DE711560C

DE711560C - Oxydationsfeste Mineralschmieroelmischung

Info

Publication number: DE711560C
Application number: DEST52950D
Authority: DE
Original assignee: Standard Oil Development Co
Current assignee: Standard Oil Development Co
Priority date: 1933-12-27
Filing date: 1934-12-20
Publication date: 1941-10-07
Also published as: NL46344C; DE703239C; GB463763A; US2085045A; US2139766A; FR776899A; US2158668A; FR47456E; NL49350C; FR49194E; GB495869A; US2216752A; DE703240C; GB442161A; FR820262A

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Verbesserung hoahraffinierter paraffinischer Schmieröle. Das Ziel der Verbesserung besteht darin, diese Schmieröle gegen die Oxydation bei hohen Temperaturen, in denen sie verwendet werden, zu schützen.

Es ist bekannt, daß besonders ihochraffinierte par affini sehe öle zur .Oxydation in höherem Grade neigen als die Rohöle, aus

•o denen sie hergestellt sind. Die Oxydation macht sich besonders bei Verwendung der Öle unter hohen Temperaturen, z. B. um 200⁰, störend bemerkbar, z. B. bei den Schmierölen in Maschinen mit innerer Verbrennung, wie

'5 in den Kurbelgehäusen und den Zylindern von Verbrennungsmotoren.

Es ist an sich bekannt, Kohlenwasserstoffen und anderen organischen, der Gefahr der Oxydation ausgesetzten Körpern oxydationshindernde Zusätze zu machen, um sie bei ihrer Aufbewahrung bei gewöhnlicher Temperatur gegen Sauerstoffaufnahme zu sohützen.

Als solche sind z. B. Körper vom Phenol-

»5 oder Naphtholtypus und ihre Alkylverbindungen bekannt, wie o- und m-Kresol, a- und ^-Naphthol, Phenole und Kresole, PoIyphenole und -kresole, wie Hydrochinon, Resorcin und Pyrogallol. Auch solche Phenol- und Naphtholderivate sind brauchbar, bei denen der Alkylrest eine größere Anzahl Kohlenstoffatome enthält, wie Butyl oder Amyl.

Eine andere Klasse von Oxydationsbehinderern sind die aromatischen Amine, ferner sind auch noch Verbindungen brauchbar, die den oben aufgeführten Oxoverbindungen entsprechen, und in denen die Hydroxylgruppe durch die Aminogruppe ersetzt ist.

Ebenfalls als Oxydationsbehinderer -sind bekannt: Aromatische Mercaptane, darunter α- und /S-Naphthylmercaptane, auch aromatische Disulfide und Polysulfide, ζ. B. Kresyl- oder Naphthyldi- oder -polysulfide. Letztere entsprechen den Formeln

R' — S R'

■ I und >S — Sx,
R — S R

in denen R' die aromatische Gruppe, R eine aromatische oder aliphatische Gruppe darstellt und χ die Zahl 2 oder mehr.

Ein eingehendes Studium der. Oxydationsbehinderer hat gezeigt, daß jeder dieser Stoffe sein bestimmtes Temperaturgebiet hat, in dem er oxydationshindernd wirkt. Es wurde beobachtet, daß, wenn die Temperatur die obere Wirkungsgrenze auch nur um einige Grade überschreitet, die Verbindung oft ihre Wirkung so gut wie ganz verliert 6<i

bzw. wirkungslos wird. Die Abgrenzung der Wirkungstemperatur ist so· scharf, daß unter Umständen schon eine Steigerung der Temperatur um io bis 25⁰ genügt, um die Wirkung des Oxydationsbehinderers zu zerstören.

Es wurde nun festgestellt, daß die zahl¹ reichen \Orgeschlagenen, bei gewöhnlicher Temperatur gut wirksamen Oxydationsbehinderer, wie sie z. B. zur Haltbarmachung von Gasolinen, Fetten, fetten Ölen u. dgl. vorgeschlagen sind, fast ausnahmslos versagen, sobald sie für hochraffmierte Schmieröle, die bei hohen Temperaturen benutzt werden, als

»5 oxydationsbehindernder Zusatz verwendet werden. So sind z. B. die bei gewöhnlicher Temperatur recht wirksamen Oxydations-. behinderer der Kresolklasse praktisch wirkungslos, sobald die Temperatur über etwa

ao 175⁰ steigt. Bei 150 bis 175⁰ leisten diese Stoffe im wesentlichen noch das gleiche wie bei gewöhnlicher Temperatur, über 175⁰ dagegen läßt der Schutz sehr schnell nach, und bei 2oo° ist praktisch ein Schutz gegen Oxy-

«5 dation gar nicht mehr festzustellen.

Es wurde die Sauer stoff auf nähme in einem hochraffinierten paraffinischen Schmieröl festgestellt, dem ein Zusatz von 1 °/o Hexylphenol gemacht war. Die Sauerstoffaufnähme wurde von Viertel- zu Viertelstunde durch Probeentnahme festgestellt und betrug in der ersten bis vierten Viertelstunde bei 175⁰ 1,6 bzw. 0,2 bzw. 4,8 bzw. 154,0, bei 200° nahm das gleiche Öl in jeder Viertelstunde 200 ecm Sauerstoff auf. Diese Zahlen zeigen, daß in diesem Fall bei etwa 175⁰ die äußerste Grenze für den Schutz liegt, den diese Phenolverbindung zu gewähren imstande ist.

Es wurde nun gefunden, daß die Einführung eines" Schwefel-, Selen- oder Telluratoms in die Arylgruppe dieser Verbindung diese bedeutend beständiger gegen hohe Temperaturen macht. Diese Schwefel-, Selenoder Telluratome werden dabei unmittelbar au den Ring in Ätherbindung angeschlossen, wobei sie einerseits mit der aromatischen substituierten Gruppe und andererseits mit einer ähnlichen substituierten oder auch nichtsubstituierten, am besten einer aliphatischen Gruppe mit kurzer Kette verbunden sind.

Im folgenden werden einige Strukturformein für den Typus der in Frage kommenden Verbindungen angegeben. Die Stellung der stabilisierenden Schwefelatome zu den Oxy- und anderen aktiven Gruppen des Oxydationsbehinderers ist nicht von ausschlaggebender Wichtigkeit. Die Beispiele lassen sich noch bedeutend vermehren. Gemeinsam ist überall die Vereinigung des stabilisierenden Schwefel-, Selen- oder Telluratoms mit der oxydationsverhindernden Gruppe in einer 9<Verbindung. Vorzuziehen ist es, wenn sich beide Gruppen in demselben mono- oder polycyclischen Rest, am besten sogar im gleichen Ring befinden.

CH,

Beispiele:

OH

-OH

S-C_nH-,

S-C₄H₉

NH₁ OH

NH₀

S-C₃H₇

OH

S-C₃H₇ NH₀

QH,

CH₃

— C„ ΗΝ /

S-S-

C₁H,

S '

C₁H,

S - C₄H,,

O

C₂H, iao

OH

SH

S-C₂H₅

I

S — C₄Ho

to Unter diesen Verbindungen haben sich die als besonders brauchbar gezeigt, bei denen die oxydationsverihindern.de Gruppe Hydroxyl ist und ein aliphatischer Rest mit kurzer Kette an die aromatische Gruppe .durch Schwefel in Ätherbindung angeschlossen ist.

Für die oxydationshindernde Wirkung des

erfindungsgemäßen Zusatzes werden folgende Zahlen gegeben. Das in dem obigen Beispiel gleich hochraffinierte paraffinische Öl wurde mit 0,1 °/o p-Oxyphenyil-n-amylsulfid versetzt und die Sauerstoff auf nähme in viertelstündigen Abständen sechsmal festgestellt. Bei 175° ergaben sich folgende Zahlen: 2; o; 2; 0; o; 0; bei 200⁰: 5: 7; 6; 11; 8; 17. Es er-

ag gibt sich also, daß ein derartiger Schwefel in Ätherbindung enthaltender Zusatz gemäß Erfindung außerordentlich wirksam sogar noch bei 2oo° ist. Es ist anzunehmen, daß für den Oxydationsschutz nicht die Sulfidgruppe, sondern die Hydroxylgruppe entscheidend ist, daß aber die Sulfidgruppe vorwiegend die Beständigkeit der zugesetzten Verbindung bei hohen Temperaturen herbeiführt. So wirkt z.B. ein Zusatz von 0,1% Äthylenphenylsulfid zu dem gleichen Öl überhaupt nicht oxydationsschützend. Bei 200⁰ wurden in der ersten und zweiten Viertelstunde bereits und 300 ecm Sauerstoff aufgenommen.

Claims

Patentansprüche:

i. Oxydationsfeste Mineralschmierölmischung zur Verwendung bei hohen Temperaturen, gekennzeichnet durch den Gehalt einer öllösliehen, aromatischen, ein- oder mehrkernigen Verbindung, deren Kern oxydationshemmende Oxy-, Amino-, S H-, Di- oder Polysulfidgruppen als Substituenten aufweist, und bei der andere aromatischeoder aliphatische Grup-" pen mit kurzer Kette an den Kern durch Schwefel (Selen, Tellur) in Ätherbindung angeschlossen sind.
2. Mineralschmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer mehrkernigen Verbindung die oxydationshemmenden und die ätherbildenden Gruppen an dem gleichen Kern angeschlossen sind.

BERLIN. GEDRUCKT IK DER