DE541268C

DE541268C - Verfahren zum Verbessern der Schluepfrigkeit von Schmieroelen

Info

Publication number: DE541268C
Application number: DEA57394D
Authority: DE
Original assignee: ALOX CHEMICAL CORP
Current assignee: ALOX CHEMICAL CORP
Priority date: 1928-12-18
Filing date: 1929-04-09
Publication date: 1932-01-09
Also published as: FR672813A; GB335152A; US1863004A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
9. JANUAR 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 23 c GRUPPE

Alox Chemical Corporation in New York, V. St A.

Verfahren zum Verbessern der Schlüpfrigkeit von Schmierölen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. April 1929 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Schlüpfrigkeit von Schmierölen durch Zusatz von Stoffen, welche hochmolekulare aliphatische Carbonsäuren enthalten. Als derartige Zusätze wurden bisher empfohlen: natürliche Fettsäuren, tierische Fette und Öle, wie Schweinefett, Talg,Wollfett, und auch die durch die oxydierende Behandlung von Kohlenwasserstoffölen entstehenden

to fettsäurehaltigen Mischungen. Es hat sich nun gezeigt, daß in den zuletzt genannten Mischungen, besonders wenn sie bei hohen Temperaturen gewonnen werden, nichtsaure Stoffe enthalten sind, welche nachteilig auf die Eigenschaften der Schmieröle wirken, während andererseits der Gehalt an Fettsäuren sehr gering ist.

Es wurde nun gefunden, daß man die Schlüpfrigkeit und damit auch die Schmierfähigkeit von Schmierölen außerordentlich verbessern kann, wenn man solche gesättigte aliphatische Carbonsäuren enthaltende Mischungen verwendet, welche in an sich bekannter Weise durch Oxydation von einer im wesentlichen aus hochmolekularen, gesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehenden Ölmischung mineralischen Ursprungs im flüssigen Zustande bei Temperaturen zwischen 100 und 150⁰C unter einem 23 Atm.

nicht übersteigenden Überdruck in Gegenwart eines Oxydationsvermittlers bis zur beginnenden Bildung von in Mineralöl und in der Reaktionsmischung unlöslichen Körpern und darauffolgende Abtrennung der in der Reaktionsmischung vorhandenen verseifbaren Körper erhalten werden, wobei die verseifbaren abgetrennten Körper noch einer Dampfbehandlung und Trocknung unterworfen werden.

Derartige Mischungen wirken auf die benetzten Metallflächen nicht korrodierend ein, sondern weisen vielmehr ausgesprochen rostverhütende Eigenschaften auf.

Die neuen Zusatzstoffe zeigen ferner keine Verharzung, weder allein noch in den Mischungen, und oxydieren auch nicht bei längerer Einwirkung der Luft. Sie sind nicht nur verhältnismäßig billig im Vergleich zu den bisher vorgeschlagenen Zusätzen, sondern auch sparsamer im Verbrauch, weil verhältnismäßig geringere Mengen erforderlich sind.

Die während der beschriebenen Oxydationsbehandlung entstehenden geringen Mengen von flüchtigen Säuren (beispielsweise Ameisensäure) , flüchtigen Ketonen und anderen niedrigmolekularen Produkten müssen in bekannter Weise während des Reaktionsverlaufs entfernt werden.

In einem vergleichsweise frühen Stadium der Oxydation setzt die Bildung von relativ

hochmolekularen Ketonen, Alkoholen und sauren Körpern ein, welche die Struktur von gesättigten aliphatischen Carbonsäuren aufweisen. Diese sauren Körper sind in Wasser unlöslich, dagegen in Petroleumkohlenwasserstoffen und in der Reaktionsmischung löslich. Durch Verlängerung der Oxydationsbehandlung ist es möglich, in der Reaktionsmischung Körper von der Natur gesättigter ίο aliphatischer Oxycarbonsäuren zu erzeugen, welche in Petroleumkohlenwasserstoffen und in 'der Reaktionsmischung unlöslich sind.

Gemäß der Erfindung werden nach dem Verfahren vergleichsweise hochmolekulare aliphatische Kohlenwasserstoffe mineralischen Ursprungs einschließlich der festen Paraffine, wie sie aus Ölschiefern und anderen bituminösen Mineralien, auch Braunkohle, gewonnen werden, behandelt, wobei darauf geachtet wird,

ao daß die Oxydationsbehandlung nicht über jenen Punkt der anfänglichen Bildung der oben beschriebenen petroleumlöslichen Körper hinaus erstreckt wird. Die sich ergebende Reaktionsmischung wird dann einer Behandlung mit heißen wässerigen Ätzalkalilösungen unterworfen. Die entstehende Seifenlösung wird von den unverseifbaren Anteilen der Reaktionsmischung abgetrennt und einer sorgfältigen Verdünnung unterworfen, bis keine Ausscheidungen mehr stattfinden und der Hauptteil derselben klar wird.

Die so gereinigte Seifenlösung wird dann z. B. mit einer Mineralsäure angesäuert. Im Niederschlag findet man praktisch alle oder wenigstens den Hauptteil der entstandenen wasserunlöslichen sauren Körper, welche ihrer Natur nach Monocarbonsäuren sind.

Die gefällte Masse wird dann in einer Blase einer sehr sorgfältigen Dampfbehandlung etwas oberhalb ioo° .unterworfen, bis im wesentlichen keine flüchtigen Stoffe mehr übergehen und der bisher unangenehme Geruch der Masse verschwunden ist. Der verbleibende Blasenrückstand stellt nach sorgfältiger Trocknung den neuen Zusatzstoff dar und kann ohne weiteres mit dem Schmieröl vermischt werden. Die nämlichen Ergebnisse erzielt man durch eine Extraktionsbehandlung an Stelle der Verseifung und Fällung. Als Extraktionsmittel kann Äthylalkohol, Aceton oder ein ähnliches Keton verwendet werden oder auch ein höherer Alkohol. Mit gewöhnlichem, 95°/₀igeniAlkohol werden im wesentlichen die nämlichen Körper von der Reaktionsmischung abgetrennt wie durch das oben beschriebene Verseifungs- und Fällungsverfahren. Die Extraktion wird vorzugsweise bei einer solchen Temperatur ausgeführt, daß die Reaktionsmischung in flüssigem Zustande ist.

Die gewonnene Masse besteht aus etwa 50 bis 75 % der obenerwähnten sauren Körper und aus etwa 50 bis 25 °/o unverseifbaren Keton-, Alkohol- und Ketoalkoholverbindungen, sämtliche von vergleichsweise hohem Molekulargewicht, welche mit den sauren Körpern mischbar sind.

Diese unverseifbaren sauerstoffhaltigen Verbindungen bleiben hartnäckig in der Seifenlösung, selbst in der klaren Lösung irgendeines Verdünnungsgrades. Ihre Entfernung gelingt durch Extraktion mit Äther oder einem äquivalenten organischen Lösungsmittel.

Diese unverseifbaren Körper üben ebenfalls einen günstigen Einfluß aus im gleichen Sinne wie die sauren Anteile der Zusatzstoffe. Die Zusatzstoffe zeigen gewisse Schwankungen hinsichtlich der Mengenanteile ihrer Komponenten, was z. B. von dem Ausgangsmaterial und zum Teil von den gewünschten Eigenschäften der zu erzeugenden Schmierölmischung abhängig ist.

Typische Analysen zeigen folgende Zusammensetzung :

Freie Säuren, welche
aus kalten wässerigen
Soda- und Pottaschelösungen Kohlendioxyd Im Mittel entwickeln 23 bis 40 °/₀ 30 %.

Lactone 3 - 25 % 17 %.

Als Ester (nicht Lactone)

gebundene Säuren 4 - 25 °/₀ 18 %■

Unverseif bare Stoffe, welche fast ausschließlich
aus Alkoholen, Alkoholketonen oder Ketonen oder einer Mischung dieser drei bestehen 25 - 40 % 35 7o·

Die Zusatzstoffe sind in den Schmierölen leicht löslich. Es können in Schmierölmischungen beträchtliche Mengen, etwa 2,5 bis ι ο Gewichtsprozent oder mehr, verwendet werden. Aus wirtschaftlichen Gründen werden jedoch erheblich geringere Mengen vorgezogen, zumal Zusätze in der Größenordnung von etwa 0,25 bis 0,75 Gewichtsprozent überraschende Ergebnisse in der Verringerung der Oberflächenspannung der Öle auf bewegten Metallteilen und in der Steigerung der Benetzbarkeit und Haftfestigkeit zeigen. Mischungen mit Zusatzstoffen in der zuletzt genannten Größenordnung (d. h. 0,25 bis °'7S ⁰Io) ergeben offenbar eine Verbesserung der Schmierfähigkeit, welche jener äquivalent ist, die durch Zusatz von 3 bis 5 Gewichtsprozent der bisher benutzten fetten Öle erzielt werden kann. Größere Zusätze scheinen diese Wirkung nicht wesentlich zu steigern.

Die Temperaturerhöhung eines Petroleumschmieröls während eines Dauerversuches

wurde durch Zusatz von 0,5 Gewichtsprozent des neuen Zusatzstoffes unter genau den gleichen Bedingungen um 35° C ermäßigt. Als Ergebnis einer Versuchsreihe mit verschiedenen Schmierölen wurden Temperaturerniedrigungen zwischen 16 und 35° C gefunden.

Die Verwendung dieser Zusatzstoffe ist nicht auf Schmieröle für bewegte Teile beschränkt, sondern schließt auch die bekannten Formöle ein, wie sie zum Ölen der Oberflächen von metallischen Gießformen, beispielsweise zum Gießen von Zement, Gips, Magnesiumoxychlorid u.dgl., benutzt werden.

Ein besonders vorteilhaftes Formöl besteht z. B. aus einer Mischung von 90 bis 98 % eines geeigneten Petroleumöles von etwa 40 ° Viskosität nach S ayb ο 11 bei 37,8° C oder höherer Viskosität und 10 bis 2 °/₀ des Zusatzstoffes, welcher, wie bereits erwähnt, in Petroleum löslich ist.

Es wurde gefunden, daß diese Mischung keine Verharzung zeigt, in Berührung mit Luft nicht oxydiert und auf der Form oder Fläche einen festhaftenden Film bildet, welcher nicht leicht abgewischt oder durch die flüssige Gußmasse fortgewaschen wird. Schneidöle können ebenfalls durch geeignete Zusatzmengen bis zu 50 <y₀ verbessert werden.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Verbessern der Schlüpfrigkeit von Schmierölen durch Zusatz von Stoffen, welche hochmolekulare aliphatische Carbonsäuren enthalten, gekennzeichnet durch die Verwendung solcher gesättigte aliphatische Carbonsäuren enthaltender Mischungen, welche in an sich bekannter Weise durch Oxydation von einer im wesentlichen aus hochmolekularen, gesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehenden Ölmischung mineralischen Ursprungs im flüssigen Zustande bei Temperaturen zwischen etwa 100 und 150⁰C unter einem 23 Atm. nicht übersteigenden Überdruck in Gegenwart eines Oxydationsvermittlers bis zur beginnenden Bildung von in Mineralöl und in der Reaktionsmischung unlöslichen Körpern und darauffolgender Abtrennung der in der Reaktionsmischung vorhandenen verseifbaren Körper erhalten werden, wobei die verseifbaren abgetrennten Körper noch einer Dampfbehandlung und Trocknung unterworfen werden.