DE337157C - Verfahren zur Herstellung von haltbaren, hochviskosen Schmieroelen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von haltbaren, hochviskosen Schmierölen. Es ist bekannt, daB man trockene Metallsalze von Fett- und Harzsäuren in MirieralÖlkohlenwasserstoffen, z. B. Spindelölen, Schieferölen, Braunkohlenteerölen usw., kolloidal lösen kann. Man gelangt so zu hochviskosen, klaren Ölen (vgl. z. B. J a c o b s e n, »Chemisch-technischesRepertorium« i882, 2.Halbjahr, S.37, Abs.3 von unten).
• Diese eingedickten Öle haben den Nachteil, daß sie beim Lagern ihre Viskosität leicht verändern. Entweder werden sie gallertig oder ihre Viskosität nimmt schon innerhalb weniger Wochen stark ab.
• Gallertbildung tritt vorwiegend in den kolloidalen Lösungen der Stearin-Metallseifen, Viskositätsabnahme in denjenigen der Ölsäure-Metallseifen (in beiden Fällen z. B. bei Anwendung der Aluminiumsalze) ein. Entmischung oder Trennung der Seifen vom Mineralöl wird dabei nicht- beobachtet.
• Die Viskositätsabnahme wird durch Wasseranziehung aus der Luft und bei Berührung mit Feuchtigkeit erheblich beschleunigt. LäBt man z. B. ein Öl der Zusammensetzung: 95 Prozent Spindelöl (Viskosität etwa 7,8° E. bei + $o°; Kältepunkt - i2°) und 5 Prozent ölsaures Aluminium in offener Flasche in feuchter Atmosphäre stehen, so nimmt die ursprüngliche Viskosität der kolloidalen Lösung ganz beträchtlich ab.
• Nimmt man im Gegensatz dazu gleichzeitig die Lagerprobe bei sorgfältigem Luft- und FeuchtigkeitsausschluB im zugeschlossenen Rohr vor, so sinkt die Viskosität der Lösung nicht. In manchen Fällen beobachtet man im Gegenteil eine Nachdickung des Öles, eine Viskositätszunahme.
• Die Viskositätsabnahme bei Gegenwart von Feuchtigkeit ist wahrscheinlich so zu erklären, daß die trockene Aluminiumseife Wasser anzieht und damit Hvdratstufen bildet, welche noch klar löslich in Mineralöl sind, aber den kolloidalen Zustand der ursprünglichen Lösung stören.
• Diese-Vorgänge sind keineswegs mit.den Beobachtungen identisch, die man an konsistenten Fetten über deren Entmischung macht (vgl. z. B. Holde, »Untersuchung der Kohlenwasserstofföle und Fette«, 1913, S. iig und S.2q.q./245): Die konsistenten Fette Werden im Gegensatz zu den bisher.geschilderten Ölen und ,Gallerten durch Lösen hauptsächlich von Älkali- und Erdalkaliseifen in . Mineralölen bei notwendiger Gegenwart von wenig Wasser dargestellt. Praktisch ge= schieht dies durch Lösen der Fettsäuren in Mineralöl, Verseifen derL ösung mit wäßrigen Alkalien und Erdalkalien und nachherige Trennung von Wasser und Abdampfen desselben, bis die gewünschte Wassermenge. zugegen ist. Enthalten diese konsistenten Fette zu viel Wasser, dann tritt Entmischung unter allmählicher Ölausscheidung ein.
• Daher besteht der Unterschied zwischen den konsistenten Fetten und den genannten kolloidalen Ölen in der Anwendung der sehr stark Wasser anziehenden und wasserbindenden Alkali- und Erdalkaliseifen für die ersteren, und in der Anwendung der weniger stark Wasser anziehenden Metallseifen für die letzteren. Die konsistenten Fette werden bei Gegenwart -von Wasser dargestellt und müssen Wasser enthalten. Die kolloidalen 51e müssen bei sorgfältigem. Wasserausschluß hergestellt und vor Anziehung von geringen Mengen Wasser, wie etwaige Hydratbildung sie beansprucht, bewahrt werden.
• Während man durch richtige Einstellung des Wasserzusatzes den konsistenten Fetten. eine' ausgezeichnete Haltbarkeit geben konnte, ist die Darstellung von in der Viskosität beständigen kolloidalen MetalIse.ife-1Llineralöllösungen ein technisches Problem gewesen.
• Es wurde nun gefunden, daß durch geringe Zusätze von die Wasseranziehung vermindernden Körpern zu den kolloidalen Metallseife-Mineralöllösungen die Viskosität der letzteren in technischem Sinne beständig gemacht werden känn. Die Zusätze wirken, wie das Wasser, herabsetzend auf die Viskosität, jedoch in weit geringerem Maße als dieses und die jetzt erreichte, ' immer noch hohe Viskosität, ist in technischem Sinne beständig. Die von Stearin-Metallseife hervorgerufene- Gallertbildung wird vermieden.
• Diese neue Wirkung gelingt durch Zusätze von hochsiedenden organischen Körpern, die sonst als Lösungsmittel dienen, z. B. in Mengen von etwa % bis i Prozent, berechnet auf das Gesamtöl. Unter diesen Substanzen zeichnen sich als besonders verwendbar aus: z. B. Benzylalkohol, Cvclohexanol, hydriertes Rohkresol, hydriertes Rohnaphthol, Terpineol, Amylalkohol und deren Homologe usw. Auch andere hochsiedende Körper, wie z. B. Benzylazetat, Benzylniethyl- oder -äthyläther, Azetonöl, Cyclohexanon, Methylzyclohexanon o. dgl., können für sich oder genreeinsam mit den hochsiedenden Alkoholen verwandt werden.
• Dieselben und ähnliche Körper finden sonst vielfache Verwendung als- Lösungsmittel z. B. für die Fabrikation von emulgierbaren Mineralölen (Bohrölen), d. h. zur Lösung von wäßrigen Alkaliseifen in Mineralölen (z. B. Patente 1749o6 und 2049o6 sowie französisches Patent 445053 und Additionen 1695, 17126 und. 17549) und zur Herstellung von Petroleumseifen für Waschzwecke (siehe Benedikt Ulzer's -»Analyse der Fette und Wachsarten«, 5. Auflage, 1908, S. 357). Die Verfahren zur Herstellung dieser Produkte sind von -dem vorliegenden durchaus verschieden: der organische 'Körper, wie z. B. Amylalkohol, dient bei der Herstellung von Bohrölen und Petroleumseifen als Lösungsmittel: Ohne den Aniylalkohol würde die wäßrige Alkaliseife in Mineralöl gar nicht löslich sein. Der Alkohol hat also den Zweck, die Lösung zu bewerkstelligen und außerdem das Endprodukt in Wasser löslich zu machen. Im vorliegenden Verfahren dient der hochsiedende Alkohol nicht als I-ösungsmittel, sondern er bildet in einer schon vorhandenen Lösung wahrscheinlich-eine molekulare Additionsverbindung mit der wasserunlöslichen Metallseife und verhindert so Wasseranziehung. Der Alkohol schützt so vor Einwirkung von Nasser und das Endprodukt ist wasserunlöslich. Das Verfahren zur Darstellung von Bohrölen und Petroleuinseifeli bietet daher mit dem vorliegenden keinen Berührungspunkt.
• Auch ist kein Vergleich des vorliegenden Verfahrens mit den Herstellungsverfahren von Lysol und Kreolin (»Chemische Revue für die Fett- und- Harzindustrie«, 1903, S.252) möglich. Hier werden Kresole und Teeröle in wäßrigen Seifen oder umgekehrt letztere in ersteren durch Vermittlung - von freier Fettsäure, Sprit oder Phenolen gelöst. Auch diese Produkte enthalten wäßrige Alkaliseifen und sind wasserlöslich. Also hier bestehen dieselben Unterschiede, wie zwischen dem vorliegenden Verfahren und der Herstellung der Bohröle und Petroleumseifen.
• Die besten Resultate nach dem vorliegenden Verfahren werden erhalten mit den Kontbinationen von wasserunlöslichen stearin-, öl- und wollfettsauren Metallen oder abietin-bzw. harzsauren .Metallen einerseits und den angegebenen organischen Körpern und den Mineralölkohlenwasserstoffen anderseits.
• Da jedes Ausgangsöl eine..ihm eigentümliche chemische Zusammensetzung hat, so muß die dafür am besten geeignete Mischung der Eindickungskomponenten in jedem Falle durch einige Vorversuche festgestellt werden.
• Stark Wasser anziehende Seifen, wie z. B. die Alkaliseifen und ölsaurer Kalk, sind für das vorliegende Verfahren weniger verwendbar.-Die Ausführung des Verfahrens geschieht zweckmäßig z. B. so, daß man unter Feuchtigkeitsausschluß das wasserunlösliche Metallsalz in Mineralöl löst, z. B. ölsaures oder stearinsäures Aluminium -bei etwa 18o°, auf dieser Temperatur einige Zeit hält, um gleichmäßige Verteilung.des-Salzes in der Lösung zu veranlassen und dann beim Abkühlen den organischen Körper zusetzt. -Die erhaltenen Öle weis,n hohe Viskose- i täten auf, die mit steigender Temperatur nur langsam abnehmen Die 151e haben sehr günstige Kältepunkte -und entmischen sich bei -2o° nicht. Die Viskosität der 151e ändert sich beim Lagern innerhalb einiger Monate nur in unwesentlichem Maße. Die Öle bewähren sich besonders für Druckschmierung.

  Beispiel i.

  96,5 Prozent Spindelöl (Viskosität 7,8° E bei

  -[- 2o°; Kältepunkt - i2°),

  3,0 - stearinsaures Aluminium (aus

  käuflichem Stearin der Säure-

  zahl etwa 2o8, palmitinsäure-

  ha;ltig),

  0,5 - Benzylalkohol.

  Beispiel e.

  94,5 Prozent Spindelöl derselben Qualität,

  5,o - ölsaures Aluminium (aus prima

  Destillatolein der Säurezahl

  etwa i85),

  0,5 - Benzylalkohol oder Cyclohexa-

  nol oder livdriertes kohkresol

  oder Gemische davon.

  Diese Gemische haben sich als sehr hochviskos und haltbar gezeigt.
• Die Viskosität von Öl r nahm innerhalb eines Vierteljahres- von etwa 44° E (+ 2o°) auf etwa d.9° E (+ 20°) zu. Die Viskosität von Öl 2 nahm innerhalb derselben Zeit von etwa q.5° E (-f- 2o°) auf etwa q.3° E (-f- 2o°) ab. Beide Öle -blieben homogen.
• Hat man die Lösung i ohhe Zugabe des Benzylalkoholes hergestellt; so erhält man eine Gallerte. Die Mischung 2 ist ohne den Zusatz der Alkohole ein sehr zähes Öl, das gegen feuchte Luft in der angegebenen Weise empfindlich ist. Die Zusätze der Alkohole heben diese unangenehmen Eigenschaften der Öle auf.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von .haltbaren, hochviskosen Schmierölen, dadurch gekennzeichnet, daß man die bekannten, in ihrer Viskosität nicht haltbaren Lösungen von Metallsalzen der Fett- oder Harzsäuren in Mineralölen durch Zusätze von hochsiedenden, organischen Körpern, insbesondere von hochsiedenden Alkoholen, haltbar macht.