DE748242C - Oxydationsverhinderer fuer hochraffinierte und temperaturbestaendige Mineralschmieroele - Google Patents
Oxydationsverhinderer fuer hochraffinierte und temperaturbestaendige MineralschmieroeleInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung· ist die Verbesserung von Schmierölen in der Richtung der
Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation und Verharzung.
Man hat beobachtet, daß nach besonders weitgehender Raffination Schmieröle gegenüber
dem nicht raffinierten Öl oder der Rohölfraktion häufig eine verminderte Widerstandsfähigkeit
gegen Oxydation zeigen.
Man hat daraus geschlossen, daß durch die Raffination Stoffe entfernt werden, die als
Oxydationsverhinderer wirken. Weiter ist bekannt, daß als Oxydationsverhinderer solcher
Art bei Schmierölen mit starker Oxydationsneigung schon kleine Zusätze von Krej
solen und Naphtholen günstig wirken.
Es wurde nun gefunden, daß in viel höherem Grade als diese die Klasse der aromatischen
Schwefelverbindungen wirkt, bei denen die oder das Schwefelatom einerseits direkt an ein Kohlenstoffatom des aromatischen
Kerns, andererseits an Wasserstoff oder ätherartig an eine einwertige organische
Gruppe gebunden ist. In diesen Schwefelverbindungen ist also eine aromatische Gruppe
mit einer Gruppe entsprechend der Formel -XnR verbunden, wo>
X Schwefel, Selen oder Tellur, η die Zahlen 1-2 und R eine Alkyl-
oder Aryl- oder substituierte- Alkyl- oder Arylgruppe darstellt. Von dieser Gruppe von
Schwefelverbindungen kommen praktisch vor allem diejenigen in Betracht, die einen Siedepunkt
über 1500 und höher, z. B. iSo bis
2oo°, haben, weil diese nicht durch Verdampfen verlorengehen, wenn das Schmieröl bei
solchen Temperaturen verwendet wird.
Es ist bereits vorgeschlagen, derartige Schwefelverbindungen zur Verbesserung von
Motorbrennstoffen zuzusetzen, um die Bildung der bekannten -gummiartigen Ausscheidüngen
in Motorbrennstoffen unmöglich zu machen oder wenigstens zurückzudrängen.
Zwischen den Kohlenwasserstoffgemischen, denen die Zusätze gemacht werden, ist aber
nicht nur ein Unterschied in bezug auf Kochpunkt und Flüchtigkeit vorhanden, sondern
auch in der Aufgabenstellung, um derentwillen die Zusätze erfolgen. Die Gummibil-
dung bei den leichtflüchtigen Motorbrennstoffen geht bei relativ niedriger Temperatur,
z. B. bei Zimmertemperatur, bei der Lagerung vor sich, während die Oxydation von
Schmierölen bei verhältnismäßig hohen Temperaturen sich bemerkbar macht, wie "sie z. B.
im Betrieb im Kurbelgehäuse oder an den Zylinderwänden bei Maschinen mit innerer
Verbrennung auftreten. Motorschmieröl ist, to besonders wenn es ein hochraffiniertes Öl ist,
stark der Oxydation ausgesetzt. Die meisten Oxydationsverhinderer, die vorgeschlagen
sind, wirken nur in einem ganz schmalen Temperaturgebiet, und es kann niemals vor-
«5 ausgesagt werden, ob ein Oxydationsverhinderer, der bei gewöhnlicher oder diese wenig
übersteigender Temperatur noch wirksam ist, bei hoher Temperatur überhaupt noch wirkt.
Dies gilt z. B. für die obenerwähnten Phenole ao oder Naphthole, die vorzügliche Oxydationsverhinderer für Gasolin darstellen, jedoch bei
den hohen Temperaturen, denen die Schmieröle ausgesetzt' sind, überhaupt nicht mehr
wirken.
»5 Es wurde nun festgestellt, daß die Schwefelverbindungen,
wie sie vorstehend gekennzeichnet und wie sie auch für Motortreibstoff
als Zusätze vorgeschlagen sind, für Schmieröle auch bei ganz hohen Temperaturen ausgezeichnete
Oxydationsverhinderer darstellen. Das ist insofern überraschend, als bisher die allgemeine Annahme galt, daß die für Motorbrennstofte
wertvollen Zusätze für Schmieröle wertlos sind. Darin liegt eine ganz neue Erkenntnis,
aus der die technische Regel sich ergibt, den Schmierölen, die bei höherer Temperatur
zur Verwendung gelangen, organische Schwefel-, Selen- und Tellurverbindungen zuzusetzen.
Als aromatische Sulfide der oben umschriebenen Art können für diesen Zweck beispielsweise
die Phenyl-, Kresylsulfide, -disulfide und -mercaptane sowie die der höheren Homologe,
ferner die entsprechenden mehrringigen, vom Naphthalin, Anthracen, Phenanthren
und ihren Alkylderivaten sich ableitenden Schwefelverbindungen verwendet werden. Die
relative Stellung der Schwefelatome zu den Alkylgruppen im Molekül ist von untergeordneter
Bedeutung. Im einzelnen Ring können auch zwei und mehr Schwefelatome an die Ring-Kohlenstoffatome angeschlossen sein,
wie z. B. bei den Di- und Trithiophenolen, -kresolen oder -naphthölen.
Alle bisher hier erwähnten Schwefelverbindungen bestehen ausschließlich aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Schwefel, sie sind also sulfurierte Kohlenwasserstoffe; sie kommen für den vorliegenden Zweck in erster So Linie in Betracht, doch ist auch die Gegenwart anderer Elemente, wie Sauerstoff und Stickstoff, an sich kein Hindernis, und es können auch aromatische Sulfide oder Mercaptane mit mehr oder minder gutem Erfolge verwendet werden, die Oxy-, Nitro-, Amino-, 6s Azo- und= Hydrazogruppen enthalten. Die Gegenwart der Oxygruppe ist sogar erwünscht. Carboxyl-, Aldehyd- oder Ketongruppen stören die oxydationsverhindernde Wirkung nicht.
Alle bisher hier erwähnten Schwefelverbindungen bestehen ausschließlich aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Schwefel, sie sind also sulfurierte Kohlenwasserstoffe; sie kommen für den vorliegenden Zweck in erster So Linie in Betracht, doch ist auch die Gegenwart anderer Elemente, wie Sauerstoff und Stickstoff, an sich kein Hindernis, und es können auch aromatische Sulfide oder Mercaptane mit mehr oder minder gutem Erfolge verwendet werden, die Oxy-, Nitro-, Amino-, 6s Azo- und= Hydrazogruppen enthalten. Die Gegenwart der Oxygruppe ist sogar erwünscht. Carboxyl-, Aldehyd- oder Ketongruppen stören die oxydationsverhindernde Wirkung nicht.
Was vorstehend für die Schwefelverbindungen angeführt ist, gilt im wesentlichen
auch für die Selen- und Tellurverbindungen sonst gleicher Zusammensetzung, doch kommen
diese Verbindungen aus wirtschaftlichen 7S
Gründen nicht in Betracht. Auch scheinen die Schwefelverbindungen, soweit bisher beobachtet
werden konnte, aktiver zu sein.
Die Öle, die im Sinne der vorliegenden Erfindung durch Zusätze der Schwefelverbindüngen
verbessert werden sollen, können solche vom paraffinischen Typus sein, aber auch aus Rohölen gemischter Basis stammen,
die gut mit Säuren, Ton oder in sonstiger bekannter Weise raffiniert sind und eine höhere
Oxydabilität aufweisen als ihre Rohöle. Auch Extraktionsöle, die mittels selektiver Löser
gewonnen sind und ebenfalls paraffinisehen
Charakter haben, werden durch die erfindungsgemäßen Zusätze erheblich verbessert. Derartige
Öle haben eine hohe Oxydabilität und nehmen z. B. beim Blasen mit überschüssiger
Luft von 2oo° auf 10 ecm Öl etwa 50 ecm
Sauerstoff in 15 Minuten auf. Bei sehr hochraffiniertem Öl dieses Typs kann die Sauer-
Stoffaufnahme auch auf 100 bis 180 ecm, bei
besonders reinem paraffinischem Öl sogar auf 300 ecm steigen. Auch Öle anderen Ursprungs,
wie mit Schwefelsäure hochraffinierte Weißöle, oder auch solche, die aus der i°°
destruktiven Hydrierung oder der energischen Hydrierung bei niedrigen Temperaturen stammen,
werden durch die erfindungsgemäß beanspruchten \Terbindungen erheblich verbessert.
Die Wirkung ist aber nicht auf die infolge der Raffination stark oxydablen Öle beschränkt,
sondern macht sich sehr günstig geltend auch bei Ölen von mehr oder weniger naphthenischem oder asphaltischem Charakter.
Es wurde nämlich gefunden, daß ein Zusatz der Oxydationsverhinderer auch bei derartigen
minderwertigen ölen in hohem Maße ihr Sauerstoffaufnahmevermögen herabsetzt, z. B. -·
um mehr als die Hälfte. Das konnte beispielsweise an Coastal- oder kalifornischen
Ölen mit einem Viscositätsindex unter 50 oder sogar 30 und mit einem Oxydationsgrade in
der Größenordnung von 30 ecm beobachtet werden. Das ist insofern auffällig, als die
bekannten Verhinderer von Naphthol- oder Kresolcharakter keinen irgendwie merkbaren
Effekt gegenüber Ölen von Naphthencharakter aufweisen.
Was die Menge anbelangt, in der die erfindungsgemäßen
Oxydationsverhinderer ver-wendet werden, so hängt diese, abgesehen von dem eigenen Wirkungsgrad und dem Charakter
des Öles, auch von der Temperatur ab. Man wird, je höher die Temperatur ist, bei
der die Wirkungen eintreten sollen, den Zusatz höher bemessen. Die neuen Oxydationsverhinderer sind als Zusätze zu hochraffinierten
paraffinischen ölen, Weißölen und auch anderen, minder hochraffinierten ölen, soweit *
sie bei Temperaturen unter 1500 verwendet werden, schon in Mengen von 0,01 °/o wirksam.
Im allgemeinen nimmt man Zusätze von 0,05 bis 0,1%, in besonderen Fällen auch'
noch mehr.
Durch ein gut raffiniertes Schmieröl von einer Viscosität von etwa 4,10E bei 380 wird
bei einer Temperatur von 1490 ein Luftstrom von 283,17 1 je Stunde hindurchgeblasen.
Von Zeit zu Zeit wurde in Proben von 10 ecm die entstandene freie Säure mit
Alkalihydroxyd titriert. In der nachfolgenden Tabelle befinden sich die Behandlungszeiten neben den entstandenen Säuremengen,
und zwar für das Öl ohne Oxydationsverhinderer und das gleiche Öl mit Zusatz verschiedener
Oxydationsverhinderer:
OeI ohne | Acidität | o,3°'0Thio-£- | % Diphenyl- | |
Zeit in | Zusatz | (entsprechend mg KOH in io ecm OeI) | naphthol | disulfid |
Stunden | 1.4 | o,i% Thio-/3- | 0,2 | o,3 |
3,6 | 0,2 | o,5 | ||
3 | 5,7 | 0,2 | O^ | |
6 | 7-4 | 0,2 | o,5 | |
9 | 10,0 | 0,2 | o,5 | |
12 | 13,2 | 0,2 | o,5 | |
15 | 13,4 | 0,2 | o,5 | |
i8 | - i6.3 | 0,2 | o,5 | |
21 | ||||
24 | ||||
naphthol | ||||
0,2 | ||||
0,2 | ||||
0,2 | ||||
' 0,2 | ||||
0,2 | ||||
0,2 | ||||
0,2 | ||||
0,2 | ||||
Das Ausgangsprodukt war ein gut raffiniertes Motorenöl. Die Probeentnahme' erfolgte
alle 15 Minuten in Mengen von 10 ecm.
Die Temperatur des" auf Sauerstoffaufnahme zu prüfenden Öles betrug 2000. DieOxydabilität
wurde bemessen in ecm des absorbierten Sauerstoffes.
ohne | 0,1% Thio- | Sauerstoffabsorption in | o,i%a-Thio- | ecm | 0,1% der Mischung 100 der letzten zwei Zu |
|
Zeit in 15-Minuten- |
satz | lcresol | 0,1% Dimer- | naphthol | 0,1% α-Naph- | sätze im Verhältnis 60 :40 |
180 | 67 | captodiphenyl | 24 | thyldisulfid | 105 18 |
|
X | 135 | 42 | 12 | 15 | 9 | II |
2 | 65 | 23 | 8 | 13 | IO | 8 |
3 | 42 | — | 8 | IQ | 6 |
4
110 |
4 | S | 6 | ||||
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von organischen Schwefel-, Selen- oder Tellurverbindungen, vorzugsweise mit Kochpunkten von 150 bis 2000, die einen aromatischen Kern enthalten, an den eine Gruppe -XnR gebunden ist, in der X = Schwefel (Selen oder Tellur), η = die Zahlen 1-2 und R = H oder eine Alkyl- oder Arylgruppe oder substituierte Alkyl- oder Arylgruppe darstellt, in geringer Menge als Oxydationsverhinderer für hochraffinierte und temperaturbeständige Mineralschmieröle.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US692030A US2257890A (en) | 1933-10-03 | 1933-10-03 | Lubricating composition |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE748242C true DE748242C (de) | 1944-10-31 |
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ID=24778991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST52510D Expired DE748242C (de) | 1933-10-03 | 1934-08-19 | Oxydationsverhinderer fuer hochraffinierte und temperaturbestaendige Mineralschmieroele |
Country Status (4)
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---|---|
US (1) | US2257890A (de) |
DE (1) | DE748242C (de) |
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EP0684298A3 (de) * | 1994-05-23 | 1996-04-03 | Lubrizol Corp | Zusammensetzungen zur Erhöhung der Lebensdauer von Dichtungen und diese enthaltende Schmiermittel und funktionelle Flüssigkeiten. |
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- 1934-08-19 DE DEST52510D patent/DE748242C/de not_active Expired
- 1934-09-17 FR FR778545D patent/FR778545A/fr not_active Expired
Also Published As
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---|---|
US2257890A (en) | 1941-10-07 |
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GB425569A (en) | 1935-03-18 |
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