DE902295C

DE902295C - Schmiermittel

Info

Publication number: DE902295C
Application number: DEN4495A
Authority: DE
Inventors: Louis William Holtman
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1950-10-04
Filing date: 1951-10-03
Publication date: 1954-01-21
Also published as: GB705320A; FR1050358A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 21. JANUAR 1954

N 4495 IVd / 23c

Schmiermittel

Die Erfindung bezieht sich auf Schmiermittel, insbesondere auf Mineralschmierölbasis, die zur Verwendung bei stark beanspruchten Motoren, wie Automobil-, Lastwagen-, Omnibus- und Traktormotoren, sowie für alle Arten von Dieselmotoren u. dgl. besonders geeignet sind.

Kohlenwasserstofföle, wie mineralische Schmieröle u. dgl., sowie auch synthetische Öle sind im allgemeinen für die Schmierung bei starker Beanspruchung infolge der außerordentlich hohen Drücke, der schweren Belastung und der hohen Temperaturen, die sich bei den vorgenannten Motoren unter den Arbeitsbedingungen ergeben, nicht geeignet. Wenn Öle solchen Bedingungen unterworfen werden, werden sie rasch zerstört und zerfallen unter der Bildung von Schlamm, lackartigen Überzügen, korrodierenden sauren Stoffen, welche legierte Metalle angreifen und schädigen, und anderen verunreinigenden Stoffen, welche Abnutzung, Riefenbildung, insbesondere Riefen im Zylinder, Verschrammung der Maschinenteile sowie ein Hängenbleiben der Kolbenringe und Klemmen herbeiführen.

Andere Verhältnisse, welche die Zerstörung von Basisschmiermitteln begünstigen und beschleunigen und welche mindestens zum Teil ihre rasche Oxydation . herbeiführen, sind Anwesenheit geringer Feuchtigkeitsmengen, die in dem Schmiermittel gebildet werden bzw. darin enthalten sind, oder aus den Treibstoffen entstandene Dämpfe, die in das Schmiersystem eindringen und schädliche Zerstörungsprodukte u. dgl. bilden. Auch die geringen Toleranzen, auf welche die Motorteile eingestellt sind, sowie die sehr kleinen Abstände zwischen verschiedenen Motorteilen erschweren diese Situation und unterstützen den Zerfall des Schmiermittels. Dies ist auf die Tatsache zurück-

zuführen, daß lackartige Überzüge auf verschiedenen Motorteilen, wie Ringen, Ventilen, Kolben und Zylinderwandungen, welche durch einen Zerfall des Öls verursacht sind, die Abstände zwischen den Motorteilen verringern und als Wärmeisolatoren wirken, und diese beiden Umstände führen zu einer Erhöhung der Öltemperatur, welche einen weiteren Zerfall herbeiführt. Die Bildung lackartiger Schichten wird der Oxydation von Ölen zugeschrieben. Es handelt sich um ίο harte harzartige Stoffe, welche die Neigung haben, auf Metallflächen fest zu haften und auf diesen einen harten Überzug zu bilden, welcher Blasen bildet und abschilfert, wodurch eine Scheuerwirkung erzielt wird, welche die Flächen zerschrammt und die Ölwege verstopft.

Hängenbleiben von Ringen und Kolben sowie Verschmutzen und Verstopfen eines Motors werden auch verursacht durch Schlamm, welcher durch Oxydation von Ölen bei starker Belastung und hohen Temperaturen gebildet wird. Der Schlamm ist besonders unangenehm, denn außer der Abnutzung und Korrosion überzieht und verstopft er das Kreislaufsystem der Motoren, wodurch ihre Wirksamkeit herabgesetzt wird. Die Oxydations- und Zersetzungsprodukte von Öl wirken stark korrodierend, insbesondere gegenüber Legierungen, wie Kupfer—Blei, Cadmium — Silber, Blei-Bronze-Stahllagern u. dgl. Es können auch andere Faktoren bei der Korrosion mitspielen; sie sind von sehr verwickelter Art und verschiedenen: Ursprungs. Beispielsweise können Säuren, die in Ölen oder Treibstoffen enthalten sind oder gebildet werden, Lager aus Legierungen angreifen. Auch die Wirkung von Schwefel, welcher aus gewissen, im Öl vorhandenen Verbindungen stammt oder sogar frei im Öl oder im. Treibstoff 5 vorkommt, kann bei hohen Temperaturen bei modernen Lagern sehr gefährlich sein. So kann die Anwesenheit gewisser Schwefelverbindungen zu einem Angriff auf Lagerflächen führen, z. B. bei Ventilführungsstiften usw. Diese Verhältnisse, welche im allgemeinen beim Schmieren von stark beanspruchten Motoren auftreten, führen nicht nur zu schweren Schädigungen, sondern häufig zu einem vollständigen Versagen des Motors.

Schmiermittel für stark beanspruchte Motoren müssen oft sogenannte Hochdruckeigenschaften aufweisen, so daß sie auch unter sehr ungünstigen Bedingungen Abnutzung verhindern und die Lagerflächen schützen. Es ist jedoch gefunden worden, daß zu diesem Zweck verwendete Zusätze im allgemeinen verstärkte Ablagerungen in den Motoren hervorrufen und stark korrodierend wirken. Das Problem der Zusammenstellung von Schmiermitteln für stark beanspruchte Motoren mit befriedigenden oxydationshindernden, reinigenden, Abnutzung verhindernden, korrosions-, hindernden und Hochdruckeigenschaften ist bisher nach Kenntnis der Erfinderin noch nicht gelöst worden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines zusammengesetzten Schmiermittels für stark beanspruchte Motoren, welches zur Ver-Wendung in Motoren geeignet ist, die bei sehr hohen Temperaturen und unter starker Belastung arbeiten. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines nicht korrodierenden Schmiermittels, welches zum Schmieren unter- starken Beanspruchungen geeignet ist. Diese und weitere Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, - .

Die Erfindung umfaßt in ihrer allgemeinen Form ein Schmiermittel, welches untergeordnete Mengen zweier verschiedener Arten von Zusätzen enthält, deren Kornbination einen synergetischen Effekt auf die Schmiermittelbasis ausübt, so daß sich eine Zusammensetzung von außergewöhnlicher Stabilität und außergewöhnlichem Schmier vermögen ergibt.

Einer der Zusätze ist ein Salz eines Kondensations-Produktes aus einem Aldehyd und einer aromatischen Verbindung, welches durch die allgemeine Formel

-Ar— R'

(I)

dargestellt werden kann, in welcher Ar ein ein- oder mehrkerniger aromatischer Ring, R eine Alkyl-, Alkoxy-, Aroxy- oder Arylalkylgruppe, die vorzugsweise für alle diese R in einem Molekül insgesamt 8 bis 32 Kohlenstoffatome enthält, m eine ganze Zahl von 1 bis 3, R' ein Kohlenwasserstoffrest, der gewünschtenfalls polare Gruppen gebunden enthalten kann, η ο, ι oder 2, X eine polare Gruppe, welche entweder indirekt über die Gruppe R' oder direkt an den aromatischen Ring (Ar) gebunden ist, bedeuten. Wenn q größer ist als 1, z. B. 2 oder 3, soll mindestens eine der Gruppen X ein aktives Wasserstoffatom aufweisen. Wenn q 1 ist, muß die polare Gruppe ein aktives Wasserstoffatom aufweisen. Die polare Gruppe X kann OH, SH, SeH, TeH, SO₂, SO₃, SO₃H, 0-SO₃H, Cl, Br, CN, SNC, NH₂, NO₂, NO, N = NO, COOH, COSH, CSOH, CSSH usw. sein. Verbindungen, welche als Beispiele für die obengenannte allgemeine Formel angeführt und zur Bildung der Kondensationsprodukte mit Aldehyden verwendet werden können, sind: Dibutylphenol, Dibutylthiophenol, Amylphenol, Amylthiophenol, ditert.-Butylphenol und ihre Thio-, Selen- und Teluranalogen, Octylphenol, p-Isooctylphenol, Isobutylphenol, Nonylphenol, Cetylphenol und ihre Thio-, Selen- und Teluranalogen, Alkylaminophenol, Alkylaminonaphthol; Alkylcinnamylalkohol, Methylphenylcarbinol, Octylnitrophenol, Octylnitrosophenol, Aminobutylnitrophenol, Octyldioxybenzol, tert.-Butyläther von o-tert.-Bütyl-p-kresol, Alkylsalicylsäure usw.

Die zur Bildung von Kondensationsprodukten mit no den vorgenannten aromatischen Verbindungen verwendeten Aldehyde können aliphatische, aromatische oder cyclische Aldehyde sein, wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Crotonaldehyd, Butyraldehyd, Benzaldehyd, Furfurol u. dgl.

Vorzugsweise wird zur Bildung von Kondensationsprodukten im Sinne der Erfindung ein niedrigmolekularer Aldehyd, wie Formaldehyd oder Acetaldehyd, verwendet. Die Kondensation solcher Aldehyde mit Phenolen, z. B. vorzugsweise mit Phenolen, die eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe in p-Stellung zu der phenolischen Hydroxylgruppe enthalten, kann nach den in der Technik bekannten Methoden durcheführt werden, z. B. durch Erhitzen mit einem sauren oder basischen Katalysator. In Abhängigkeit von den Ausgangsstoffen und den Kondensationsbedingungen

schwanken die Erzeugnisse im Aussehen von viskosen Flüssigkeiten bis zu harzartigen Stoffen. Eine Reihe solcher Kondensationsprodukte ist im Handel erhältlich, und da ihre Herstellungsart allgemein bekannt ist, werden keine weiteren Einzelheiten bezüglich der Herstellung angeführt.

Die Kondensationsprodukte können in der in der Technik bekannten Art in Metallsalze übergeführt werden, z. B. durch gleichzeitige Behandlung des Reaktionsgemisches während des Kondensationsvorganges mit Calciumhydroxyd zwecks Erzeugung des Calciumsalzes. Im allgemeinen werden die Salze der Erdalkalimetalle (Mg, Ca, Sr, Ba) bevorzugt, obwohl man auch andere Salze mehrwertiger Metalle, wie diejenigen von Zn, Al, Pb, Fe, Ni, Co, Cu, Cd, Mn, Cr und Sn, verwenden kann.

Salze von Kondensationsprodukten, die in der Schmierölbasis, z. B. in Mineralöl oder einem synthetischen Öl, schwer löslich sind, können dieser durch Verwendung einer Homogenisiereinrichtung einverleibt werden. Ein einfacheres Verfahren besteht im Auflösen des Salzes in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Benzol, und allmählicher Entfernung des Lösungsmittels durch Destillation während der Zugabe des Ols, z. B. durch Hindurchleiten des inerten Gases (Stickstoff, Erdgas usw.) durch das Gemisch bei erhöhter Temperatur. Dies führt im allgemeinen zu einem stabilen Konzentrat des Salzes in einer Schmiermittelbasis, welches dann bei Bedarf zur Erzielung der gewünschten Salzkonzentration weiter verdünnt werden kann. Ein anderes wirksames Verfahren zum Löslichmachen schwerlöslicher Salze besteht im Zusetzen des Salzes zu der Schmiermittelbasis bei erhöhter Temperatur unter Rühren.

Typische Beispiele für diese Art des Zusatzes sind die Ca-, Ba-, Mg-, Sr-, Cu-, Zn-, Al- und Sn-Salze der folgenden Kondensationsprodukte: Octylphenolf ormaldehyd, Octylphenolacetaldehyd, Isooctylphenolacetaldehyd, Isooctylphenolcrotonaldehyd, Octylphenolbenzaldehyd, Octylphenolfurfurol, Amylphenolformaldehyd, Diisobutylphenolformaldehyd, Diisobutylthiophenolformaldehyd, Octylnaphtholformaldehyd, Octylnitrophenolformaldehyd, Octylnitrophenolacetaldehyd, Octylnitrothiophenolacetaldehyd, Aminobutylnitrophenolformaldehyd, Octyldioxybenzolformaldehyd, Octylcinnamylalkoholformaldehyd, Diisobutylnitrosophenolformaldehyd, Diisobutylcyanphenolformaldehyd.Diisobutylphenolsulfonsäureformaldehyd und Diisobutylselenphenolformaldehyd.

Ein derartiger Zusatz oder ein Gemisch derselben kann in Mengen von ο,οΐ bis 5 Gewichtsprozent verwendet werden; im allgemeinen werden Mengen von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent benutzt. Man kann jedoch auch Mengen bis zu 20 Gewichtsprozent anwenden.

Der zweite Zusatz der Kombination ist ein Salz, vorzugsweise eines mehrwertigen Metalls, einer aromatischen Verbindung, welche durch die allgemeine Formel

Jt\.-j

XH

SO₃H

(Π)

dargestellt wird. In dieser Formel ist Ar ein einkerniger oder mehrkerniger aromatischer Ring und R ein Kohlenwasserstoffrest, welcher vorzugsweise bei allen R im Molekül insgesamt 8 bis 32 Kohlenstoffatome enthält, gesättigt oder ungesättigt sein kann und polare Gruppen, wie Halogen, NH₂, CN, NO₂ usw., als Substituenten enthalten kann, y bedeutet eine ganze Zahl von ι bis 3, insbesondere 1 oder 2, und X ist ein EIement aus der Gruppe O, S, Se und Te. Bei der teilweisen oder vollständigen Neutralisierung oder Umwandlung dieser Phenolsulfonsäuren mit Oxyden, Hydroxyden, Carbonaten oder Sulfaten von vorzugsweise mehrwertigen Metallen, wie der Erdalkalimetalle (Mg, Ca, Sr, Ba) oder von Zn, Al, Sn, Ni, Cu, Fe usw., können je nach den Bedingungen der Neutralisation und der Umwandlung verschiedene Salze gebildet werden, und jedes derselben kann für sich oder in Mischung mit anderen in Kombination mit dem ersten erfindungsgemäßen Zusatz (einem Salz eines Kondensationsproduktes von Alkylphenolformaldehyd) verwendet werden, wobei die Kombination in einer Schmiermittelbasis zusammengesetzte Schmiermittel von ausgesprochener Überlegenheit ergibt. Verschiedene Salze zweiwertiger Metalle der aromatischen Verbindungen, welche durch obige Formel (II) dargestellt sind, können durch die folgenden Formeln wiedergegeben werden.

XH

(Ry-Ar- SO₃ -)₂M

(Ry-Ar —X—)₂M SO₃H
X

Ry-Ar

(III)

(ι)

(2)

(3)

SO,

Ry-Ar:

SO₃M-OH

X —M —OH

^XSO₃H

X — M — OH

SO,M' — OH

(4)

(5)

(6)

In diesen Formeln sind die Symbole Ar, R, X und y die gleichen wie in der Formel (II), und M und M' stellen gleiche oder verschiedene zweiwertige Metalle dar. Ähnliche Kombinationen des anionischen Teils der

Verbindungen werden mit anderen mehrwertigen Metallkationen gebildet.

Spezielle Beispiele aus der zweiten Gruppe der zuzusetzenden Stoffe sind;
5

Ca-, Ba- oder Sr-Bu tylphenolsulfonat, Ca-, Ba-, Sr-, Al- oder Zn-Octylphenolsulfonat, Ca-, Ba-, Sr-, Al- oder Zn-Dibutylphenolsulfonat, Mg-, Ca-, Ba- oder Zn-SaIz von durch eine langkettige Kohlenwasserstoffgruppe substituierter Phenolsulfonsäure,

Ca-, Ba-, Sr-, Al- oder Zn-Butylthiophenolsulfonat, Ca-, Ba-, Sr-, Al- oder Zn-tert.-Butylphenolsulfonat, Ca-, Ba-, Sr-, Al- oder Zn-Dibutylnaphtholsulfonat, Ca-, Ba-, Sr-, Al- oder Zn-Dibutylthionaphtholsulfonat,

Ca-, Ba-, Sr-, Al- oder Zn-Butylphenolatsulfonsäure, Ca-, Ba-, Sr-, Al- oder Zn-C₈-C₁₈-Alkylphenolatsulfonsäure,
Ca-, Ba-, Sr-, Al- oder Zn-Dibutylphenolatsulfon-

säure,
inneres Ca-, Ba-, Sr-, Mg- oder Zn-SaIz von Dibutylphenolsulfonsäure,

inneres Ca-, Ba-, Sr-, Mg- oder Zn-SaIz von Dibutylthiophenolsulfonsäure,

basische Ca-, Ba- oder Mg-Salze von Dibutylphenol-

sulfonsäure,
basische Ca-, Ba- oder Mg-Salze von C₄-C₁₈-Phenol-

sulfonsäure.
30

Die durch die Formeln (II) und (III) dargestellten

Verbindungen können mit Schwefelhälogeniden zwecks Bildung der Sulfidderivate der genannten Salze, welche erfindungsgemäß mit großem Vorteil verwendet werden können, umgesetzt werden.

Die Salze der durch die Formel (II) dargestellten aromatischen Verbindungen und Gemische aus solchen können in Mengen von 0,01 bis 5 und vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent verwendet werden. Die Schmiermittelbasis kann aus der Vielzahl der natürlichen und synthetischen Schmiermittel ausgewählt werden. Man kann Mineralöle und ihre Gemische mit einer Viskosität von 100 bis 2000 S.U.S. verwenden, wobei diese Mineralöle aus den verschiedensten Rohölen gewonnen sein können. Man kann auch Gemische von Mineralölen und fetten Ölen, wie Ricinusöl, Specköl u. dgl., sowie synthetische Öle und Gemische aus synthetischen Ölen und mineralischen und bzw. oder fetten Ölen bzw. ihren Derivaten verwenden. Synthetische Schmiermittel, die in erfindungsgemäßen Gemischen verwendet werden können, sind I. synthetische, nach dem Fischer-Tropsch-, Synthol-, Synthine-Verfahren und verwandten Arbeitsweisen hergestellte Schmiermittel, z. B. durch A. PoIymerisation von Olefinen, wie Äthylen, Butylen u. dgl. und ihren Gemischen in Anwesenheit eines Friedel-Crafts-Katalysators oder eines sonstigen Katalysators unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur; B. Polymerisation ungesättigter Kohlenwasserstoffe in Gegenwart eines Katalysators und anschließendes Kondensieren der genannten polymerisierten Produkte mit einem aromatischen Stoff, wie Xylol, Benzol, Naphthalin usw; C. Oxydation polymerisierter Olefine aus dem Schmierölbereich, wie unter A. und B. angegeben; D. Umwandlung von Erdgas in Kohlenmonoxyd und Wasserstoff und nachfolgende katalytische Reaktion bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zwecks Gewinnung von Kohlenwasserstoffen im Schmiermittelbereich (Syntholverfahren).

II. Bergius-Verfahren zur Herstellung synthetischer Schmiermittel, z. B. A. Hydrierung von Kohle, Torf und verwandten kohlenstoffhaltigen Materialien unter Druck bei erhöhter Temperatur und in Anwesenheit eines Katalysators; B. Hydrierung von Asphalten, Erdölrückständen u. dgl.

III. Voltolisierungsverfahren zur Herstellung synthetischer Schmiermittel, z. B. A. Voltolisierung fetter Stoffe, z. B. fetter Öle; B. Voltolisierung von Gemischen aus fetten Ölen und Erdölkohlenwasserstoffen;

C. Voltolisierung ungesättigter Kohlenwasserstoffe, ihrer Gemische u. dgl.

IV. Organische synthetische Schmiermittel: A. Alkylester organischer Säuren, z. B. Alkyllactate, Alkyloxalate, Alkylsebacate, z.B. Di-(2-äthylhexyl)-sebacat, Alkyladipate, Alkylphthalate (Dioctylphthalate), Alkylricinoleate (Äthylricinoleat), Alkylbenzoate; B. Alkyl- und Alkylarylester anorganischer Säuren, z. B. Trixylenylphosphat, Tributylphosphat, Triäthylphosphat.

V. Synthetische Schmiermittel, die gewonnen sind durch Polymerisation von Alkylenoxyden oder Alkylenglykolen bei erhöhten Temperaturen in Anwesenheit von Katalysatoren, wie Jod, Jodwasserstoffsäure usw.: A. Polymere von Äthylenglykol, Trimethylenglykol, Propylenglykol, Tetramethylenglykol, Hexamethylenglykol, Pentamethylenglykol; B. Mischpolymerisate von Trimethylenglykol und Triäthylenglykol, Trimethylenglykol und Hexamethylenglykol, Trimethylenglykol und /3-methyltrimethylenglykol, Trimethylenglykol und Diäthylenglykol; C. Mischpolymerisate aus gewissen Oxyden, die bei höheren Temperaturen und in Anwesenheit von KOH oder BF₃-Ätherkatalysator usw. hergestellt worden sind, z. B. Äthylenoxyd und Propylenoxyd, Isobutylenoxyd und Propylenoxyd, Epichlorhydrin und Propylenoxyd;

D. schwefelhaltige Polymerisate, die erhalten worden sind durch Behandlung von Allylalkohol, Divinyläther, Diallyläther, Dimethallyläther oder Glykolen mit H₂S in Anwesenheit eines Katalysators wie Toluolsulfonsäure, z. B. Dioxydiäthylsulfid, Dioxydipropylsulfid, Trimethylenglykol und Dioxydipropylsulfid, Trimethylenglykol und Dioxydiäthylsulfid.

VI. Polymere, die aus sauerstoffhaltigen heteroxyclischen Verbindungen erhalten worden sind, z. B. durch Polymerisation von Tetrahydrofuran in Anwesenheit eines Katalysators.

VII. Siliconpolymere, z. B. Polyalkylsiliconpolymere, wie Dimethylsiliconpolymere, Alkylarylsiliconpolymere. -

VIII. Fluorierte Kohlenwasserstofföle, z. B. fluorierte Erdölfraktionen usw.

Zusätzlich zu den beiden wesentlichen vorstehend beschriebenen Zusatzstoffen, welche Bestandteile der erfindungsgemäßen Schmiermittelgemische darstellen, können auch weitere Komponenten, wie Oxydations- und Korrosionsverhinderer, Mittel zur Verbesserung

der öligkeit, Hochdruckzusatzstoffe, Mittel gegen Abnutzung u. dgl., verwendet werden. Solche Zusätze werden nachstehend noch erörtert.

Die allgemeine Zusammensetzung von Gemischen im Sinne der vorliegenden Erfindung kann wie folgt dargestellt werden:

5	Weiteres Gebiet (Gewichts prozent)	Bevor zugter Bereich (Gewichts prozent)
IO i. Metallsalz eines Phenolaldehydkondensationsproduktes, z. B. Ca-SaIz des Octylphenolformaldehydkondensationsproduktos mit einem Molgewicht von etwa iioo	0,01 bis 5 0,01 - 5 O - 2 Rest	0,1 bis 2 0,1 - 2 0,1 - 0,5 Rest
2. Metallsalz von oxyaromatischen Sulfonsäuren, z. B. Ba-Dibutylphenol- sulfonat
3. ölzusätze nach Wahl (Hochdruck-, Öligkeits-Zusätze usw.) 4. Schmiermittelbasis (natürlich und bzw. oder synthetisch)

Bei der Zusammenstellung von Mischungen gemäß vorliegender Erfindung ist es vorzuziehen, die beiden primären Metallsalze gemäß Erfindung so zu wählen, daß ihre Kationen verschieden sind.

Spezielle Zusammensetzungen nach der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele erläutert.

I. Ca-SaIz eines öllöslichen p-Octylphenolformaldehydkondensationsproduktes mit einem Molgewicht

von etwa 1000 bis iioo

o,3%

Sulfatasche,

Ba-Butylphenolsulfonat.... 1,16 Gewichtsprozent, Mineralisches Schmieröl.... Rest.

II. Ca-SaIz eines öllöslichen p-Octylphenolformaldehydkondensationsproduktes mit einem Molgewicht 85

von etwa 1000 bis iioo .... 0,3 °/₀ Sulfatasche,

Mg-SaIz von durch eine langkettige Kohlenwasserstoffgruppe substituierter Phe- 9° nolsulfonsäure 1,2 Gewichtsprozent,

Mineralisches Schmieröl.... Rest.

Die folgende Tabelle erläutert weitere gemischte Schmiermittel gemäß der Erfindung.

Komponenten*)

Gemische

2 3 I 4 I 5 6 I 7

8 9

X "5 X

Ca-SaIz eines Octylphenolformaldehydkondensationsproduktes

Ba-SaIz eines Octylphenolformaldehydkondensationsproduktes

Zn-SaIz eines Dodecylphenolformaldehydkondensationsproduktes

Ba-SaIz von durch eine langkettige Kohlenwasserstoffgruppe substituierter

Phenolsulfonsäure

Ca-Dibutylphenolsulfonat

Zn-Dibutylphenolsulfonat

Ba-Octylphenolsulfonat

Ba-Octylthiophenolsulfonat

Inneres Ba-SaIz einer Octylphenolsulfonsäure

P₂ Sg-Terpen-Reaktionsprodukt

Phenyl-et-naphthylamin

Mineralisches Schmieröl

Mineralisches Schmieröl + Dioctylsebacat

*) Die Zusätze ia den Gemischen 1 bis 9 werden in den Konzentrationen verwendet, die oben in der allgemeinen Übersicht über die Mengenverhältnisse genannt sind.

Die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzungen gegenüber bekannten zusammengesetzten Schmiermitteln wird durch die nachstehend zusammengestellten Daten klargestellt, welche durch Vergleichen solcher bekannter Schmiermittel mit erfindungsgemäßen Schmiermitteln in praktischen Motorversuchen festgestellt 135 wurden.

Standard-Lauson-Motor-Test

Zusammensetzung

Durchschnitt
liche
Lackbildung*)

ι. Mineralöl

10 2. Mineralöl + 0,15 % Sulfatasche als Ca-SaIz eines Octylphenolformaldehydkondensationsproduktes

3. Mineralöl + 0,25 % Ba-Alkylphenolsulfonat + 0,75 % P₂S_B-Terpen-Reaktionsprodukt ...

₁₅ 4. Mineralöl + 1,15 % Ba-Alkylphenolsulfonat + 0,1 °/₀ Sulfatasche als Ca-SaIz eines Octylphenolformaldehydkondensationsproduktes

5. Mineralöl + 4% Ba-Alkylphenolsulfonat + 0,1 % Sulfatasche als Ca-SaIz eines Octylphenolformaldehydkondensationsproduktes + 0,75 °/₀ P₂ S₅-

Terpen-Reaktionsprodukt

*) ο = nicht verunreinigt
10 =-stark bedeckt mit schwarzem Lack.

100

IO

7.1
9.0

Die Verbindungen gemäß vorliegender Erfindung können in Schmiermitteln mit anderen Zusatzstoffen kombiniert werden, z. B. mit Stoffen zur Verbesserung der Farbe, zur Erniedrigung des Tropfpunktes, zur Verbesserung der Viskosität, mit Hochdruckzusatzstoffen, Schaumverhinderungsmitteln u. dgl. Unter den besonderen verwendbaren Zusätzen sind öllösliche Salze verschiedener Basen mit Reinigungsmittel bildenden Säuren zu. nennen. Solche Basen umfassen sowohl metallische als auch organische Basen. Metallische Basen umfassen solche der Alkalimetalle sowie von Cu, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Al, Sn, Pb, Cr, Mn, Fe, Ni, Co usw. Organische Basen umfassen die verschiedenen Stickstoffbasen, wie primäre, sekundäre und tertiäre Amine sowie quaternäre Ammoniumbasen.

Beispiele für Reinigungsmittel bildende Säuren sind die verschiedenen Fettsäuren von beispielsweise 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, .Wollfettsäuren, Paraffinsäuren (hergestellt durch Oxydation von festem Paraffin), chlorierte Fettsäuren, Harzsäuren, aromatische Carbonsäuren einschließlich der Fettsäuren mit einem aromatischen Substituenten, Oxyfettsäure mit einem aromatischen Substituenten, Benzoesäuren, die durch eine langkettige Kohlenwasserstoffgruppe substituiert sind, verschiedene Alkylsalicylsäuren, Phthalsäuremonoester, aromatische Ketosäuren, aromatische Äthersäuren, Diphenole, wie Di-(alkylphenol)-sulfide und -disulfide u. dgl.

Zusätzliche Reinigungsmittel sind die Erdalkaliphosphatdiester einschließlich der Thiophosphatdiester und der öllöslichen Erdalkalierdölsulfonate (Mahagonate).

Nichtmetallische Reinigungsmittel umfassen Komponenten wie die Phosphatide, ζ. B. Lecithin und Kefalin, gewisse fette Öle wie Rapsöl, voltolisierte fette oder mineralische Öle u. dgl.

Es können auch Korrosionsverhinderer oder rostverhindernde Verbindungen in den Gemischen enthalten sein, wie Dicarbonsäuren mit 16 und mehr Kohlenstoffatomen, Alkali- und Erdalkalisalze von ; Sulfonsäuren und Fettsäuren, organische Verbindung gen, welche eine saure Gruppe benachbart zu einer Nitril-, Nitro- oder Nitrosogruppe enthalten, z. B. tt-Cyanstearinsäure.

Brauchbare Hochdruckzusatzstoffe sind z. B. Ester phosphorhaltiger Säuren, wie Triaryl-, Alkyl-, Oxyaryl- oder Aralkylphosphate, -thiophosphate oder -phosphite.Phosphorsulfid-Terpen-Reaktionsprodukte, neutrale aromatische Schwefelverbindungen mit verhältnismäßig hohem Siedepunkt, wie Diarylsulfide, Diaryldisulfide, Alkylaryldisulfide, z. B. Diphenylsulfid, Diphenolsulfid, Dikresolsulfid, Dixylenolsulfid, Methylbutyldiphenolsulfid, Dibenzylsulfid, entsprechende Di- und Trisulfide u. dgl., geschwefelte fette Öle bzw. Ester von Fettsäuren mit einwertigen Alkoholen, z.B. Spermöl, Jojobaöl usw., in welchen der Schwefel stark gebunden ist, geschwefelte langkettige Olefine, wie sie durch Dehydrieren oder Spalten von Paraffin erhalten werden können, geschwefelte und phosphorierte fette Öle oder Fettsäuren, Ester phosphorhaltiger Säuren, welche geschwefelte organische Gruppen enthalten, wie Ester von phosphoriger Säure oder der Phosphorsäure mit geschwefelten Oxyfettsäuren, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie chloriertes Paraffin, chlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe, chlorierte Terpene, chloriertes mineralisches Schmieröl usw. oder chlorierte Ester von Fettsäuren, die das Chlor in einer anderen Stellung als der α-Stellung enthalten.

Weitere zusätzliche Bestandteile können umfassen öllösliche Harnstoff- oder Thioharnstoffderivate, ζ. Β. Urethane, Allophanate, Carbazide, Carbazone usw., ■ Polyisobutylen, ungesättigte polymerisierte Ester von Fettsäuren mit einwertigen Alkoholen sowie andere hochmolekulare öllösliche Verbindungen.

Je nach der Art der verwendeten Zusätze und den Bedingungen, unter welchen sie benutzt werden, kann die Menge der Zusätze von 0,01 bis 2 °/₀ oder höher schwanken. Wesentliche Verbesserungen werden jedoch im allgemeinen durch Anwendung von 0,1 bis

ο,5 % in Kombination mit den beiden hauptsächlichen Zusatzstoffen gemäß der Erfindung erzielt.

Gemische gemäß vorliegender Erfindung können für Motoröle, Turbinenöle, Dampfzylinderöle, Schiffsmotoröle, Kühlöle und für zahlreiche andere Schmierzwecke außer dem Schmieren von Motoren verwendet werden, z. B. als Einschmieröl, Spülöl, Rostverhinderungsöl, Abschreck- und Ziehöl, Schmierfett, paraffinhaltige Gemische u. dgl.

Claims

PateNTANsPKOche:

i. Schmiermittel, insbesondere auf Mineralschmierölbasis, gekennzeichnet durch einen geringen Gehalt an Salzen von Köndensationsprodukten aus Aldehyden und einer aromatischen Verbindung der allgemeinen Formel

R_n- Ar -R^-(X)₄, (I)

worin Ar ein einkerniger oder mehrkerniger aromatischer Ring, R eine Alkyl-, Alkoxy-, Aroxy- oder Arylalkylgruppe, m eine ganze Zahl von ι bis 3, R' eine substituierte oder nichtsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe, η gleich 0,1 oder 2, X eine polare Gruppe, q gleich 1 oder eine höhere Zahl bedeutet und mindestens eines der X ein aktives Wasserstoffatom enthält, sowie einen weiteren geringen Gehalt an Salzen von aromatischen Verbindungen der allgemeinen Formel

R„

.XH

SCLH

(Π)

worin Ar ein einkerniger oder mehrkerniger aromatischer Ring, R eine substituierte oder nichtsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe, y eine ganze Zahl von 1 bis 3 und X = O, S, Se oder Te bedeuten.
2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen R der allgemeinen Formel (I) zusammen 8 bis 32 Kohlenstoffatome enthalten.
3. Schmiermittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen R der allgemeinen Formel (II) zusammen 8 bis 32 Kohlenstoffatome enthalten.
4. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Salze solche von mehrwertigen Metallen, insbesondere von Erdalkalien sind.
5. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge jeder der beiden Salzarten 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, berechnet auf das Schmiermittel, beträgt.
6. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Metallsalze von Alkylphenolaldehydkondensationsprodukten, insbesondere von Alkylphenolformaldehydkondensationsprodukten enthalten.
7. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Metallsalze von p-Octylphenolformaldehydkondensationsprodukten, insbesondere Calciumsalze von p-Octylphenolformaldehydkondensationsprodukten enthalten.
8. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkylphenolmetallsulfonate, insbesondere Barium- oder Magnesiumsalze von Alkylphenolsulfonsäuren enthalten.

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