DE930472C

DE930472C - Zusatzstoffe zu Mineralschmieroelen

Info

Publication number: DE930472C
Application number: DEST6460A
Authority: DE
Original assignee: Standard Oil Development Co
Current assignee: Standard Oil Development Co
Priority date: 1952-05-23
Filing date: 1953-05-24
Publication date: 1955-07-18
Also published as: GB725169A; US2749312A; FR1070969A

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung öllöslicher Verbindungen als Schmierölzusätze zur Erniedrigung des Fließpunktes und zur Erhöhung des Viskositätsindexes (V.l.), die aus dem Reaktionsprodukt eines langkettigen aliphatischen Amins mit einer polymerisierten Vinylverbindung bestehen.

Es wurde gefunden, daß langkettige aliphatische Amine bei der Reaktion mit Polymerisaten von Vinylchlorid oder Mischpolymerisaten von Vinylchlorid und anderen polymerisierbaren Stoffen Produkte bilden, die öllöslich sind und als Zusätze für Mineralöle zur Herabsetzung des Fließpunktes und zur V. I.-Verbesserung verwendet werden können. Die Polymeren oder Mischpolymeren, welche als Ausgangsprodukte für die Herstellung der Zusätze gemäß der Erfindung verwendet werden können, lassen sich durch folgende Formel beschreiben:

/CH₂ — CH\—/CH₂ — CHW

Cl

Hierin bedeutet Z entweder Chlor oder einen unsubstituierten Acetatrest, und χ und y sind ganze Zahlen zwischen etwa 30 und 1000. Die für die Zwecke der Erfindung brauchbaren Stoffe sind Produkte, deren Molekulargewicht zwischen etwa 3000 und 100 000 (Staudinger) liegt. Es ist zwar nicht möglich, das Molekulargewicht der polymeren Ausgangsstoffe

nach einer der üblichen Methoden zu bestimmen da diese Stoffe in fast allen Lösungsmitteln wenig oder unvollständig löslich sind. Die für die Zwecke der Erfindung brauchbaren Endprodukte sind jedoch lösliche Verbindungen, deren Molekulargewicht nach erfolgter Lösung mittels einer der bekannten Methoden bestimmt werden kann. Wie oben betont, liegt das Molekulargewicht der als Zusatzstoffe zu Mineralölen brauchbaren Stoffe zwischen etwa 3000 und 100 000 (Staudinger) und unter der Annahme, daß während der Reaktion mit den Aminen ein Abbau der polymeren Ausgangsstoffe nicht eintritt und die Aminierung vollständig verläuft, kann man aus dem Molekulargewicht der Endprodukte das Molekulargewicht der polymeren Ausgangsstoffe durch einfache Extrapolation berechnen; man kommt dann auf Werte zwischen 1800 und 60000 (Staudinger). Die Werte χ und y hängen deshalb vom Molekulargewicht des Ausgangsproduktes allein ab, wenn Z Chlor ist und wenn Z ein Acetatrest ist, außerdem noch von dem Verbindungsverhältnis von Vinylchlorid und Vinylacetat. Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben χ und y solche Werte, daß das Molekulargewicht schätzungsweise zwischen etwa 3000 und 30 000 liegt.

Das Polymere oder Mischpolymere von der oben beschriebenen Art wird mit einem aliphatischen C₆- bis C₂₀-AnUn in Reaktion gebracht, um die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe herzustellen. Diese aliphatischen Amine können entweder verzweigt oder geradkettig sein. Sie sind vorteilhaft geradkettig und bestehen entweder aus primären oder sekundären Aminen oder Gemischen derselben. Besonders geeignet sind Gemische von Aminen mit 8 bis 18 C-Atomen ohne Lösungs- oder Verdünnungsmittel.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusatzstoffe wird das polymere chlorhaltige Ausgangsprodukt mit dem Amin erhitzt, wobei HCl abgespalten wird. Die Reaktion kann in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Methanol, Benzol oder Xylol, und bei Temperaturen im Bereich von 66 bis 149° C durchgeführt werden. Eine weitere kurzzeitige Erhitzung nach teilweiser oder vollständiger Entfernung des Lösungsmittels auf Temperaturen bis zu 232⁰ C kann zweckmäßig sein. Die Reaktionszeit hängt von der Temperatur und Art des Ausgangsproduktes ab. Die Reaktion ist gewöhnlich in etwa 3 bis 15 Stunden beendet. Das Reaktionsprodukt kann nach den bekannten Verfahren gereinigt werden, z. B. durch Lösungsmittelextraktion, durch Fällung mit einem Nichtlösungsmittel, durch Behandlung der Lösung mit Alkali, Ton oder Aktivkohle, durch Filtration usw. Das so gewonnene Mittel zur Fließpunktserniedrigung kann jeder Mineralschmierölgrundlage in Mengen von etwa 0,001 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Gesamtgemisches, zugesetzt werden. Die optimale Konzentration liegt gewöhnlich zwischen 0,01 und 5 Gewichtsprozent.

Beispiel 1

Zu 300 ecm Methanol wurden 30 g eines etwa 50 °/„ Chlor enthaltenden Mischpolymerisats zugesetzt, das aus 89 °/o Vinylchlorid und 11 % Vinylacetat besteht, sowie 90 g eines Gemisches von primären aliphatischen C₈- bis C_l8-Aminen von einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200. Dieses Reaktionsgemisch wurde 15 Stunden am Rückflußkühler erhitzt, worauf man das Methanol auf dem Dampfbad abdampfte. Der Rückstand wurde eine Stunde auf 149° C erhitzt. Nach dieser Zeit wurde er gekühlt, in Hexan gelöst, worauf man die Hexanlösung mit 20°/_Oiger Natronlauge wusch. Nach dem Auswaschen wurde das Hexan abgedampft und der Rückstand mit Methanol gründlich ausgezogen. Es wurden 68 g nicht in Reaktion getretenes Amin und 1,9 g nicht in Reaktion getretenes Mischpolymeres wiedergewonnen. Die Ausbeute an methanolunlöslichem, öllöslichem Produkt betrug 35 g. Dieses Produkt enthielt 3,34 % N und 14,20 % Cl. Diese Werte zeigen, daß das Produkt etwa 54 °/₀ Vinylamineinheiten

/—CH₂CH-\

NHR/

25 °/₀ Vinylchlorideinheiten

—CH₂CH-\

und 21 °/o Vinylacetateinheiten

/-CH₂CH- \ \ OCOCH₃/

oder Kohlenwasserstoffrückstände enthält. Die Wirksamkeit dieses Produktes zur Herabsetzung des Fließpunktes ist in der Tabelle angegeben.

Beispiel 2

Es wurde ein Produkt gemäß Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Maßgabe, daß man ein Polyvinylchlorid des Handels, welches etwa 57% Cl enthielt, mit dem Amingemisch in Gegenwart von Benzol als Lösungsmittel in Reaktion brachte. Das Produkt enthielt 3,66 % N und 0,23 °/₀ Cl. Aus diesen Werten errechnet sich ein Gehalt von etwa 59 % Vinylamineinheiten, während der Rest hauptsächlich Kohlenwasserstoffrückstände sind. Auch dieses Produkt wurde auf seine Wirksamkeit zur Herabsetzung des FHeßpunktes geprüft (vgl. Tabelle).

Beispiel 3

Es wurde ein Produkt gemäß Beispiel 2 hergestellt, jedoch mit der Maßgabe, daß man Polyvinylchlorid des Handels mit etwa 57 °/₀ Cl mit einem Gemisch von sekundären C₈- bis C₁₈-Aminen in Gegenwart von Xylol als Lösungsmittel in Reaktion brachte. Das Produkt wirkte nießpunkterniedrigend (vgl. Tabelle).

Tabelle
Polyamine als Fließpunktserniedriger*)

Beispiel

Nr.

Reaktionsteilnehmer Polymeres

Fließpunkt (ASTM), ⁰C₁ bei aktivem Bestandteil von Gewichtsprozent

0,00

O,O2

0,05

Vinylchloridacetat

Vinylchlorid

primäres primäres sekundäres •9
■9

-26 -18
■21

-26 -21 ■23

— 26

— 21

— 23

*) Prüföl: Mid-Continent SAE-20 (Viskosität 54,4 SUS bei 98,9°, VI. = 97,7).

Die Werte der Tabelle zeigen die Wirksamkeit der erfindungsgemäß hergestellten Produkte zur Fließpunkterniedrigung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Verwendung von Reaktionsprodukten aus aliphatischen primären oder sekundären Aminen mit 6 bis 20 C-Atomen, vorzugsweise mit 8 bis 18 C-Atomen und deren Gemischen, mit Stoffen der allgemeinen Zusammensetzung /CH₉

^CHA- /CH₂- CH\

V Cl I_x V Z /,

worin Z Chlor oder ein unsubstituierter Acetatrest ist und χ und y ganze Zahlen sind, wobei das Reaktionsprodukt ein Molekulargewicht zwischen 3000 und 100 000 hat, als Zusatzstoffe zu Mineralschmierölen.
2. Verwendung von Zusätzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere chlorhaltige Ausgangsprodukt ein Polyvinylchlorid ist.

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