NL8201414A - Smeerolie toevoegsels, die combinaties van molybdenum complexen en organische zwavelverbindingen als antioxidatiemiddel bevatten. - Google Patents

Description

I ή. - i 2Γ.0. 30968 1

Smeerolie toevoegsels, die combinaties van molybdenum complexen en organische zwavelverbindingen als anti-oxi-datiemiddel bevatten.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op nieuwe 5 smeerolie toevoegsels en smeerolie samenstellingen, die daaruit bereid worden. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op nieuwe smeerolie samenstellingen, die een anti-oxiderende toevoegsel combinatie bevatten van een zwavelbevattends molybdenum-verbinding en een organische 10 zwavelverbinding.

Molybdenumsulfide is reeds lang bekend als een wen-* selijk toevoegsel voor gebruik in smeerolie samenstellingen. Het tekort ervan aan oplosbaarheid in olie is echter een van de belangrijkste nadelen ervan. Molybdenumdisulfide 15 wordt gewoonlijk fijn gemalen eh^vervolgens in de smeerolie samenstelling gedispergeerd om wrijving modificerende en anti-slijt eigenschappen te verlenen. Fijngemalen molyb-denumsulfide is geen doelmatige oxidatie—remmer in smeeroliën.

20 Als alternatief om het molybdenumsulfide fijn te malen is een aantal verschillende benaderingen geprobeerd, die de bereiding van zouten van molybdenum-verbindingen inhou-den. Een type verbinding, dat bereid is, is molybdenum-dithiocarbamaten. Eepresentatieve samenstellingen zijn in 25 het Amerikaanse octrooischrift 3.419.589, dat molybdenum (VI) dioxide dialkyldithiocarbamaten leert, in het Amerikaanse octrooischrift 3.509.051, dat gezwavelde oxymolyb-denumdithiocarbamaten leert en in het Amerikaanse octrooischrift 4.098.705» dat zwavel bevattende molybdenumdihydro-30 carbyldithiocarbamaat samenstelling leert, beschreven.

Een andere benadering is het vormen van dithiofosfa-ten in plaats van dithiocarbamaten. Kepresentatief voor dit type molybdenum-verbindingen zijn in het Amerikaanse octrooischrift 3.494*866 beschreven samenstellingen, zoals 35 oxymolybdenumdiisopropylfosforodithioaat.

In het Amerikaanse octrooischrift 3.184.410 worden bepaalde dithiomolybdenylacetylacetonaten voor toepassing in smeeroliën beschreven.

Braithwaite en Greene beschrijven in Wear 46 (1978) 4° 405-432 verschillende molybdenum bevattende samenstellingen 8201414 * 2 - 4 voor gebruik in motoroliën.

In het Amerikaanse octrooischrift 3.349.108 -wordt een molybdenumtrioxide complex met diethyleentriamine beschreven voor gebruik als toevoegsel voor gesmolten staal.

5 In het Russische octrooischrift 533·625 worden smeer olie toevoegsels beschreven, die bereid zijn uit ammonium-molybdaat en gealkenyleerde polyaminen.

Ben andere methode molybdenum-verbindingen in olie op te nemen is de bereiding van een colloidaal complex 10 van molybdenumdisulfide of -oxysulfiden, die onder toepassing van bekende dispergeermiddelen gedispergeerd zijn.

In het Amerikaanse octrooischrift 3*223.625 wordt een me-· thode beschreven, waarbij een zure water bevattende oplossing van bepaalde molybdenum-verbindingen bereid wordt en 15 vervolgens met een koolwaterstofether geextraheerd wordt, met een in olie oplosbaar dispergeermiddel gedispergeerd wordt en vervolgens van de ether wordt bevrijd. In het Amerikaanse octrooischrift 3*281,355 wordt de bereiding beschreven van een dispersie van molybdenumsulfide door 20 sen mengsel van smeerolie, dispergeermiddel en een molyb-denum-verbinding in water of een alifatische alcohol met 1 tot 4 koolstofatomen te bereiden, deze met een sulfide-ion ontwikkelende verbinding in aanraking te brengen en vervolgens het oplosmiddel te verwijderen. Dispergeermid-25 delen, di’e bij deze methode werkzaam zouden zijn zijn aardoliesulfonaten, fanaten, alkylfenaatsulfiden, gefosfo-zwavelde alkenen en combinaties daarvan.

Gevonden werd nu, dat een smeerolie toevoegsel, dat een smeerolie tegen oxidatie werkzaam stabiliseert, bereid 30 kan worden door combinatie van (a) een zwavel bevattende molybdenum-verbinding, bereid door reactie van een zure molybdenum-verbinding, een basische stikstof-verbinding en een zwavel-verbinding, .bij voorkeur bij aanwezigheid van een polaire promotor, met (b) een organische zwvaelver-35 binding.

Meer in het bijzonder is de onderhavige uitvinding gericht op een smeerolie toevoegsel, dat een combinatie bevat van (a) een in olie oplosbaar, zwavel bevattend molybdenum 40 complex bereid door (1) reactie van een zure molybdenum-ver- 8201414 3 * i [ binding en een basische stikstof-verbinding .gekozen uit de groep bestaande uit een succinimide, een carbonzuuramide, een Mannich base, fosfonamide, thiofosfonamide, fosforamide, disper-gerend werkende middelen voor het verbeteren van de viscositeits-5 index of mengsels daarvan voor de vorming van een molybdenum complex, waarin 0,01 tot 2 atomen molybdenum aanwezig zijn per basis stikstofatoom en (2) reactie van dit complex met een zwavel bevattende verbinding in een hoeveelheid om 0,1 tot 4 atomen zwavel per 10 atoom molybdenum te verschaffen, en (b) een in olie oplosbare organische zwavel-verbinding of mengsels daarvan, waarin de organische zwavelverbinding van component (b) aanwezig is in een hoeveelheid van 0,02 tot 10 gewichtsdelen per gewichtsdeel van het zwavelbevat-15 tende molybdenum complex.

In de Amerikaanse octrooiaanvragen 52.696 en 52.699, beide 28 juni 1979 ingediend wordt een groep in olie oplosbare zwavel bevattende molybdenum complexen beschreven, ' die bereid zijn door reactie van een zure molybdenum-ver-20 binding, een basische stikstof-verbinding en een zwavelverbinding bij aanwezigheid of afwezigheid van een polaire promotor voor de vorming van molybdenum en zwavel bevattende complexen, die vermeld worden als geschikt te zijn voor het remmen van de oxidatie, het verlenen van anti-slijt en 25 EP eigenschappen en/of het modificeren van de wrijvings-eigenschappen van een smeerolie.

Gevonden werd nu, dat smeeroliën doelmatiger gestabiliseerd worden tegen oxidatie, wanneer deze complexen gebruikt worden in combinatie met een organische zwavel—ver— 30 binding. Smeerolie samenstellingen, die de toevoegsel combinatie bevatten zoals daarin bereid, zijn doelmatig als stroombare en vet samenstellingen (afhankelijk van het toegepaste specifieke toevoegsel of toegepaste specifieke toevoegsels) voor het remmen van de oxidatie, het verlenen 35 van anti-slijt en EP eigenschappen en/of het modificeren van de wrijvingseigenschappen van de olie, die bij toepassing als cartersmeermiddel, tot een verbeterde kolimetrage kunnen leiden.

Ie nauwkeurige moleculaire formule van de molybdenum-40 samenstellingen van component (a) van de combinatie is 8201414 4 niet met zekerheid bekendj verondersteld wordt echter dat het verbindingen zijn, waarin molybdenum, waarvan de valenties zijn opgevuld met zuurstof- of zwavelatomen, hetzij in complexe vorm gebracht is door of het zout is van 5 één of meer stikstofatomen van de basische stikstof bevattende samenstelling, die voor de bereiding van deze samenstellingen is gebruikt. Deze molybdenum complexen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvragen 52.696 en 52,699) beide op 24 juni 1979 ingediend.

De molybdenum-verbindingen, die gebruikt worden voor 10 de bereiding van de zwavel bevattende molybdenum-verbindingen van component (a) van de onderhavige uitvinding zijn zure molybdenum-verbindingen. Onder zuur wordt verstaan, dat de molybdenum-verbindingen met een basische stikstof-verbinding zullen reageren, zoals gemeten door 15 de ASTM proef D-664 of D—2896 titratie methode. Gewoonlijk zijn. deze molybdenum-verbindingen zeswaardig en worden voorgest&ld door de volgende verbindingen: molybdenumzuur, ammoniummolybdaat, molybdeen-zouten zoals MoOCl^, MoOgBrg, MOgO^Clg, molybdeentrioxide of soortgelijke zure molybdeen-20 verbindingen. Zure molybdeen-verbindingen,die de voorkeur verdienen, zijn molybdeenzuur, ammoniummolybdaat^en molybdeentrioxide.. In het bijzonder de voorkeur verdienen molybdeenzuur en ammoniummolybdaat.

De basische stikatof-evrerbinding dient een basisch 25 stikstof-gehalte te hebben, zoals gemeten volgens ASTM D-664 of D-2896. Deze verbinding is bij voorkeur in olie oplosbaar. Gebruikelijke verbindingen zijn succinimiden, carbonzuuramiden, koolwaterstofmonoaminen, koolwaterstof-polyaminen, Mannich basen, fosfonamiden, thiofosfonamiden, 30 fosforamiden, middelen voor het verbeteren van de visco-siteits-index van het dispergeermiddelen mengsels daarvan. Deze basische stikstof bevattende verbindingen worden hierna beschreven (met in gedachten het voorbehoud dat elke verbinding ten minste één basisch stikstofatoom moet heb— 35 ben).

Elk van de stikstof bevattende verbindingen kan:;~-i nabehandeld worden met bijvoorbeeld borium, onder toepassing van op zichzelf bekende methoden, zolang de verbindingen basische stikstof blijven bevatten. Deze nabe 8201414 5 r c- handelingen zijn bijzonder toepasbaar op succinimiden en Mannich base verbindingen.

De mono- en polysuccinimiden, die gebruikt kunnen worden voor de bereiding van de smeerolie toevoegsels, 5 zoals hier beschreven, worden in talrijke publikaties beschreven en zijn bekend. Bepaalde basistypen succinimiden en de verwante produkten, die omvat worden door de uitdrukking "sucoinimide” worden in de Amerikaanse octrooi-schriften 3.219.666, 3.172.892 en 3.272.746 beschreven.

10 De uitdrukking,,succinimide" omvat volgens de stand der techniek vele van. de amide-, imide-, en amidineprodukten, die ook door de onderhavige reactie worden gevormd. Het overwegende produkt is echter een sucoinimide en deze uitdrukking is algemeen aanvaard als aanduiding van het pro-15 dukt van een reactie van een met alkenyl gesubstitueerd barnsteenzuur of barnsteenzuuranhydride met een stikstof bevattende verbinding. Suooinimiden, die vanwege hun commerciële verkrijgbaarheid de voorkeur verdienen, zijn de succinimiden bereid uit een koolwaterstofbarnsteenzuuranhy-20 dride, waarin de koolwaterstofgroep ongeveer 24 tot ongeveer 350 koolstofatomen bevat, en een ethyleenamine, welke ethy-leenaminen in het bijzonder gekenmerkt worden doot ethy-leendiamine, diethyleentriamine, triethyleentetraamine en tetraethyleenpentamine. In het bijzonder de voorkeur ver-25 dienen die succinimiden, die bereid zijn uit polyisobute-nylbarnsteenzuuranhydride met 70 tot 128 koolstofatomen en tetraethyleenpentamine of triethyleentetraamine of mengsels daarvan.

Eveneens omvat door de uitdrukking sucoinimide wor-30 den de co-oligomeren van een koolwaterstofbarnsteenzuur of barnsteenzuuranhydride en een poly-secondairamine, dat tenminste een tertiair aminostikstof naast twee of meer secondaire aminogroepen bevat. Gewoolijk heeft de verbinding een gemiddeld molecuulgewioht tussen 1500 en 5000. Een 35 gebruikelijke verbinding zal een verbinding zijn die bereid is door reactie van polyisobutenylbarnsteenzuuranhy-dride en ethyleendipiperazine. Verbindingen van dit type worden beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 816.063, ingediend 15 juli 1977· 4° Carbonzuuramide-verbindingen zijn eveneens geschikte 8201414 6 * ï « uitgangsprodukten voor de bereiding van de produkten van de onderhavige uitvinding. Gebruikelijke verbindingen van dit type zijn beschreven in het Amerikaanse octrooisohrift 3.405*064. Deze-· verbindingen worden gewoonlijk bereid door 5 omzetting van een oarbonzuur of anhydride* of ester ervan met tenminste 12 tot ongeveer 350 alifatische koolstof-atomen in de alifatische hoofdketen en met desgewenst voldoende alifatische nevengroepen om het molecuul in olie oplosbaar te maken met een amine of een koolwaterstofpoly-10 amine, zoals ethyleenamine, voor het verkrijgen van een mono- of polycarbonzuuramide. De voorkeur verdienen de 2 amiden bereid uit (1) een oarbonzuur met formule E COOH, 2 waarin E een alkylgroep met 12 tot 20 koolstofatomen is of een mengsel van dit zuur met een polyisobutenylcarbon— 15 zuur, waarin de polyisobutenylgroep J2 tot 128 koolstof-atomen bevat en (2) een ethyleenamine, in het bijzonder triethyleentetraamine of tetraethyleenpentamine of mengsels daarvan.

Een andere groep verbindingen, die geschikt is voor 20 de levering van basische stikstof zijn de Mannich base verbindingen. Deze verbindingen worden bereid uit een fenol of een alkylfenol met 9 tot 200 koolstofatomen, een aldehyd, zoals formaldehyd·' of een formaldehyd voorprodukt zoals paraformaldehyd en een amine verbinding. Het amine kan 25 een mono- of polyamine zijn en gebruikelijke verbindingen worden bereid uit een alkylamine, zoals methylamine of een ethyleenamine, zoals 'diethyleentriamine of tetraethyleenpentamine en dergelijke. Het fenol-achtige produkt kan gezwaveld worden en is bij voorkeur een alkylfenol met 80 30 tot 100 koolstofatomen, dodecylfenol of een alkylfenol met 8 tot 10 koolstofatomen. Gebruikelijke Mannich basen, die voor de onderhavige uitvinding kunnen worden gebruikt, zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4*157.309» 3.649.229» 3.368.972 en 3.539.663. Het laatste octrooi-35 schrift beschrijft Mannich basen, die bereid zijn door reactie van een alkylfenol met tenminste 50 koolstofato-men, bij voorkeur 50 tot 200 koolstofatomen met formaldehyd en een alkyleenpolyamine HH(ΑΙΤΗΣΗ, waarin A een verzadigde tweewaardige alkylkoolwaterstof met 2 tot 6 kool-40 stof atomen is en n 1 tot 10 is en waarin het condensatie- 8201414 * i 7 produkt van dit alkyleenpolyamine verder kan worden omgezet met ureum of thioureum.

De "bruikbaarheid van deze Mannioh basen als uitgans-produkten voortde bereiding van smeerolie toevoegsels kan 5 vaak aanzienlijk verbeterd worden door de Mannioh base te behandelen onder toepassing van gebruikelijke technieken voor de invoering van borium in de verbinding.

Ben andere groep verbindingen, die geschikt is voor de bereiding van de toevoegsels van de onderhavige uit-10 vinding zijn de fosforamiden en fosfonamiden, zoals beschreven in d'e Amerikaanse octrooischriften 3«909·430 en 3.968.157. Deze verbindingen kunnen bereid worden door vorming van een fosforverbinding met tenminste een P-KF binding. Deze verbindingen kunnen bijvoorbeeld bereid worden 15 door reactie van fosforoxychloride met een koolwaterstof-diol bij aanwezigheid van een mono-amine of door reactie van fosforoxyohloride met een difunctioneel secondair amine en een monofunctioneel amine. Thiofosforamiden kunnen bereid worden door reactie van een onverzadigde kool-20 waterstofverbinding, die 2 tot 450 of meer kollstofatomen bevat, zoals polyetheen, polyisobuteen, polypropeen, etheen, 1-hexeen, 1,3-hexadieen, isobuteen, 4"me'tbyl-1-penteen en dergelijke, met fosforpentasulfide en een stikstof bevattende verbinding zoals hiervoor gedefinieerd, in het bij-25 zonder een alkylamine, alkyldiamine, alkylpolyamine of een alkyleenamine zoals ethyleendiamine, diethyleentri-amine, triethyltetraamine, tetraethyleenpentamine en der— gelijke.

Ben andere groep stikstof bevattende verbindingen, die 30 geschikt is voor de bereiding van de molybdenum samenstellingen van de onderhavige uitvinding omvat de zogenaamde verbeteringsmiddelen voor de visoositeitsindex van het dispergeermiddel (VI verbeteringsmiddelen). Deze VI ver-beteringsmiddelen worden 8n het algemeen bereid door het 35 functionaliseren van een koolwaterstofpolymeer, in het bijzonder een polymeer, dat is afgeleid van etheen en/of propeen, dat eventueel extra eenheden bevat, die afkomstig zijn van een of meer comonomeren, zoals alicyclische of alifatische alkenen of dialkenen. De functionalisering kan 40 worden uitgevoerd volgens verschillende werkwijzen, die een q o n 1 & i k 8 reactieve plaats of reactieve plaatsen invoeren, die ge-woonlijk tenminste één zuurstofatoom aan het polymeer hebben. Het polymeer kan vervolgens in aanraking worden gebracht met een stikstof bevattende bron om stikstof be-5 vattende functionele groepen aan de polymeer hoofdketen in te voeren. Tot gewoonlijk gebruikte stikstofbronnen behoren elke basische stikstof-verbinding, in het bijzonder die stikstof bevattende verbindingenen samenstellingen zoals hier beschreven. Stikstofbronnen die de voorkeur verdienen 10 zijn alkyleenaminen zoals ethyleenaminen, alkylaminen en Mannich basen.

Basische stikstof-verbindingen, die voor toepassing bij de onderhavige uitvinding de voorkeur verdienen zijn succinimiden, carbonzuuramiden en Mannich basen.

15 De zwavelbronnen, die gebruikt worden voor de bereiding van de in olie oplosbare, zwavel, bevattende molybdenum complexen van component (a) zijn zwavelverbindingen, die reactief zijn met het molybdenum complex tussenprodukt, bereid uit de zure molybdenum-verbinding en de basische stik-20 stof-verbinding en in staat zijn zwavel in het eindprodukt te doen opnemen.

Representatieve zwavelbronnen, die gebruikt worden voor de bereiding van de molybdenum complexen van component (a) zijn zwavel, waterstofsulfide, zwavelmonochloride, 25 zwaveldichloride, fosforpen'tasulfide, alkyl- en arylsulfi-den en -polysulfiden met de formule R?S , waarin R kool-waterstof is, bij voorkeur alkyl met 1 tot 10 koolstofato-men en x tenminste 2 is, anorganische sulfiden en poly-sulfiden zoals waarin x tenminste 1 bedraagt, 30 thioaceetamide, thioureum en mercaptanen met de formule RSH, waarin R zoals hiervoor gedefinieerd is. Eveneens geschikt als zwavelingsmiddelen zijn de gebruikelijke zwavel bevattende anti-oxidatiemiddelen, zoals wassulfiden en polysulfiden, gezwavelde alkenen, gezwavelde carbonzuur-35 esters, gezwavelde ester-alkenen, gezwavelde alkylfenolen en de metaalzouten daarvan en het reactieprodukt van een alkeen en een gezwaveld alkylfenol.

De gezwavelde carbonzuuresters worden bereid door zwavel, zwavelmonochloride en/of zwaveldichloride om te 40 zetten met een onverzadigde ester bij verhoogde tempera- 8201414 .: «, 9 tuien, Bot gebruikelijke esters bekoren alkylesters met 1 tot 20 koolstofatomen in de alkylgroep van onverzadigde zuren met 3 tot 24 koolstofatomen, zoals palmitoleinezuur, oliezuur, rioinolzuur, petroselinezuur, vaooenzuur, linol-5 zuur, linoleenzuur, oleostearinezuur, licaanzuur, paranaar-zuur, tarizuur, gadolzuur, arachidezuur,cetolzuur, vetzuren, alsmede de andere onverzadigde zuren zoals acrylzuur, cro-tonzuur, enz. Bijzonder goede resultaten zijn verkregen met gemengde onverzadigde vetzuuresters, zoals verkregen worden 10 uit dierlijke vetten en plantaardige oliën, zoals tallolie, lijnolie, olijfolie, rioinusolie, aardnotenolie, druivenpittenolie, visolie, potvisolie, enz.

Tot voorbeelden van esters bekoren lauryltallaat, metkyloleaat, etkyloleaat, lauryloleaat, oetyloleaat, cetyl-15 oleaat, oetyllinoleaat, laurylricinoleaat, oleyllinoleaat, 1aurylacrylaat, styrylaorylaat, 2-etkylexylaorylaat, oleyl-stearaat en alkylglyceriden.

Verknoopt gezwavelde esteralkenen, zoals een gezwaveld mengsel van alkenen met 10 tot 25 koolstofatomen met vet-20 zuuresters van vetzuren met 10 tot 25 koolstofatomen en alkyl of alkenylalcokolen met 1 tot 25 koolstofatomen in de alkylgroep, waarin ket vetzuur en/of alookol onverzadigd is, kunnen eveneens gebruikt worden.

Gezwavelde alkenen worden bereid door reactie van de * 25 alkenen met 3 tot 6 koolstofatomen of een poly-alkeen met laag molecuulgewickt, dat daarvan is afgeleid of alkenen met 8 tot 24 koolstofatomen met een zwavel bevattende verbinding zoals zwavel, zwavelmonockloride en/of zwaveldickloride.

In ket bijzonder de voorkeur verdienen de gezwavelde alkenen 30 zoals besckreven in ket Amerikaans octrooisckrift 4.132.659.

Bijzonder gesckikt zijn de di-alkaanwassulfiden en -polysulfiden, gekraakte was-alkeensulfiden enz. Zij kunnen bereid worden door ket uitgangsmateriaal, bijvoorbeeld 35 etkenisck onverzadigde verbindingen te behandelen met zwavel, zwavelmonockloride en zwaveldickloride. Het meest de voorkeur verdienen de alkaanwastkiomeren zoals besckreven in ket Amerikaanse octrooisckrift 2.346.156.

ïot gezwavelde alkylfenolen en de metaalzouten daarvan 40 bekoren verbindingen zoals gezwaveld dodeoylfenol en de cal- 8201414 10 ciumzouten ervan. De alkylgroep bevat gewoonlijk 9 tot 300 koolstof atomen. Set metaalzout kan bij voorkeur een zout zijn van groep I of groep II van Set periodiek systeem, in het bij- , zonder natrium, calcium, magnesium of barium.

5 Het reaktieprodukt van een gezwaveld alkylfenol en een gekraakt wasalkeen is beschreven in het Amerikaanse octrooi-sohrift 4*228.022. De in het alkylfenol aanwezige alkylgroep bevat bij voorkeur 8 tot 35 koolstofatomen en by voorkeur.bevat de alkeen 10 tot 30 koolstofatomen.

10 Zwavelbronnen, die voor de bereiding van molybdenum com plexen van component (a) van de combinatie de voorkeur ver-· dienen zijn zwavel, waterstof sulfide, f osf orpentasulf ide, EgS^., waarin B koolwaterstof, bij voorkeur alkyl met 1 tot 10 koolstof atomen is en x tenminste 3 is,mercaptanen waarin E alkyl 15 met 1 tot 10 koolstofatomen is,anorganische sulfiden en poly-sulfiden, thioaceetamide en thioreum. De zwavelbronnen die het meest de voorkeur verdienen zijn, zwavel*, waterstofsulfide fosforpentasulfide en anorganische sulfiden en polysulfiden.

De polaire promotor, die bij voorkeur wordt gebruikt 20 voor de bereiding van het molybdenumcomplex van component (a) van de onderhavige uitvinding is een promotor, die de wisselwerking tussen de zuren molybdenumverbinding en de basische stikstofverbinding vergemakkelijkt. Een grote verscheidenheid van dergelijke promotors is voor de deskundigen 25 bekend. Gebruikelijke promotors zijn 1,3-propaandiol, 1,4-butaandiol, diethyleenglyool, butylcellosolve, propyleen-glycol, methylcarbitol, ethanolamine, diethanolamine, H-methyl-diethanolamine, dimethylformamide, H-methylaceet-amide, diethylaceetamide, methanol, ethyleenglyeol, di-30 methylsulfoxide, hexamethylfosforamide, tetrahydrofuran en water. De voorkeur verdienen water en ethyleenglyeol, in het bijzonder verdient water de voorkeur.

Terwijl gewoonlijk de polaire promotor gescheiden aan het reactiemengsel wordt toegevoegd, kan de promotor, in 35 het bijzonder in het geval van water, ook aanwezig zijn als een bestanddeel van niet water bevattende uitgangsprodukten of als hydraatwater in de zure molybdenumverbinding, zoals ^^4^6^°7°24*^2^i Hater kan ook als ammoniumhydroxide worden toegevoegd.

40 ' Een werkwijze voor de bereiding van het molybdenum com- 8201414 11 plex van component (a) van de onderhavige uitvinding is de bereiding van een oplossing van het zure molybdenum voor-produkt en een basische stikstof bevattende verbinding, bij voorkeur bij aanwezigheid van een polaire promotor met of 5 zonder verdunningsmiddel. Het verdunningsmiddel wordt in— dien noodzakelijk gebruikt voor het verschaffen van een geschikte viscositeit voor gemakkelijk roeren. Gebruikelijke verdunningsmiddelen zijn smeerolie en vloeibare verbindingen, die alleen koolstof en waterstof bevatten. Desgewenst Ί0 kan ammoniumhydroxyde aan het reactiemengsel worden toegevoegd om een oplossing van ammoniummolybdaat te verschaffen. De reactie wordt uitgevoerd bij een temperatuur vanaf het smeltpunt van het mengsel tot de temperatuur waarbij verhitting onder terugvloeiing plaats heeft. De reactie 15 wordt gewoonlijk uitgevoerd bij atmosferische druk, hoewel desgewenst hogere of' lagere drukken gebruikt kunnen worden. Dit reactiemengsel wordt met een zwavelbron, zoals hiervoor gedefinieerd, behandeld bij een geschikte temperatuur en druk voor de zwavelbron om met de zure molybdenum- en 20 basische stikstofverbindingen te reageren. In sommige gevallen kan verwijdering van water uit het reactiemengsel gewenst zijn voorafgaande aan de voltooiing van de reactie met de zwavelbron.

In het reactiemengsel is de verhouding van de molyb-25 denumverbinding tot de basische stikstofverbinding niet kritisch? echter wordt, wanneer de hoeveelheid molybdenum ten opzichte van het basische stikstof toeneemt de filtratie van het produkt moeilijker. Aangezien de molybdenum-component blijkbaar oligomeriseert, is het doelmatig zo-30 v©öl mogelijk molybdenum toe te voegen als gemakkelijk in de samenstelling kan worden gehandhaafd. Gewoonlijk zal het reactiemengsel 0,01 tot 2,00 atomen molybdenum per basisch stikstofatoom toegevoegd bevatten. Bij voorkeur wordt 0,4 tot 1,0 en het meest bij voorkeur 0,4 tot 0,7 atomen 35 molybdenum per atoom basische stikstof aan het reactiemengsel toegevoegd.

De zwavelbron wordt gewoonlijk aan het reactiemengsel in een zodanige verhouding toegevoegd, dat 0,1 tot 4,0 atomen zwavel per atoom molybdenum verschaft worden. Bij 8201414 12 voorkeur worden 0,5 tot 3,0 atomen zwavel per atoom molybdenum toegevoegd en bet meest bij voorkeur 1,0 tot 2,6 atomen zwavel per atoom molybdenum.

De polaire promotor, die eventueel en bij voorkeur 5 wordt gebruikt, is gewoonlijk aanwezig in een verhouding van 0,1 tot 50 mol promotor per mol molybdenumverbinding. Bij voorkeur 0,5 "bot 25 en het meest bij voorkeur 1,0 tot 15 mol promotor zijn aanwezig per mol molybdenumverbinding. Representatief voor de organische zwavelverbindingen van 10 component (b), die gebruikt kunnen worden in combinatie met het molybdenumcomplex van component (a) zijn organische zwavelverbindingen van het zelfde type zoals gebruikt voor de bereiding van de molybdenumcomplexen, alsmede metaal-dikoolwaterstof -dithiofosfaten, metaal dithiocarbamaten, 15 gefosfozwavelde terpenen en koolwaterstof mono- en disul-fiden.

De metaal- koolwaterstof- dithiofosfat en kunnen worden voorgesteld door de algemene formule 1, waarin R^ en Rg gelijke of verschillende koolwaterstofgroepen zijn die 20 1-tot 18 koolstofatomen en bij voorkeur 2 tot 12 koolstof-atomen bevatten, met inbegrip van groepen zoals alkyl, alkenyl, aryl, aralkyl, alkaryl, en cycloalifatische groepen. Derhalve kunnen de groepen R^ en Rg bij voorbeeld ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec.butyl, 25 n-hexyl, 2-ethylhexyl, ootadeoyl, fenyl, benzyl, butyl-fenyl, oyclohexyl, propenyl, butenyl, etc. zijn.

M is een metaal van groep I van het periodiek systeem, een metaal van groep II van het periodiek systeem, aluminium, tin, kobalt, lood, molybdenum, mangaan of nikkel en 30 m is een geheel getal, dat gelijk is aan de valentie van het metaal M. Bij voorkeur is M zink.

Deze verbindingen kunnen bereid worden door de reactie van een geschikte alcohol of een mengsel van alcoholen met fosforpentasulfide gevolgd door reactie met de geschik-35 te metaalverbinding. Werkwijzen ter bereiding van deze verbindingen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischrif-ten 3.O83.850, 3.102.096, 3.293.181 en 3.489.682.

De-' gef osf ozwavelde terpenen zoals voorgesteld door pineen, dipeneen, allo-ocimeen, enz., zijn een andere 40 groep van dithiofosfaatdiesters, die actieve zwavel donors 82 0 1 4 1 4 13 zijn. Vaa de terpenen verdient het bicyclische pineen de voorkeur. Her gefosfozwavelde terpeen wordt gemakkelijk verkregen door reactie van ongeveer 1 mol diester van di-thiofosforzuur en 1 mol pineen hij een temperatuur van ten-5 minste 100°C, bijvoorbeeld 100°C tot 200°C» De actieve zwa-veldonor, die de voorkeur verdient, kan gekenmerkt worden als de bornylester van dikoolwaterstof (C2-G20^ dithiofos-forzuren (zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.689.258).

10 De metaaldithiocarbaraaten bereid volgens bekende werkwijzen hebben de algemene formule 2, waarin en R^ gelijke of verschillende koolwaterstofgroepen kunnen zijn die 1 tot 30 koolstofatomen en bij voorkeur 1 tot 12 kool-stofatomen bevatten, met inbegrip van groepen zoals alkyl, 15 alkenyl, aryl, aralkyl en alkaryl, M een metaal van de groep bestaande uit alkalimetalen en aardalkalimetalen, aluminium, nikkel, lood, kobalt, molybdenum, mangaan en tin is en n een index is, die overeenkomt met de valentie van I.

20 De koolwaterstofsulfiden kunnen worden voorgesteld door formule 3, waarin R,- en Rg gelijke of verschillende koolwaterstofgroepen zijn, die elk 1 tot 40 koolstofatomen en bij voorkeur 1 tot 20 koolstofatomen bevatten, met inbegrip van groepen zoals alkyl, alkenyl, aryl, aralkyl,alka-25 ryl. Derhalve kunnen de groepen R^ en Rg bijvoorbeeld ethyl, propyl, n-hexyl, decyl, dodecyl, octadecyl, eicosyl, fenyl, benzyl, fenylethyl, butylfenyl, propenyl, butenyl, enz. zijn en is y 1 of 2.

Organische zwavelverbindingen, die bij voorkeur gebruikt 30 kunnen worden in combinatie met het molybdenumcomplex van component (a) zijn metaal-dikoolwaterstof—dithiofosfaten, metaaldithiocarbamaten, gezwavelde alkenen, alkyl- en arylsulfiden, alkyl- en arylpolysulfiden, gezwavelde vetzuren, gezwavelde alkylfenolen, het reactieprodukt van een 35 alkeen en een gezwaveld alkylfenol en gefosfozwavelde terpenen. Het meest de voorkeur verdienen de alkyl- en arylsul-fiden en het reactieprodukt van een alkeen en een gezwaveld alkylfenol.

De smeerolie samenstellingen, die de toevoegsels van 40 de onderhavige uitvinding bevatten, kunnen bereid worden 8201414 u door volgens gebruikelijke technieken de geschikte hoeveelheid van het zwavel bev-attende molybdenumcomplex van component (a) en de 'organische zwavelverbinding van component (b) met een smeerolie te mengen. De keuze van de bijzondere 5 basisolie hangt af van de beoogde toepassing van het smeermiddel en de aanwezigheid van andere toevoegsels. In het algemeen zal de hoeveelheid van de gecombineerde toevoegsels van componenten (a) en (b) variëren van ©,05 tot 15 gew.$ en bij voorkeur van 0,2 tot 10 gew.$.

10 Tot de smeerolie, die bij de onderhavige uitvinding gebruikt kan worden, behoort een grote verscheidenheid koolwaterstof oliën, zoals oliën op nafteenbasis, alkeenbasis en mengsels daarvan alsmede synthetische oliën zoals esters en dergelijke. De smeeroliën kunnen afzonderlijk of in com-15 binatie worden gebruikt en hebben in het algemeen een viscositeit, die varieert van 50 tot 5000 SUS en gewoonlijk van. 100 tot 15000 SUS bij 38°C.

In vele gevallen kan het voordelig zijn concentraten te vormen van de combinatie van toevoegsels binnen, een 20 dragervloeistof. Deze concentraten geven een doelmatige methode voor het hanteren en het. transporteren van de toevoegsels voordat zij verdund en gebruikt worden. De concentratie van de toevoegselcombinatie in het concentraat kan variëren van 0,25 tot 90 gev.fo, hoewel het de voorkeur ver-25 dient een concentratie te handhaven tussen 1 en 50 gew.$.

De eindtoepassing van de smeerolie samenstellingen van de onderhavige uitvinding kan in scheepscylindersmeermiddelen zoals in kruiskopdieselmotoren, cartersmeermiddelen zoals in automobielen en locomotieven, smeermiddelen voor zware 30 machines zoals in staalfabrieken en dergelijke of als vetten voor lagers en dergelijke zijn. Of het smeermiddel vloeibaar of een vaste stof is zal gewoonlijk afhangen van het feit of een verdikkingsmiddel aanwezig is. Tot gebruikelijke verdikkingsmiddelen behoren polyureumacetaten, lithiumstea-35 raat en dergelijke.

Desgewenst kunnen andere toevoegsels in de smeerolie samenstellingen van de onderhavige uitvinding zijn opgenomen. Tot deze toevoegsels behoren anti-oxidatiemiddelen of oxidatieremmers, dispergeermiddelen, roestremmers, anti- 8201414 * * * 15 corrosiemiddelen enzovoort. Eveneens kunnen anti-schuim-middelen, stabilisatoren, anti-vlekmiddelen, hechtmiddelen, druppelpunt verbeteringsmiddelen, antiknarsmiddelen, EP middelen, geurregelingsmiddelen en dergelijke aanwezig 5 zijn*

Voorbeeld I*

Aan een kolf van één liter werden 290 gram van een oplossing met een concentratie van 45 i» in olie van het suo-cinimide bereid uit polyisobutenylbarnsteenzuuranhydride 10 en tetraethyleenpentaamine en met een aantal gemiddelde molecuulgevicht voor de polyisobutenylgroep van ongeveer 980 en 150 ml koolwaterstof verdunningsmiddel toegevoegd.

Het mengsel werd op 65°C verwarmd en 28,8 gram molybdenum-trioxide en 50 ml water werden toegevoegd. De temperatuur 15 werd 30 minuten op 65°C gehouden en in een periode van 55 minuten op 150°C verhoogd. Aan het mengsel werden 7 gram elementaire zwavel en 100 ml koolwaterstof-verdunningsmiddel toegevoegd. Het reactiemengsel werd 45 minuten op ongeveer 155°C onder terugvloeiing gehouden en vervolgens werd de 20 temperatuur op 165° tot 170°C gebracht en daar 2 uren op gehouden. Aan het mengsel werden 50 ml koolwaterstof-ver-dunningsmiddel toegevoegd en het reactiemengsel werd warm door diatomeeënaarde gefiltreerd. Het filtraat werd bij 2,7 kPa bij 160° gedestilleerd, waarbij 316,5 gram produkt 25 verkregen werden, die 6,35 molybdenum, 3,57 % zuurstof, 1,86 stikstof en 2,15 zwavel bevatten.

Voorbeeld II.

Aan een kolf van 3 liter werden 1160 gram van een polyamide bereid uit een carbonzuur met 18 koolstofatomen 30 en tetraethyleenpentamine en die 6,29 $ stikstof bevatte:: en 800 ml koolwaterstof-verdunningsmiddel toegevoegd. Het mengsel werd op 65°C verwarmd en 200 ml water en 116 gram Mo0^ werden toegevoegd. De temperatuur werd tot verwarmen onder terugvloeiing verhoogd, ongeveer 95°C en 4 uren op 35 deze temperatuur gehouden tot de oplossing helder groen werd. Het oplosmiddel werd op maximaal 150°C verwijderd en vervolgens werd het mengsel op 140°C gekoeld en 28 gram zwavel werden toegevoegd. De temperatuur werd in een periode van 15 minuten op 155° 0 verhoogd en 30 minuten op deze 40 temperatuur gehouden. De temperatuur werd opnieuw in 20 8201414 16 minuten op 175°C verhoogd en vervolgens 2 uren op 175 tot 180°C gehouden. Het mengsel werd gekoeld en één nacht be— 1 waard en vervolgens werden 200 ml koolwaterstofoplosmiddel toegevoegd. Het mengsel werd tot op 130°C verhit, door 5 diatomeelnaarde gefiltreerd en vervolgens hij 2,7 kPa en een hodemtemperatuur van 180°C gedestilleerd, waarbij 1282 gram produkt werden verkregen, dat 5»45 $ stikstof, 2,15 7° zwavel, 5>51 f> molybdenum en 5»73 f» zuurstof bevatte» Voorbeeld III.

10 Aan een kolf van 1 liter werden 290 gram van een

Mannich base bereid uit dodeoylfenol, methylamine en formaldehyde en met een alkaliteitswaarde van 110 en die 2,7 f° stikstof bevatte en 200 ml van een koolwaterstofverdun.-ningsmiddel toegevoegd. Het mengsel werd op 65°C verwarmd 15 en 50 ml water en 29 gram molybdenumtrioxide werden toegevoegd. Het mengsel werd 4>5 uren geroerd bij de temperatuur waarbij terugvloeiing plaats heeft, 104° tot 110°C. De oplossing werd doorzichtig donkerbruin en werd vervolgens bij een hodemtemperatuur van 175°C gedestilleerd. Het mengsel 2o werd tot 140°C gekoeld en 7 gram zwavel werden toegevoegd. De temperatuur werd in een periode van 7 minuten op 155°C verhoogd en 30 minuten op deze temperatuur gehouden. Vervolgens werd de temperatuur in een periode van 10 minuten op 180°C verhoogd en 2 uren daarop gehouden. Daarna werd het mengsel gekoeld en één nacht bewaard. De volgende dag 25 werden 100 ml koolwaterstofoplosmiddel toegevoegd. Het mengsel werd op 100°C verhit en door diatomeeenaarde gefiltreerd en daarna bij 180°C en 2,67 kPa gedestilleerd, waarbij 317 gram produkt verkregen werden.

Voorbeeld IV.

30 Aan een kolf van 1 liter, die 300 gram van een met borium behandelde Mannich base bevatte, bereid uit een alkylfenol met 80 tot 100 koolstof atomen, f ormaldehyd'· en tetraethyleenpentamine of triethyleentetraamine of mengsels daarvan en die ureum (amooo 9250) bevatte en 200 ml kool-35 waterstofverbindingsmiddel werden bij 65°C 40 ml water en 25 g MoO^ toegevoegd. Het mengsel werd 4>5 uren geroerd bij verhitting onder terugvloeiing en werd vervolgens bij 165°C gedestilleerd. Ha koelen tot 140°C werden 7 g zwavel toege-4q voegd en werd de temperatuur geleidelijk op 185°C verhoogd, 820.1 4 1 4 17 waarop het mengsel 2 uren werd gehouden. Daarna werden 75 ml koolwaterstofverdunningsmiddel toegevoegd en werd het mengsel door diatomeeënaarde gefiltreerd en daarna bij 2,7 kPa bij 180°C gedestilleerd, waarbij 307 gram produkt wer-5 den verkregen, die 1,04 $ stikstof, 2,53 f0 zwavel, 4,68 molybdenum neutron activering (H.A.), 4,99 <f0 röntgenstraal-fluorescentiespectroscopie (XEF), 2,53 $ zuurstof en 0,22 $ borium bevatte.

Voorbeeld V.

10 Aan een kolf van 3 liter werden 500 g geconcentreerd polyisobutenylbarnsteenzuuranhydride, waarin de polyiso-butenylgroep een aantal gemiddelde moleeuulgewicht van ongeveer 98Ο bezit en 36 g dimethylaminopropylamine toegevoegd. De temperatuur van het reactiemengsel werd op 160°C ver-15 hoogd, 1 uur daarop gehouden en vervolgens bij 2,7 kPa bij 170°C gedestilleerd. Aan dit mengsel werden 350 ml koolwa-terst of verdunningsmiddel , 5° ml water en 29 g Mo0^ toegevoegd. Dit mengsel werd 2 uren bij verhitting onder terug-vloeiing geroerd en vervolgens bij 140°C gedestilleerd om 20 water te verwijderen. Daarna werden 7 gram zwavel toegevoegd en werd het mengsel 2 uren op 180-185°C gehouden. Ha koeling werd extra koolwaterstofverdunningsmiddel toegevoegd en werd het mengsel door diatomeeënaarde gefiltreerd eb vervolgens bij 2,7 kPa bij 180°C gedestilleerd, waarbij 336 g 25 produkt werden verkregen, dat 1,17 i° stikstof, 1,55 zwavel, 3,37 molybdenum (H.A.), 3,31 fo (XEP) en 2,53 fQ zuurstof bevatte.

Voorbeeld 71.

'Aan een kolf van 1 liter, die 290 gram van het in voor-30 beeld I beschreven succinimide en 200 ml koolwaterstofverdunningsmiddel bij 65°C bevatte, werden 50 ml water en 29 g Mo0^ toegevoegd. Het mengsel werd 90 minuten bij verwarming onder terugvloeiing geroerd en werd vervolgens bij 165°G gedestilleerd om water te verwijderen. Ha koeling tot 35 100°C werden 40 g butyldisulfide toegevoegd en werd het mengsel 2,5 uren op 180-185°C verhit. Vervolgens werd een extra hoeveelheid van 100 ml koolwaterstofverdunningsmiddel toegevoegd voordat filtratie door diatomeeënaarde plaats had en werd bij 2,7 kPa en 1S0°C gedestilleerd, waarbij 305 g 40 produkt werden verkregen, dat 1,90 $ stikstof, 0,47 i° zwa- 8201414 18 vel, 6,21$ molebdenum (N.A.), 6,34$ (XEF) en 4,19$ zuurstof (IT.A.) bevatte.

Voorbeeld VII.

Aan een kolf van 1 liter, die 290 g van bet succinimide 5 beschreven in voorbeeld I en 200 ml koolwaterstof verdun.-ningsmiddel bij 75°0 bevatte, werden 50 ml water en 29 g MoO^ toegevoegd. Het mengsel werd 90 minuten onder terug-vloeiing verhit en vervolgens bij 200°C gedestilleerd om water te verwijderen. Na koeling op 100°C werden 19 g thio-10 aceetamide toegevoegd en werd het mengsel geleidelik op 200°C verhit, waarop 45 minuten werd gehouden. Vervolgens werden 150 ml koolwaterstof-verdunningsmiddel toegevoegd en werd het mengsel door diatomeeenaarde gefiltreerd en bij 2,7 kPa bij 180°C gedestilleerd, waarbij een produkt werd verkregen, 15 dat 1,46$ stikstof, 2,05 zwavel, 4>57$ molebdenum (N.A.), 4,70$ (ΧΗΡ) en 2,38$ zuurstof bevatte. Voor het beproeven werd dit produkt met 100 g neutrale smeerolie verdund.

Voorbeeld VIII.

Aan een kolf van 1 liter, die 290 g van een oplossing 20 met een concentratie van 45$ iu olie van het succinimide, bereid uit polyisobutenylbarnsteenzuuranhydride en tetraethy-leenpentamine en een aantal gemiddelde molecuulgewicht voor de polyisobutenylgroep van ongeveer 980 bezat en 200 ml koolwaterstofverdunningsmiddel bij 75°C bevatten, werden 25 50 ml water en 29 g Mo0^ toegevoegd. Het mengsel werd 1,5 uren onder terugvloeiing onder roeren verhit en vervolgens op 187°C verhit om water te verwijderen. Daarna werden 100 ml koolwaterstofverdunningsmiddel en bij 75°C 34 g water bevattend ammoniumpolysulfide (31$ vrije zwavel) toegevoegd. Dit 30 mengsel werd langzaam op 180°C verhit en 2,25 uren daarop gehouden. Daarna werd het mengsel door diatomeeenaarde gefiltreerd en bij 2,7 kPa en 180°C gedestilleerd, waarbij 318 g produkt werden verkregen, dat 1,89$ stikstof, 4j07$ zwavel en 6,16 molebdenum (N.A.) bevatte.

35 Voorbeeld IX.

Aan een kolf van 1 liter, die 290 g van het in voorbeeld I beschreven succinimide en 200 ml koolwaterstof-ver-dunningsmiddel bij 75°C bevatte, werden 50 ml water en 29 g Mo0^ toegevoegd. Het mengsel werd 2,5 uren bij 96-98 C 40 geroerd en daarna bij 191°C gedestilleerd. Na koelen tot 8201414 19 75°O werden 43 ml 1 -butaanthiol toegevoegd en werd het mengsel 14 uren onder terugvloeiing verhit. Het mengsel werd vervolgens hij 2,7 kPa en 180°C gedestilleerd, waarbij 318 g produkt werden verkregen, dat 6,17$· molebdenum (XEF), 5 1,97$ stikstof en 1,05 zwavel bevatte.

^oorbeeld X.

De houdbaarheid tegen oxidatie van smeerolie-samenstel-lingen, die de toevoegselcombinatie bereid volgens de onderhavige uitvinding bevatte, werd volgens een oxidator B 10 proef onderzocht. Volgens deze proef wordt de houdbaarheid van olie gemeten door de tijd in uren vereist voor het verbruik van 1 liter zuurstof door 100 g van de proefolie bij 171°C. Bij de feitelijke proef worden 25 g olie gebruikt, en worden de resultaten gecorrigeerd voor monsters van 100 g. 15 De katalisator, die gebruikt wordt in een hoeveelheid van 1,38 cm^ per 100 cm^ olie bevat een mengsel van oplosbare zouten, die 95 dpm koper, 80 dpm ijzer, 4,8 dpm mangaan, 1100 dpm lood en 49 4pm tin verschaffen. De resultaten van deze proef zijn vermeld als uren tot verbruik van 1 liter 20 zuurstof en is een maat voor de bestandheid tegen oxidatie van de olie.

De onderzochte formulering A bevatte in een neutrale smeerolie 30 mmol/kg basisch magnesiumsulfonaat, 20 mmol/kg basisch gezwaveld calciumalkylfenaat, 3,5$ van 50$ concen-25 traat van polyisobutenyl-succinimide en 5,5$ polymethacry-laat 7.1. verbeteringsmiddel.

De onderzochte formulering B bevatte in een neutrale smeerolie 1,5$ van een 50$ concentraat van een polyisobu-thenylsuccinimide, 8 mmol/kg di-alkylzinkdithiofosfaat 30 uit sec.butanol en methylisobutylcarbinol, 30 mmol/kg foasisch magnesiumsulfaat, 20 mmol/kg basisch gezwaveld calciumalkylfenaat en 5,5 polymethacrylaat 7.1. verbeteringsmiddel.

Formulering C bevatte alleen een zware kleurloze olie.

8201414 20

Tabel A

Tijd in uren voor verbruik van 1 liter zuurstof per 100 gram olie.

Formulering A uren 5 4 mmol/kg molybdenum-complex van voorbeeld I 8,9 4 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld 1+1$ gezwaveld te-' trapropyleenfenol 9>5 10 4 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I + 1$ didodecylsulfide 13?8

Formulering B

6 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I 10,5 15 6 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I + 0,5$ gezwaveld ge—

G

kraakt wasalkeen ( 15-18) 10,9 6 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I + 0,5$ didecylsulfide 11,1 20 5 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I +- 0,5$ didocylsulfide 14 6 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I + 0,5 reactieprodukt van

Q

gezwaveld gekraakt wasalkeen ( 15-18) 25 en gezwaveld tetrapropyleenfenol _ 12,7 6 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I + 0,5$ difenylsulfide 15?8 6 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I + 0,5 dilaurylthiodipropionaat 12,7

30 Formulering C

20 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I 3?75 100 mmol/kg didodecylsulfide 0,35 8201414 21 urea 20 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld 1+100 mmol/kg dido- decylsulfide 20 5 Op soortgelijke wijze wordt, wanneer de molybdenum- complexen van de voorbeelden II t/m IX gesubstitueerd worden voor bet molybdenumcomplex van voorbeeld I bij de voorafgaande proef, de bestandbeid tegen oxidatie van de olieformuleringen, die de combinaties van de onderhavige 10 uitvinding bevatten, vergroot in vergelijking met de olie-formuleringen, die de toevoegselcombinatie niet bevatten.

Yoorbeeld XI.

Geformuleerde oliën,die de toevoegsels vermeld in tabel II bevatten, werden bereid en onderzocht volgens een 15 volgorde IIID proefmethode (volgens ASTM Special Technical Publication 315Ξ). De formuleringen werden bereid door elk van de componenten direkt aan de olie onder roeren toe te voegen.

Set doel van de proef is het effect vast te stellen van 20 de toevoegsels op de oxidatiesnelheid van de olie in een motor met inwendige verbranding bij relatief hoge temperaturen (ongeveer een temperatuur van 149°C voor de oliemassa gedurende de beproeving).

Bij deze proef werd een Oldsmobile 350 CID motor onder 25 de volgende omstandigheden gebruikt:

Proeven bij 3.000 omwentelingen per minuut/max. proef-duur gedurende 64 uren en een belasting van 45,36 kg?

Lucht/brandstof36 verhouding = 16,5/1, onder toepassing* GME referentie brandstof (loodhoudend)j 30 Tijdsduur = 31° BTDCj

Olietemperatuur = 149°Cj

Zoelvloeistoftemperatuur in = 113°C - uit 118°C; 76, 2 om water tegendruk op ventilatorj stroomsnelheid van het koelmiddel in de mantel =217 l/minj 35 Stroomsnelheid van tuimelaar koelmiddel = 11,4 l/minj

De vochtigheid dient op 80 druppels 1^0 te worden gehouden;

De geregelde luchttemperatuur = inlaat 3 26,7°C;

Lekgas (blowby) afvoer warmtewisselaar op 37,8°C.

820 1 4 1 4 t 22

De doelmatigheid ran het toevoegsel wordt na 64 uren gemeten als de viscositeitstoename. De vergelijkingen werden uitgevoerd in een geformuleerde neutrale hasisolie die 30 mmol/kg van een calciumsulfonaat, 20 mmol/kg van een 5 caloiumfenaat en 5»5$ van een polymethacrylaat V.I. ver-beteringsmiddel bevat.

Tabel B

Formulering f0 Viscositeit Toename na 40 h. na 64 h.

10 8 mmol/kg zinkdithiofosfaat van te viskeus om te vis- sec.butanol en methylisobutyl- te meten keus om -oarbinol -fce meten 3 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld 1+8 mmol/kg zink-dithiofosfaat van sec.butanol en methylisobutylcarbinol 120 2914 3 mmol/kg molybdenumcomplex van voorbeeld I + 0,5$ reactiepro— dukt van gezwaveld gekraakt

Q

20 wasalkeen ( 15-18) en gezwaveld tetrapropyleenfenol + 8 mmol/kg zinkdithiofosfaat van sec.butanol en methylisobutylcarbinol 44 182 820 1 4 1 4

Claims (16)

1. Smeexolietoevoegsel, dat een combinatie bevat van (a) een in olie oplosbaar, zwavel "bevattend molybdenum complex bereid door (l) omzetting van een zure molybdenumver-5 binding dn een basische stikstofverbinding gekozen uit de groep bestaande uit sucoinimide, carbonzuuramide, Mannich* base, fosfonamide, thiof osf onantide, fosforamide, dispergerend werkende middelen voor het verbeteren van de viscositeits-index of mengsels daarvan onder vorming van molybdenum- 10 complex, waarin 0,01 tot 2 atomen molybdenum per basisch stikstofatoom aanwezig zijn en (2) omzetting van dit complex met een zwavel bevattende verbinding in een hoeveelheid om 0,1 tot 4 atomen zwavel per atoom molybdenum te verschaffen en 15 (b) een in olie oplosbare organische zwavelverbinding of mengsels daarvan,waarin de organische zwavelverbinding van component (b) aanwezig is in een hoeveelheid van 0,02 tot 10 gewichtsdelen per gewichtsdeel van het zwavel bevattende molybdenumcomplex.

2. Toevoegsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de zwavelverbinding van component (b) gekozen is uit de groep bestaande uit een metaal-dikoolwaterstof-dithiofos-faat, een metaaldithiocarbamaat, gezwavelde alkenen, alkyl-en arylsulfiden, alkyl- en arylpolysulfiden, gezwavelde 25 carbonzuren, gezwavelde alkylfenolen, het reactieprodukt van een alkeen en een gezwaveld alkylfenol en gefosfozwa-velde terpenen of mengsels daarvan.

3. Toevoegsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de zwavelverbinding gekozen is uit de groep bestaande 30 uit gezwavelde alkenen, alkyl- en arylsulfiden, gezwavelde-alkylfenolen en het reactieprodukt van een alkeen en een gezwaveld alkylfenol.

4. Toevoegsel volgens conclusie 1' to't 3» met het kenmerk, dat de gebruikte zwavelbron voor de bereiding van het 35 molybdenumcomplex van component (a) zwavel, waterstofsulfiden, fosforpentasulfide, RgS^ waarin R een koolwaterstof-groep is en x tenminste 2 is, anorganische sulfiden of anorganische polysulfiden, thioaceetaaide, thioareum, mercap-tanen met de formule RSH, waarin S een koolwaterstofgroep 40 is of een zwavel "bevattende anti-oxidatiemiddel is. 8201414 m

5* Toevoegsel volgens conclusie 4j met het kenmerk, dat de gebruikte zwavelbron voor de bereiding van het molyb-denumcomplex van component (a) zwavel, waterstofsulfide, f osf orpentasulf ide, EgS^., wa>arin E een koolwaterstof groep 5 met 1 tot 4 koolstofatomen is en x tenminste 3 is, anorganische sulfiden of anorganische polysulfiden, thioaceet-amide, thioureum of ESH, waarin E een alkylgroep met 1 tot 40 koolstofatomen is en de zure molybdenumverbinding molyb-denumzuur, molybdenumtrioxide en ammoniummolybdaat is.

6. Toevoegsel volgens conclusie 5» met het kenmerk, dat de gebruikte zwavelbron voor de bereiding van het molybdenumcomplex van component (a) zwavel, waterstofsulfide, ESH, waarin E een alkylgroep met 1 tot 10 koolstofatomen is, fosforpentasulfide of (ïïïl )-S f, waarin x' tenminste 1 15 is, is, en de zure jnolybdenumverbinding molybdenumzuur molybdenumtrioxide of ammoniummolybdaat is en waarbij de basische stofverbinding een suocinimide, carbonzuuramide, koolwaterstof of Mannich base is,

7· Toevoegsel volgens conclusies 1 tot 6, met het ken-20 merk, dat de basische stikstofverbinding een koolwaterstof-succinimide met 24 tot 350 koolstofatomen, een carbonzuuramide of een Mannich base bereid uit een alkylfenol met 9 tot 200 koolstofatomen, formaldehyde en een amine is.

8. Toevoegsel volgens conclusie 1 tot 7, met het ken-25 merk, dat de basische stikstofverbinding een polyisobutenyl- succinimide is, bereid uit polyisobuteenylbarnsteenzuur-anhydride en tetraethyleenpentamine of triethyleentetra-amine.

9. Toevoegel volgens conclusie 7> met het kenmerky 30 dat de basische stikstofverbinding een carbonzuuramide is 2 bereid uit 1 of meer carbonzuren met de formule E C00H, of een derivaat daarvan, dat na reactie met een amine een car- 2 bonzuuramide geeft, waarin E een alkylgroep met 12 tot 350 koolstofatomen of een alkenylgroep met 12 tot 350 kool-35 stofatomen is en een koolwaterstofpolyamine.

10. Olietoevoegsel volgens conclusie 9* met het kenmerk. 2 dat E alkyl met 12 tot 20 koolstofatomen of alkenyl met 12 tot 20 koolstofatomen is en het koolwaterstofpolyamine tetraethyleenpentamine of triethyleentetraamine is.

11. Olietoevoegsel volgens conclusie 6, met het ken- 8201414 merk, dat de basische stofverbinding een Mannich base is bereid uit dodecylfenol, formaldehyd en methylamine.

12. Toevoegsel volgens conclusie 9» met bet kenmerk, dat de basische stikstofverbinding een Mannich base is be-5 reid uit een alkylfenol met 80 tot 100 koolstofatomen in de alkylgroep, formaldehyd en triethyleentetraamine of tetraethyleenpentaamine of mengsels daarvan.

13* Olietoevoegsel volgens conclusie 1, dat een combinatie bevat van (a') een in olie oplosbaar zwavel bevattend 10 molybdenumcomplex bereid door (1) omzetting van een koolwaterstof succinimide met 24 tot 350 koolstofatomen en een zure molybdenumverbinding gekozen uit de groep bestaande uit molybdenumzuur, molybdenumtrioxide en ammoniummolybdaat en (2) omzetting van dit complex met een zwavelverbinding 15 gekozen uit de groep bestaande uit zwavel en waterstofsulfide en (b) een in olie oplosbare organische zwavelverbinding gekozen uit de groep bestaande uit een alkyl-.of aryl-sulfide, het reactieprodukt van een alkeen en gezwaveld alkylfenol en gezwaveld polyalkeen. 20

14* Olietoevoegsel volgens conclusie 13» met het ken merk, dat het koolwaterstofsuccinimide een polyisobutenyl-succinimide is bereid uit polyisobutenylbarnsteenzuur anhydride en tetraethyleenpentaamine of triethyleentetraamine en de gebruikte zwavelbron voor de bereiding van het molyb- 25 denumcomplex zwavel is.

15· Smeeroliesamenstelling, met het kenmerk, dat de samenstelling een olie van smeringsviscositeit heeft en 0,05 tot 15 gew.$ van het toevoegsel volgens conclusie 1 bevat.

16. Geconcentreerde smeeroliesamenstelling, met het kenmerk, dat de samenstelling een olie van smeringsviscositeit en 15 tot 90 gew.$ van het produkt volgens conclusie 1 bevat. 8201414