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Publication number: DED0019999MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 6. Februar 1954 Bekanntgemacht am 20. September 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Zur Erhöhung der Druckfestigkeit von Schmiermitteln ist eine große Reihe von organischen Zusatzstoffen entwickelt worden, deren Wirksamkeit zumeist gewissen funktioneilen Gruppen zuzuschreiben ist. So sind Zusätze bekannt, die schwefel-, phosphor- und halogenhaltige Gruppen aufweisen, und zwar sowohl für sich allein als auch in Kombination miteinander.

Als schwefelhaltige Zusätze sind beispielsweise genannt: Öllösliche Mono- und Polysulfide, Xanthogenate, Sulfensäurederivate, Einwirkungsprodukte von elementarem Schwefel auf fette Öle, wie Rüböl, Speirmöl oder Tallöl, sowie auf ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie hochmolekulare Olefine.

Phosphorhaltige Hochdruckzusätze sind unter anderem öllösliche Phosphorsäureester, wie Trikresylphosphat, Phosphorigsäureester sowie die entsprechenden Thioverbindungen, Phosphine:, Phosphatide, ebenso auch die Einwirkungsprodukte von ao Phosphorhalogeniden oder Phosphorsulfiden auf Olefine, Terpene, Phenole, Stickstoffverbindungen u. a.

Halogen kann vorliegen in Form halogetiierter Kohlenwasserstoffe, wie Benzylchlorid, Benzalchlorid, Benzotrichlorid, chlorierte Paraffine, Alkohol e'j Äther usw.

Als Hoehdruckzusatz sind unter anderem weiter genannt: Nitroarylaminverbindungen, wie 2-Nitroa-naphthylamin, Nitroarylthiocyanate, Reaktionsprodukte aliphatischer" Nitrile mit Schwefelhalogeniden, Bor- und Siiliziumverbiindungen, wie Tridodecylborat und Tetradodecylortihosilikat.

Neben dieser Vielzahl von Zusätzen, die als in Mineralöl gelöste Stoffe dessen Druckfestigkeit erhöhen, sind auch einige bekanntgeworden, die ent-

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weder als reine Trockenschmiermittel oder in Mineralöl suspendiert, eine höhe Druckfestigkeit bewirken sollen, wie z. B. Graphit und Molybdän¹ sulfid. Letzteres ist gerade in jüngerer Zeit mehr und mehr hervorgetreten; es kann aber trotz seiner hervorragenden Schmiereigenschaften nicht als Ersatz für die bekannten hydrodynamischen Schmiermittel angesehen werden, sondern es ist als Spezialschmiermittel überall dort einzusetzen, wo Sonder-

ίο probleme mit hohen Ansprüchen vorliegen.

Nach Patentanmeldung D 16953 IVc/23 c werden den Mineralölen öllösliche organische Molybdänverbindungen zugesetzt, in denen das Molybdänatom über eine Sauerstoff- oder Schwefelbrücke an die organischen Radikale gebunden ist. Die so hergestellten Schmieröle haben besonders wertvolle Hochdruckeigenschaften.

Es wurde nun gefunden, daß molybdänorganische Verbindungen, in denen das Molybdän über eine Stickstoff brücke an ein organisches Radikal mit mindestens 6 C-Atomen gebunden ist, den Mineralölen ebenfalls hohe Druckfestigkeiten verleihen. Als Reaktionskomponente der Molybdänhalogenide werden Amine verwandt, die der allgemeinen Formel

R_1x

R₉

entsprechen, wobei R₁, R₂ und R₃ Aryl-, Aralkyl- oder Alkylradikale, die auch substituiert sein können, bedeuten, die aliphatischen Teile der Radikale mindestens 6 Kohlenstoffatome enthalten und R₁ und R₂ auch Wasserstoff darstellen können. Es ist zwar bekannt, Aminseifen der Molybdänsäuren als Korrosionsschutzmittel zu verwenden. In diesen Seifen ist jedoch das Molybdänatom nicht direkt, sondern über Sauerstoff an Stickstoff gebunden. Diese Strukturverschiedenlheit bedingt auch ein andersartiges Verhalten. Die bekannten Molybdänsäure-Aminseifen haben keine Hochdruckeigenschaften.

Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Stoffe kann wie folgt durchgeführt werden:

Be i s ρ i e 1 1

Zu ι Mol Molybdänpentachlorid, das in Toluol suspendiert vorlag, wurden portionsweise 2 Mol Diphenylamin hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch wurde mehrere Stunden zum Sieden erhitzt. Darauf wurde die braune Reaktionslösung filtriert und das Lösungsmittel abdestilliert. Als Rückstand verblieb ein graubraunes Pulver, das zur Entfernung von Spuren des Lösungsmittels auf 120⁰ im Ölpumpenvakuum erhitzt wurde. Das Produkt enthielt 16,8% Molybdän.

Beispiel 2

In gleicher Weise wie unter Beispiel 1 beschrieben, wurde 1 Mol Molybdänpentachlorid mit 2 Mol p-Octylanilin, welches in Toluol suspendiert vorlag, portionsweise versetzt und mehrere Stunden unter Rückfluß gekocht. Nach dem Filtrieren der Reaktionslösung wurde das Filtrat vom Lösungsmittel befreit durch Abdestillieren und zur Entfernung restlicher Mengen Toluol auf 120⁰ im Ölpumpenvakuum erhitzt. Das Produkt enthielt 16,3% Molybdän. .

Beispiel 3

Wie unter Beispiel 1 beschrieben, wurde 1 Mol Molybdänpentachlorid mit 2 Mol Octadecylamin zur Reaktion gebracht. Das Produkt enthielt 12,7% Molybdän.

Beispiel 4

2 Mol Diphenylamin wurden portionsweise in eine Suspension von 1 Mol Molybdän(VI)-fluorid in Toluol eingetragen. Nach mehrstündigem Kochen am Rückfluß· wurde die Lösung filtriert und das Toluol abdestilliert. Im Rückstand vorhandene Spuren von Toluol wurden im Ölpumpenvakuum bei 120° entfernt. Molybdängdhalt 16,4 Gewichtsprozent. ■■ ■ . ■ "

Wie in den nachfolgenden Beispielen dargelegt ist, genügen schon geringe Zusätze zu den Mineralölen, um augenfällige Wirkungen zu erzielen.

Beispiel a

Bei der Prüfung einer Lösung von 0,5 Gewichtsprozent des Reaktionsproduktes aus Beispiel 1 in einem Mineralschmierölraffinat der Viskosität E₅₀ = 45 mit der Almen-Wieland-Schmiermittel-Prüfmaschine konnte mit 1800 kg = 36 Platten belastet werden. Bei der Prüfung einer Vergleichslösung, bei der 0,6 % kolloidales Molybdänsulfid in Mineralöl verteilt war, konnte der Anpreßdruck nur auf 450 kg = 9 Platten gebracht werden. Bei einem höheren Anpreßdruck begann die Welle zu fressen, so daß der Wellenzapfen abbrach.

Beispiel b

Bed der Prüfung einer Lösung von 0,7 Gewichtsprozent des Reaktionsproduktes aus Beispiel 2 in einem Mineralölraffinat der Viskosität E₅₀ = 4,5 konnte mit 1700 kg = 34 Platten belastet werden.

Beispiel c

0,7 Gewichtsprozent des Reaktionsproduktes aus uo Beispiel 3 wurden in einem Mdneralölraffinat der Viskosität E₅₀ = 4,5 gelöst, und die Lösung wurde auf der Almen-Wieland-Schmiermittel-Prüfmaschine geprüft. Es zeigte sich, daß bei einem Anpreßdruck von 1600 kg = 32 Platten noch keine Störung im Laufen der Maschine auftrat.

Beispiele! .

0,6 Gewichtsprozent des Reaktionsproduktes aus Beispiel 4 wurden in einem Mineralölraffinat der Viskosität E₅₀ = 4,5 gelöst. Der Anpreßdruck lag bei 2300 kg = 46 Platten.

Claims

Patentansprüche:

i. Hochdruckschmiermittel auf Mineralölbasis, gekennzeichnet durch einen Gehalt an öl-

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löslidhen Umsetzungsprodukten von Molybdän-•halogeniden mit Aminen der allgemeinen Formel

^Rl\

R₃

in welchen das Molybdänatom direkt an das Stickstoffatom gebunden ist, und wobei R₁, R₂ und R₃ Aryl-, Aralkyl- oder Alkylradikale, die auch substituiert sein können, bedeuten, die aliphatischen Teile der Radikale mindestens 6 Ko'hlenstoffatome enthalten und R₁ und R₂ auch Wasserstoff darstellen können.
2. Hochdruckschmiermittel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an öllöslichen Molybdänverbindungen bis zu 5 Gewichtsprozent beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Patentschrift Nr. 2291 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.