde aus den Analysen mit 2,44:1 errechnet.rate of 75 ml / min (approx. 0.2 mol / h) at 80-90 0 C for 2 h. The flow of H 2 S was turned off and N ~ was bubbled through the mixture while it was heated to 150 ° C. so that the water was separated. After 2 h at 150 C, a vacuum of approximately 10 mm for 0.5 h at 150 0 C is applied. Then the reaction mixture was at approx. 120-130 0 C filtered to separate the Na ^ SO by-product. 524 g were obtained. The analyzes were as follows: % Mo = 1.5, 1.6, % N = 0.90, % S = 1.24 *, 1.40 and % Na = 0.24. The molybdenum conversion was essentially quantitative and the S: Mo molar ratio was calculated from the analyzes to be 2.44: 1.
Herstellung von Thiomolybdän-Dcrivaten eines Alkenylbernsteinsäureimids aus einem in situ erzeugten Ammoniumthio-Production of thiomolybdenum derivatives of an alkenyl succinic acid imide from an in situ generated ammonium thio-
' molybd at-Zwischenprodukt'molybdate intermediate
Eine Lösung eines Ammoniummolybdats wurde durch Zugabe von 12 ml (ca. 0,18 Mol) konzentrierten Ammoniumhydroxids zu einem bewegten Gemisch aus 10,60 g (0,075 Mol) Molybdäntrioxid und 20 ml Wasser unter Rühren für 15 min bei 55-65 0C angesetzt. Die erhaltene Lösung wurde einem vorerhitzten (auf 65 0C) Gemisch aus 420 g (0,075 Mol) einesA solution of ammonium molybdate was prepared by adding 12 ml (ca. 0.18 mole) of concentrated ammonium hydroxide to a moving mixture of 10.60 g (0.075 mol) of molybdenum trioxide and 20 ml of water with stirring for 15 minutes set at 55-65 0 C . The solution obtained was a preheated (to 65 0 C) mixture of 420 g (0.075 mol) of one
50 % Ölkonzentrats eines Polybutenylbernsteinsaureimids von Triethylentetramin und 8,A- g "Surfonic N-60" (einem polyethoxylierten Vinylphenol der Jefferson Chemical Co.) zugesetzt. Dann wurde das Reaktionsgemisch auf 80 C erhitzt, und Schwefelwasserstoff wurde mit einem Durchsatz von 56 ml/min (ca. 0,15 mol/h) während 1 h bei 80-85 0C durch das Gemisch hindurchperlen gelassen. Der H-S-Strom wurde abgestellt, und N? wurde durch das Gemisch unter Erhitzung auf 150 C geblasen, so daß das Wasser, Ammoniak und eine geringe Menge H-S abgetrennt wurden. Nach weiterem Durchblasen von Stickstoff bei 150 0C während 2 h wurde das nahezu klare Produkt bei ca. 120-150 0C filtriert; die Ausbeute waren 387 g eines klaren braunen Produkts. Die Analysen waren wie folgt: % Mo = 1,26, % N = 1,00 und % S = 0,77. Das S:Mo-Molverhältnis wurde aus den Analysen mit 1,83:1 errechnet.50% oil concentrate of a polybutenyl succinic acid imide of triethylenetetramine and 8, A- g "Surfonic N-60" (a polyethoxylated vinyl phenol from Jefferson Chemical Co.) was added. Then the reaction mixture was heated to 80 C, and hydrogen sulfide was at a rate of 56 ml / min (about 0.15 mol / h) for 1 h at 80-85 0 C. The mixture bubbled. The HS power was turned off and N ? was bubbled through the mixture with heating to 150 ° C. so that the water, ammonia and a small amount of HS were separated. After further bubbling of nitrogen at 150 0 C for 2 h, the almost clear product was filtered at about 120-150 0 C; the yield was 387 g of a clear brown product. The analyzes were as follows: % Mo = 1.26, % N = 1.00 and % S = 0.77. The S: Mo molar ratio was calculated from the analyzes to be 1.83: 1.
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von Thiomolybdän-Derivaten eines Alkenylbernsteinsäureimids aus einem in-situ gebildeten Ammoniumthiomolybdat-Zwischenprodukt in einem Eintopf-Prozeß, wobei eine wesentlich geringere als die stöchiometrische Menge an Ammoniumhydroxid eingesetzt wird.This example describes the preparation of thiomolybdenum derivatives of an alkenyl succinic acid imide from an in-situ formed ammonium thiomolybdate intermediate in a one-pot process, with a significantly less than stoichiometric amount of ammonium hydroxide is used.
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Es wurden dieselben Materialien wie in Beispiel 5 eingesetzt, wobei jedoch 4-0 ml Wasser und nur 1,0 ml (ca. 0,015 Mol) konzentriertes Ammoniumhydroxid eingesetzt wurden. Dieses Verfahren unterscheidet sich wie folgt von Beispiel 5.The same materials were used as in Example 5, but 4-0 ml of water and only 1.0 ml (approx. 0.015 mol) concentrated ammonium hydroxide were used. This procedure differs from Example 5.
Das Gemisch aus Alkenylbernsteinsäureimid und polyethoxyliertem Alkylphenol wurde auf 65 C erhitzt, dann wurden nacheinander 35 ml Wasser und das MoO^ zugesetzt. Dieses Gemisch wurde während mehr als 1 h auf 80 C erhitzt, dann wurde eine Lösung aus 1 ml konzentrierte NH.OH und 5 ml Wasser zugesetzt. Durch dieses Gemisch wurde Schwefelwasserstoff geblasen, wonach das Gemisch wie in Beispiel 5 unter Stickstoff gestrippt wurde. Das Produkt wurde bei 120-150 0C gut filtriert, und es wurde ein klares Produkt erhalten. Die Analysen waren wie folgt: % Mo = 1,22, % S = 1,00, % N = 0,76 (vermutlich ein Fehler in der Analyse; ca. 1,0 % N ist zu erwarten). Das Molverhältnis von S:Mo wurde aus den Analysen mit 2,4-6:1 errechnet.The mixture of alkenylsuccinic acid imide and polyethoxylated alkylphenol was heated to 65 ° C., then 35 ml of water and the MoO ^ were added one after the other. This mixture was heated to 80 ° C. for more than 1 hour, then a solution of 1 ml of concentrated NH.OH and 5 ml of water was added. Hydrogen sulfide was bubbled through this mixture and the mixture was stripped under nitrogen as in Example 5. The product has been well filtered at 120-150 0 C, and it gave a clear product. The analyzes were as follows: % Mo = 1.22, % S = 1.00, % N = 0.76 (probably an error in the analysis; approx. 1.0 % N is to be expected). The molar ratio of S: Mo was calculated from the analyzes to be 2.4-6: 1.
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von Thiomolybdän-Derivaten eines Alkenylbernsteinsäureimids aus einer Ammoniumthiomolybdatlösung, die durch Umsetzung einerThis example describes the preparation of thiomolybdenum derivatives of an alkenylsuccinic acid imide from an ammonium thiomolybdate solution, which is obtained by reacting a
wäßrigen Ammoniumsulfidlösung mit Molybdäntrioxid gebildet wurde. Dieses Vorgehen unterscheidet sich von Beispiel 1 dadurch, daß ein Rohammoniumthiomolybdat mit einer durchschnittlichen Stöchiometrie von ca. 2:1 S:Mo angesetzt würce durch Zugabe von 10,80 g (0,075 Mol) Molybdäntrioxid zu einer Lösung aus 19,6 g (ca. 0,15 Mol) einer konzentrierten Ammoniumsulfid-(52-60 %)-Lösung·und 35 ml Wasser. Die resultierende Lösung/Suspension wurce einem Gemisch von 525 g (ca. 0,094 Mol) eines 50 % Ölkonzentrats eines Polyisobutenylbernsteinsäureimids von Triethylentetramin und 10,5 g polyethoxyliertem Alkylphenol zugesetzt. Das Reaktions-Endgemisch wurce für 1 h bei 75 C gerührt, bevor N- unter Erhitzung auf 150 0C eingeblasen wurce ,so daß Wasser, Ammoniak und eine geringe Menge Schwefelwasserstoff abgeschieden wurden. Nach 2 h bei 150 C wurde das Gemisch bei 120-150 C filtriert, und es wurde ein klares braunes Produkt erhalten. Die Analysen waren 1,14 % Mo, 0,96 % N und 0,91 % S. Die Atomverhältniszahl von S:Mo wurde aus den Analysen mit 2,39 errechnet.aqueous ammonium sulfide solution was formed with molybdenum trioxide. This procedure differs from Example 1 in that a crude ammonium thiomolybdate with an average stoichiometry of approx. 2: 1 S: Mo would be prepared by adding 10.80 g (0.075 mol) of molybdenum trioxide to a solution of 19.6 g (approx. 0.15 mol) of a concentrated ammonium sulfide (52-60 %) solution and 35 ml of water. The resulting solution / suspension was added to a mixture of 525 g (about 0.094 mol) of a 50 % oil concentrate of a polyisobutenyl succinic acid imide of triethylenetetramine and 10.5 g of polyethoxylated alkylphenol. The reaction final mixture wurce for 1 h at 75 C stirred before N- wurce blown by heating to 150 0 C, so that water, ammonia and a small amount of hydrogen sulfide were deposited. After 2 hours at 150 ° C. the mixture was filtered at 120-150 ° C. and a clear brown product was obtained. The analyzes were 1.14 % Mo, 0.96 % N and 0.91 % S. The atomic ratio of S: Mo was calculated from the analyzes to be 2.39.
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Thiomolybdän-Derivats eines Alkenylbernsteinsäureimids unter Anwendung einer Molybdän-Oxosäure und von Schwefelwasserstoff als den einzigen weiteren Reagenzien.This example describes a method for making a thiomolybdenum derivative of an alkenyl succinic acid imide using a molybdenum oxo acid and hydrogen sulfide as the only other reagents.
ORIOINAL INSPECTEDORIOINAL INSPECTED
Bei der Ausführung dieses Verfahrens wurde ein Gemisch aus 42Og (0,075 Mol) eines 50 % Ölkonzentrats eines PoIybutenylbernsteinsäureimids von Triethylentetramin (eine Polybutenylgruppe, die aus einem Olefin mit einem Molekulargewicht von ~1300 hergeleitet ist) und 8,4 g eines polyethoxylierten Nonylphenols in einem Reaktionskolben unter N- auf 65 0C erhitzt. Dann wurden 30 ml Wasser und 10,80 g (0,075 Mol) Molybdäntrioxid zugesetzt, und das Gemisch wurde während 0,5 h bei 65 0C gerührt, gefolgt von einer Erhitzung auf 80 C. Dann wurde Schwefelwasserstoffgas mit einem Durchsatz von 56 ml/min (~0,15 Mol/h) durch das bewegte Gemisch bei 80-85 0C während 1 h perlen gelassen, Der HpS-Strom wurde abgestellt, und N- wurde mit einem Durchsatz von 50 ml/min durch das Gemisch geblasen, während dieses auf 150 0C erhitzt wurde, wobei Wasser und überschüssiger H-S abgetrennt wurden. Nach 2 h bei 150 C wurde das heiße Gemisch (bei 150-120 0C) filtriert, um die geringen Mengen an Unlöslichem zu entfernen. Dies steht im Gegensatz zu Beispiel 4, bei dem außerdem große Mengen an Natriumsulfat-Nebenprodukt abgetrennt werden müssen.In carrying out this procedure, a mixture of 42O g (0.075 mole) of a 50 % oil concentrate of a polybutenyl succinic acid imide of triethylenetetramine (a polybutenyl group derived from an olefin having a molecular weight of ~ 1300) and 8.4 g of a polyethoxylated nonylphenol was placed in a reaction flask heated to 65 ° C. under N-. Then 30 ml of water and 10.80 g (0.075 mol) of molybdenum trioxide were added, and the mixture was stirred for 0.5 h at 65 ° C., followed by heating to 80 C. Then hydrogen sulfide gas was introduced at a rate of 56 ml / min (~ 0.15 mol / h) by the moving mixture at 80-85 0 C for 1 h bubbled the HPS flow was stopped, and N- was blown at a rate of 50 ml / min through the mixture, while this was heated to 150 ° C., water and excess HS being separated off. After 2 h at 150 C, the hot mixture was filtered (at 150-120 0 C), remove the small amounts of insolubles to. This is in contrast to Example 4, which also requires large amounts of sodium sulfate by-product to be separated.
Das filtrierte Produkt dieses Beispiels hatte die folgende Analyse: 1,50 % Mo, 0,94 % N und 1,09 % S. Die Umsetzung von Mo betrug 93 %, und die Atomverhältniszahl von S:Mo wurde aus den Analysen mit 2,18:1 errechnet.The filtered product of this example had the following analysis: 1.50 % Mo, 0.94 % N and 1.09 % S. The conversion of Mo was 93%, and the atomic ratio of S: Mo was determined from the analyzes to be 2, 18: 1 calculated.
- yf'-ll - yf'-ll
Dieses Beispiel beschreibt eine Modifikation des Verfahrens nach dem Beispiel 1, wobei das Tensid, ein polyoxyethyliertes Nonylphenol, entfällt. Bei der Durchführung dieses Verfahrens wurden dieselben Materialien wie in Beispiel 8 eingesetzt, wobei jedoch das polyethoxylierte Nonylphenol weggelassen wurde. Nach Durchführung desselben Umsetzungsvorgangs wird ein filtriertes Produkt erhalten, das die folgenden Analysen aufwies: 1,52 % Mo, 1,08 % S und 0,99 % N, Diese Ergebnisse entsprechen im wesentlichen denjenigen des Produkts von Beispiel 8.This example describes a modification of the method according to Example 1, in which the surfactant, a polyoxyethylated nonylphenol, is omitted. The same materials were used in carrying out this procedure as in Example 8, except that the polyethoxylated nonylphenol was omitted. After carrying out the same reaction, a filtered product is obtained which has the following analyzes: 1.52 % Mo, 1.08 % S and 0.99 % N. These results correspond essentially to those of the product of Example 8.
Dieses Beispiel beschreibt ein "Eintopf "-Verfahren zur Herstellung eines Thiomolybdän-Derivats eines Alkenylbernsteinsäureimids, wobei das Alkenylbernsteinsäureimid in situ bei 110 0C hergestellt wird. Einem Gemisch aus 10,95 g (0,075 Mol) Triethylentetramin und 138 g Verdünnungsöl (100 E Pale Oil HF), das bei 60 0C gerührt wurde, wurden 199,0 g (0,083 Mol) eines Polybutenylbernsteinsäureanhydrids mit einem Molekulargewicht von ca. IA-OO (das ca. 18 % Verdünnungsöl enthielt) während eines Zeitraums von 0,5 h bei 60-80 0C zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde unter Einblasen von N- mit einem Durchsatz von ca. 50 ml/minThis example illustrates a "one pot" method for preparing a derivative of a Thiomolybdän Alkenylbernsteinsäureimids, wherein the alkenyl succinimide is prepared in situ at 110 0 C. To a mixture of 10.95 g (0.075 mol) of triethylenetetramine and 138 g of diluent oil (100 Pale Oil E HF), which was stirred at 60 0 C was 199.0 g (0.083 mole) of a polybutenyl succinic anhydride having a molecular weight of about IA -OO (the approximately 18% diluent oil contained) during a period of 0.5 h at 60-80 0 C was added. The reaction mixture was blowing in N- with a throughput of about 50 ml / min
ORIGINAL INSPECTED-ORIGINAL INSPECTED-
auf 110 C erhitzt, wobei das Reaktionswasser zum größten Teil abgeschieden wurde. Nach 2 h bei 110 0C ließ man
das Gelkonzentrat des so erzeugten Alkenylbernsteinsäureimids
abkühlen, während (1) 7,0 g polyethoxyliertes
Nonylphenol, (2) 30 ml Wasser (erhitzt auf 100 0C) und
(3) 10,80 g (0,075 Mol) Molybdäntrioxid zugesetzt wurden. Dieses Gemisch wurde während 0,5 h bei 95 0C gerührt,
wonach Schwefelwasserstoff mit einem Durchsatz von
56 ml/min (0,15 Mol/h) während 1 h bei 95 0C durchgeblasen
wurde.heated to 110 ° C., the water of reaction being separated for the most part. After 2 h at 110 ° C., the mixture was left
cool the gel concentrate of the alkenyl succinic acid imide so produced while (1) 7.0 g of polyethoxylated
Nonylphenol, (2) 30 ml of water (heated to 100 0 C) and
(3) 10.80 g (0.075 mole) molybdenum trioxide was added. This mixture was stirred at 95 ° C. for 0.5 h,
after which hydrogen sulfide with a throughput of
56 ml / min (0.15 mol / h) was blown through at 95 ° C. for 1 h.
Das filtrierte Produkt hatte die folgenden Analysenwerte: 1,68 % Mo, 1,03 % N und 1,04 % S. Die Mo-Umsetzung betrug 86 %y und die Atomverhältniszahl von S:Mo war 1,86.The filtered product had the following analysis values: 1.68 % Mo, 1.03 % N and 1.04 % S. The Mo conversion was 86 % y and the atomic ratio of S: Mo was 1.86.
Dieses Beispiel beschreibt eine Modifizierung des vorhergehenden
Verfahrens, wobei das Alkenylbernsteinsäureimid
in-situ bei 95 C hergestellt wird.This example describes a modification of the previous procedure using the alkenyl succinic acid imide
is produced in-situ at 95 ° C.
Dabei wurden die gleichen Materialien (und Mengen) wie in Beispiel 10 eingesetzt, und das Vorgehen war identisch,
wobei allerdings das Ausgangsgemisch aus Amin, Verdünnungsö-l
und Alkenylbernsteinsäureanhydrid für 2 h auf 95 CThe same materials (and amounts) were used as in Example 10, and the procedure was identical,
However, the starting mixture of amine, diluent oil and alkenylsuccinic anhydride is kept at 95 ° C. for 2 h
(anstatt bei 110 0C) erhitzt wurde. Dann wurden das Wasser und MoO3 bei 95 0C zugegeben, und der letzte Teil des Prozesses wurde genau wie in Beispiel 10 beendet.(instead of at 110 0 C) was heated. Then the water and MoO 3 were added at 95 ° C. and the last part of the process was ended exactly as in example 10.
Das filtrierte Produkt dieses Beispiels hatte die folgenden Analysenwerte: 1,68 % Mo (identisch mit Beispiel 9), 1,06 % N und 1,38 % S. Die Mo-Umsetzung betrug 86 %, und die Atomverhaltniszahl von S:Mo war 2,46.The filtered product of this example had the following analytical values: 1.68 % Mo (identical to Example 9), 1.06 % N, and 1.38 % S. The Mo conversion was 86% and the S: Mo atomic ratio was 2.46.
Schmiermittelzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten wenigstens eines der vorgenannten Produkte in einer Menge, die in einem Bereich von ca. 0,01-55,0 % liegt; bevorzugt werden zwischen 0,1 und 15,0 Gew.-%, insbesondere wenigstens 0,5-10,0 Gew.-% eingesetzt. Alternativ liegen die bevorzugten Mengenbereiche zwischen ca. 0,01 und 5,0 Gew.-% Molybdän, 0,03-0,15 Gew.-% und 0,05-0,08 Gew.-%.Lubricant compositions according to the present invention contain at least one of the aforementioned products in an amount which is in a range of about 0.01-55.0 % ; between 0.1 and 15.0% by weight, in particular at least 0.5-10.0% by weight, are preferably used. Alternatively, the preferred quantity ranges are between about 0.01 and 5.0% by weight of molybdenum, 0.03-0.15% by weight and 0.05-0.08% by weight.
Die angegebenen Zusammensetzungen können ferner eine Kombination anderer bekannter Zusatzstoffe in Mengen enthalten, die zur Erzielung der speziellen Wirkung jedes Zusatzstoffs ausreichen.The specified compositions can also be a combination contain other known additives in amounts necessary to achieve the specific effects of each additive sufficient.
Schmierölzusammensetzungen nach der Erfindung enthalten eine größere Menge irgendeines der bekannten Öle mit Schmier-Lubricating oil compositions according to the invention contain a major amount of any of the known oils with lubricating
viskosität als geeignete Grundöle. Sie umfassen Kohlenwasserstoff- oder mineralische Schmieröle oder naphthenische, paraffinische und gemischnaphthenische und -paraffinische Arten. Solche Öle können mit irgendeinem der herkömmlichen Verfahren, z. B. durch Lösungsmittel- und Säureraffinierung, raffiniert werden. Synthetische Kohlenwasserstofföle vom Alkylenpolymer-Typ oder solche aus Kohle und Schiefer sind ebenfalls verwendbar. Alkylenoxidpolymere und ihre Derivate wie die Propylenoxidpolymeren und ihre Ether und Ester, in denen die Hydroxylendgruppen modifiziert sind, sind ebenfalls geeignet. Synthetische Öle vom Dicarbonsäureester-Typ einschließlich Dibutyladipat, Di-2-ethylhexylsebacat, Di-n-hexyl-fumaratpolymerj Dilaurylacelat u. dgl. können ebenfalls verwendet werden. Alkylbenzol-Arten synthetischer Öle wie Tetradecylbenzol usw. sind ebenfalls mit umfaßt.viscosity as suitable base oils. They include hydrocarbon or mineral lubricating oils or naphthenic, paraffinic and mixed naphthenic and paraffinic Species. Such oils can be prepared by any of the conventional methods, e.g. B. by solvent and acid refining, be refined. Synthetic hydrocarbon oils from Alkylene polymer type or those made of coal and shale can also be used. Alkylene oxide polymers and their derivatives such as the propylene oxide polymers and their ethers and esters, in which the hydroxyl end groups are modified are also suitable. Dicarboxylic acid ester type synthetic oils including dibutyl adipate, di-2-ethylhexyl sebacate, Di-n-hexyl fumarate polymer, dilauryl celate and the like can be used can also be used. Synthetic alkylbenzene types Oils such as tetradecylbenzene, etc. are also included.
Die Ölgemische der Produkte der vorstehenden Beispiele wurden durch verschiedene Tests geprüft. Mit dem Bench-VC-Test wurde die Trübung gemessen; je niedriger die nachstehend angegebenen Trübungswerte sind, desto besser ist das Dispersionsvermögen. Dieser Test wird so ausgeführt, daß exakte Volumina des Testöls, eines synthetischen Blowby-Mittels und eines Mineralölverdünners in einer Untersuchungsflasche vermischt werden. Dann wird die Flasche auf einem Schüttler angeordnet und während 4 h bei 137,7 C geschüttelt. Nach dem Erhitzen wird die Probe mit weiterem Mineralöl verdünnt, auf Raumtemperatur abgekühlt, und dannThe oil blends of the products of the preceding examples were tested by various tests. With the bench VC test the turbidity was measured; the lower the haze values given below, the better the dispersibility. This test is carried out using exact volumes of the test oil, a synthetic one Blowby agent and a mineral oil thinner in an examination bottle be mixed. The bottle is then placed on a shaker and kept at 137.7 ° C. for 4 hours shaken. After heating, the sample is diluted with more mineral oil, cooled to room temperature, and then
wird die Trübung der Probe mit einem Lumetron-Trübungsmesser gemessen, der ein 700 mu-Filter aufweist. Das synthetische Blowby-Mittel ist eine Kohlenwasserstofffraktion, die unter bestimmten Bedingungen oxidiert wurde. Dieses Material simuliert die Oxidationsverbindungen, die an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine eindringen.check the turbidity of the sample with a Lumetron opacimeter measured, which has a 700 mu filter. The synthetic blowby agent is a hydrocarbon fraction, which has been oxidized under certain conditions. This material simulates the oxidation compounds, which penetrate past the piston rings into the crankcase of an internal combustion engine.
Der Bench-L-38-Test simuliert in einem Achslagergestell die Bedingungen, die bei dem Motortest entsprechend Federal Method Nr. 791a, Method 34-05.1 (US-Prüfverfahren) erzeugt werden und bildet eine Möglichkeit zur Untersuchung der Kupfer-Bleilager-Korrosionseigenschaften von Motorenölen. Der Kupferstreifentest basiert auf der ASTM-Methode D-130; dabei wird ein polierter Kupferstreifen in eine bestimmte Menge Reinöl und in Öl mit dem zu untersuchenden Zusatzstoff getaucht und auf eine Temperatur- und Zeit-Kennlinie des untersuchten Materials erhitzt. Am Ende dieser Periode wird der Kupferstreifen entfernt, gewaschen und mit ASTM-Kupferstreifen-Korrosions-Standardwerten verglichen.The Bench-L-38 test simulates the conditions in an axle box that were used in the engine test Federal Method No. 791a, Method 34-05.1 (US test method) and forms a way of investigating the corrosion properties of copper and lead bearings Motor oils. The copper strip test is based on ASTM Method D-130; a polished copper strip is used immersed in a certain amount of pure oil and in oil with the additive to be examined and on a Temperature and time characteristics of the examined material heated. At the end of this period the copper strip becomes removed, washed and tested to ASTM copper strip corrosion standards compared.
Der dritte Test war der in der US-PS 3 384 588 angegebene Vier-Kugel-Verschleißtest (Four Ball Wear Test), bei dem der Verschleiß erfaßt wird, den ein Schmieröl unter Motortestbedingungen mit und ohne zu prüfende Zusatzstoffe erlaubt. 3e größer.der Verschleiß, desto schlechter ist dieThe third test was that disclosed in U.S. Patent 3,384,588 Four Ball Wear Test, in which the wear is detected that a lubricating oil allows under engine test conditions with and without additives to be tested. The greater the wear and tear, the worse it is
Fähigkeit der untersuchten Ölzusammensetzung, einen solchen Verschleiß zu verhindern. Dieser Verschleiß wird in Form des Verschleißnarbendurchmessers gemessen. Der Test wurde während 2 h bei 600 U/min/93,3 °C/40 kg Last durchgeführt. Der Reibungsbeiwert wurde am Ende des Tests erfaßt, nachdem sich der Antifriktionsfilm voll entwickelt hatte.Ability of the oil composition under study to produce such a Prevent wear and tear. This wear is measured in the form of the wear scar diameter. The test was carried out for 2 hours at 600 rpm / 93.3 ° C / 40 kg load. The coefficient of friction was recorded at the end of the test after the anti-friction film had fully developed.
Der Kleinmotor-Reibungstest ist ein Test mit einem Einzylindermotor, wobei die Reibungseigenschaften eines Öls gemessen werden. Die in der Tabelle I angegebenen Werte basieren auf dem Drehmoment, das zum Antreiben eines das zu untersuchende Öl enthaltenden Motors erforderlich ist. Die Ergebnisse dieses Tests ergänzen sich mit Feldversuchen unter Einsatz einer großen Kraftwagenflotte unter unterschiedlichen Fahrbedingungen auf der Straße, so wie die prozentuale Drehmomentänderung mit einer prozentualen Änderung des Kraftstoffverbrauchs in Wechselbeziehung steht.The small engine friction test is a test with a single cylinder engine, whereby the frictional properties of an oil are measured. The values given in Table I. are based on the torque required to drive a motor containing the oil under test. The results of this test complement each other with field tests using a large fleet of vehicles different driving conditions on the road, such as the percentage change in torque with a percentage Change in fuel consumption is correlated.
Bei dem Bench-IIID-Test werden die Ölverdickungstendenzen von Motorenölen unter Hochtemperaturbedingungen gemessen. Bei dem Versuch wird eine Ölprobe in Anwesenheit von Luft mit einem Eisen- und Kupfer-Katalysator bei 171,1 C oxidiert. Nach 24, 48 und 72 h werden die prozentualen Viskositätssteigerungen bei 4-0 0C und die Verdampfungsverluste in ml des oxidierten Öls bestimmt. Nach 24 und nach 48 h wird dem oxidierten Öl jeweils frisches Nachfüllöl zugefügt.The Bench IIID test measures the oil thickening tendencies of engine oils under high temperature conditions. In the experiment, an oil sample is oxidized in the presence of air with an iron and copper catalyst at 171.1 ° C. After 24, 48 and 72 hours, the percent viscosity increase at 4-0 0 C and the evaporation losses are determined in ml of the oxidized oil. After 24 and 48 hours, fresh top-up oil is added to the oxidized oil.
säure imid
Gew.-%Amber
acid imide
Wt%
Test, % Vis-Bench IIID
Test, % Vis-
beiwert. Frictional
coefficient
von Bei
spiel Nr.with Prod,
from Bei
game no.
Gew.-« (56 Mo)Mon addition
Weight- «(56 Mo)
148,8°C/3 hCorrection test
148.8 ° C / 3 h
nach 72 hkosher
after 72 h
mmLock
mm
TestVC
test
Te st
mg BWLL-38-
Te st
mg BWL
% Reibungsred.Friction test
% Friction reduction
um zu messentoo viscous,
to measure
(1): Die Testöle waren lOW-40-Grade-Öle, die außerdem ein Bernsteinsäureimid-Dispersionsmittel,(1): The test oils were IOW-40 grade oils that also contain a succinic acid imide dispersant,
ein Zinkdialkyldithiophosphat, ein überbasisches Kalziumsulfonat, ein aromatisches Sekundäramin,
ein aschefreies Rostschutzmittel, ein Viskositätsindex-Verbesserungsmittel, ein
Stockpunkt-Erniedrigungsmittel und ein Schaumverhinderungsmittel enthielten.a zinc dialkyldithiophosphate, an overbased calcium sulfonate, an aromatic secondary amine,
an ashless rust preventive, a viscosity index improver
Pour point depressants and an anti-foaming agent included.
ro co ooro co oo
Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß die Zusatzmittel nach der Erfindung die Eigenschaften von Schmierölen wirksam verbessern. So verbessert das Produkt aus Beispiel 1 die Oxidationsbeständigkeit des Testöls in dem Bench-IIID-Test, verbessert die Fähigkeit des Testöls bezüglich einer Verschleißverhinderung um ca. 10 % in dem ^-Kugel-Test und verringert die Reibung um 25 %. Die Zusätze aus den Beispielen 3 und 4·, die den Ölen etwa den gleichen (0,08 %) Mo-Gehalt geben, obwohl sie in geringeren Gesamt-Gewichtsprozentsätzen eingesetzt werden, und der Zusatz aus Beispiel 2, der nur einen Mo-Gehalt von 0,07 % ergibt, zeigen im wesentlichen sämtlich die gleichen Ergebnisse in den meisten Versuchen und haben gleiche Wirkung im 4--Kugel-Test. Die Ergebnisse des Kupferstreifen-Korrosionstests und des Bench-L-38-Tests zeigen, daß diese schwefelhaltigen Molybdänzusatzstoffe die Korrosionsfestigkeit der angesetzten Öle nicht verringern (und sie möglicherweise sogar verbessern). Es ist zu beachten, daß die Testöle vollständig angesetzte Öle mit den Zusatzstoffen entsprechend Fußnote (1) waren; die Daten zeigen jedoch, daß selbst vollständig formulierte Öle durch den Einbau der Zusatzstoffe nach der Erfindung noch in bezug auf Verschleißverhinderung, Reibungsverminderung und Oxidationsfestigkeit verbesserungsfähig sind. Dies ist überraschend und war nicht zu erwarten.From Table I it can be seen that the additives according to the invention are effective in improving the properties of lubricating oils. Thus, the product from Example 1 improves the oxidation resistance of the test oil in the Bench IIID test, improves the ability of the test oil to prevent wear by approximately 10 % in the -ball test and reduces friction by 25 %. The additives from Examples 3 and 4, which give the oils approximately the same (0.08 %) Mo content, although they are used in lower total percentages by weight, and the additive from Example 2, which has only one Mo content of 0.07% all show essentially the same results in most tests and have the same effect in the 4-ball test. The results of the copper strip corrosion test and the Bench-L-38 test show that these sulfur-containing molybdenum additives do not decrease (and possibly improve) the corrosion resistance of the prepared oils. It should be noted that the test oils were completely prepared oils with the additives according to footnote (1); However, the data show that even fully formulated oils can still be improved with regard to wear prevention, friction reduction and oxidation resistance through the incorporation of the additives according to the invention. This is surprising and not to be expected.
TABELLE IITABLE II
Wirkungsweise von Zusatzstoffen als Oxidations- und Korrosions-Inhibitoren gegenüber herkömmlichen Zusatzstoffen Mode of action of additives as oxidation and corrosion inhibitors compared to conventional additives
Zusammensetzung (Gew.-%) Zusatz nach Beisp. 4 (% Mo/% N) PIB-Bernsteinsäureimid von TETA {% N) Zinkdialkyldithiophosphat Arylamin (Oxidationsinhibitor) Phenolisches Antioxidans Composition (% by weight) Additive according to Example 4 (% Mo /% N) PIB succinic acid imide from TETA {% N) zinc dialkyldithiophosphate arylamine (oxidation inhibitor) phenolic antioxidant
% Viskositätserhöhung (nach 72 h) % Increase in viscosity (after 72 h)
L-38-Korrosionstest,(mg BWL) L-38 corrosion test, (mg BWL)
(1): Die Testöle (10W-30-Grade) enthielten außerdem 0,22 % Ca aus einem überbasischen Kalziumsulfonat + 6,75 & eines Dispersionsmittels als Viskositätsindex-Verbesserer + 0,05 % eines Stockpunkt-Erniedrigungsmittels in einem lösungsmittelneutralen Gr undöl.(1): The test oils (10W-30 degrees) also contained 0.22 % Ca from an overbased calcium sulfonate + 6.75 & a dispersant as a viscosity index improver + 0.05% of a pour point depressant in a solvent-neutral basic oil.
Die Testergebnisse der Tabelle II zeigen, daß das Thiomolybdän-Derivat eines Alkenyl(PIB)bernsteinsäureimids von Triethylentetramin (TETA) entsprechend dem Beispiel h Oxidations- und Korrosions-Verhinderungseigenschaften aufweist, und zwar bei Abwesenheit der für diese Zwecke normalerweise eingesetzten Zusatzstoffe.The test results of Table II show that the thiomolybdenum derivative of an alkenyl (PIB) succinic acid imide of triethylenetetramine (TETA) according to Example h exhibits oxidation and corrosion prevention properties in the absence of the additives normally used for these purposes.
Die Ölgemische A und B vergleichen die Auswirkungen des Zusatzstoffs nach Beispiel 4· gegenüber dem Stammbernstein säureimid in Abwesenheit der üblichen Antioxidationsmittel. Die Daten zeigen, daß der Zusatzstoff nach Beispiel 4· einen sehr guten Antioxidations-Effekt aufweist. In dem Gemisch C hatte das zugesetzte Antioxidationsmittel den erwarteten Effekt. In dem Gemisch D, bei dem das Zinkdialkyldithiophosphat weggelassen wurde, waren überraschenderweise die Oxidations- und die Korrosionsverhütungsfähigkeit immer noch sehr gut.The oil mixtures A and B compare the effects of the additive according to Example 4 compared to the parent amber acid imide in the absence of the usual antioxidants. The data show that the additive according to Example 4 · has a very good antioxidant effect. In mixture C, the added antioxidant had the expected effect. In the mixture D, in which the zinc dialkyldithiophosphate was omitted, surprisingly, the oxidation and the corrosion prevention ability still very good.
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