DE954988C - Schmieroelzusatzstoffe - Google Patents

Description

• Sdimierölzusatzstoffe Es ist bereits bekannt, Thioharnstoff oder seine Alkyl-, Alkenyl- oder Arylsubstitutionsprodukte Schmierölen zuzusetzen. Die dabei erhaltenen Schmieröle besitzen bessere Hochdruckschmiereigerischaften und sind gegenüber Lagermetallen weniger korrosiv.
• Es wurde nun gefunden, daß man durch Zugabe von solchen substituierten Thiohaxnstoffen, die mindestens einen Nitroarylrest enthalten, zu Schmierölen die genannten Eigenschaften der Schmieröle noch wesentlich verbessern kann. Die substituierten Thioharnstoffe können zwei Nitroarylgruppen oder eine solche und daneben eine Aryl-, Alkyl-, Cycloalkyl- oder Alkenylgruppe enthalten. Typische Beispiele solcher Stoffe sind: N02-C6H4-NH-CS--NH-C6H4- N02, C,HS- NH - CS- NH-C6H4-N02, CBHI,-NH-CS-NH -CBH4-N02 und CH, = CH-CH2-NH-CS-NH-CeH4-.N02.
• Die Nitroarylthioharnstoffe sind in Schmierölen verschiedener Herkunft verschieden gut löslich. Da im allgemeinen schon geringe Mengen dieser Zusatzstoffe, oft schon Bruchteile eines Prozents, eine erhebliche Verbesserung der Schmieröle bewirken, genügt in vielen Fällen die normale Löslichkeit der genannten Stoffe in Schmierölen den praktischen Erfordernissen. Falls eine höhere Konzentration gewünscht wird, kann man Lösungsvermittler, wie höhere Fettalkohole, Abietinol, Wollfett und Polyalkylenglykoläther und -egter, zugeben. Auch kann man je nach dem Verwendungszweck, z. B. in Schmierfetten, mehr als. die bei gewöhnlicher Temperatur lösliche Menge des Nitroarylthioharnstoffs zusetzen. Die jeweils zuzusetzende Menge richtet sich nach der Art des Grundöls und der gewünschten Wirkung.
• Die Nitroarylthioharnstoffe können auch zusammen mit anderen Schmierölzusatzstoffen angewandt werden. Für die Schmierung von Getrieben oder anderen Apparateteilen die hohen Drucken ausgesetzt sind, können sie allein oder zusammen mit Schaumverhinderern, z. B. Siliconölen, gegebenenfalls in Kombination mit bekannten Hochdruckschmierzusätzen, verwendet werden; z. B.. mit anderen aromatischen Nitroverbindungen, mit geschwefelten Fettsäuren oder Fettsäureestern, Trithionen, mit organischen Halogenverbindungen, wie Chlorparaffinen, chlorierten Phenolen, Chloranil, Chloranil-Phosphorpentasulfid-Umsetzungsprodukten, mit Umsetzungsprodukten des Phosphorpentasulfids mit reaktionsfähigen organischen Verbindungen (insbesondere Olefinen, Alkoholen, Alkylphenolen, Alkylphenolsulfiden, hydroxylgruppenhaltigen Alkylphenolsulfidestern, Aminen, Nitrilen, Fettsäuren, Fettsäureestern, Sulfonsäuren) oder Metall- oder Aminsalzen solcher Phosphorsulfid-Umsetzungsprodukte oder mit Phosphatiden, z. B. Lecithin.
• Sehr günstig wirkt sich der Zusatz der Nitroarylthioharnstoffe zu nicht legierten oder legierten Motorenschmierölen aus. In Kombination mit öllöslichen Metallverbindungen, die auf Grund ihres Dispergiervermögens die beim Betrieb von Benzin- oder Dieselmotoren im Öl entstehenden oder ins 01 gelangenden Verunreinigungen in Schwebe zu halten und infolgedessen den Motor rein zu halten vermögen, sogenannten Detergents, die besonders unter scharfen Betriebsbedingungen in manchen Ölen die Korrosionserscheinungen nicht zu beseitigen vermögen, wirken sich die Zusätze vorteilhaft auf Korrosion und Verschleiß aus, was beispielsweise an den Lagern und den Ventilstößeln in Erscheinung tritt. Infolgedessen haben sich die Nitroarylthioharnstoffe auch in Hochleistungs-ƒlen (meist HD-Öle genannt) als vorteilhaft erwiesen, die bekanntlich sogenannte Detergents (d. h. Stoffe, die auf Grund ihres Dispergiervermögens die beim Betrieb von Benzin oder Dieselmotoren im 01 entstehenden oder ins 01 gelangenden Verunreinigungen in Schwele zu halten und so den Motor rein zu halten vermögen) sowie Inhibitoren (d. h. oxydations- und korrosionsverhindernde Stoffe) enthalten. Als solche »Detergents« kommen beispielsweise in Betracht Metallsulfonate aus synthetischen oder dem Erdöl entstammenden Alkylarylsulfonsäuren, mehrwertige Metallsalze von Alkylphenolen oder davon abgeleiteten Stoffen, z. B. Alkylphenolsulfiden, und als Oxydations- und Korrosionsverhinderer Umsetzungsprodukte mit Phosphorpentasulfid. HD-Öle, mit denen sich die Nitroarylthiohamstoffe gut vertragen und ,deren Wirkung sie verbessern, sind z. B. solche, die in den folgenden deutschen Patentschriften beschrieben sind: 843 281, 865 339> 874 9i2" 879 443, 896 349, 914 007, 922 533, 922 847, 923 984, sowie Gegenstände der deutschen Patente 929 383, 934 184 und 934 185 sind.
• Die Nitroarylthiohafnstoffe, deren Herstellung hier nicht beansprucht wird, können nach bekannten Verfahren erhalten werden, z. B. durch Einwirkung von Schwefelkohlenstoff auf Amine, vorteilhaft in Gegenwart von geringen Mengen Schwefel oder von stöchiometrischen Mengen alkoholischem Ätzalkali, oder durch Anlagerung von Aminen an Senföle oder durch Einwirkung von Thiophosgen auf Amine, wobei man durch geeignete Auswahl der Ausgangsstoffe dafür sorgt, daß in den Thioharnstoffen mindestens ein nitrierter Arylrest enthalten ist. Beispiel i Einem aus deutschem Rohöl gewonnenen Schmieröl mit einer Viskosität von i4,3° E bei-5o° C werden verschiedene Mengen der Verbindung N 02 - C6 H4 -N H - C S - N H - C, H4 - N 02 (hergestellt aus meta-Nitroanilin und Schwefelkohlenstoff in Gegenwart von alkoholischem Kali) oder der Verbindung C,H5-NH-CS-NH-C6H4-N02 (hergestellt aus meta-Nitroanilin und Phenylsenföl) zugemischt. Die so erhaltenen Öle besitzen ein verbessertes Hochdruckschmiervermögen. Aus der folgenden Tabelle sind die auf der Almen-Wieland-Maschine ermittelten Werte zu ersehen. In der Tabelle sind zum Vergleich auch die Werte für das gleiche Grundöl sowie für das gleiche Grundöl mit Zusätzen der nicht nitrierten, durch eine oder zwei Phenylgruppen substituierten Thioharnstoffe angegeben.

  Tabelle

  Almen-

  Zusatz Wieland-

  Werte

  Menge, % I Art kg

  O - 200

  o,= CS(NH-C1H4N02)2 400

  0,5 desgl. 1200

  1,0 desgl. 1850

  o,= COHS-NH-CS-NH.--

  C, H4 - NO, 250

  0,5 desgl. 1200

  =,o desgl. 1400

  =,o H,N-CS-NH-C,H5 300

  1,0 CS(NH-C6H5)2- 250

  Beispiel -- Einem Motorenöl vom Viskositätsbereich SAE 20 aus deutschem Erdöl werden 4,5 Gewichtsprozent eines Gemisches von Zusatzstoffen. entsprechend Beispiel 2 der deutschen Patentschrift 879 4.43 zugesetzt. In einer Probe dieses HD-Oles werden o,5 Gewichtsprozent Phenyi-meta-nitrophenylthioharnstoff, in einer anderen Probe o,2 Gewichtsprozent Di-(nnetanitrophenyl)-thioharnstoff unter Rühren und Erwärmen gelöst. Die so erhaltenen Öle besitzen erhöhtes Druckschmiervermögen, wie aus der folgenden Tabelle zu ersehen ist:

  Tabelle

  Almen-

  Öl Zusatz Wieland-

  Werte

  kg

  HD-Öl gemäß -

  Patent

  879443 9oo

  desgl. 0,5%

  C,H5-NH-CS-

  NH-C,H4-N02 1300

  desgl. 0,211/0

  CS(NH-COH4-N02)2 1650

  Beispiel 3 - Ein Ottomotor wurde mit einem o,o4 Volumprozent Bleitetraäthyl enthaltenden Benzin betrieben und mit HD-Öl geschmiert, dessen Temperatur auf =30° gehalten wurde, um das Öl besonders scharf auf Korrosion gegenüber den angewandten Bleibronzelagern zu prüfen. Nach 8stündigem Einlauf begann jeweils der eigentliche Versuchslauf; nach 24- und 48stündigem Betrieb wurde der Lagergewichtsverlust bestimmt; die Werte sind in der untenstehenden Tabelle zusammengestellt.
• Basisöl war ein deutsches selektiv hochraffiniertes Motorenöl vom Viskositätsbereich SAE 2o, dem HD-Eigenschaften verliehen waren durch ein »Detergentcc auf Oktylphenolsulfidbasis (Bariumverbindung) und einen Oxydations- und Korrosionsverhinderer auf Dialkyl-dithiophosphorsäureesterbasis (Zinksalz aus KOkosalkohol - P,S fi - Umsetzungsprodukt), die im Gewichtsverhältnis 5 : 4 in solcher Menge zugegeben waren, daß das HD-Öl o,40/" Asche enthielt. Diesem H D-01 wurden o,2 0/0 bzw. 0,4 0/0 Di-(metanitrophenyl)-thioharnstoff zugegeben und vergleichsweise o,= 0/0, o,20/, und 0,50/, des aus der britischen Patentschrift 455 305 bekannten 2, 4-Dinitrophenylthiocyanats. Mit diesem bekannten Stoff sind nicht so günstige Lagerverschleißwerte zu erzielen, wie mit dem Zusatzstoff gemäß vorliegender Erfindung.

  Tabelle

  Zusatzstoff Lagerverschleiß

  (mg) nach

  Menge 24 4$

  Art (Gewichts- prozent) Stunden Stunden

  - etwa 6o I = @')

  2, 4-Dinitrophenyl-

  thiocyanat o,r 40 1

  desgl. 0,2 28 163.

  desgl. 0,5 30 212

  Di-(m-nitrophenyl)-

  thioharnstoff 0,2 =4 76

  desgl. 0,4 7 38

  *) Wegen zu hohen Verschleißes nach 24 Stunden abge-

  brochen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Verwendung von substituierten Thioharnstoffen, die mindestens einen Nitroarylrest enthalten, als Schmierölzusatzstoffe.
2. 2. Verwendung von substituierten Thiohamstoffen nach Anspruch I, zusammen mit bekannten Dispergierungsmitteln für Verunreinigungen von Motorölen (Detergents) und Oxydations- und Korrosionsverhinder ern. . In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 455 305-