DE880302C

DE880302C - Verfahren zur Herstellung von Schmieroelverbesserungsmitteln

Info

Publication number: DE880302C
Application number: DEB17210A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Engel; Walter Dr Simon
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1951-10-18
Filing date: 1951-10-18
Publication date: 1953-06-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Schmierölverbesserungsmitteln Es wurde gefunden, daß man Stoffe mit schmierölverbessernden Eigenschaften erhält, wenn man teilweise hydriertes Naphthalin mit einem Sulfid des Phosphors umsetzt und die erhaltenen Produkte in Salze überführt.
Als Hydrierungsprodukte des Naphthalins kommen das Di-, Tetra-, Hexa- oder Octohydronaphthalin oder deren Gemische in Frage. Diese können in der üblichen Weise, z. B. durch Hydrierung von Naphthalin oder Dehydrierung von Dekahydronaphthalin, hergestellt werden. Die Produkte brauchen vor der Umsetzung mit Phosphorsulfid nicht in reiner Form isoliert zu werden. Beispielsweise schadet es nicht, wenn durch Hydrierung mit Schwefel gewonnene Stoffe noch durch Schwefel verunreinigt sind. Von den Sulfiden des Phosphors eignet sich vor allem das Phosphorpentasulfid für die Umsetzung mit den Hydrierungsprodukten des Naphthalins. Diese Umsetzung wird in der Wärme, zweckmäßig bei Temperaturen über ioo', z. B. beim Siedepunkt des angewandten Kohlenwasserstoffs, durchgeführt. Es ist vorteilhaft, zunächst nur einen Teil der Kohlenwasserstoffe umzusetzen, wobei der andere Teil als Verdünnungs- oder Lösungsmittel dient. Dieses Lösungsmittel wird nach der Umsetzung, vorteilhaft im Vakuum, abdestilliert und kann wieder verwendet werden. Man kann auch andere Verdünnungs- oder Lösungsmittel, z. B. Dekahydronaphthalin oder Schmier-öl, verwenden. Zur Abtrennung der in den Produkten noch enthaltenen Lösungsmittel ist es zweckmäßig, sie in Schmieröl aufzunehmen und dann das flüchtige Lösungsmittel aus der Schmieröllösung abzudestillieren. Nach Überführen in Salze erhält man Produkte, die sich leicht mit größeren Mengen Schmieröl mischen lassen.
Bei der Umsetzung der Hydronaphthaline mit Phosphorsulfiden können noch andere, mit diesen reagierende Stoffe zugegeben werden, z. B. durch Dehydrierungvon Paraffin entstandene Olefine, Polyisobutylen, Terpene, z. B. Pinen, höhermolekulare Alkohole, wie Hexyl-, Octyl-, Dodecyl-, Octodecyl- oder Oleylalkohol, Cyclohexanol, Benzylalkohol, Abietinol, Montanol oder Alkylphenole, Alkylphenolsulfide oder -disulfide oder Ester davon, die noch freie Hydroxylgruppen enthalten. Gibt man solche Stoffe bei der Umsetzung der Hydronaphthaline mit Phosphorsulfid zu, so verwendet man Mengen, die nicht größer sind als die der Hydronaphthaline.
Die Umsetzungsprodukte mit Phosphorsulfid werden in Form ihrer Salze verwendet. Insbesondere kommen die Salze von mehrwertigen Metallen in Betracht, z. B. von Barium, Strontium, Calcium, Magnesium, Zink oderZinn. Auch Salze organischerBasen, z.-t. von Stearylamin, Oleylamin, Polyäthylenimin, Piperazin odervon Alkylolaminen und quaternären Ammoniumbasen, sind geeignete7 Schmierölverbesserungsmittel. Diese Salze werden in der üblichen Weise hergestellt, z. B. durch Neutralisieren der sauren Phosphorsulfidumsetzungsprodukte mit basischen Metallverbindungen, wie Ba (OH), - 8 H, 0, Strontium- oder Calciumalkoholat, Magnesium-, Zink- oder Zinnhydroxyd, Zinkcarbonat, oder durch Umsetzung mit organischen Basen. Man kann aber auch zunächst die Alkalisalze herstellen und diese dann, z. B. in alkoholischem Medium, mit mehrwertigen Metallsalzen umsetzen.
Die Salze der Umsetzungsprodukte der Hydronaphthaline mit Phosphorsulfiden wirken, wenn sie Schmierölen zugesetzt werden, als Inhibitoren und als sogenannte Detergents, d. h. als Stoffe, die das Ab- setzen von Niederschlägen ini Motor verhindern und insbesondere das Stecken der Kolbenringe zurückdrängen. je nach der Art des zu verbessernden Öles und nach der beabsichtigten Wirkung setzt man dem 01 Bruchteile eines Prozentes, z. B. 0,5 bis oß ')/0, oder mehr, z. B. etwa i bis io 0/" des Umsetzungsproduktes zu. Besonders geeignet sind Mischungen der nach der Erfindung gewonnenen Stoffe mit anderen als Detergents bekannten Verbindungen, z. B. Metall-Verbindungen von AlkylphenoJinono- oder -disulfiden Dder deren Estern, die noch freie gydroxylgruppen anthalten. AucÜ MetallvAindungen von öllöslichen Sulfonsäuren werden mit Vorteil zusammen mit den Produkten nacb der Erfindung verwendet. Beispiel i ,3oo Gewichtsteile Dekahydronaphthalin werden mit 5o Gewichtsteilen Schwefel 24 Stunden lang am Rückflußkühler zum Sieden erhitzt. Nach Abkühlen und Abfiltrieren geringer Mengen ausgeschiedenen Schwefels erhitzt man das rotbraune Filtrat mit ioo Gewichtsteilen Phosphorpentasulfid allmählich auf 16o'. Nach dem Abkühlen verrührt man die Masse mit 5oo Gewichtsteilen Motorenschmieröl und erhitzt bei einem Vakuum von etwa 5 mm/Hg auf i2o', wobei die flüchtigen Bestandteile entweichen. Nach weiterem Erwärmen auf 150' in Gegenwart von 15 Gewichtsteilen Bleicherde wird filtriert oder zentrifugiert. Das Produkt wird mit 45 Gewichtsteilen Ba(OH), - 8H,0 auf i2o bis 15o0 erhitzt und filtriert. Man erhält ein Schmierölverbesserungsmittel, das gute Inhibitoreigenschaften zeigt. Setzt man 10/, davon zusammen mit 2,5 "/, der Zinkverbindung des Isobutylphenolsulfidmonoessigsäureesters einem Motorenschmieröl zu, so erhält man ein gutes Hochleistungsschmieröl.
Ein ähnliches Produkt erhält man, wenn man statt BariumhydroxYd 4 Gewichtsteile Zinkhydroxyd verwendet. Beispiel -- 2oo Gewichtsteile Tetrahydronaphthalin werden mit 20 Gewichtsteilm Phosphorpentasulfid 3 Stunden lang am Rückflußkübler zum Sieden erhitzt. Die Flüssigkeit wird von den festen Anteilen abgegossen, kurze Zeit mit :rQ Teilen Zinkbydroxyd auf 16o' erhitzt und filtriert. Das Filtrat kann unmittelbar, z. B. in einer Menge von 4 0/,), neben 45 0/0 Bariumsalz des Monoessigsätireesters des Isobutylphenolsulfids einem Motorenschmieröl zur Gewinnung eines Hochleistungsöles zugesetzt werden oder aber zunächst mit 7o Gewichtsteilen Motorenöl vermischt und bei einem Vakuum von etwa 5 mm/Hg zur Abtrennung der flüchtigen Bestandteile auf i2o', in der Flüssigkeit gemessen, erhitzt werden. Die dabei erhaltene Lösung verbessert, wenn sie in Mengen von o,5 bis 1,5 0/, zusammen mit 1,2 0/0 des erwähnten Bariumsalzes einem Motorenöl zugesetzt wird, dieses zu einem Hochleistungssehmieröl. Beispiel 3 15o Gewichtsteile Tetrahydronaphthalin werden mit 5oTeilen Stearylalkohol und 3oTeilen Phosphorpentasulfid 3 Stunden lang am Rückflußkühler zum Sieden erhitzt. Die Mischung wird dann mit 3o Teilen Ba(OH),.8H,0 neutralisiert, mit Schmieröl gemischt und zum Entfernen der flüchtigen Bestandteile bei etwa 5 =/Hg auf no' erhitzt, Man erhält ein Produkt von hoher Detergent- und Inhibitorwirkung.
Ähnliche Produkte erhält man, wenn man statt des Stearylalkohols die gleiche Menge Oleylalkohol oder 3o Gewichtsteile eines Gemisches verzweigtkettiger Alkohole verwendet, die als Nachlauffraktion (22o bis 26o') bei der Isobutylalkoholsynthese erhalten wurden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Schmierölverbesserungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man teilweise hydriertes Naphthalin mit einem Phosphorsulfid, vorzugsweise Phosphorpentasulfid, gegebenenfalls unter Zusatz anderer, mit dem Phosphorsulfid reagierender Verbindungen, umsetzt und die erhaltenen Produkte in Salze überführt.