DE709657C

DE709657C - Oxydationsverhinderer in Schmieroelen

Info

Publication number: DE709657C
Application number: DEST52794D
Authority: DE
Original assignee: Standard Oil Development Co
Current assignee: Standard Oil Development Co
Priority date: 1933-11-10
Filing date: 1934-11-10
Publication date: 1941-08-22
Also published as: US2153973A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
22. AUGUST 1941

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 23 c GRUPPE

St 52794 IVdJ23c

Patentiert im Deutschen Reich vom io. November 1934 an Patenterteilung bekanntgemacht am 10. Juli 1941

ist in Anspruch genommen.

Es ist bekannt, daß weitgehend raffinierte Schmieröle leichter durch Oxydation verändert werden als die rohen Öle, aus denen die Raffinate erhalten wurden. Wahrschein-S Hch ist dies darauf zurückzuführen, daß bei der Raffination gewisse Bestandteile der rohen öle entfernt werden, die als Oxydationsverhinderer wirken. Man hat daher auch schon vorgeschlagen, Schmierölen oxydationsverhindernde Stoffe, z. B. Phenole, insbesondere Kresole, Naphthole und Anthrole, zuzusetzen. Solche Zusatzstoffe hatten aber den Nachteil, daß sie die Neigung der öle zur Schlatnmbildung beim Sligh Test (vgl.-Proceedings of the American Society for Testing Materials, 1924, Band 24, Teil II, Seite 984) erhöhen.

Es wurde nun gefunden, daß man Schmieröle ohne diese Nachteile hinsichtlich ihrer Oxydationsbeständigkeit verbessern kann, wenn man ihnen aliphatische oder aromatische Polysulfide oder die entsprechenden Polyselenide oder Polytelluride zufügt. In diesen Venbindungen soll die Zahl der Schwefelbzw. Selen- o.der Telluratome größer als 2 sein. Vorteilhaft verwendet man Stoffe mit nicht mehr als 4 Schwefel-, Selen- oder Telluratomen, da noch höher geschwefelte Verbindungen leicht Anlaß zu Korrosionen geiben.

Die erfindungsgemäß zugesetzten Stoffe entsprechen also wahrscheinlich der allgemeinen Formel:

R-S (S*) S-R',

in der R und R' Alkyl- oder Arylgruppen darstellen und χ mindestens 1 und zweckmäßig nicht größer als 2 ist. Entsprechendes gilt auch für die analogen Selen- oder Tellurverbindungen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Zusatzstoffe können für die Verbesserung von beliebigen Schmierölen benutzt werden, von leichten Spindelölen aufwärts bis zu den schwersten hochviscosen Schmierölen.

Besonders vorteilhaft ist die Zugabe dieser Stoffe bei paraffinbasischen Ölen, einerlei, ob diese nun aus paraffinbasischen Rohölen oder durch Extraktion mit selektiven Lösungsmitteln, wie Phenol, Kresol, Schwefeldioxyd, Nitrolbenzol oder Dichloräthyläther, unter Entfernung von nicht-paraffinischen Bestandteilen erhalten wurden. Auch Öle, die durch hydrierende Behandlung, eine Druckhydrierung oder durch Raffination mit konzentrierter oder rauchender Schwefelsäure erhalten wurden, können durch diese Zusatzstoffe verbessert werden. Das gleiche gilt auch für

HDLlH TM«©2TUHC1

Paraffine und für synthetische öle; chemische oder elektrische Kondensa' gestellt werden.

Aiber auch bei naphthenbasischen odi asphaltbasischen Ölen zeigen die Zusatzsto: gute Wirkung. Dies ist besonders ü raschend, da die bisher benutzten Oxydation? Verhinderer, wie Phenole, im Falle von naphthenbasischen Ölen keine wesentliche Verbesserung bewirken.

Die anzuwendenden Mengen der Zusatzstoffe liegen in der Regel zwischen 0,01 bis io %! vorteilhaft zwischen 0,05 und 2 %· Besonders bei hochraffinierten ölen oder bei Ölen, die nur bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen benutzt werden sollen, genügen schon sehr geringe Mengen, wie z. B. 0,05 liis 0,1 %, während man bei Ölen für höhere Gebrauchstemperaturen vorteilhaft etwas größere Mengen, z. B. 1 %· anwendet. Die Zusatzstoffe können den fertigen Schmierölen unmittelbar oder beispielsweise in Form ihrer Lösungen in geeigneten Lösungsmitteln, wie Schwefelkohlenstoff oder Tetrachlorkohlenstoff, zugegeben werden. Gegebenenfalls können diese Lösungsmittel durch Dampfdestillation oder durch Anwendung eines Vakuums aus den Schmierölen entfernt werden. Vorteilhaft gibt man den zu verbessernden Ölen die reinen Zusatzstoffe zu, doch kann man in manchen Fällen auch konzentrierte Lösungen der Zusatzstoffe in Mineralölen zufügen.

Die erfindiingsgemäß verwendeten Zusatzstoffe gehören zu der großen Gruppe von Stoffen, die als korrodierend bekannt sind, d. h. die Farbe von blankem Kupfer oder Messing verändern. Bei den mit diesen Stoffen versetzten ölen hat diese Eigenschaft der Zusatzstoffe aber praktisch keinen Einfluß, insbesondere dann nicht, wenn die öle bei hohen Temperaturen, z. B. Flugzeugmotoren, benutzt werden. Manche dieser Zusatzstoffe sind aber auch nicht korrodierend.

Die Zusatzstoffe können hergestellt werden durch Reaktion zwischen ungesättigten Koh- ■ ienwasserstoffen und Schwefel oder Schwefelchlorür. In entsprechender Weise kann man auch die Selen- oder Tellurverbindungen herstellen. Gute Zusatzstoffe erhält man bei^ri" spielsweise aus Spaltprodukten von Paraffin oder aus Fettsäuren oder deren Derivaten, die ungesättigte Gruppen enthalten, wie Schmalzöl. Auch durch Umsetzung von Mercaptanen mit Natriumplumbit kann man diese Stoffe herstellen.

Bei Verwendung von Selen- oder Tellurverbindungen hat man noch den weiteren Vorteil, daß die Schmieröle für die Anwendung unter hohen Lagerdrucken besonders geeignet 6u sind.

Die zu verbessernden Schmieröle können alls auch feste Stoffe, wie Natron-SiätSlkseifen, oder andere in Schmier-

iteln übliche Zusatzstoffe enthalten.

Es ist bereits bekannt, Schmieröle durch

tz von Phenylthiomethan alsOxydationshinderer zu verbessern. Derartige Mono-

lfide sind aber in ihrer Wirksamkeit den nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Polysulfiden, -seleniden und -telluriden ganz 7» wesentlich unterlegen. Vergleicht man beispielsweise ein sorgfältig raffiniertes mineralisches Schmieröl, dem Diamylmonosulfid zugesetzt wurde, mit dem gleichen öl, das einen Zusatz von Diamyltrisulfid enthält, so ergibt sich, wenn man Proben dieser beiden Mischungen von je 10 ecm bei 200⁰ mit einer bestimmten Menge Sauerstoff schüttelt und die Sauerstoffabsorption in Abständen von 15 Minuten mißt, bei dem öl ohne irgendeinen Zusatz nach 15 Minuten eine Sauerj Stoffaufnahme von 235 ecm. Mit 0,2 °/o Diamylmonosulfid beträgt die Sauerstoffaufnahme in den ersten Minuten 135 ecm, in den zweiten 125 ecm, dagegen beträgt sie bei der Mischung mit 0,2 % Diamyltrisulfid, in Abständen von 15 Minuten gemessen, 17, 11, 13 und 14 ecm.

Beispiel 1

Ein hochraffiniertes Schmieröl mit einer" Viscosität von 4,19° E bei 38⁰ wurde ohne Zusatz und unter Zusatz von 0,1 % Butylpentasulfid (erhalten durch Behandlung von Butylmercaptan mit Natriumplumbit und Schwefel) auf seine Oxydationsbeständigkeit geprüft. Die Versuche wurden derart angestellt, daß Proben von je 10 ecm bei 200⁰ mit einer bestimmten Menge Sauerstoff geschüttelt wurden. Die Sauerstoffabsorption «oo wurde in ecm in Abständen von 15 Minuten gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt:

Zeitintervall	Ohne Zusatz	Mit Zusatz
I	180	8
2	135	8
3	65	72
4	42	—

Beispiel 2

Ahnliche Versuche wie in Beispiel 1 wurden mit einem hochraffinierten Motorenöl vom S. A. E. 50-Typ angestellt. Als Oxydationsverhinderer wurde ein Produkt benutzt, das durch Spalten von Paraffin und Erhitzen der zwischen 93 und 315⁰ siedenden Spalt- iao produkte bei 150 bis 200⁰ mit io°/₀ Schwefelchlorür erhalten wurde. Dieses Produkt

enthält 2V₂ % Schwefel und eine geringe Menge Chlor, die durch Behandlung mit alkoholischer Natronlauge entfernt werden kann. Die Oxydationsversuche wurden in der in Beispiel 1 angegebenen Weise angestellt:

Zeitintervall	Ohne Zusatz	Mit 10% Zusatz
I	132	22
2	116	20
3 .	82	22
4	49	20

Beispiel 3

Die nachstehenden Versuche wurden mit dem gemäß Beispiel 2 benutzten Schmieröl, aber unter Verwendung eines Oxydationsverhinderers angestellt, der erhalten wurde durch Verkochen von Schmalzöl bei 150 bis 200⁰ mit etwa 10 °/o Schwefel.

25	Zeit intervall	Ohne Zusatz	0, ι % Zusatz	0,25% Zusatz
	I	132	32	15
	2	116	47	20
Ίο	3	82	56	21
	4	49	—	21

Beispiel 4

Schmalzöl wird bei ioo° so lange mit Selenchlorür behandelt, bis keine Reaktion mehr erkennbar ist. Nach dem Abfiltrieren enthält das Öl etwa ¹I₂ % Selen. Dieses Produkt wird mit einem mineralischen Schmieröl gemischt und der Probe auf der Prüfmaschine von Mougey und Almen (National Petroleum News, 16. November 1932, Seite 39) unter Verwendung einer Stahl walze in Stahllager unterworfen. In der nachstehenden Tabelle sind die Belastungen und die dabei erhaltenen Reibungen angegeben:

öl ohne Zusatz ...
Öl mit i5°/₀ Zusatz
öl mit 3O°/₀ Zusatz

Belastung in
Gewichtseinheiten

7
15'

Reibung bei Höchstbelastung

26

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von organischen Polysulfiden, -seleniden oder -telluriden mit mindestens drei miteinander verbundenen Atomen Schwefel bzw. Selen oder Tellur im Molekül als Oxydationsverhinderer in Schmierölen.