DE891312C

DE891312C - Rostschutzmittel

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Publication number: DE891312C
Application number: DEST1987D
Authority: DE
Original assignee: Standard Oil Development Co
Current assignee: Standard Oil Development Co
Priority date: 1940-06-29
Filing date: 1941-06-27
Publication date: 1953-09-28
Also published as: FR941131A; GB578476A; US2362332A

Description

Man kennt zahlreiche Rostschutzmittel, von denen die meisten nur unter speziellen Lagerungs- oder Arbeitsbedingungen anwendbar sind. Zu den besten dieser Mittel zählt ein Produkt, das Degras und Alkalisalze öllöslicher, durch Behandlung von Erdöl mit konzentrierter Schwefelsäure erhaltener Sulfonsäuren enthält. Solche Mittel können auch Fettrückstände oder Destillationsrückstände synthetischer Säuren enthalten, die durch katalytische Oxydation

ίο von Paraffin gewonnen sind. Auch einige Amine, insbesondere tertiäre Alkylgruppen enthaltende Aminophenole, sind in Rostschutzmitteln schon mitverwendet worden.

Viele bekannte Rostschutzmittel besitzen gute Wirkung gegen starke Feuchtigkeit und hohe Temperaturen, andere sind besonders wirksam gegen die Einflüsse des Wetters, von Regen, vernebeltem oder versprühtem Salz. Wieder andere eignen sich besonders zum Schutz gegen saure Lösungen. An Rostschutzmittel für Fahrzeugmotoren, besonders Flugzeugmotoren, sind besondere Anforderungen zu stellen, die so vielseitig sind, daß die üblichen Mittel ihnen nicht gerecht werden. Sind beispielsweise Flugzeugmotoren zusammengesetzt, so werden sie auf ihre Leistung und andere Eigenschaften geprüft und dann gelagert, bis sie in Betrieb genommen werden. Es ist üblich, die inneren Oberflächen solcher Motoren nach der Prüfung mit einem Schutzüberzug zu versehen, so daß beim Lagern bis zur Inbetriebnahme keine Schäden auftreten.

Um den Anforderungen an solche Schutzüberzüge zu genügen, muß das Rostschutzmittel gegen hohe Feuchtigkeit auch bei hohen Temperaturen schützen und genügend anhaften. Es muß die verschiedenen für den

Bau der Motoren verwendeten Metalle gegen vernebelte oder zerstäubte Salze und die sauren Lösungen, die sich bei der Kondensation der Verbrennungsgase bilden, schützen. Die Rostschutzmittel dürfen die Metalle der Lager und in sonstigen Teilen nicht schädigen und müssen aus dem Kurbelgehäuse leicht abzulassen sein. Weiterhin dürfen sie die im Kurbelgehäuse befindlichen Öle nicht schädigen, besonders hinsichtlich ihrer Oxydationsbeständigkeit und ihrer Korrosionswirkung auf

ίο Blei- und andere Metallegierungen in Lagern. Sie müssen in den Kurbelgehäuseölen löslich sein, so daß sie durch die Schmiermittel leicht ausgewaschen werden. Ferner müssen sie frei von Harz sein und dürfen auch selbst keine Neigung zur Bildung ölunlöslicher Nieder-

schlage, Überzüge und Harze aufweisen. Sie sollen ferner eine genügende Alkalität besitzen, um die in den Kondensaten der Verbrennungsgase von mit Klopfverhinderungsmitteln verbesserten Benzinen vorhandene Azidität zu beseitigen. Die bekannten Rost-Verhinderungsmittel erfüllen einzelne der angegebenen Bedingungen, jedoch nicht alle.

Es wurde nun gefunden, daß solche Rostschutzmittel den geschilderten Anforderungen genügen, die sekundäre oder tertiäre, oberhalb 120⁰ siedende Amine mit einer Alkylolgruppe und mindestens einem weiteren aliphatischen Rest (der auch als Substituent an einen Ring gebunden sein kann) enthalten. Als Alkylolgruppen kommen besonders solche mit niedriger Kohlenstoffzahl, beispielsweise bis zu etwa 5 Kohlenstoffatomen, in Frage. Als weitere Reste sind mit dem Aminostickstoff vorteilhaft Alkylgruppen verbunden, die bis zu 8 Kohlenstoffatomen enthalten, oder solche mit größerer Kettenlänge, beispielsweise bis zu 20 Kohlenstoffatomen. Auch cyclische Reste, die aromatisch, naphthenisch oder heterocyclisch sein können und Substituenten, wie —OH, —NH₂ und Cl, enthalten dürfen, können in den Aminen enthalten sein. Von den cyclischen Resten kommen besonders einkernige in Frage.

Besonders empfehlenswert sind solche Gemische, die mindestens vier Bestandteile der folgenden Art enthalten :

1. Sulfonierungsprodukte von Erdölprodukten, vorteilhaft in Form ihrer Alkali- oder Ammoniumsalze, als wirksame Grundsubstanz;

2. seifenartige bzw. verseifbare Stoffe, wie Degras, fette Öle, Fettrückstände, Baumwollsamenölpech, Leinöldestillationsrückstände, Stearinpech u. dgl., oder Destillatoinsrückstände von Oxydationsprodukten von Kohlenwasserstoffen, z. B. Rückstände aus der Destillation synthetischer Fettsäuren, die durch Oxydation von Paraffin erhalten sind; man kann Gemische von Petroleumsulfonierungsprodukten und Degras von sehr wechselnden Mengenverhältnissen (z. B. 15 :1 bis 1:15) verwenden;

3. schwere Mineralöle, z. B. Schmieröle aus Erdöl, besonders aus naphthenischen Erdölen, wie Coastalöl; Pennsylvaniaöl, mittelamerikanische und südamerikanische Öle und auch bekannte synthetische Öle, andere viskose Kohlenwasserstoffe oder Gemische der angegebenen Stoffe mit Wachsen, Petrolatum usw. kön- ■ nen jedoch ebenfalls angewandt werden;

4. organische Amine der oben angegebenen Art.

Das gesamte Rostschutzmittel enthält im allgemeinen etwa 10 bis 2o°/₀ Petroleumsulf onierungsprodukte in Salzform und fettes Öl in dem bereits angegebenen Verhältnis und 0,1 bis 5 %, vorteilhaft etwa 2 % des Amins. Der Rest ist Mineralöl.

Am vorteilhaftesten sind unter den angegebenen Aminen diejenigen, die sowohl in Öl als auch in Wasser beträchtlich löslich sind, in denen die Alkylolgruppe eine Äthanolgruppe ist und in denen zwei weitere aliphatische Reste mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen enthalten sind. Diäthyläthanolamin, das einen pji-Wert von etwa 10 besitzt, ist besonders geeignet. Auch Dibutyläthanolamin und p-tert.-Amylphenylmonoäthanolamin (C₅H₁₁ · C₆H₄ · NH ■ C₂H₄OH) seien als Beispiele gut wirksamer Stoffe genannt. Diese Aminoverbindungen werden im allgemeinen in kleinen Mengen bis zu 5 °/₀ angewandt, jedoch können sie in einzelnen Fällen auch in Mengen von xo °/₀ und mehr zugesetzt Werden.

Wie bereits erwähnt, dürfen diese Verbindungen die Eigenschaften der Schmieröle im Kurbelgehäuse nicht ungünstig beeinflussen. Es hat sich gezeigt, daß, wenn das Kurbelgehäuse und die Motorenteile mit den neuen Rostschutzmitteln überzogen werden undin das Kurbelgehäuse genügend Schmieröl eingefüllt wird, um ein befriedigendes Arbeiten des Motors zu gewährleisten, das Kurbelgehäuse anfangs etwa 5 °/₀ Rostverhinderungsmittel gelöst enthält. Während Rostschutzmittel, die korrodierend auf die Lager wirken, wie dies bei verseiften Verbindungen im allgemeinen der Fall ist, die Lebensdauer des Motors vermindern, besonders bei Flugzeugmotoren, die bei hoher Temperatur arbeiten, sind die neuen Rostschutzmittel in dieser Beziehung nicht nur unschädlich, sondern wirken sogar häufig noch günstig infolge ihres Gehalts an den erwähnten Aminen.

Die Tabelle 1 zeigt einen Vergleich mehrerer im Handel befindlicher Rostschutzmittel mit den erfindungsgemäß zu verwendenden. A ist ein handelsübliches Rostschutzmittel, das Mineralöl, Ölsäure und ein Chromat enthält, B ein solches, das aus einer Lösung von oxydiertem Erdöl in Erdöl und einer geringen Menge eines tertiäre Alkylgruppen enthaltenden Aminophenols besteht. C ist ein weiteres auf dem Markt befindliches Rostschutzmittel für Motorenteile und andere Metallgegenstände, das aus oxydiertem Schmalzöl, Aluminiumstearat und etwas Triäthanolamin besteht. D ist ein Rostverhinderer für Flugzeugmotoren und besteht aus einer Benzinlösung von oxydiertem Schmalzöl und einem alkylierten Aminophenol. E ist ein Mittel für den gleichen Zweck, das öllösliches Ricinusöl, Schmalzöl und ein tertiäre Alkylgruppen enthaltendes Aminophenol enthält. Alle diese Stoffe sind den verschiedenartigsten Prüfungen im Vergleich mit einem der neuen Mittel unterworfen worden, das ein Coastalöl von einer Viskosität von 65 Sek. Saybolt bei 93,3° 15 % eines Gemisches von Degras und Natriumsalz von sulfonierten! Erdöl im Verhältnis 1: 2 und 2% Diäthyläthanolamin, berechnet auf das gesamte Rostschutzmittel, enthält. Dieses Mittel ist in der folgenden Tabelle mit X bezeichnet. Die Prüfungsergebnisse sind aus der Tabelle 1 zu entnehmen.

Tabelle ι

Rostverhinderungsmittel	X I A	schlecht gut schlecht gut schlecht	B	C	D	E
Schutz gegen hohe Feuchtigkeit Adhäsion und Schutz bei hohen Tempe raturen	gut	gut schlecht unlöslich schlecht gut	schlecht gut schlecht gut	gut schlecht gut schlecht gut	schlecht
Schutz gegen vernebeltes und versprühtes Salz
Schutz gegen saure Lösungen Verhalten gegen Motorenmetalle Leichtigkeit des Entfernens aus dem Motor Einwirkung auf Kurbelgehäuseöl hinsicht lich Oxydationsbeständigkeit Einwirkung auf Kurbelgehäuseöl hinsicht lich Korrosionswirkung Löslichkeit in Kurbelgehäuseölen Abwesenheit von Harz Alkalität : '	gut schlecht gut schlecht gut schlecht gut

Nur das mit X bezeichnete Mittel nach der vorliegenden Erfindung erfüllt die zahlreichen Bedingungen, wie sie zum Beispiel für Rostschutzmittel für Flugzeugmotoren gestellt werden müssen.

Daß die meisten Amine in Rostschutzmitteln entsprechender, nur hinsichtlich des Amins verschiedener

Zusammensetzung die gewünschte Wirkung nicht zeigen, geht aus Tabelle 2 hervor; bei den Versuchen wurden Erdölsulfonierungsprodukte und Degras im Verhältnis 1: 2 angewandt, die Amine in der aus der Tabelle ersichtlichen Menge.

Tabelle

Art des Amins

Bleikorrosionstest
Gewichtsverlust
in mg

Dauer des

Schutzes gegen

Feuchtigkeit

in Stunden

Neutralisation

von
H Br-Lösung

Diäthyläthanolamin

Dibutyläthanolamin

p-tert.-Amylphenyläthanolamin

Diisopropanolamin

Dicyclohexanolamin

Phenyläthanolamin

techn. tert.-Alkylphenolamin ..

Diphenylamin

Triamylamin

*) Übersättigt.

O 2 2 2 2 2 2

I
2

24 bis 35
2

3 6

Si

4 bis 13
30
26

> 200

> 200
72 bis 144

> 200

schlecht

sehr gut

ziemlich gut

desgl.
schlecht

gut

ziemlich gut
schlecht

Von den geprüften erfüllen nur die erfindungsgemäß zu verwendenden Amine (Diäthyläthanolamin, Dibutyläthanolamin und p-tert.-Amylphenyläthanolamin) alle gestellten Anforderungen befriedigend, während die anderen Amine die eine oder andere Bedingung nicht erfüllen.

Die Rostschutzmittel können in Benzin oder anderen leichten Kohlenwasserstoffen mit oder ohne Zusatz schwerer mineralischer Schmieröle gelöst werden, gegebenenfalls zusammen mit anderen Stoffen, wie Alkoholen, Seifen von Alkalien, alkalischen Erden oder Schwermetallen, ferner Wachsen, Petrolatum, Verdickungsmitteln, Schmelzpunkterniedrigern, Farbstoffen, Oxydationsverhinderungsmittehi, die Stickstoff (z. B. Phenyl-a-naphthylamin) oder Phenol- oder Phenyläthergruppen enthalten (z. B. tert.-Butyläther des p-tert.-Butylkresols), ferner fetten Ölen, Seifen aus fetten Ölen und Metallen oder organischen Basen, Metallpassivierungsmitteln, wie Amin-Aldehyd-Kondensationsprodukten u. dgl. Die Schutzmittel eignen sich für alle Metallgegenstände, wie oben gezeigt, sogar für solche, die unter den schwierigsten Bedingungen geschützt werden müssen. Man kann Maschinenteile, Metallager und andere Metallgegenstände, die unter korrodierenden Bedingungen gelagert oder benutzt werden, damit schützen. Die Mittel können auch für Feuerwaffen und andere Ausrüstungsgegenstände verwendet werden, auf denen sich während der Verwendung säurehaltige Niederschläge bilden. Weiterhin dienen sie als Rostschutz für Metallstangen, gewalzte

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Barren und Gegenstände aus Legierungen, die gegebenenfalls während des Herstellungsverfahrens mit Säure gebeizt oder entzundert sein können.

Claims

Patentansprüche:

I. Rostschutzmittel, gekennzeichnet durch einen

Gehalt an sekundären oder tertiären, oberhalb 120⁰ siedenden Aminen mit einer Alkyiolgruppe und mindestens einem weiteren aliphatischen Rest.
2. Rostschutzmittel nach Anspruch i, das außerdem einen Gehalt an Salzen von Erdölsulf onierungsprodukten und seifenartigen bzw. verseifbaren Stoffen besitzt.
3. Rostschutzmittel nach Anspruch 1, das außerdem einen Gehalt an Salzen von Erdölsulf onierungsprodukten, seifenartigen bzw. verseifbaren Stoffen und schweren Mineralölen besitzt.