DE842108C

DE842108C - Schmiermittel

Info

Publication number: DE842108C
Application number: DEP14700D
Authority: DE
Inventors: Harold Milton Fraser
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1940-04-05
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-06-23
Also published as: US2566793A; CH269511A; NL137009C; US2274673A; FR1090381A; DE886948C; GB637932A; NL73006C; GB643536A; NL66982C; NL66799C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Lithiumseifen enthaltende Schmiermittel, insbesondere Schmierfette auf Schmierölbasis.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Schmiermittel herzustellen, die Lithiumseife von Fettsäuren enthalten, wie z. B. Lithiumstearat oder Lithiumoleat. Bei der Herstellung derartiger Schmierfette haben sich aber Schwierigkeiten ergeben, wenn verschiedene Mengen des Fettes mit einheitlichen Eigenschaften nacheinander erzeugt werden sollen. Man erhält dann z. B. einmal eine relativ harte Masse, während die dann hergestellte viel weicher sein kann.

Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten vermieden werden, wenn man die Lithiumseifen aus Oxyst. arinsäuren oder Polyoxystearinsäuren herstellt. Die Erfindung bezieht sich infolgedessen auf Schmiermittel, die cine ölbasis und Lithiumseifen von einer oder mehreren Oxy- oder Polyoxystearinsäuren, insbesondere die Lithiumseifeder 12-Oxystearinsäure,enthalten. Die Lithiumseifen brauchen nicht durch Ver- ao seifung der freien reinen Oxy- oder Polyoxystearinsäure hergestellt zu werden. Es kommen vielmehr auch Verseifungsprodukte von hydriertem Rizinusöl bzw. den daraus fieigemachten Säuren mit einer geeigneten Lithiumverbindung, insbesondere Lithiumoxyd oder as Lithiumhydroxyd, in Betracht. Man kann auch aus nicht hydriertem Rizinusöl zuerst die entsprechenden Säuren frei machen und das so erhaltene Säuregemisch nach Hydrierung in die Lithiumseifen überführen,· welche zur Herstellung der Schmiermittel gemäß Erfindung benutzt werden. Schmiermittel gemäß Erfindung, welche Lithiumseifen des vorstehend erwähnten Typs enthalten, besitzen einen mehr einheitlichen Charakter.·

Es wurde weiterhin gefunden, daß ein Schmiermittel, das Lithiumseifen der Oxystearinsäuren, insbesondere Lithiumseife der 12-Oxystearinsäure, enthält, ausgezeichnete mechanische Stabilität besitzt. Nach mechanischem Kneten zeigen derartige Schmiermittel eine größere Konsistenz als Schmiermittel, die z. B. Lithiumstearat oder Lithiumoleat enthalten und in gleicher Weise geknetet worden sind. Dies besagt, daß die Schmiermittel die Lithiumseifen gemäß Erfindung enthalten, ihre Konsistenz behalten, auch wenn man sie lange Zeit mechanischen Einwirkungen, wie Kneten, unterwirft; sie eignen sich infolgedessen vorzüglich für die Schmierung von Kugellagern, welche Schmiermittel erfordern, die nicht Von dem Lager laufen und ihre Konsistenz nicht in unerwünschter Weise wechseln.

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß man bei der Herstellung von Lithiumseifen von Oxystearinsäuren, insbesondere der 12-Oxystearinsäure, in dei ölbasis, z. B.

so Mineralöl, pflanzliches öl, tierisches öl oder Mischungen derartiger öle unter Erhitzung der Mischung bis auf einen Punkt oberhalb des Schmelzpunktes des Schmiermittels, wie z. B. 220, ein festeres und stabileres Schmiermittel erhält, wenn das Schmiermittel

as während der Abkühlzeit von der flüssigen zur halbflüssigen oder festen Phase gerührt wird. Ein derart hergestelltes Schmiermittel hat eine geringere Tendenz zur ölabscheidung. Besonders feste Schmiermittel werden erhalten, wenn vom flüssigen Zustand, also oberhalb des Schmelzpunktes, bis zu einer Temperatur zwischen etwa 135 und 93° gerührt wird. Dagegen ist es außerordentlich schwer, ein einheitliches Schmiermittel guten Gefüges zu erhalten, wenn z. B. Lithiumstearatschmiermittel während der Kühlung gerührt wird. Hier besteht die Gefahr, daß das beim Erkalten sehr fest werdende Lithiumstearatschmiermittel beim Rühren Fäden zieht und sich in Klumpen trennt, so daß ein Produkt von minderwertiger Qualität erhalten wird.

Bei der vorzugsweise angewandten Ausführungsform der Erfindung wird das Schmiermittel aus Lithiümseifen der Oxystearinsäuren, insbesondere der 12- Oxysteaiinsäure, während der Herstellung so hoch erhitzt, daß eine Dehydratisierung stattfindet, d.h. so hoch, daß das Schmiermittel nicht mehr als 0,0250/0 bis 0,5%, am besten weniger als 0,025%, Wasser enthält. Wenn das Schmiermittel über 205°, z. B. auf eine Temperatur zwischen 205 und 215⁰ erhitzt wird, wird praktisch alles Wasser abgetrieben. Beim Erhitzen auf Temperaturen unter 205⁰ bleibt mehr oder weniger Wasser darin enthalten.

Schmiermittel, die Lithiumseifen der Oxystearinsäuren, insbesondere der 12-Oxystearinsäure, enthalten, zeigen nach ihrer Herstellung ein ziemlich körniges oder kaffeesatzähnliches Aussehen, können aber, wie gefunden wurde, durch Kneten in einen butterähnlichen Zustand übergeführt werden. Eine besonders • geeignete Knetmethode ist in der amerikanischen Patentschrift 2 257 945 beschrieben.

Durch Zusatz von Phenylendiamin, insbesondere m-Phenylendiamin, kann man den Schmiermitteln gemäß Erfindung, die Lithiumseifen enthalten, die durch Reaktion einer Lithiumverbindung mit einer Fettsäure von hydriertem Rizinusöl entstanden sind, eine viel bessere Oxydationsbeständigkeit verleihen, ate wenn $5 das Schmiermittel eine Lithiumseife enthält, die durch Reaktion einer Lithiumverbindung mit hydriertem Rizinusöl gewonnen worden ist. Wenn die Lithiumverbindung mit hydriertem Rizinusöl zur Reaktion gebracht wird, entsteht eine geringe Menge von GIycerin, auf dessen Anwesenheit wahrscheinlich das unterschiedliche Verhalten gegen den Einfluß von Antioxydationsmitteln zurückzuführen ist.

Die Schmiermittel gemäß Erfindung können zusätzlich zu den oben gekennzeichneten Lithiumseifen noch andere Seifen, z. B. eine Najxiumseife einer höheren Fettsäure, wie Natronstearat oder -oleat, oder- eine Calciumseife einer höheren Fettsäure oder eine Lithiumseife höherer Fettsäuren, enthalten.

Zur Herstellung von Schmiermitteln gemäß Erfindung kann man hydriertes Rizinusöl oder hydrierte Rizinusölfettsäuren beliebiger Herkunft verwenden. Ausgezeichnete Resultate erhält man bei Anwendung von hydriertem Rizinusöl und hydrierten Rizinusölfettsäuren, welche die in nachfolgender Tabelle angegebenen Eigenschaften besitzen:

Tabelle I

Prozent freie Fettsäuren

Verseifungszahl

Jodzahl

Titer

Hydriertes
Rizinusöl

181

2,7

23,4

Hydrierte
Rizinusölfettsäuren

88
186

4,6
20,6

Zur Herstellung von Lithiumseifen von hydriertem Rizinusöl oder von hydrierten Rizinusölfettsäuren können Lithiumverbindungen, wie Lithiumhydroxyd, Lithiumcarbonat, Lithiumoxyd u. dgl., verwendet werden. Besonders geeignet ist Lithiummonohydrat, das 53 bis 55% Lithiumhydroxyd enthält. Lithiumhydroxyd, enthaltend 99% LiOH, hat ebenfalls befriedigende Resultate ergeben; es ist aber teurer als Lithiummonohydrat. '

Ein Schmiermittel, das Lithiumseifen von hydriertem Rizinusöl enthält, kann wie folgt hergestellt werden : 370 g hydriertes Rizinusöl des oben beschriebenen Typs werden mit 370 g paraffinischem Neutralöl gemischt und in einem kleinen Kessel auf 80° erhitzt. Hiernach werden 60 g Lithiumhydroxyd (53 bis 55% LiOH) gelöst in etwa 700 g Wasser, dem in dem Kessel befindlichen Gemisch zugesetzt. Die Reaktion tritt augenblicklich ein. Die Erhitzung wird fortgesetzt, bis die Mischung annähernd trocken ist. Dann werden 790 g Paraffinöl mit der Viskosität 6,o° Engler bei 38⁰, 350 g Coastalöl mit der Viskosität 58⁰ Engler bei 38°, 720 g Bright Stock mit der Viskosität 3,6° Engler bei 99° innerhalb 1 Stunde zugegeben, während der die Reaktionsmasse von etwa 120° auf etwa 190⁰ erhitzt wird. Alsdann wird die Temperatur der Reaktionsmasse auf etwa 220⁰ gebracht, bei welcher Temperatur die Masse flüssig ist. Das Erhitzen wird dann unterbrochen und die Masse bis zum Festwerden gerührt. Das Rühren ist nicht unbedingt erforderlich, aber sehr empfehlenswert, weil die Masse da-

durch fester wird und weniger Neigung zur ölabscheidung hat. Nach Abkühlen des Schmiermittels bis auf etwa 135° wird es in eine Metallpfanne eingebracht und auf Raumtemperatur gekühlt. Wenn das Schmiermittel in dem Kessel unter Rühren auf eine genügend niedrige Temperatur gebracht wird, kann es auch direkt in Packungen abgefüllt werden. Es ist jedoch vorzuziehen, das Schmiermittel zunächst in Kühlpfannen zu bringen und, nachdem es gekühlt ist, zu mahlen und zu nitrieren. Dies kann nach der in der amerikanischen Patentschrift 2 257 945 beschriebenen Methode geschehen. Es empfiehlt sich, die Kühlungsgeschwindigkeit des Schmiermittels bis auf 135⁰ zu kontrollieren. Nachdem das Schmiermittel bis auf diese Temperatur gekühlt worden ist, ist die Kühlungsgeschwindigkeit nicht mehr von großer Wichtigkeit. In den bis zu einer Höhe von 7,5 cm gefüllten Kühlpfannen kühlt das Schmiermittel in etwa 6 bis 10 Stunden auf Raumtemperatur ab. Wenn das Rühren des Schmiermittels so lange fortgesetzt wird, bis es eine Temperatur zwischen 120 und 105⁰ angenommen hat, wird ein sehr viel festeres Schmiermittel erzielt. Die nachfolgende Zusammenstellung veranschaulicht die Wirkung des Rührens während der Kühlung auf die Konsistenz des Schmiermittels, welche durch die Eindringtiefe einer belasteten Nadel unter bestimmten, von der »American Society for Testing Materials« ausgearbeiteten normalisierten Bedingungen gemessen wird. Je fester das Schmiermittel ist, um so niedriger ist die Eindringtiefe der Nadel. Die Eindringtiefen wurden gemessen, nachdem das Schmiermittel unter ebenfalls normalisierten Bedingungen durch Kneten durchgearbeitet worden ist. Die in dieser Weise bestimmte Eindringtiefe der Nadel wird als Eindringtiefe nach Durcheinanderarbeiten (A.S.T.M. worked

penetration) bezeichnet werden.

	Tabelle II	2	3	4	5
Masse Nr.	I	149⁰ 187	121° 181	93° 181	66° 185
40 Temperatur, bis zu welcher gerührt wurde	2l6° 210
Eindringtiefe nach 45 Durcheinander arbeiten

Die in der Tabelle aufgeführten Resultate wurden auf folgende Art erzielt: Ein großes Muster des Schmiermittels wurde bei 219⁰ geschmolzen. Ein Teil dieses Musters wurde bei 216⁰ in flüssigem Zustand ausgegossen (Masse Nr. 1). Diese Masse, welche nicht gerührt worden ist, hatte nach Durcharbeiten eine Eindringtiefe von 210. Ein anderer Teil des großen Musters wurde bis auf 149° gerührt. Dieses Schmiermittel (Masse Nr. 2) wurde bei 196° fest und nach Erreichung der Temperatur von 149⁰ zur weiteren Kühlung sich selbst überlassen (ohne Rühren). Die Masse Nr. 2 zeigte nach Durcharbeitung eine Eindringtiefe von nur 187. Die Masse Nr. 3 des großen Musters wurde unter Rühren bis auf 121⁰ gekühlt und ohne weiteres Rühren abkühlen gelassen. Die Masse Nr. 3 hatte nach Durcharbeitung eine Eindringtiefe von 181.

Die Masse Nr. 4 des großen Musters wurde unter Rühren bis auf 93° gekühlt und dann abgelassen;' sie hatte eine Eindringtiefe nach Durcharbeitung von ebenfalls 181. Die Masse Nr. 5 des großen Musters wurde unter Rühren bis auf 66° gekühlt und dann abgelassen ; sie hatte nach Durcharbeitung eine Eindringtiefe von 185⁰. Alle Massen wurden auf Raumtemperatur (rund 20°) abgekühlt und dann die Eindringtiefe nach Durcharbeitung bestimmt.

Die aus Tabelle II ersichtlichen Ergebnisse zeigen, daß ein Schmiermittel, das bei 216⁰ ohne jedes Rühren abgelassen wurde, wesentlich weicher war als die Proben, welche während des Kühlens .gerührt worden sind. Die Tabelle zeigt weiterhin, daß bei etwa 120° eine kritische Änderung Platz greift, da eine Fortführung des Rührens bis auf Temperaturen von niedriger als etwa ioo° eine Erhöhung der Eindringtiefe ·»' zur Folge hat, obwohl die Eindringtiefe des unter Rühren bis auf 66° gekühlten Schmiermittels merklich tiefer liegt als bei einem Schmiermittel, das ohne Rühren von 219° herabgekühlt wurde.

Die Konsistenz des Schmiermittels kann durch den Rolltest bestimmt werden, der bei größeren Fabriken in Gebrauch ist. Die Apparatur besteht aus einem horizontalen Hohlzylinder mit einem Durchmesser von 9 cm und einer Länge von 18 cm, in dem ein massiver Stahlzylinder mit einem Durchmesser von 7 cm und einer Länge von 18 cm und einem Gewicht von nahezu 5 kg angeordnet ist. Der an einem Ende geschlossene Zylinder hat einen Verschluß, der aufgesetzt wird, nachdem das Schmiermittel eingefüllt ist. Der massive Zylinder hat genügend Spielraum, um sich frei innerhalb des Hohlzylinders zu bewegen, der mit 160 Umdrehungen pro Minute umläuft. Der massive Zylinder dreht sich durch Kontakt mit der Innenfläche des Hohlzylinders. In einem derartigen Gerät kann eine große Menge Schmiermittel eine bestimmte Zeit bearbeitet und auf Konsistenz geprüft werden, um einen Maßstab für die technische Stabilität zu erhalten. Der kleine Zylinder wälzt, bearbeitet und knetet das Schmiermittel gründlich. In bestimmten Zeitabständen wird das Schmiermittel herausgenommen, auf Konsistenz geprüft und dann zwecks weiterer Bearbeitung in den Apparat zurückgegeben. Die Konsistenz des Schmiermittels wird durch die Eindringtiefe bestimmt, welche mit Hilfe eines A.S.T.M.-Penetrometers mit einem speziellen kleinen Konus gemessen wird. Die Eindringtiefe nach Durcharbeitung des Schmiermittels mit Hilfe des Rolltest-Apparats wird als Mikro-Eindringtiefe bezeichnet, welche, wenn es erforderlich ist, bezüglich der Werte mit der normalen unter den von der »American Society for Testing Materials« festgesetzten Bedingungen bestimmten Eindringtiefe nach Durcharbeitung des Schmiermittels an Hand einer vorherbestimmten Kurve verglichen werden kann.

Es wurden Prüfungen der Mikro-Eindringtiefe mit iao einem Schmiermittel gemacht, das erfindungsgemäß hergestellt worden ist und 18,5% Lithiumseife von hydriertem Rizinusöl enthielt. Vergleichsprüfungen wurden mit Schmiermitteln durchgeführt, die gleiche Mengen Lithiumstearat bzw. Lithiumoleat enthielt. ias Bei allen Versuchen wurde die Seife einem öl mit

der Viskosität 15⁰ Engler bei 38⁰ zugesetzt. Die nachfolgende Tabelle zeigt die Ergebnisse des Rolltests in dem oben beschriebenen Gerät. Zum Vergleich ist auch die normale A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcharbeitung angegeben worden.

Tabelle III
Mikro-Eindringtiefe

A.S.T.M.-Eindringtiefe
nach Durcheinanderarbeitung
vor dem Rolltest

2 Std. Kneten
4 Std. Kneten
8 Std. Kneten
16 Std. Kneten
26 Std. Kneten
32 Std. Kneten

40 Std. Kneten

Mikro-Ei η-dring-

tiefe

Schmiermittel, enthaltend Lithium

seife von
hydriertem
Rizinusöl

174

55
64
69

70
70
70

Lithiumseife von
Stearinsäure

175

46

70

90

99

"5

123

Lithiumseife von Oleinsäure

228

88

184

200

zu weich

Wie Tabelle III zeigt, bricht ein Schmiermittel, das mit einer Lithiumseife von hydriertem Rizinusöl hergestellt wurde, nicht und verliert auch nicht seine Konsistenz in dem Ausmaß, wie das mit einem Schmiermittel geschieht, das mit Lithiumstearat oder Lithiumoleat hergestellt worden ist. Die Fähigkeit, die Konsistenz zu bewahren, ist ein sehr wichtiger Faktor für ein Schmierfett.

Bei der Herstellung eines Schmiermittels, das eine Lithiumseife von Oxystearinsäuren, insbesondere einer 12-Oxystearinsäure, enthält, kann eine andere Seife zugemischt werden, die eine Metallseife oder eine Seife sein kann, die durch Verseifung eines verseifbaren Stoffes mit einer organischen Verbindung, wie z. B. Äthanolamin, entstanden ist. Es empfiehlt sich indessen, zunächst ein Lithiumseife enthaltendes Schmiermittel herzustellen, dann ein Schmiermittel zu erzeugen, das eine andere Seife enthält, und die beiden Schmiermittel in der Kälte zu mischen, bis ein einheitliches Produkt entstanden ist.

Nachstehend sind einige Beispiele aufgeführt, die sich auf Schmiermittel beziehen, die mehrere Seifen enthalten, von denen eine Seife eine Lithiumseife von hydriertem Rizinusöl ist.

Beispiel 1

80% Schmiermittel, enthaltend Lithiumseife aus hydriertem Rizinusöl; 20% Schmiermittel aus Natronseife, Schmelzpunkt 175⁰; A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcheinanderarbeitung 253; 4-Stunden-Rolltest 99. Der Total-Seifengehalt des Schmiermittels ist 14,1%.
Beispiel 2

90% Schmiermittel, enthaltend Lithiumseife aus hydriertem Rizinusöl, 10% Schmiermittel aus CaI-ciumseife. Schmelzpunkt 154°; A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcheinanderarbeitung 283; 4-Stunden-Rolltest 91. Der Total-Seifengehalt des Schmiermittels ist 15%.

Beispiel 3

80% Schmiermittel, enthaltend Lithiumseife aus hydriertem Rizinusöl, 20% Schmiermittel aus CaI-ciumseife, Schmelzpunkt 130⁰; A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcheinanderarbeitung 278; 4-Stunder.-Rolltest 100. Der Total-Seifengchalt des Schmiermittels ist 14,8%.

Beispiel 4

60% Schmiermittel, enthaltend Lithiumseife aus hydriertem Rizinusöl, 40% Schmiermittel aus CaI-ciumseife, Schmelzpunkt 115⁰; A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcheinanderarbeitung 308; 4-Stunden-Rolltest 103. Der Total-Seifengehalt des Schmiermittels ist 14,5%.

Beispiel 5

90% Schmiermittel, enthaltend Lithiumseife aus hyelriertem Rizinusöl, 10% Schmiermittel aus Aluminiumseife, Schmelzpunkt 195°; A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcheinanderarbeitung 300; 4-Stundcn-Rolltest 99. Der Total-Seifengehalt des Schmiermittels ist 14,2%.

Beispiel 6

8o°/o Schmiermittel, enthaltend Lithiumseife aus hydriertem Rizinusöl, 20% Schmiermittel aus Aluminiumseife, Schmelzpunkt 127⁰; A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcheinanderarbeitung 298; 4-Stunden-Rolltest 107. Der Total-Seifengehalt des Schmiermittels ist 13,3%.

Beispiel 7

60% Schmiermittel, enthaltend Lithiumseife aus hydriertem Rizinusöl, 40% Schmiermittel aus Aluminiumseife, Schmelzpunkt 119⁰; A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcheinanderarbeitung 345; 4-Stunden-Rolltcst 148. Der Total-Seifengehalt des Schmiermittels ist 11,5%.

In der Regel ist ein Schmiermittel, das den 4-Std.-Rolltest übersteht und eine Mikro-Eindringtiefe von rund 75 bis 175 hat, brauchbar, wobei aber ein Schmiermittel mit Mikro-Eindringtiefe 175 ein sehr weiches Schmiermittel ist.

Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung von Schmiermitteln, die Lithiumseife aus hydriertem Rizinusöl enthalten.

Beispiel I

1000 g hydriertes Rizinusöl werden mit 1000 g Paraffin-Neutralöl mit der Viskosität 6,o° Engler bei 38° zusammengeschmolzen. 162 g Lithiumhydroxyd (53 bis 55°/o LiOH) werden separat mit 900 g Wasser gemischt. Das Lithiumhydroxyd wird mit dem Gemisch des hydrierten Rizinusöls und Paraffin-Neutralöls zugefügt, wobei die Verseifung beginnt. Der Überschuß von Wasser wird dann abgedampft. Zum Schluß werden 2000 g eines Paraffin-Neutralöls mit der Viskosität 6,o° Engler bei 38° und 1500 g Rotöl (Coastal Red Oil) mit der Viskosität 44⁰ Engler bei 38⁰ und 1750 g Bright Stock mit der Viskosität 3,6° Engler bei 99⁰ zugegeben. Die Mischung wird

auf 219⁰ erh'tzt und unter Rühren auf 135⁰ abgekühlt. Vorteilhaft wird ein Antioxydationsmittel, wie m-Phenylendiamin, üblicherweise bei einer Temperatur von etwa 66° zugegeben. Bei etwa 135⁰ wird das Schmiermittel in eine Pfanne abgelassen und auf Raumtemperatur abgekühlt. Das so erhaltene Schmiermittel enthält 14 % der Lithiumseife aus hydriertem Rizinusöl und hat die folgenden Eigenschaften: A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcharbeitung 282, Schmelzpunkt nach Ubbelohde 195⁰, 0,017 Prozent

freies LiOH. „ . . , _TT

Beispiel II

370 g hydriertes Rizinusöl werden zusammengeschmolzen mit 370 g Coastalöl mit der Viskosität 3,o° Engler bei 38°. Das Gemisch wird mit einer Lithiumhydroxydlösung verseift, die aus 60 g Lithiumhydroxyd und 360 g Wasser hergestellt wurde. Nach Beendigung der Verseifung und Verdampfung des Wassers werden 2260 g Coastalöl mit der Vis-

ao kosität i,8° Engler bei 38⁰ zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird auf 205 bis 218° erhitzt, wobei das Schmiermittel flüssig wird. Während der Abkühlung bis auf 135° wird das Schmiermittel vorzugsweise gerührt. Alsdann wird das Schmiermittel in Pfannen abgelassen und dort in 7,5-cm-Schichten auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Kühlungsdauer beträgt etwa 8 St d. Das so erhaltene Schmiermittel hat einen Seifengehalt von 12,3%, eine Eindringtiefe nach Durcharbeitung von 215 und einen Schmelzpunkt nach Ubbelohde von 171⁰.

Beispiel III

370 g hydriertes Rizinusöl werden mit 370 g Paraffinöl mit der Viskosität 3,0° Engler bei 38⁰ zusammengeschmolzen. Das Gemisch wird mit einer Lithiumhydroxydlösung verseift, die durch Lösen von 60 g Lithiumhydrat in 400 g Wasser hergestellt worden ist. Nach Vollendung der Verseifung wird der Überschuß an Wasser verdampft. Dann werden 580 g Paraffinöl mit der Viskosität 3,0° Engler bei 38⁰ und 1520 g Coastalrotöl mit der Viskosität 58° Engler bei 38⁰ zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird während der Abkühlung bis gegen 120⁰ gerührt und dann in Pfannen in 7,5-cm-Schichten gegeben und in diesen auf Raumtemperatur gekühlt. Das so erhaltene Schmiermittel enthält 13,5% Seife und hat eine A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcharbeitung von 333.

Beispiel IV

650 g hydrierter Rizinusölfettsäure werden mit 350 g hydriertem Rizinusöl und 1000 g Paraffin-Neutralöl zusammengeschmolzen. Zu dem Gemisch wird eine Lösung von 163 g Lithiumhydrat in 900 g Wasser gegeben. Nach Beendigung der Verseifung wird das Wasser abgedampft. Es werden dann 1850 g Paraffin-Neutralöl mit der Viskosität 6,o° Engler bei 38°, i7oo.g Coastalrotöl mit der Viskosität 58° Engler bei 38⁰ und 1600 g Bright Stock mit der Viskosität 3,6° Engler bei 99⁰ sowie 12 g m-Phenylendiamin zugegeben. Die Reaktionsmasse wird auf 205 bis 2l8° erhitzt und während der nachfolgenden Abkühlung gerührt, bis die Masse eine Temperatur von 105⁰ angenommen hat. Das so erhaltene Schmiermittel enthält 14,5% Lithiumseife, von der ein Drittel aus hydriertem Rizinusöl und die beiden anderen Drittel aus hydrierten Rizinusölfettsäuren stammen. Das Schmiermittel hat eine A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcharbeitung von 200. Ein 2-Std.-Rolltest ergab eine Mikro-Eindringtiefe von 74, ein 4-Std.-Rolltest eine Mikro-Eindringtiefe von 75 und ein I5-Std.-Rolltest eine solche von 85.

Beispiel V

1200 g hydrierter Rizinusölfettsäuren und 1200 g Paraffin-Neutralöl werden zusammengeschmolzen und dem Gemisch eine Lösung von 197g Lithiumhydrat mit 1000 g Wasser zugegeben. Nach vollkommener Verseifung wird das Wasser abgedampft. Alsdann werden der Masse 1600 g Paraffin-Neutralöl mit der Viskosität 6,o° Engler bei 38⁰, 1500 g Coastalrotöl mit der Viskosität 58° Engler bei 38⁰, 1550 g Bright Stock mit der Viskosität 3,6° Engler bei 99⁰ und 10 g ' m-Phenylendiamin zugefügt. Das so erhaltene Schmiermittel enthielt 17% Lithiumseife der hydrierten Rizinusölfettsäuren und hatte nach Durcharbeitung eine A.S.T.M.-Eindringtiefe nach Durcheinanderarbeiten von 233 und einen Schmelzpunkt nach Ubbelohde von 195⁰. Die Mikro-Eindringtiefe beim 2-Std.-Rolltest betrug 96, beim 4-Std.-Rolltest 96, beim I5-Std.-Rolltest 105, beim 22-Std.-Rolltest 107 und beim 38-Std.-Rolltest 107.

Erfindungsgemäß kann das Schmiermittel auch eine Lithiumseife der io-Oxystearinsäure oder die Lithiumseife einer Polyoxystearinsäure, z. B. 9,10-Dioxystearinsäure, enthalten. Die Polyoxystearinsäuren können durch Oxydation und nachfolgende Hydrierung von ölsäure hergestellt werden. Die Lithiumseifen dieser Säuren können durch direkte Reaktion mit einer Lithiumverbindung erhalten werden.

Die Schmiermittel nach Erfindung können bis zu 50 Gewichtsprozent an Lithiumseifen der beschriebenen Art, bezogen auf das Schmiermittel, enthalten. Gewöhnlich liegt der Gehalt an diesen Lithiumseifen zwischen 3 und 40, vorzugsweise 48 Gewichtsprozent. Außer der Lithiumseife von einer oder mehreren Oxy- oder Polyoxystearinsäuren können die Schmiermittel gemäß Erfindung noch Lithiumseife einer ungesättigten Fettsäure oder einer ungesättigten Oxyfettsäure, z. B. einer ungesättigten Fettsäure aus der Ricinolsäurereihe, d. h. Fettsäuren der Formel C_nH₂^₂OHCOOH enthalten.

Phenylendiamin kann in Mengen von 0,01 bis 2% vorhanden sein. Im allgemeinen soll die Menge des vorhandenen Phenylendiamins in dem Schmiermittel unter 1%, vorteilhaft zwischen 0,01 und 0,1% betragen. Die Schmiermittel gemäß Erfindung können das Phenylendiamin gelöst oder dispergiert enthalten. Jedes der drei Phenylendiamine kann verwendet werden; es ist aber vorzuziehen, die m-Verbindung zu verwenden. iao

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Schmiermittel neutral oder leicht basisch zu halten, da sie dann oxydationsbeständiger sind, als wenn sie schwach sauer reagieren. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn die Schmiermittel keine Antioxydationsmittel enthalten und doch oxydationsbeständig sein sollen.

Bei den Beispielen ι bis 7 stellt die Lithiumseife gemäß Erfindung die Hauptmenge des gesamten Seifengehalts des Schmiermittels dar, während die anderen Seifen nur in kleinerem Verhältnis anwesend sind. In manchen Fällen können aber auch die anderen Seifen vorherrschen. Als andere Seifen kommen nicht nur die für die Schmierfettherstellung üblichen Seifen, wie Natrium-, Calcium- oder Aluminiumseifen, der höheren Fettsäuren in Betracht, sondern auch die der Oxyfettsäuren oder Polyoxyfettsäuren, z. B. der 12-Oxystearinsäure.

Die Erfindung bezieht sich vorwiegend auf feste Schmiermittel; sie erstreckt sich aber auch auf flüssige Schmiermittel, die Lithiumseifen der gekennzeichneten Art enthalten. Die erfindungsgemäß hergestellten flüssigen Schmiermittel weisen thixotrope Eigenschaften auf, so daß unter Anwendung niedriger Schubspannungen die scheinbare Viskosität des Schmiermittels wesentlich höher ist als bei Anwendung höherer Schubspannungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Schmiermittel auf Schmierölbasis, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Lithiumseifen von einer oder mehreren Oxy- oder Polyoxystearinsäuren, insbesondere 12-Oxystearinsäure, vorzugsweise in einer Menge von 3 bis 40 Gewichtsprozent, und gegebenenfalls noch einer oder mehreren anderen Lithiumseifen oder anderen -go Seifen. ,
2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lithiumseifen durch Verseifung von hydriertem Rizinusöl oder daraus erhaltenen hydrierten Fettsäuren erhalten wurden. ,35
3. Schmiermittel nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen geringen Zusatz an Phenylendiamin als Antioxydationsmittel.
4. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es neutral bis schwach ,40 basisch ist.
5. Verfahren zur Herstellung von Schmiermitteln nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lithiumseifen in der Schmierölbasis erzeugt werden und das Reaktionsgemisch bis zur ,45 Abkühlung auf 135 und 93⁰ gerührt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch vor der Abkühlung auf eine zur Dehydratisierung ausreichende Temperatur erhitzt wird. -50

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