DE884990C

DE884990C - Schmiermittel

Info

Publication number: DE884990C
Application number: DEN4864A
Authority: DE
Inventors: Arnold Aaron Bondi; George Lewis Perry
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1950-12-26
Filing date: 1951-12-23
Publication date: 1953-07-30
Also published as: GB721285A; US2788326A; FR1047117A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schmiermittel, die besonders unter schwierigen Arbeitsbedingungen brauchbar sind, wie unter extrem hohen Drücken, hoher Geschwindigkeit und bei hohen Temperaturen. Es ist bekannt, daß der hohe Druck, der bei gewissen Arten von Getrieben und Lagern auftritt, ein Reißen des Schmierfilms verursachen kann, wodurch sich Beschädigungen der Maschine ergeben können. Es ist festgestellt worden, daß die Schmiermittelbasis, wie Mineralöl und bzw. oder synthetisches öl, hinsichtlich ihrer Schutzwirkung, insbesondere auf reibende Flächen, durch Zusatz gewisser Stoffe verbessert werden können, so daß übermäßige Abnutzung, Oberflächenzerstörung und Fressen, welche normalerweise nach einem Reißen des Schmierfilms auftreten, sogar unter den ungünstigsten Druck- und Geschwindigkeitsverhältnissen vermieden werden können. Schmiermittel, welche diese sehr erwünschten Eigenschaften aufweisen, werden als Hochdruckschmiermittel bezeichnet.

Es ist bekannt, daß gewisse Elemente oder Verbindungen von Elementen von der Art des Chlors, Schwefels, Phosphors und Bleis Schmiermitteln Hochdruckeigenschaften erteilen können, wenn sie mit diesen vermischt werden, wobei es sich um Schmieröle und Schmierfette handeln kann. Unter den bisher verwendeten Verbindungen sind Bleiseifen, Phosphorsäureester, freier oder locker gebundener Schwefel und gewisse chlorierte organische Verbindungen hervorzuheben. Ein wesentlicher Nachteil der Hochdruckzusätze aus dieser Gruppe besteht darin, daß sie mit den damit in Berührung kommenden Flächen stark reagieren, wodurch Ätzung, Korrosion und Verfärbung dieser Flächen eintritt. Ein anderer Nachteil

der reagierenden Hoehdruckmittel besteht darin daß sie die chemische Natur der Berührungsfläche ändern, und dies ist unter gewissen Bedingungen unerwünscht. Außerdem verbrauchen sich diese vorgenannten Mittel wegen der ihnen eigenen Aktivität sehr rasch, wodurch sich im besten Fall nur eine zeitweilige Lösung des Problems der Hochdruckschmierung ergibt.
Erfindungsgemäß werden nun Schmiermittel geschaffen, die aus einer schmierend wirkenden Basis bestehen, welche als Hochdruckzusatzmittel einen geringen Gehalt an in der Wärme polymerisierbaren organischen Verbindungen hat, welche mehrere Hydroxylgruppen aufweisen und in der Schmiermittelbasi im wesentlichen unlöslich sind, sowie ferner an nichtionenbildenden Lösungsvermittlern in ausreichender Menge, um die genannten, in der Wärme polymerisierbaren organischen Verbindungen in der Schmiermittelbasis zu lösen.

Die Hochdruckzusatzmittel

Wie vorstehend erwähnt, sind die erfindungsgemäß Verwendeten Hochdruckzusatzmittel in der Wärme polymerisierbare organische Verbindungen mit einer Mehrzahl von Hydroxylgruppen, welche in der Schmiermittelbasis praktisch unlöslich sind. Vorzugsweise überschreitet der Sauerstoffgehalt dieser Verbindungen 2,5 g je Gramm des im Molekül vorhandenen Kohlenstoffes nicht.

Der Ausdruck Hydroxylgruppen umfaßt sowohl die gewöhnlichen Hydroxylgruppen als auch Hydroxylgruppen, die in einer Carboxylgruppe enthalten sind und auch sauerstoffhaltige Gruppen die Hydroxylgruppen bilden können, z. B. durch eine Keto-Enol-Tautomerisation. Zweckmäßig enthalten die Verbindungen mindestens eine Carboxyl-Hydroxyl-Gruppe und mindestens eine alkoholische Hydroxylgruppe.

Die Verbindungen sollen praktisch nicht mit den geschmierten Metallflächen reagieren. Sie können unter den Arbeitsbedingungen hochviskose schmelzbare polymolekulare Filme zwischen den reibenden Flächen bilden. Als Beispiele von Verbindungen, welche in ·- den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen, werden zur Erläuterung genannt: Weinsäure, Gxymalonsäure, Citronensäure, Oxyglutarsäure, Oxyadipinsäure, Äpfelsäure, Tartronsäure, Oxalessigsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure, Äconitsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Citräconsäureanhydrid, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Sebacinsäure, Acelainsäure, Suberinsäure, LävuHnsäure, Brenztraubensäure, Acetoessigsäure, Glyoxylsäure, Oxybuttersäure, Glykolsäure, Milchsäure, Homoterephthalsäure oder andere polymerisierbare, aromatische, mehrbasische Säuren mit einem Schmelzpunkt unter etwa 230° sowie Gemische solcher Säuren. Jede dieser Säuren kann durch Verestern mit einem mehrwertigen Alkohol in solchem Ausmaß modifiziert werden, daß diese Säuren nicht in Öl löslich sind oder daß keine Störung der Polymerisation der entstehenden ölunlöslichen Produkte unter den Hochdruckschmierbedingungen eintritt, wodurch die Bildung eines viskosen, schmelzbaren polymolekularen Films zwischen den zu schmierenden Berührungsflächen gestört werden könnte. Die bevorzugt verwendeten mehrwertigen Alkohole sind: Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol u. dgl. Man kann Gemische der freien Säuren mit kondensierten Estern der genannten Säuren verwenden, wie Gemische aus Weinsäure und einem kondensierten Ester aus Weinsäure mit Propylenglykol; Gemische aus Citronensäure und einem kondensierten Ester aus Citronensäure und Propylenglykol; Gemische aus Milchsäure und einem Ester aus Weinsäure mit Propylenglykol; Gemische aus Maleinsäure und einem Ester aus Weinsäure mit Äthylenglykol. Wenn Mischungen aus freier Säure und kondensierbaren Estern verwendet werden, ist es zweckmäßig, daß die freie Säure in überwiegender Menge, vorzugsweise 75 bis 90 % des Gemisches, der genannten, in der Wärme polymerisierbaren Verbindungen vorliegt. Andere geeignete Verbindungen sind z. B. Kohlehydrate, wie Zucker und deren Derivate, z. B. die Pentosen und Hexosen (Ribose, Arabinose, Glukose, Fruktose, Galactose, Mannose usw.), Aminozucker, Stärke, abgebaute Cellulose, abgebaute Äthylcellulose; Hexite (Sorbit, Mannit), Glucamine, Salicylalglucamin u. dgl. Die Verbindungen können polymerisiert und dann der Schmiermittelbasis zugesetzt werden; sie können auch als solche der Schmiermittelgrundlage einverleibt werden. Im zweiten Fall läßt man den Polymerisationsprozeß in situ vor sich gehen, wobei die zugesetzten Verbindungen als kontinuierliche Zufuhr von polymolekulare Füme bildenden Stoffen für die Bildung eines Films zwischen den sich berührenden Metallflächen dienen, wodurch die Abnutzung dieser Flächen verhindert wird.

Die Lösungsvermittler

Lösungsvermittler werden den Schmiermitteln gemäß vorliegender Erfindung zugegeben, um das ölunlösliche Hochdruckzusatzmittel in der Schmiermittelbasis in Dispersion zu halten und auch um die Hochdruckeigenschaften der in der Hitze polymerisierbaren organischen Verbindung zu aktivieren, ohne diese gegenüber den sich berührenden Flächen reagieren zu lassen.

Die Lösungsvermittler werden ausgewählt aus öllöslichen Stoffen, welche von Metallflächen weniger stark adsorbiert werden als die. Hochdruckzusatzmittel.

Wie bereits erwähnt, sollen die Lösungsvermittler nicht-ionenbildend sein. Es können jedoch Gemische aus nicht-ionenbildenden und ionenbildenden Lösungs-Vermittlern verwendet werden, in welchen die nichtionenbildenden Lösungsvermittler vorzugsweise in überwiegender Menge vorhanden sind, insbesondere Von 75 bis 90 Gewichtsprozent des Gemisches der Lösungsvermittler. . .

A. Nicht-ionenbildende Lösungsvermittler

Die nicht-ionenbildenden Lösungsvermittler gemäß vorliegender Erfindung sind Alkohole, wie Laurylalkohol, Oleylalkohol, ,-j.-tert.-Butylcyclohexänol, sowie

Phosphatide, organische Oxyde, vorzugsweise die Monoäther von Polyalkylenglykolen, wie Undecanoxypolyäthoxyäthanol, oder Ester. Von den Estern werden die öllöslichen Teilester mehrwertiger Alkohole vorgezogen. Als Teilester enthalten sie mindestens eine freie alkoholische Hydroxylgruppe im Molekül, In diesem Zusammenbang sind als mehrwertige

Alkohole nicht nur Verbindungen zu verstehen, die nur alkoholische Hydroxylgruppen im Molekül enthalten, sondern auch Verbindungen, welche andere funktionelle Gruppen zusammen mit einer Mehrzahl von alkoholischen Hydroxylgruppen im Molekül aufweisen. Beispiele geeigneter mehrwertiger Alkohole sind: Glycerin, Erythrit, Pentaerythrit, Mannit, Sorbit, Sorbitan, Weinsäure usw. Die Ester können durch Veresterung einer alkoholischen Hydroxylgruppe des mehrwertigen Alkohols mit einer Säure hergestellt sein. Wenn jedoch der mehrwertige Alkohol selbst eine Carboxylgruppe enthält, wie z. B. im Fall der Weinsäure, kann der Ester durch Veresterung dieser Carboxylgruppe mit einem Alkohol gebildet sein. Durch die Esterbindung soll an den den mehrwertigen alkoholischen Teil des Moleküls darstellenden Teil ein vorwiegend von Kohlenwasserstoff abgeleiteter Teil gebunden sein, welcher eine solche Kohlenstoffzahl enthält, daß das Molekül insgesamt mindestens einen Kohlenstoffgehalt von etwa 12 und vorzugsweise etwa 15 bis 46 Kohlenstoffatomen enthält. Die Säure oder der Alkohol, welche den Ester mit dem mehrwertigen Alkohol bildet, soll mindestens etwa 10 und vorzugsweise etwa zwischen 10 und 40 Kohlenstoffatome aufweisen, insbesondere in Form einer aliphatischen oder cycloaliphatischen Gruppe.

Geeignete Gruppen sind z. B. die Capryl-, Decyl-, Undecyl-, Undeeylenyl-, Lauryl- (Dodecyl-), Tridecyl·, Myristyl- (Tetradecyl-), Myristolenyl-, Pentadecyl-, Palniityl- (Hexadecyl-), Palmitolenyl-, Oleyl-,Elaidyl-, Erucyl-, Stearyl-, Abietylgruppe usw. Gruppen, wie sie in den Säuren enthalten sind, die aus Harz- oder Tallöl gewonnen werden, sowie naphthenische (d. h. cycloaliphatische) Säuren mit der erforderlichen Zahl von Kohlenstoffatomen sind ebenfalls geeignet.

Wenn der Ester aus einem mehrwertigen Alkohol und einer Säure gebildet wird, ist diese vorzugsweise eine Carbonsäure, obwohl auch Sulfon-, Alkylschwefel-, Phosphor-, Alkylphosphorsäure usw. Verwendet werden können.

Es ist erwünscht, daß die Hydroxylgruppen und die Esterbindungen in den Estern so nah als möglich beisammenliegen, wobei mindestens zwei Hydroxylgruppen durch nicht mehr als drei direkt Verbundene Atome voneinander getrennt sind und vorzugsweise an vicinale Kohlenstoffatome gebunden sind. Es ist vorteilhaft, daß die verschiedenen polaren Gruppen an direkt miteinander verbundene Kohlenstoffatome gebunden sind.

Beispiele geeigneter Ester sind: Glycerinmonooleat, Glycerinmonostearat, Sorbitanmonooleat, Sorbitanmonostearat, Glycerinmonoricinoleat, Glycerinmononaphthenat, Mannitanmonolaureat, Mannitanmonooleat, Pentaerythritmonooleat, Pentaerythritmonostearat, Pentaerythritmonocaprylat, Polyoxyäthylensorbitanmonostearat, Polyoxyäthylensorbitanmonooleat, Polyäthylenglykolmono- und -diricinoleat, Glycerinmonoester von Sojabohnenfettsäuren usw.

B. Ionenbildende Lösungsvermittler

Man kann gewünschtenfalls ionenbildende Lösungs-Vermittler in Kombination mit den obengenannten nicht-ionenbildenden Lösungsvermittlern verwenden. Za diesen ionenbildenden Lösungsvermittlern gehören kationaktive und anionaktive Verbindungen. Sie umfassen Stickstoffbasen, wie aliphatische Amine, ζ. Β. Dimethylmonostearylamin, heterocyclische Amine, ζ. B. Glyoxalidin oder Imidazolinringverbindungen (wie i-Oxyäthyl-2-heptadecenylglyoxalidin) und quaternäre Ammoniumverbindungen, ζ. B. Trimethylbenzylammoniumchlorid bzw. -sulfat oder -phosphat und Dimethyldistearylammoniumchlorid u. dgl.; Seifen, wie die Amin- und Alkali- oder Erdalkaliseifen von Fettsäuren (Na-, K- oder Ca-Oleat) oder Schwermetallseifen sowie auch öllösliche Sulfonate und Sulfate oder die i-Oxyäthyl-2-heptadecenylglyoxalidinseife von Milchsäure. Die schwachbasischen Amine, welche schwach ionenbildende ober- flächenaktive Mittel darstellen, können zum Teil den Zweck der nicht-ionenbildenden Mittel erfüllen. Sie können daher verwendet werden, um einen Teil der nicht-ionenbildenden Mittel im strengen Sinne des Wortes zu ersetzen. Bevorzugte ionenaktive Mittel sind die Glyoxalidine und Seifen derselben, die öllöslichen organischen Sulfonate, welche aus Erdölsulfonsäuren, z. B. den bei der Herstellung medizinischer öle oder bei der Raffination von Schmierölen durch Behandlung dieser .öle mit rauchender Schwefelsäure, Oleum, Chlorsulfonsäure, Schwefeltrioxyd usw. erhaltenen Mahagonisäuren oder den wasserlöslichen Grünsäuren gewonnen sind; die von verschiedenen aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen Verbindungen, wie alkylierten Benzolen, Diphenylen, Xylolen, Diphenylmethanen, Tetrahydronaphthalinen, Naphthalinen, Anthracenen, Phenanthrene^ Alkylphenolverbindungen, alkylierten halogenhaltigen aromatischen Verbindungen (z. B. chlorierten Diphenyloxyden), Diphenylsulfiden, Diphenylaminen, Naphthylaminen, Phenylnaphthylaminen; alkylierten Pyridinen, alkylierten Chinolinen, alkylierten Isochinolinen, alkylierten Pyrrolen, alkylierten Pyrrolidinen, alkylierten Piperidin, alkylierten Thiophenen und alkylierten Thiophanen, abgeleiteten Sulfonsäuren; verschiedene SuI-fonsäuren, die sich von Carbonsäureestern oder Amiden ableiten, Säuren vom Schwefelsäureestertyp, wie Türkischrotöl, sulfatierte Fischöle, Monoester der Schwefelsäure, z. B. die alkyl- aromatischen Monoester von Schwefelsäure und die Monoester von Schwefelsäure, welche durch Behandlung verschiedener Olefine oder Alkohole mit starker Schwefelsäure erhalten werden, z. B. der langkettigen Olefine, welche bei der Dampfphasenspaltung Von Paraffin bei etwa 550° anfallen, der Polymere, welche erhalten werden durch Polymerisation von normalerweise gasförmigen Olefinen mit Hilfe anorganischer Poly oxysäuren oder Friedel-Crafts-Katalysatoren, der fetten oder naphthenischen Alkohole, welche bei der katalytischen Reduktion von fetten oder naphthenischen Säuren erhalten werden, oder der Alkohole, die durch

Kondensation von Ketonen oder Aldehyden und anschließende Hydrierung gewonnen werden. Die vorstehend genannten Verbindungen können substituierende Atome bzw. Gruppen, wie Halogen- bzw. Hydroxyl-, Hydrosulfide Äther-, Amino-, Imino-, Sulfid-, Carboxyl- und Estergruppen usw., enthalten. Jede der obengenannten Säuren kann mit basischen Alkali- oder Erdalkaliverbindungen, Ammoniak- oder organischen Stickstoffbasen neutralisiert sein, so daß

ίο Salze gebildet werden. Bevorzugt werden die Natrium-, Kalium-, Calcium-, Barium-, Magnesium-, Ammonium- und Aminsalze der folgenden Sulfonsäuren: Benzolsulf onsäure, Toluolsulfansäure, Triisopropylnaphthalinsulfonsäure, Polyamylnaphthalinsulfonsäure, Benzolsulfonsäuren mit zwei langkettigen Kohlenwasser stoffsubstituenten, öllöslichen Erdölsulfonsäuren, welche sich von verschiedenen Erdölfraktionen, wie Gasöl, Leuchtpetroleum, Turbinenöl, Schweröl, Schmieröl, Vaseline oder Gemischen hiervon ableiten. Ferner können Natriumlaurylsulfat, Natriumoleylsulfat, Ammoniumlaurylsulfat und andere Alkalisalze sulfatierter Alkohole mit etwa 8 bis 20 Kohlenstoffatomen im Molekül verwendet werden.

Die Salze der Sulfonsäuren können teilweise ersetzt werden durch Salze der Laurin-, Palmitin-, Stearin-, Öl-, Linol-und Ricinolsäure, oxydierter Paraffinsäuren, von Tallölsäuren, Harzsäuren, Abietinsäure, Wollfettsäuren, Naphthensäuren, alkylierten Benzoe- und Naphthoesäuren, aromatischen Säuren, wie Phenylessigbis Phenylstearinsäure, Terpensäure u. dgl. Man kann auch Salze anwenden, welche von den nachstehend angegebenen Basen und Säuren abgeleitet sind. Die Basen umfassen die Hydroxyde von Cu, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Al, Sn, Pb, Cr, Mn, Fe, Ni, Co usw.

sowie organische Basen, z.B. Stickstoffbasen, wie primäre, sekundäre und tertiäre Amine und quartäre Ammoniumbasen mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen. Die Säuren, umfassen Wollfettsäuren, Paraffinsäuren (hergestellt durch Oxydation von festem Paraffin), chlorierte Fettsäuren, Harzsäuren, aromatischeCarbonsäuren einschließlich aromatischer Fettsäuren, aromatische Oxyfettsäuren, Paraffinbenzoesäuren, verschiedene Alkylsalicylsäuren, Phthalsäuremonoester, aromatische Ketosäuren, aromatische Äthersäuren, Diphenole, wie Di-(alkylphenol) -sulfide und -disulfide, Methylen-bis-alkylphenole; Phosphor-, Arsen- und Antimonsäuremono- und -diester, einschließlich der entsprechenden Thiophosphor-, -arsen- und -antimonsäure; Phosphon- und Arsensäuren u. dgl.

Die Schmiermittelbasen

Die Schmiermittelbasen, welchen die Zusatzstoffe gemäß vorliegender Erfindung zugegeben werden,

können aus einer Vielzahl natürlicher Öle ausgewählt sein, wie aus paraffinischen, naphthenischen und

, gemischten Mineralölen mit einem Viskositätsbereich von 50 Saybolt-Sekunden bei 37,7° bis herauf zu 250 Saybolt-Sekunden bei 99⁰. Außerdem können

synthetische Öle verwendet werden, wie polymerisierte Olefine, alkylierte Aromaten, Polyalkylsiliconpolymere, z.B. flüssigesDimethylsih'conpolymer, andere Siliconpolymere, H₂ S-Additionsprodukte ungesättigter Äther und Thioäther, z. B. das H₂S-Additionsprodukt eines Dialkyläthers, Di-(2-äthylhexyl)-sebacat. Es können auch Gemische aus natürlichen und synthetischen ölen verwendet werden. Unter gewissen Bedingungen der Schmierung können mit den natürlichen und bzw. oder synthetischen ölen untergeordnete Mengen fetter öle, wie Ricinusöl, Specköl u. dgl., vermischt werden.

Kombinationen gemäß vorliegender Erfindung können mit anderen Zusatzstoffen zu Schmiermitteln kombiniert werden, z. B. mit Mitteln zur Farb-Verbesserung, zur Erniedrigung des Stockpunktes, zur Verbesserung der Viskosität, zur Verhinderung des Schäumens, z. B. mit DimethylsiHconpolymer u. dgl.

Antioxydationsmittel umfassen mehrere Arten, z. B. Alkylphenole, wie 2, 4, 6-Trimethylphenol, Pentamethylphenol, 2, 4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol, 2, 4-Dimethyl-6-octylphenoL 2, 6-ditert.-Butyl-4-methylphenol, 2, 4, 6-tritert.-Butylphenol u. dgl. ; Aminophenole, wie Benzylaminophenole; Amine, wie Dibuthylphenyldiamin, Diphenylamin, Phenyl-/?-naphthylamin, Phenyl-a-naphthylamin und Dinaphthylamin.

Korrosionsverhinderer oder rostverhindernde Verbindungen können in den Gemischen ebenfalls vorliegen, wie Dicarbonsäuren mit 16 und mehr Kohlenstoffatomen, organische Verbindungen, welche eine Säuregruppe in nächster Nähe zu einer Nitrü-, Nitro- oder Nitrosogruppe enthalten (z. B. a-Cyanstearinsäure).

Als die Abnutzung verringernde Mittel können z. B, verwendet werden: Ester der phosphorhaltigen Säuren, wie Triaryl-, Alkyloxyaryl- oder Aralkylphosphate, -thiophosphate oder -phosphite u. dgl. ; neutrale aromatische Schwefelverbindungen mit verhältnismäßig hohem Siedepunkt, wie Diarylsulfide, Diaryldisulfide, Alkylaryldisulfide, z. B. Diphenylsulfid, Diphenolsulfid, Dikresolsulfid, Dixylenolsulfid, Methylbutyldiphenolsulfid, Dibenzylsulfid, entsprechende Di- und Trisulfi.de u. dgl.; sulfuriert« fette Öle oder Ester von Fettsäuren mit einwertigen Alkoholen, z. B. Spermöl, Jojobaöl usw., in welchen der Schwefel stark gebunden ist; sulfuriert^ langkettige Olefine, wie sie beim Spalten von festem Paraffin oder durch Dehydrierung erhalten werden können; sulfurierte und phosphorierte fette Öle oder Säuren; Ester Von phosphorhaltigen Säuren, welche sulfurierte organische Gruppen enthalten, wie Ester von Phosphor- oder phosphoriger Säure mit sulfurierten Oxyfettsäuren; chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Chlorierungsprodukte von Paraffin, aromatischen Kohlenwasserstoffen, Terpenen, mineralischem Schmieröl usw. oder chlorierte Ester, von Fettsäuren, welche das Chlor in einer anderen als der α-Stellung enthalten.

Als zusätzliche Bestandteile kommen weiter in Betracht: öllösliche Harnstoff- oder Thioharnstoffderivate, z. B. Urethane, Allophanate, Carbazide, Carbazone usw.; Polyisobutylenpolymere; ungesättigte polymerisierte Ester aus Fettsäuren und einwertigen Alkoholen sowie andere hochmolekulare öllösliche Verbindungen.

Je nach der Art der verwendeten Zusätze und nach den Verwendungsbedingungen der Schmiermittel kann die Menge der verwendeten Zusätze von 0,001 bis

5 Gewichtsprozent oder darüber schwanken (berechnet auf die gesamte Zusammensetzung). Der bevorzugte Bereich liegt zwischen 0,1 und 2 Gewichtsprozent.

Die allgemeine Zusammensetzung von Schmiermitteln gemäß der Erfindung kann wie folgt festgelegt werden:

Menge (Gewichtsprozent)

Weiterer Bereich

Bevorzugter Bereich

Hochdruckzusatzmittel

ölunlösliche in der Wärme polymerisierbare organische Verbindungen mit einer Mehrzahl von Hydrocylgruppen, z. B. Weinsäure, Milchsäure, Ester von Propylenglykol und Weinsäure oder Mischungen daraus

Lösungsvermittler

öllösliche nicht-ionisierbare Lösungsvermittler oder Mischungen aus ionisierten mit nicht-ionisierten Lösungsvermittlern, z. B. Sorbitanmonooleat, PoIyoxyäthylensorbitanmonooleat, Natriumerdölsulfonat usw

Zusätze nach Wahl

Reinerhaltungsmittel, Antioxydationsmittel, Antikorrosionsmittel usw

Schmierölbasis

Natürliches öl, z. B. Mineralöl und bzw. oder synthetische Schmiermittel und bzw. oder fette Öle und Derivate derselben

Besonders zweckmäßige Zusammensetzungen gemäß der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele erläutert:

Zusammensetzung A

Weinsäure 2 %

Sorbitanmonooleat 4 %

Polyoxyäthylensorbitanmonooleat 2 %

Mineralöl (SAE 90) Rest

Zusammensetzung B

Kondensierter Teilester aus Weinsäure und

Propylenglykol 2 °/₀

Sorbitanmonooleat 4 °/₀

Polyoxyäthylensorbitanmonooleat 2 °/₀

Mineralöl (SAE 80) Rest

Zusammensetzung C

Milchsäure 2 °/₀

Sorbitanmonooleat 4 %

Polyoxyäthylensorbitanmonooleat 2 °/₀

Mineralöl Rest

Zusammensetzung D

Weinsäure !.9⁰Zo

Gluconsäure 0,1 °/₀

Sorbitanmonooleat 4 %

Polyoxyäthylensorbitanmonooleat 2 °/₀

Mineralöl Rest

0,01 bis io°/₀

0,1 bis 5%

0,1 bis 20°/o

ο,οοι bis 5%

Rest

ι bis io°/₀

0,1 bis 2%

Rest

Zusammensetzung E

Weinsäure 2 °/₀

Glycerinmonooleat 4 °/₀

Polyoxyäthylenglycerinmonooleat 2 °/₀

Mineralöl (SAE 90) Rest

Zusammensetzung F

Kondensierter Diester aus Weinsäure und

Propylenglykol 2 °/₀

Pentaerythritmonooleat 4 °/₀

Polyoxyäthylenpentaerythritmonooleat 2 °/₀

Mineralöl (SAE 90) Rest

Zusammensetzung G

Bernsteinsäure 1,33 °/₀

Sorbitanmonooleat 4 °/₀

Polyoxyäthylensorbitanmonooleat 2 %

Ca-Erdölsulfonat (öllöslich) 1%

Mineralöl Rest

Zusammensetzung H

Kondensierter Ester aus Weinsäure (85 ⁰J₀)

und Propylenglykol (15 °/₀) 2 %

Pentaerythritmonooleat 2 °/₀

i-Oxyäthyl-2-heptadecenylglyoxalidin 0,02 °/₀

Mineralöl Rest

Zusammensetzung J

Gemisch aus kondensiertem Ester von 90% Äthylenglykoltartrat und io°/₀ Glycerin 2%

Pentaerythritmonooleat 2 °/₀

i-Oxyäthyl-2-heptadecenylglyoxalidinlactat . 0,19 °/₀ Mineralöl Rest

Die nachstehende Tabelle erläutert weitere Gemische im Sinne der Erfindung. In diesen Zusammensetzungen sind die Hochdruckzusatzmittel in Gesamtmengen von o,i bis 5 Gewichtsprozent, berechnet auf das gesamte Gemisch, enthalten. ^; Die Lösungsvermittler liegen in solchen Gesamtmengen vor, daß sie zur Löslichmachung der Hochdruckzusatzmittel ausreichen, wobei also die Gesamtmenge vom Zweifachen bis zum Vierfachen der Menge der Hochdruckzusatzmittel variiert.

Zusammensetzung I 2 I 3 I 4 I 5 6 I 7 I 8 I 9 110 111 112 113 114 115 116

Hochdruckzusatzstoffe ·

Weinsäure

Milchsäure

Citronensäure

Gluconsäure ,

Äpfelsäure

Bernsteinsäure

Teilester aus Weinsäure und Sorbit (kondensiert)

Teilester aus Äpfelsäure und Propylenglykol (kondensiert)

Teilester aus Glycerin und Bernsteinsäure

Lösungsvermittler

Sörbitanmonooleat

Sorbitanmonostearat

Pentaerythritmonooleat

Glycerinmonooleat

C₁₀-C₁₈ aliphatische Amine ,

Polyoxyäthylensorbitanmonooleat .'.

Na-Erdölsulfonat (öllösJich)

Ca-Erdölsulfonät (öllöslich) ,,

i-Öxyäthyl-2-heptadecylglyoxalidin

■

Schmiermittelbasis;

Mineralisches Schmieröl

Mineralisches Schmieröl + Alkylnaphthalin .... Polymerisiertes Olefin

X X

Zusammensetzungen gemäß der Erfindung wurden bezüglich ihrer Hochdruckeigenschaften auf einer Kammradmaschine geprüft, welche im wesentlichen aus zwei geometrisch ähnlichen Paaren Von Getrieben besteht, die durch zwei parallele Wellen verbunden sind. Die Getriebepaare sind in getrennten Getriebegehäusen untergebracht, welche auch die Stützkugellager enthalten. Eine der beiden Wellen besteht aus zwei Abschnitten, die durch eine Kupplung verbunden sind. Die Belastung wird herbeigeführt, indem-man eine Seite der Kupplung festlegt und auf die andere die Drehkraft einwirken läßt. Die Bedingungen, unter welchen die Prüfung durchgeführt wurde, waren folgende:

Geschwindigkeit ..,
Prüfdauer

Prüfvorrichtung ..

3000 Umdrehungen je Minute 5 Minuten Laufzeit bei jeder

Belastung Evolventen Stirnräder

(SAE 3312 Stahl) Zusammensetzung

Mineralöl

Mineralöl mit 2% Oleyltartrat ,

Mineralöl mit 2% C₁₆-Alkylbernsteinsäure

Mineralöl mit 2°/₀ Ricinolsäure

Mineralöl mit 1 °/₀ Sorbit

Mineralöl mit i°/₀ Glycerinmonooleat

Mineralöl mit 1,5 °/₀ Homoterephthalsäure

Zusammensetzung A

Zusammensetzung D

Zusammensetzung B

Zusammensetzung C

Belastung, bei welcher Einschnitte

auftreten

2,3

4.5

4.5 11,3 11,3

31.7 + 38,5 + 38,5 + 31.7 + 38,5

Claims

Patentansprüche:

ι. Schmiermittel, insbesondere auf Mineralschmierölbasis, gekennzeichnet durch einen geringen Gehalt an in der Wärme polymerisierbaren 5 organischen Verbindungen, die eine Mehrzahl von Hydroxylgruppen aufweisen und in der Schmiermittelbasis praktisch unlöslich sind bzw. Vorpolymerisationsprodukte dieser Verbindungen sowie an nicht-ionisierten Lösungsvermittlern in ίο ausreichender Menge, um die Löslichkeit der in der Wärme polymerisierbaren organischen Verbindungen in der Schmiermittelbasis herbeizuführen.
2. Schmiermittel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt der in der Wärme polymerisierbaren organischen Verbindungen 2,5 g je Gramm des in dem Molekül enthaltenen Kohlenstoffs nicht überschreitet.
3. Schmiermittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Wärme polymerisierbaren organischen Verbindungen mindestens eine Carbonsäure-Hydroxyl-Gruppe und eine alkoholische Hydroxylgruppe enthalten.
4. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Wärme polymerisierbaren organischen Verbindungen Milchsäure, aliphatische Oxypolycarbonsäuren, z. B. Weinsäure, gegebenenfalls Gemische von Weinsäure und Gluconsäure oder Ester aus aliphatischen Oxypolycarbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen, z. B'. Ester aus Weinsäure und Alkylen- oder Propylenglykolen bzw. deren Gemische sind.
5. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Wärme polymerisierbaren organischen Verbindungen in einer Menge von 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, berechnet auf die gesamte Zusammensetzung, vorliegen.
6. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-ionisierbaren Lösungsvermittler Teilester aus mehrwertigen Alkoholen und Säuren mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen, z. B. Sorbitanmonooleat, Polyoxyäthylensorbitanmonooleat und Pentaerythritmonooleat, oder Gemische aus Pentaerythritmonooleat und PoIyoxyäthylenpentaerythritmonooleat sind.
7. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ionisierbare Lösungsvermittler in solcher Menge enthalten, daß die nicht-ionisierbaren Lösungsvermittler den überwiegenden Anteil im Gemisch der beiden Lösungsvermittler darstellen.
8. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-ionisierbaren Lösungsvermittler 75 bis 90 Gewichtsprozent des Gemisches ausnicht-ionisierbaren und ionisierbaren Lösungsvermittlern darstellen.
9. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ionisierbaren Lösungsvermittler i-Oxyäthyl-2-heptadecenylglyoxalidin oder öllösliche Erdölsulfonate sind.
10. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge der Lösungsvermittler 0,1 bis 20, insbesondere 1 bis 10 Gewichtsprozent, berechnet auf die gesamte Zusammensetzung, beträgt.
11. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch andere Schmiermittel verbessernde Mittel, z. B. Stockpunkterniedriger, Antioxydations-, Antikorrosions- und Reinerhaltungsmittel enthalten.

5294 7.53