DE748243C

DE748243C - Schmiermittel

Info

Publication number: DE748243C
Application number: DEST55106D
Authority: DE
Original assignee: Standard Oil Development Co
Current assignee: Standard Oil Development Co
Priority date: 1935-08-22
Filing date: 1936-08-01
Publication date: 1944-10-31
Also published as: NL44036C; GB466075A; US2096905A; FR808657A

Description

Kohlenwasserstofföle, die für die Verwendung· als Schmiermittel in Frage kommen, haben oft keine genügende Oxydationsbeständigkeit und Schmierfähigkeit. Man hat schon versucht, diese Eigenschaften durch Zusatzstoffe zu -verbessern; doch hat sich, dabei gezeigt, daß eine Verbesserung in der einen Richtung sich oft ungünstig in einer anderen Richtung auswirkt.

Es wurde nun gefunden, daß man sowohl die Oxydationsbeständigkeit als auch die Schmierfähigkeit von Kohlenwasserstoffölen verbessern' kann, wenn man ihnen geringe Mengen von Estern aus gesättigten, ein- oder mehrbasischen aliphatischen Säuren zusetzt, deren alkoholische Komponente aus aromatischen Alkoholen oder Phenolen besteht, die Schwefel, Selen oder Tellur in direkter Bindung am Ring enthalten. Der Schwefel kann

z. B. als Mercaptan, Monosulfid (d. h. Thioäther), Di- oder Polysulfid gebunden sein, und Entsprechendes gilt auch für die Stoffe, die an Stelle des Schwefels Selen oder Tellur enthalten. Beispielsweise erweisen sich Thioäther als recht günstig. Alle diese Gruppen werden im folgenden unter der Bezeichnung suilfoaromatische Gruppen zusammengefaßt.

Der aromatische Ring kann ein Benzolkern sein oder aus mehreren Benzolkernen bestehen, wie beispielsweise bei Naphthalin oder Anthracen. Die Kerne können auch alkyl :ert sein. Oxy- oder Aminogruppen können in dem Kern ebenfalls zugegen sein, ohne daß „ die Wirkung der Verbindungen verschlechtert wird; in vielen Fällen wird dadurch sogar eine Qualitätsverbesserung erzielt. Erfindungsgemäß befindet sich die sulfoaromatische Gruppe in dem alkoholischen Teil des Estermoleküils, wobei die Gegenwart mehrerer solcher Gruppen oft vorteilhaft ist. Der ein- oder mehrwertige alkoholische Teil des Esters wird durch aromatische Alkohole oder

durch Phenole, die Schwefel, Selen oder Tellur in direkter Bindung am Ring enthalten, gebildet.

Die saure Komponente des Esters kann, 5 wenn gewünscht, ebenfalls eine sirlfoaromatische Gruppe enthalten. Die Säuren können ein- oder mehrbasisch sein. Im folgenden werden einige Formeln von geeigneten Zusatzstoffen angegeben, wobei R ein Wasser- ■ ίο stoffatom oder ein Kohlenwasserstoffradikal, beispielsweise eine Alkylgruppe, sein kann.

CTT
«Jtlsii + i

Cl H₂,;

R
■ CO-O-χ'

R SH

Cl	IL-I₁₁-CO	-O	y	Vs
			R	—' I S 1
C,	H₂„ _{+ I}.CO	-0-	1 ·- S

Die Ester sind in der Regel in Schmierölen ohne ^weiteres löslich. Im allgemeinen genügen schon verhältnismäßig geringe Mengen, um die gewünschte Verbesserung zu erreichen. So genügt schon ein Zusatz vftn ο,οΐ °/₀, um die Oxydationsbeständigkeit des Öles erheblich zu verbessern. In der Regel wird man, tun die größte Schmierfähigkeit zu erreichen, vorteilhaft größere Mengen anwenden, beispielsweise solche von etwa 0,5 bis ι % oder sogar 2 bis 5 % oder noch mehr.

Beispiel ϊ

Ein Kohlenwasserstofföl vom Typ SAE 50 (Viscosität 2,25 bis 2,8° E bei 99°) wird mit 0.5 °/₀ des Essigsäureesters des Ditertiärbutylphenolsulfids versetzt. Diese Mischung wird dann mit dem Öl ohne Zusatz auf der Mougey-Maschine nach der Vorschrift in Xajfional Petroleum Xews vom 11. November 1931, S. 47, verglichen. Dabei zeigt sich, daß das Öl ohne Zusatz bei einer Belastung von iS bis 19 Gewichtseinheiten versagt. Die zur Drehung der Welle erforderliche Arbeit beträgt 144 kg/cm und ist so groß, daß der Verbindungsstift zwischen der Welle und dem Antriebsmotor bricht. Das Öl mit dem Zusatz hält eine Belastung von 25 Gewichtseinheiten ohne weiteres aus. Die zur Drehung der Welle notwendige Arbeit beträgt nur 21,3 kg/cm.

Das mit dem Zusatz vermischte öl erweist sich auch als sehr oxydationsbeständig. Unterwirft man Proben der Mischung und des Öles ohne Zusatz der Oxydationsprobe, indem man Sauerstoff durch das auf 200⁰ erhitzte Öl im Kreislauf mit bestimmter Geschwindigkeit hindurchleitet und in Absländen von jeweils 15 Minuten die aufgenommene Menge Sauerstoff bestimmt, so ergel>en £>o sich folgende Werte:

unvermischt ...
gemischt ......

cm³ verbrauchter Sauerstoff

in Abstünden von inMinuten

auf 10 cm³ O]

103 - 213 - 107 30 - 31 - ■ 25 - 29

Beispiel 2

Die Überlegenheit der erfindungsgemäß verwendeten Zusatzstoffe gegenüber anderen Schwefelverbindungen ergibt sich aus den nachstehenden Versuchen. Hierbei wurde ein Schmieröl mit einer Viscosität von 2,25° E bei 99⁰ mit jeweils 2^U/_O der nachstehend augegebenen Stoffe vermischt und die Alischung auf der Almenmaschine (vgl. Proceedings of the 13 th Annual Meeting of the American Petroleum Institute, Xovember 14-17, 1932.. S. 118 bis 131) geprüft. Bei dieser Prüfung wird eine Stahlwelle in einem Stahllager, mit don Umdrehungen je Minute gedreht, wobei in jeweils 10 Sekunden Abstand die Belastung des Lagers um je eine Gewichtseinheit erhöht wird. Die Gewichtseinheit entspricht dabei einem Lagerdruck von 1000 Pfund je Ouadratzoll, also'70,31 kg je cm².

Die Belastung wird so lange fortgesetzt, als daß ein Fressen der Stahlwelle in dem Stahl- 60 der Schmierölfilm die Belastung aushält, ohne lager eintritt.

Zusatz	zum Schmieröl	Belastung in Gewichts einheiten
Ditertiäramylphenol- sulfid	OH OH l . j *K/ \/*	3
Essigsäureester des Ditertiäramylphenol- disulMs	I I OCOCH₃ OCOCH₃ A__s_, \	7
•	*( (* C XJ Γ* XJ ^- Xi₁₁ v_.₅±ijj
Ditertiäramylphenol- '· disulfid	OH OH J I	5
	Y Y
	C₅H_n C₅H_n
Essigsäureester des Ditertiäramylphenol- disulfids	OCOCH₃ OCOCH. v^{s s} v	7
Dibenzyldisulfid	I I	3

In einer anderen Versuchsreihe wurde das Schmieröl einmal mit 0,25 % geschwefeltem Schmalzöl und chloriertem Paraffin, das andere Mal mit 0,25 °/₀ des Essigsäureesters des Ditertiärbutylphenoldisulfids versetzt und die beiden Mischungen in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hinsichtlich der Sauerstoffaufnahme geprüft. Hierbei ergab das mit geschwefeltem Schmalzöl und chloriertem Paraffin versetzte Öl die Zahlen 85 — 3° — 55 — 35, das Öl nach der vorliegenden Erfindung die Werte 54 — 35 — 41 — 31.

Claims

Patentanspruch:

Schmiermittel a-us Kohlenwasserstoff-. Schmierölen und geringen Mengen Schwefel, Selen oder Tellur enthaltender organischer Verbindungen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Estern aus gesättigten ein- oder mehrbasischen aliphatischen Säuren, die gegebenenfalls sulfoaromatische Gruppen enthalten können,- deren alkoholische Komponente aus aromatischen Alkoholen oder ' Phenolen besteht, die Schwefel, Selen oder Tellur in direkter Bindung am Ring enthalten.