DE850051C

DE850051C - Process for producing high pressure resistant, consistent lubricating greases

Info

Publication number: DE850051C
Application number: DEST1678D
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Koelbel; Dietrich Dr Ullmann
Original assignee: STEINKOHLENBERGW RHEINPREUSSEN
Current assignee: STEINKOHLENBERGW RHEINPREUSSEN
Priority date: 1940-09-24
Filing date: 1940-09-24
Publication date: 1952-09-22

Description

Verfahren zur Herstellung hochdruckbeständiger konsistenter Schmierfette Für schwerbelastete Maschinenlager aller Art, insbesondere auch für Getriebe, werden zur Schmierung konsistente Fette mit Hochdruckeigenschaften verlangt. Gefordert wird von solchen Hochdruckschmierfetten, daß der Schmierfilm selbst bei außergewöhnlich hoher Druckbelastung nicht reißt und die aufeinandergleitenden Flächen vor dem gefürchteten Verfressen schützt. Durch das nachstehend beschriebene Verfahren gelingt die Herstellung derartiger hochdruckbeständiger konsistenter Fette.Process for the production of high pressure resistant, consistent lubricating greases For heavily loaded machine bearings of all kinds, especially for gearboxes Consistent greases with high pressure properties are required for lubrication. Required is of such high pressure greases that the lubricating film even with exceptional high pressure load does not tear and the surfaces sliding on each other before the dreaded Eating protects. Production is achieved by the method described below such high pressure resistant consistent fats.

Es ist bekannt, die Druckbeständigkeit von Schmierölen durch verschiedene Zusatzst*offe zu steigern. Es handelt sich hierbei meistens um mehr oder weniger kompliziert aufgebaute organische Verbindungen, die stark polare Molekülgruppen enthalten. Konsistente Schmierfette auf der Grundlage von Ölen und Seifen enthalten als Hauptbestandteil bis über go 0/, Schmier-öl. Es wäre naheliegend, bei der Herstellung konsistenter Fette zur Erzielung besonderer Hochdruckeigenschaften die gleichen Zusatzstoffe wie für hochdruckbeständige Schmieröle zu verwenden. Eigenartigerweise zeigte es sich aber, daß wirksame Hochdruckzusätze für Schmieröle, zu konsistenten Fetten zugefügt, kaum wirksam sind. Um die Druckbeständigkeit von konsistenten Fetten zu steigern, müssen daher andere Wege beschritten werden.It is known that various additives can increase the pressure resistance of lubricating oils. These are mostly organic compounds with a more or less complex structure that contain strongly polar groups of molecules. Consistent lubricating greases based on oils and soaps contain up to over 0 /, lubricating oil as the main component. It would make sense to use the same additives as for high-pressure-resistant lubricating oils in the production of consistent greases in order to achieve special high-pressure properties. Strangely, however, it has been found that effective extreme pressure additives for lubricating oils, added to consistent greases, are hardly effective. In order to increase the pressure resistance of consistent greases, other approaches must therefore be taken.

Es wurde nun gefunden, daß sich als Zusatzstoffe zur Herstellung hochdruckbeständiger konsistenter Fette Salze der Schwefelsäure, schwefligen Säure, Thioschwefelsäure, Phosphorsäure und Borsäure eignen. Es ergab sich, daß derartige Salze überraschenderweise trotz ihres stark polaren Charakters und einer dadurch bedingten aussalzenden Wirkung in geringen Mengen bis etwa 2 % in konsistente Fette eingearbeitet werden können und die Druckbeständigkeit der konsistenten Fette steigern. Man braucht hierbei nicht von den fertigen Salzen auszugehen. Es ist vielmehr zweckmäßig, bei der Herstellung der konsistenten Fette den Fettansatz mit einem Basenüberschuß zu versehen, worauf die den genannten Salzen entsprechenden Säuren in Form einer wässerigen Lösung dem Sude zugegeben werden. Besonders große Wirkung werden mit Boraten und Phosphaten erzielt. Durch Zusatz von etwa 0,5 % Borsäureanhydrid in Form von Borax zu einem natronverseiften Fett konnte nach Messunge n* an der Almenmaschine die Druckbeständigkeit beispielsweise von 78o kg/CM2 Lagerdruck auf über 15oo kg/CM2 gesteigert werden. Die Versuche zeigten, daß es nicht notwendig ist, zu einem natronverseiften Fett auch das Natriumsalz einer der genannten Sauerstoffsäuren hinzuzufügen, hierzu kann ebenso auch das Kaliumsalz oder ein anderes Salz dienen. Die Steigerung der Druckbeständigkeit durch einen derartigen Salzzusätz wird offenbar in erster Linie durch das Anion und nicht durch das Kation bewirkt. Erhält beispielsweise ein kalkverseiftes Fett einmal einen Zusatz von Natriumphosphat, ein 'andermal- einen solchen von freier Phosphorsäure unter Verwendung eines entsprechend bemessenen Kalküberschusses, so ist die druckbeständigkeitssteigernde Wirkung in beiden Fällen praktisch gleich.It has now been found that salts of sulfuric acid, sulphurous acid, thiosulphuric acid, phosphoric acid and boric acid are suitable as additives for the production of high-pressure-resistant, consistent fats. It was found that, surprisingly, despite their strongly polar character and the resulting salting-out effect, such salts can be incorporated into consistent fats in small amounts of up to about 2% and increase the pressure resistance of the consistent fats. There is no need to start with the finished salts. Rather, when producing consistent fats, it is expedient to provide the fat base with an excess of base, whereupon the acids corresponding to the salts mentioned are added to the brew in the form of an aqueous solution. Particularly great effects are achieved with borates and phosphates. By adding around 0.5% boric anhydride in the form of borax to a soda-saponified fat, the pressure resistance could be increased, for example, from 78o kg / CM2 bearing pressure to over 1500 kg / CM2, according to measurements on the Almenmaschine. The experiments showed that it is not necessary to add the sodium salt of one of the above-mentioned oxygen acids to a soda-saponified fat; the potassium salt or another salt can also be used for this purpose. The increase in pressure resistance through such a salt addition is evidently brought about primarily by the anion and not by the cation. If, for example, a lime-saponified fat is given an addition of sodium phosphate on one occasion and an addition of free phosphoric acid on the other using a correspondingly measured excess of lime, the effect of increasing pressure resistance is practically the same in both cases.

Beispiel i Bei der Herstellung eines natronverseiften Fettes aus 8,50/, Fettsäure, 1,50/0 Natriumhydroxyd und go % Öl wird während des Siedens so viel kristallisierter Borax zugefügt, daß sich ein Gehalt von o,5 % Borsäureanhydrid ergibt: Man erhält ein konsistentes Fett von außergewöhnlicher Druckbeständigkeit.Example i In the production of a sodium saponified fat from 8.50 % fatty acid, 1.50 % sodium hydroxide and 50% oil , so much crystallized borax is added during the boiling process that the result is a content of 0.5 % boric anhydride: This gives a consistent grease with exceptional pressure resistance.

Messungen an der Almenmaschine ergaben eine Belastbarkeit von über 15oo kg/CM2. Ohne Zusatz von 1 Borax beträgt die Belastbarkeit des Fettes lediglich 788 kg/CM2. Beispiel 2 Ein natronverseiftes Fett, hergestellt aus 8,50,/, Fettsäuren, 1,50/, Natriumhydroxyd und go0/, Schmieröl, wird mit einem Zusatz von i % Natriumsulfat versehen. Man erhält ein Heißlagerfett mit einem Tropfpunkt von 162' mit Hochdruckeigenschaften. Belastbarkeit nach Messungen an der Almenmaschine: 1020 kg/cm', Belastbarkeit ohne Zusatz: 7oo kg/CM2.Measurements on the Almenmachine showed a load capacity of over 1500 kg / cm2. Without the addition of 1 borax, the load capacity of the grease is only 788 kg / CM2. Example 2 A soda-saponified fat, prepared from 8.50 /, fatty acids, 1.50 /, sodium hydroxide and go0 /, lubricating oil, is provided with an addition of 1 % sodium sulfate. A hot storage grease with a drop point of 162 'and high pressure properties is obtained. Load capacity according to measurements on the Almenmaschine: 1020 kg / cm ', load capacity without additive: 7oo kg / cm2.

Beispiel 3 Ein kalkverseiftes Fett wird aus 170/, Fettsäuren, 7 % Calciumoxyd und 75 % 01 unter Zusatz von 0,45"/, Borsäureanhydrid in Form einer wässerigen Borsäurelösung hergestellt. Man erhält ein Maschinenfett vom Tropfpunkt gi' mit sehr hoher Druckbeständigkeit. Nach Messungen an der Almenmaschine beträgt die Belastbarkeit weit über i5oo kg/cm2. Für gewöhnliche kalkverseifte Fette beträgt die Belastbarkeit höchstens iooo kg/CM2. EXAMPLE 3 A lime saponified fat is produced from 170 % fatty acids, 7% calcium oxide and 75 % 01 with the addition of 0.45% boric anhydride in the form of an aqueous boric acid solution. A machine grease with a dropping point gi 'with very high pressure resistance is obtained Measurements on the Almenmaschine, the load capacity is well over 1500 kg / cm2. For ordinary lime saponified fats the load capacity is a maximum of 100 kg / cm2.

Beispiel 4 Ein kalkverseiftes Fett wird aus 20"/, Fettsäuren, etwa 5 % Calciumoxyd und 74 % 01 unter Zusatz von 0,5 % Phosphorsäureanhydrid in Form von Natriumpyrophosphat hergestellt. Erhalten wird ein Maschinenfett mit sehr hoher Druckbeständigkeit; die Belastbarkeit beträgt nach Messungen an der Almenmaschine etwa i_goo kg/cm2.EXAMPLE 4 A lime-saponified fat is produced from 20 ″ fatty acids, about 5% calcium oxide and 74% oil with the addition of 0.5% phosphoric anhydride in the form of sodium pyrophosphate. The result is a machine grease with very high pressure resistance; the Almenmaschine about i_goo kg / cm2.

Claims

PATENT ANS PR CCII L: i. Process for the production of high-pressure-resistant, consistent lubricating greases based on oils and soaps, characterized in that small amounts (up to 2%) of sulfates, sulfites, thiosulfates, phosphates or borates are added to the consistent fats.

2. Modification of the method according to claim i, characterized in that said salts are used during the manufacture of the fats by using free acid and the corresponding amount of base.