NL8204031A - Werkwijze voor het verminderen van het remgeluid bij in olie ondergedompelde schijfremmen. - Google Patents

Description

, N.O. 31419 1

Werkwijze voor het verainderen van het remgeluid bij in olie ondergedompelde schijfremmen_

De uitvinding heefc betrekking op smeeroliesamenstellingen, in het bijzonder smeeroliesamenstellingen, die bruikbaar zijn als functionele vloeistoffen in koppeling, hydraulische vloeistoffen en/of smering van ten opzichte van elkaar bewegende onderdelen vereisende systemen. Meer 5 in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op functionele vloeistoffen ten gebruike bij het smeren van zware machinerie, in het bijzonder tractors met een hoog uitgangsvermogen, en op het verainderen van het remlawaai daarin.

Het gebruik van zware machinerie, zoals een tractor heeft, de 10 vraag naar smeermlddelsamenstelllngen met zeer goede gebruikseigen- schappen doen toenemen. Mbderne tractors bezitten vele bekrachtigde onderdelen, zoals stuurbekrachtiging en rembekrachtiging. Bekrachtigde remmen zijn bij voorkeur van het schijf-type, omdat zij een grotere remcapaciteit bezitten. De schijfremmen, die de voorkeur verdienen, 15 zijn de remmen van het natte type, die ondergedompeld zijn in een smeermiddel en daarom van slik en vuil zijn afgesloten.

Dergelijke remmen lijden echter aan ten minste §en probleem, name-lijk het snerpen of gillen van de remmen. Dit verschijnsel is een zeer onaangenaam geluid, dat optreedt bij het afremmen. Vroeger heeft men 20 voor het verainderen van het snerpen aan de remsmeeraiddelsamenstelling wrijvingsmodificeeraiddelen, zoals dioleylwaterstoffosfiet, toegevoegd. Smeermlddelsamenstelllngen, die dit toevoegsel bevatten, lijden aan de neiging zeer snel te worden verbrulkt, in het bijzonder bij hoge tempe-ratuur.

25 Een verdere complicatle bij het elimineren van het snerpen van de remmen is de wens dezelfde functionele vloeistof niet alleen voor het smeren van de remmen te gebruiken, maar eveneens voor het smeren van andere tractoronderdelen, zoals de hydraulische en mechanische kracht-afnemers, de versnellingsbak, tussendrijfwerken en legers van de trac-30 tor en dergelijke. De functionele vloeistof moet als een smeermiddel, een krachtoverbrengend middel en als een warmtetransportmedium funge-ren. Het is moellijk een samengestelde vloeistof te verkrijgen, die zonder snerpen van de remmen aan al deze behoeften voldoet.

Het Amerikaanse octrooischrift no. 3.151.077 leert het gebruik van 35 geborateerde enkelvoudig geacyleerde trimethylolalkanen als motorbrand-stof- en smeerolie-additieven. Deze additieven verainderen, naar wordt gesteld, het optreden van oppervlakte-ontsteking in een inwendige ver- 8204031 »* 2 brandingsmotor en voorkomen ophoping van carburaCorafzettingen.

Het Amerikaanse octrooischrift no. 2.795.548 beschrijft het ge-bruik van smeeroliesamenstellingen, die geborateerde 1,2-alkaandiolen bevatten. De oliesamenstellingen worden gebruikt in het carter van een 5 inwendlge verbrandingsmotor om de oxydatle van de olie en corrosie van de metalen onderdelen van de motor te vermlnderen.

Volgens de uitvinding werd nu gevonden, dat in olie oplosbare geborateerde 1,2-alkaandiolen met de formule 1, waarin R een alkylgroep met 8 tot 28 koolstofatomen is, als geschikte wrijvingsmodificeermidde-10 len fungeren, die, indien toegevoegd aan een smeerolie, goede snerpen tegengaande eigenschappen vertonen.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werk-wijze voor het vermlnderen van het snerpen bij het remmen tussen in olie ondergedompelde schijfremmen door de met elkaar in contact komende 15 oppervlakken van de remmen te smeren met een samenstelling, die uit een overwegende hoeveelheid van een smeerolie bestaat, welke een effectieve hoeveelheid voor het vermlnderen van het snerpen van een geborateerd 1.2- alkaandiol met de formule 1 bevat.

De bij de uitvinding te gebruiken geborateerde alkaan-l,2-diolen 20 met de formule 1 zijn verbindingen, die 10 tot 30, bij voorkeur 10 tot 20 koolstofatomen bevatten. Een enkele, door het aantal koolstofatomen gedefinieerde verbinding kan worden gebruikt, zoals geborateerd decaan- 1.2- diol, geborateerd octadecaan-l,2-diol, geborateerd eicosaan-1,2-diol, geborateerd tricontaan-l,2-diol en dergelijke, maar een mengsel 25 van verscheidene verbindingen met een verschillend aantal koolstofatomen verdient de voorkeur. Typische mengsels omvatten de geborateerde 1.2- diolen van alkanen met 10 tot en met 30 koolstofatomen, de geborateerde 1,2-diolen van alkanen met 12, 14, 16, 18 en 20 koolstofatomen, de geborateerde 1,2-diolen van alkanen met 15 tot en met 20 koolstofa- 30 tomen, de geborateerde 1,2-diolen van alkanen met 15 tot en met 18 koolstofatomen, de geborateerde 1,2-diolen van alkanen met 20 tot en met 24 koolstofatomen, de geborateerde 1,2-diolen van alkanen met 24, 26 en 28 koolstofatomen en dergelijke.

De geborateerde 1,2-alkaandiolen met een lange keten worden bereid 35 door boratering van een 1,2-alkaandiol met een lange keten met de formule 2, waarin R de bovenstaand gedefinieerde betekenis bezit, met een stoechiometrische hoeveelheid boorzuur onder verwijdering van het reac-tiewater door azeotrope destillatie. De reactie verloopt, naar wordt aangenomen, volgens het schema van de figuur, waarin R een alkylgroep 40 met 8 tot 28 koolstofatomen is.

8204031 ' · 4 3

De omzetting kan worden ultgevoerd bij een temperatuur in het tra-ject van 60eC tot 135°C bij aanwezigheid van elk geschikt organisch op-losmiddel, zoals methanol, benzeen, xylenen, tolueen, neutrale olie en dergelijke. Indien het oplosmlddel nlet een azeotroop met water vormt, 5 wordt een voldoende hoeveelheid van een azeotroop vormend middel opge-nomen om het water als azeotroop te verwijderen.

De voor de uitvinding gebruikte diolen zijn in de handel verkrijg-baar of worden op eenvoudige wijze volgens op dit gebied algemeen be-kende methoden bereid uit het overeenkomstige α-alkeen. Zo wordt het 10 alkeen bijvoorbeeld eerst met een perzuur, zoals perazijnzuur, of water stofperoxide plus mierezuur tot omzetting gebracht onder vorming van een 1,2-epoxyalkaan, dat gemakkelijk onder katalyse met zuur of base gehydrolyseerd wordt tot het alkaan-1,2-diol. Volgens een andere metho-de wordt het alkeen eerst gehalogeneerd tot een 1,2-dihalogeenalkaan, 15 dat vervolgens gehydrolyseerd wordt tot een alkaan-1,2-diol door eerst met natriumacetaat en vervolgens met natriumhydroxide om te zetten.

α-Alkenen worden verkregen door thermisch kraken van wassen. Dit proces levert alkenen met alle aantallen koolstofatomen. α-Alkenen met een even aantal koolstofatomen worden bereid volgens de algemeen beken-20 de etheen-"aangroeiings"-reactie. Alkenen, die volgens Sen van deze methoden worden verkregen, bezitten in hoofdzaak een lineaire structuur met weinig of geen vertakking. Lineaire alkenen zijn de alkenen, die de voorkeur verdienen voor de omzetting in alkaan-1,2-diolen.

De smeermiddelsamenstellingen, die bij de werkwijze volgens de 25 uitvinding worden gebruikt, bevatten een overwegende hoeveelheid van een smeerolie en ongeveer 0,1 tot 5,0 gew.% van het geborateerde 1,2-alkaandiol met de formule 1, bij voorkeur 0,5 tot 2 gew.%, betrokken op het gewicht van de totale samenstelling. De optimale hoeveelheid van een geborateerd 1,2-alkaandiol binnen deze grenzen zal enigszins wisse-30 len afhankelijk van de basisolie en andere in de olie aanwezige addi-tieven.

Additiefconcentraten vallen eveneens binnen het kader van de uitvinding. In de additieconcentraatvorm is het geborateerde 1,2-alkaandiol aanwezig in een concentratie van 5 tot 50 gew.%.

35 De smeermiddelsamenstellingen worden bereid door de geschikte hoe veelheid van het gewenste geborateerde 1,2-alkaandiol onder toepassing van gebruikelijke technieken met de smeerolie te mengen. Indien concen-traten worden bereid, wordt de hoeveelheid smeerolie beperkt, maar evenwel tot een voldoende hoeveelheid om de vereiste hoeveelheid gebo-40 rateerd 1,2-alkaandiol op te lossen. In het algemeen zal het concen- 8204031 ) * 4 traat een voldoende hoeveelheid geborateerd 1,2-alkaandiol bevatten om een latere verdunnlng met verdere smeerolie in een 1- tot 10-voudige hoeveelheid mogelijk te maken.

De smeerolie, die bii de uitvoering van de uitvlnding kan worden 5 gebruikt, oravat zeer verschillende koolwaterstofoliBn van synthetische of natuurlijke herkomst, zoals naftenische, paraffinische en gemengde basisoliBn, zoals verkregen worden bij het raffineren van ruwe olie. Andere smeeroliBn, die verkregen worden uit leiolie, teerzanden of steenkool, zijn eveneens bruikbaar. De smeeroliBn ku^ne" afzonderlijk 10 of gemengd, voorzover mengbaar, worden gebruikt. De smeeroliBn bezitten in het algemeen een viscoslteit van 50 tot 5000 SUS (Saybolt Universal Seconds) en gewoonlijk van 100 tot 1500 SUS bij 37,8eC. De oliBn, die de voorkeur verdienen, hebben een SAE getal binnen het traject van 10 tot 40 en bezitten een paraffinische structuur.

15 Bij sommige tractorsystemen, waarbij de remvloeistof in een afzon- derlijke oliebak wordt gehouden, is de samenstelling van koolwaterstof-olie en geborateerd 1,2-alkaandiol volgens de uitvinding een voldoende smeermiddel en kan deze als zodanig worden gebruikt. Bij de meer ge-bruikelijke tractorsystemen, die een gemeenschappelijke oliebak voor 20 alle functionele vloeistoffen, bijvoorbeeld het smeermiddel voor de versnellingsbak, de hydraulische vloelstof en dergelijke, bezitten, wordt de smeerolie met een reeks addltieven gemengd. Deze additieven omvatten anti-oxydantia, detergentia, dispergentia, roestwerende midde-len, schuiminhibitors, corrosie-inhibitors, slijtage-werende middelen, 25 middelen voor het verbeteren van de viscositeitsindex (VI), wrijving-regelende middelen, elastomeer zwelmiddelen, extreme druk (EP) additieven, gietpunt verlagende middelen en metaaldesactiveermiddelen. A1 deze additieven zijn op het smeeroliegebied algemeen bekend.

De additieven, die bij voorkeur kunnen worden toegevoegd aan de 30 smeeroliBn, waaraan de geborateerde 1,2-alkaandiolen met de formule 1 worden toegevoegd, zijn de in olie oplosbare detergentia, zoals de al-kalimetaal- of aardalkalimetaal-koolwaterstofsulfonaten, of de alkali-metaal- of aardalkalimetaalfenolaten of mengsels daarvan, extremen drukadditieven, zoals de dikoolwaterstofdithiofosfaatzouten van metaal 35 van groep II, en dispergentia, zoals de alkenylsuccinimiden of -succi-naten of mengsels daarvan.

De alkalimetaal- of aardalkalimetaal-koolwaterstofsulfonaten kunnen hetzij petroleumsulfonaten, synthetisch gealkyleerde aromatische sulfonaten of alifatische sulfonaten zijn, zoals die, welke uit poly-40 isobuteen worden verkregen. E§n van de belangrijkste functies van de 8204031 v * « 5 sulfonaten is het fungeren als een detergens en dispergens. Deze sulfcilia ten zijn volgens de stand der techniek algemeen bekend. De koolwater-stofrest moet een voldoend aantal koolstofatomen bezitten om het sul-fonaatmolecuul in olle oplosbaar te maken. Bij voorkeur bezit het kool-5 waterstofgedeelte ten minste 20 koolstofatomen en kan het aromatisch of alifatisch zijn, hoewel het gewoonlijk een alkylaromaatstructuur bezit.

Voor het gebruik verdienen in het bijzonder calcium-, magnesium- of ba-riumsulfonaten, die een aromatisch karakter bezitten, de voorkeur.

Bepaalde sulfonaten worden meestal bereid door sulfonering van een 10 aardoliefractie met aromatische groepen, gewoonlijk mono- of dialky1-benzeengroepen, gevolgd door het vormen van het metaalzout van het sul-fonzuurmateriaal. Andere uitgangsmaterialen, die voor het bereiden van deze sulfonaten worden gebruikt, zijn synthetisch gealkyleerde benzenen en alifatlsche koolwaterstoffen, die bereid worden door polymerisatie 15 van een alkeen of alkadi'den, bijvoorbeeld een polyisobutenylgroep, die bereid wordt door polymerisatie van isobuteen. De metaalzouten worden direkt of door dubbele omzetting volgens algemeen bekende methoden ge-vormd.

De sulfonaten kunnen neutraal of overbasisch met basegetallen tot 20 ongeveer 400 of meer zijn. Kooldioxide is het meestal toegepaste mate-riaal voor het bereiden van de basische of overbasische sulfonaten.

Mengsels van neutrale en overbasische sulfonaten kunnen worden toege-past. De neutrale sulfonaten worden gewoonlijk in zodanige hoeveelheid gebruikt, dat 5 tot 25 mmol sulfonaat per kilogram van de totale samen-25 stelling wordt verschaft. Bij voorkeur zijn de neutrale sulfonaten aan-wezig in een hoeveelheid van 10 tot 20 mmol per kilogram van de totale samenstelling en zijn de overbasishe sulfonaten aanwezig in een hoeveelheid van 50 tot 200 mmol per kilogram van de totale samenstelling.

De fenolaten voor het gebruik bij de uitvinding zijn de gebruike-30 lijke produkten, die de alkalimetaal- of aardalkalimetaalzouten van gealkyleerde fenolen zijn. Εέη van de functies van de fenolaten is te fungeren als een detergens en dispergens. De fenolen kunnen enkelvoudig of meervoudig gealkyleerd zijn.

Het alkylgedeelte van het alkylfenolaat is aanwezig om aan het fe-35 nolaat oplosbaarheid in olie te verlenen. Het alkylgedeelte kan uit in de natuur voorkomende of synthetische bronnen worden verkregen. In de natuur voorkomende bronnen omvatten aardoliekoolwaterstoffen, zoals witte olie en was. Het koolwaterstofgedeelte is, doordat het van aard-olie is afgeleid, een mengsel van verschillende koolwaterstofresten, 40 waarvan de specifieke samenstelling afhankelijk is van het bepaalde 8204031 6 ' * oliemateriaal, dat als uitgangsmateriaal werd gebrulkt. Geschikte syn-Chetische bronnen omvatten diverse in de handel verkrijgbare alkenen en alkaanderivaten, die bij omzetting met het fenol een alkylfenol leve-ren. Geschikte verkregen resten zijn butyl-, hexyl-, octyl-, decyl-, 5 dodecyl-, hexadecyl-, eicosyl-, tricontylgroepen en dergelijke. Andere geschikte synthetische bronnen van de alkylgroepen zijn alkeenpolyme-ren, zoals polypropeen, polybuteen, polyisobuteen en dergelijke.

De alkylgroep kan een rechte of een vertakte keten bezitten en verzadigd of onverzadlgd zijn (indien onverzadigd bevat deze bij voor-10 keur niet meer dan 2 en in het algemeen niet meer dan 1 plaats van al-kenische onverzadiging). De alkylgroepen zullen in het algemeen 4 tot 30 koolstofatomen bevatten. Indien het fenol door έέη alkylgroep is ge-substitueerd, dient de alkylgroep in het algemeen ten minste 8 koolstofatomen te bevatten. Het fenolaat kan desgewenst worden gesulfu-15 reerd. Het kan hetzij neutraal hetzij overbasisch zijn en, indien over-basisch, zal het een basegetal tot 200 tot 300 of meer bezitten. Meng-sels van neutrale en overbasische fenolaten kunnen worden toegepast.

De fenolaten zijn gewoonlijk in zodanige hoeveelheid in de olie aanwezig, dat zij 10 tot 60 mmol fenolaat per kilogram van de totale 20 samenstelling verschaffen. Bij voorkeur zijn de neutrale fenolaten aanwezig in 20 tot 50 mmol per kilogram van de totale samenstelling en zijn de overbasische fenolaten aanwezig in 50 tot 200 mmol per kilogram van de totale samenstelling. Als metalen verdienen calcium, magnesium, strontium of barium de voorkeur.

25 De gesulfureerde aardalkalimetaalalkylfenolaten kunnen eveneens worden gebruikt. Deze zouten worden volgens diverse methoden verkregen, zoals behandeling van het neutraliseringsprodukt van een aardalkalime-taalbase en een alkylfenol met zwavel. Op geschikte wijze wordt de zwa-vel in elementaire vorm aan het neutraliseringsprodukt toegevoegd en 30 bij verhoogde temperaturen tot omzetting gebracht onder vorming van het gesulfureerde aardalkalimetaalalkylfenolaat.

Indien tijdens de neutraliseringsreactie meer aardalkalimetaalbase wordt toegevoegd dan noodzakelijk is voor het neutraliseren van het fenol wordt een basisch gesulfureerd aardalkalimetaalalkylfenolaat ver-35 kregen. Zie bijvoorbeeld het in Amerikaans octrooischrift no. 2.680.096 beschreven proces. Extra basiciteit kan worden verkregen door toevoe-ging van kooldioxide aan het basische gesulfureerde aardalkalimetaalal-kylfenolaat. De overmaat aardalkalimetaalbase kan na de sulfurerings-trap worden toegevoegd, maar wordt op geschikte wijze tegelijkertijd 40 met de aardalkalimetaalbase voor het neutraliseren van het fenol toege- 8204031 ' * 7 voegd.

Kooldioxide is het meestal gebruikte materiaal voor het bereiden van de basische of "overbasische" fenolaten. Een methode, waarbij basi-sche gesulfureerde aardalkalimetaalalkylfenolaten worden bereid door 5 toevoeging van kooldioxide, is beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrlft no* 3.178*368.

De zouten van dikoolwaterstofdithiofosforzuur en metaal van groep II vertonen afbraak en oxydatie tegengaande en thermisch stabiliserende eigenschappen. De zouten van dithiofosforzuren en metalen van groep II 10 zijn vroeger reeds beschreven. Zie bijvoorbeeld Amerikaans octrooi-schrift no. 3.390.080, kolommen 6 en 7, waarin deze verbindingen en de bereiding ervan in het algemeen zijn beschreven. Op geschikte wijze be-vatten de zouten van de dikoolwaterstofdithiofosforzuren en metaal van groep II, die bruikbaar zijn in de smeeroliesamenstelling volgens de 15 ultvinding, ongeveer 4 tot ongeveer 12 koolstofatomen in elk van de koolwaterstofresten, die gelljk of verschillend kunnen zijn en die aro-matische, alkyl- of cycloalkylgroepen kunnen zijn. Koolwaterstofresten, die de voorkeur verdienen, zijn alkylgroepen met 4 tot 8 koolstofatomen, zoals bijvoorbeeld butyl-, isobutyl-, sec.butyl-, hexyl-, isohe-20 xyl-, octyl-, 2-ethylhexylgroepen en dergelijke. De voor het vormen van deze zouten geschikte metalen zi1n barium, calcium, strontium, zink en cadmium, waarvan zink de voorkeur verdient.

Bij voorkeur beantwoordt het zout van een dikoolwaterstofdithio-fosforzuur en een metaal van groep II aan de formule 3, waarin R£ en 25 R3 elk onafhankelijk van elkaar koolwaterstofresten voorstellen, zoals bovenstaand beschreven, en een metaalkation van groep II voor-stelt, zoals bovenstaand beschreven.

De dithiofosforzuurzouten zijn in de smeeroliesamenstelling aanwe-zig in een effectleve hoeveelheid om afbraak en oxydatie van de smeer-30 olie te voorkomen. De hoeveelheid bedraagt bij voorkeur ongeveer 3 tot 30 mmol dithlofosforzuurzout per kilogram van de totale samenstelling.

In het bijzonder verdient het de voorkeur, dat het zout aanwezig is in een hoeveelheid van ongeveer 15 tot 20 mmol per kilogram van de totale smeeroliesamenstelling.

35 Het alkenylsuccinimide of -succinaat of mengsel daarvan is onder andere aanwezig om als dispergens te fungeren en de vormine van afzet-tingen te voorkomen. De alkenylsuccinimiden en -succinaten zijn op dit gebied algemeen bekend. De alkenylsuccimiden zijn het omzettingsprodukt van een door een polyalkeenpolymeer gesubstitueerd barnsteenzuuranhy-40 dride met een amine, bij voorkeur een polyalkyleenpolyamine, en de al- 8204031 8 kenylsuccinaten zljn het omzettingsprodukt van een door een polyalkeen-polymeer gesubstitueerd barnsteenzuuranhydride met eenwaardige of meer-waardige alcoholen, fenolen en naftolen, bij voorkeur een meerwaardige alcohol, die ten minste drle hydroxylgroepen bevat. De door polyalkeen-5 polymeer gesubstltueerde barnsteenzuuranhydriden worden verkregen door omzetting van een polyalkeenpolymeer of derivaat daarvan met malelne-zuuranhydride. Het zo verkregen barnsteenzuuranhydride wordt met de amine- of hydroxyverblnding omgezet. De berelding van de alkenylsuecin-imiden Is op vele plaatsen In de literatuur beschreven. Zle bijvoor-10 beeld Amerikaanse octroolschriften no's 3.390.082, 3.219.666 en 3.172.892, waarvan de beschrijving door de vermelding ervan als hler ingelast wordt beschouwd. De berelding van de alkenylsuccinaten is eveneens in de literatuur beschreven. Zle bijvoorbeeld Amerikaanse oc-trooischriften no's 3.381.022 en 3.522.179, waarvan de beschrijving 15 door de vermelding ervan als hier ingelast wordt beschouwd.

Bijzonder goede resultaten kunnen worden verkregen met de smeer-oliesamenstellingen volgens de ultvinding, indien het alkenylsuccinimi-de of -succinaat een door polylsobuteen gesubstitueerd barnsteenzuuranhydride van een polyalkyleenpolyamine respectievelijk meerwaardige al-20 cohol is.

Het polylsobuteen, dat voor het bereiden van het door polyisobu-teen gesubstltueerde barnsteenzuuranhydride wordt gebruikt, wordt verkregen door polymerisatie van isobuteen en kan wat betreft de samen-stellingen ervan binnen ruime grenzen wlsselen. Het gemiddelde aantal 25 koolstofatomen kan wlsselen van 30 of minder tot 250 of meer, met dien met dien tengevolge een gemiddeld molecuulgewicht naar het getal van ongeveer 400 of minder tot 3000 of meer. Bij voorkeur zal het gemiddelde aantal koolstofatomen per polyisobuteenmolecuul wlsselen van ongeveer 50 tot ongeveer 100, waarbij de polyisobutenen een gemiddeld mole-30 cuulgewicht naar het getal van ongeveer 600 tot ongeveer 1500 bezitten. Het gemiddelde aantal koolstofatomen per polyisobuteenmolecuul bedraagt in het bijzonder ongeveer 60 tot ongeveer 90 bij een gemiddeld molecuulgewicht naar het getal van ongeveer 800 tot 1300. Het polylsobuteen wordt volgens algemeen bekende methoden met malelnezuuranhydride omge-35 zet onder vorming van het door polylsobuteen gesubstltueerde barnsteenzuuranhydride.

Bij de bereiding van het alkenylsuccinimide wordt het gesubsti-tueerde barnsteenzuuranhydride met een polyalkyleenpolyamine omgezet onder vorming van het overeenkomstige succinimide. Elke alkyleengroep 40 van het polyalkyleenpolyamine bezit gewoonlijk tot ongeveer 8 koolstof- 8204031 9 atomen. Het aantal alkyleengroepen kan varihren tot ten hoogste onge-veer 8. De alkyleengroep is bij wijze van voorbeeld een ethyleen-, propyl een-, butyleen-, trimethyleen-, tetramethyleen-, pentamethyleen-, hexamethyleen-, octamethyleengroep enz.. Het aantal aminogroepen is in 5 het algemeen, hoewel nlet noodzakelijkerwijs, een meer dan het aantal in het amine aanwezige alkyleengroepen, dat wil zeggen, indien het po-lyalkyleenpolyamine 3 alkyleengroepen bevat, zal het gewoonlijk 4 aminogroepen bevatten. Het aantal aminogroepen kan varieren tot ten hoogste ongeveer 9. Bij voorkeur bevat de alkyleengroep ongeveer 2 tot on-10 geveer 4 koolstofatomen en zijn alle aminogroepen primair of secundair. In dit geval zal het aantal aminogroepen έέη meer bedragen dan het aantal alkyleengroepen. Bij voorkeur bevat het polyalkyleenpolyamine 3 tot 5 aminogroepen. Specifieke voorbeelden van de polyalkyleenpolyaminen zijn ethyleendiamine, diSthyleentriamine, triSthyleentetramine, propy-15 leendiamine, tripropyleentetramine, tetraethyleenpentamine, trimethy-leendiamine, pentaethyleenhexamine, di-(trimethyleen)triamine, tri-(he-xamethyleen)-tetramlne, enz..

Andere geschikte aminen voor de bereiding van het bij de uitvin-ding te gebruiken alkenylsuccinimide zijn de cyclische aminen, zoals 20 piperazine, morfoline en diplperazinen.

Bij voorkeur beantwoorden de alkylsuccinimiden, die in de samen-stellingen volgens de uitvinding kunnen worden toegepast, aan de formu-le 4, waarin a. R][ een alkenylgroep voorstelt, bij voorkeur een in hoofdzaak 25 verzadigde koolwaterstofrest, die bereid is door polymerisatie van ali-fatische monoalkenen. Bij voorkeur wordt bereid uit isobuteen en heeft R^ een gemiddeld aantal koolstofatomen en een gemiddeld mole-cuulgewicht naar het getal, zoals bovenstaand beschreven; b. de ”alkyleen”-rest stelt in hoofdzaak een koolwaterstofrest met 30 ten hoogste 8 koolstofatomen en bij voorkeur ongeveer 2-4 koolstofatomen voor, zoals bovenstaand beschreven; c. A stelt een koolwaterstofrest, een door amine gesubstitueerde koolwaterstofrest of waterstof voor. De koolwaterstofrest en de door amine gesubstitueerde koolwaterstofresten zijn de alkyl- en door amino 35 gesubstitueerde alkyl-analogen van de bovenbeschreven alkyleengroepen. Bij voorkeur stelt A waterstof voor; d. n geeft een geheel getal van ongeveer 1 tot 10 en bij voorkeur van ongeveer 3 tot 5 aan.

Het alkenylsuccinimide kan met boorzuur of een soortgelijke boor 40 bevattende verbinding worden omgezet onder vorming van de geborateerde 82 0 4 0 31 10 dispergentia, die bij de uitvinding kunnen warden gebruikt. Het is de bedoeling, dat binnen het kader van de term "alkenylsuccinimide" de ge-borateerde succinimiden worden ornvat.

De alkenylsuccinaten zijn de omzettingsprodukten van het bovenbe-5 schreven bamsteenzuuranhydride met hydroxyverbindingen, die alifati-sche verbindingen, zoals eenwaardige of meerwaardige alcoholen, of aro-matische verbindingen, zoals fenolen en naftolen, kunnen zijn. De aro-matische hydroxyverbindingen, waarvan de esters kunnen zijn afgeleid, worden bij wijze van voorbeeld toegelicht aan de hand van de volgende 10 specifieke voorbeelden: fenol, S-naftol, α-naftol, cresol, resorcinol, catechol, ρ,ρ'-dihydroxybifenyl, 2-chloorfenol, 2,4-dibutylfenol, door propeentetrameer gesubstitureerd fenol, didodecylfenol, 4,4'-methyleen-bis-fenol, a-decyl-0-naftol, door polyisobuteen (molecuulgewicht van 1000) gesubstitueerd fenol, het condensatieprodukt van heptylfenol met 15 0,5 mol formaldehyde, het condensatieprodukt van octylfenol met aceton, di-(hydroxyfenyl)-oxide, di-(hydroxyfenyl)-sulfide, dl-(hydroxyfenyl)-disulfide en 4-cyclohexylfenol. Fenol en gealkyleerde fenolen met ten hoogste drie alkylsubstituenten verdienen de voorkeur. Elk van de al-kylsubstituenten kan 100 koolstofatomen of meer bevatten.

20 De alcoholen, waarvan de esters kunnen zijn afgeleid, bevatten bij voorkeur ten hoogste ongeveer 40 alifatlsche koolstofatomen. Zij kunnen eenwaardige alcoholen zijn, zoals methanol, ethanol, isooctanol, dode-canol, cyclohexanol, cyclopentanol, behenylalcohol, hexatriacontanol, neopentylalcohol, isobutylalcohol, benzylalcohol, S-fenylethylalcohol, 25 2-methylcyclohexanol, β-chloorethanol, monomethylether van ethyleengly-col, monobutylether van ethyleenglycol, monopropylether van diSthyleen-glycol, monododecylether van triSthyleenglycol, monooleaat van ethyleenglycol, monostearaat van diSthyleenglycol, sec.pentylalcohol, tert.butylalcohol, 5-broom-dodecanol, nitro-octadecanol en dioleaat van 30 glycerol. De meerwaardige alcoholen bevatten bij voorkeur 2 tot ongeveer 10 hydroxylgroepen. Zij worden bij wijze van voorbeeld toegelicht door ethyleenglycol, diSthyleenglycol, triSthyleenglycol, tetraethy-leenglycol, dipropyleenglycol, tripropyleenglycol, dibutyleenglycol, tributyleenglycol en andere alkyleenglycolen, waarin de alkyleengroep 2 35 tot ongeveer 8 koolstofatomen bevat. Andere bruikbare meerwaardige alcoholen zijn onder andere glycerol, monooleaat van glycerol, monomethylether van glycerol, pentaerytritol, 9,10-dihydroxystearinezuur, me-thylester van 9,10-dihydroxystearinezuur, 1,2-butaandiol, 2,3-hexaan-diol, 2,4-hexaandiol, pinacol, erytritol, arabitol, sorbitol, mannitol, 40 1,2-cyclohexaandiol en xyleenglycol, Koolhydraten, zoals suikers, zet- 8204031 11 melen, celluloses, enz. kunnen op soortgelijke wijze esters leveren.

Als koolhydraten kunnen bij wijze van voorbeeld glucose, fructose, sucrose, rhamnose, mannose, glyceraldehyd en gallactose worden genoemd.

Een groep meervaardige alcoholen, die speclaal de voorkeur ver-5 dlent, zljn de alcoholen met ten minste drle hydroxylgroepen, waarvan enkele veresterd zljn met een monocarbonzuur met ongeveer 8 tot onge-▼eer 30 koolstofatomen, zoals octaanzuur, oliezuur, stearinezuur, 11-nolzuur, dodecaanzuur of talloliezuur. Voorbeelden van dergelijke par-tleel veresterde meervaardige alcoholen zljn het monooleaat van sorbi-10 tol, dlstearaat van sorbitol, monooleaat van glycerol, monostearaat van glycerol, dl-dodecanoaat van erytritol.

De esters kunnen eveneens afgeleid zljn van onverzadigde alcoholen, zoals allylalcohol, kaneelalcohol, propargylalcohol, 1-cyclohex-een-3-ol en oleylalcohol. Weer andere groepen van de alcoholen, die in 15 staat zljn de esters van de uitvinding te leveren, omvatten de etheral-coholen en aminoalcoholen, zoals bijvoorbeeld de door oxy-alkyleen-, oxy-aryleen-, amino-alkyleen- en amino-aryleengroepen gesubstitueerde alcoholen met een of meer oxy-alkyleen-, amino-alkyleen-, amino-ary-leen- of oxy-aryleengroepen. Voorbeelden hiervan zljn Cellosolve, 20 carbitol, fenoxyethanol, heptylfenyl-(oxypropyleen)g-H, octyl-(oxy-ethyleen)3o“H, fenyl-(oxyoctyleen)2“H, enkelvoudig door (heptyl-fenyl-oxypropyleen) gesubstitueerd glycerol, polyepoxystyreen, amino-ethanol, 3-aminoethyl-pentahol, di-(hydroxyethyl)-amine, p-aminofenol, tri-(hydroxypropyl)-amine, N-hydroxyethylethyleendiamlne, Ν,Ν,Ν’,N'-te-25 trahydroxytrlmethyleendiamine en dergelijke. Voor het grootste gedeelte verdienen de etheralcoholen met ten hoogste ongeveer 150 oxy-alkyleen-groepen de voorkeur, waarbij de alkyleengroep 1 tot ongeveer 8 koolstofatomen bevat.

De esters kunnen di-esters van barnsteenzuren of zure esters zijn, 30 dat wil zeggen partieel veresterde barnsteenzuren, alsmede partieel veresterde meervaardige alcoholen of fenolen, namelijk esters met vrije alcoholische of fenolische hydroxylgroepen. Mengsels van de bovenver-melde esters worden eveneens geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

35 De alkenylsuccinaten kunnen met boorzuur of een soortgelijk boor bevattende verbindlng worden omgezet onder vorming van geborateerde dispergentia, die bij deze uitvinding kunnen worden gebruikt. Dergelijke geborateerde succinaten zijn beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrift no. 3.533.945, waarvan de beschrijving door de vermelding ge-40 acht wordt hier te zijn opgenomen. De geborateerde succinaten worden 8204031 > v.

12 geacht binnen het kader van de term "alkenylsuccinaat" te vallen.

De alkenylsuccinimiden en -auccinaten zljn In de smeeroliesamen-stellingen aanwezlg in een effectieve hoeveelheid om als dispergeermid-del te fungeren en de afzetting van in de olie gevorade verontreinigin-5 gen te voorkomen. De hoeveelheid alkenylsuccinimiden en -auccinaten kan wisselen van ongeveer 0,5 % tot ongeveer 20 gew.% van de totale smeer-oliesamenstelling. De hoeveelheid alkenylsuccinimide of -succinaat, die in de smeeroliesamenstelling aanwezig kan zijn, wisselt bij voorkeur van ongeveer 2 tot ongeveer 5 gew.% van het totale preparaat.

10 De gerede smeerolie kan "single" of "multigrade" zijn. Multigrade smeeroliSn worden bereid door toevoeging van viscositeitsindex (VI) verbeterende mlddelen. Typische voorbeelden van viscositeitsindex ver-beterende mlddelen zijn polyalkylmethacrylaten, ethyleenpropyleencopo-lymeren, styreen-dieen-copolymeren en dergelijke. Zogenaamde gedeco-15 reerde VI verbeterende mlddelen met zowel viscositeitsindex verbeterende als dispergerende eigenschappen zijn eveneens geschikt voor het ge-bruik in de preparaten volgens de uitvinding.

De volgende voorbeelden worden gegeven om de uitvinding op speci-fieke wijze toe te lichten. Deze voorbeelden en toelichtingen dlenen 20 niet te worden uitgelegd als enigerlei beperking van het kader van de uitvinding.

Voorbeeld I

In een reactiekolf van vijf liter werden 1050 g (4 mol) C^5_i8~alkaan-l,2-diol, 272 g (4,4 mol) boorzuur en 1550 g 25 xyleen gebracht. Het reactlemengsel werd 90 uren geroerd en onder te-rugvloeikoeling gekookt. Na afloop van deze periode waren 191 ml water opgevangen. Het reactlemengsel werd afgekoeld en gefiltreerd, waama het oplosmiddel in vacuo werd verwijderd, waarbij 1158 g produkt werd verkregen, dat 6,3 % boor bevatte.

30 Voorbeeld II

De samenstellingen van de uitvinding werden aan de hand van een laboratoriumproef onderzocht. De proef werd uitgevoerd op een SAE No. 2 wrijvingsmachine, die gemodificeerd werd door een met matige snelheid bedreven hydraulische motoraandrijving toe te voegen. Het proefstuk was 35 een gelaagd samenstel van Ιέη gesinterde bronzen plaat, verkregen uit General Metalls Powder Co. 1500 mengsel, tussen twee stalen platen als afstandhouders, die in de bovenvermelde inrichting waren aangebracht. Vervolgens werd de proefvloeistof, ongeveer een hoeveelheid van 300 g, in de proefoliebak gebracht. De hydraulische aandrijving roteerde de 40 proefstukken met 100 rpm. Een op een zuiger gelijkende rem werd aange- 8204031 • >* 13 legd met een aanlegdruk van 0,52 MPa. Met behulp van de SAE No 2 belas-tingscel werd het remdraaimoment gemeten en met behulp van een elektri-sche tachometer werd de omwentelingssnelheid in rpm gemeten. Een X-Y-traceerlnrlchtlng werd gebrulkt voor het maken van een graflek van het 5 draaimoment als functie van rpm, terwijl de hydraulische aandrijving langzaam werd bljgeregeld om de snelheid te vermlnderen tot 0 rpm. Het gedrag van een vloeistof met betrekklng tot het snerpen van remmen houdt verband met de helling van de wrijving-snelheidskromme. De hel-ling van de kromme wordt gevonden door de helling van een 11 jn te me-10 ten, die door het punt 50 rpm op de kromme en het hoogste punt op de kromme beneden 50 rpm te trekken. Naarmate de helling van deze kromme steeds negatlever wordt, wordt het snerpende geluid van de rem geleide-11jk luider. Deze neiglng correleert met remgeluidsproeven bij een tractor op voile schaal.

15 De bovenbeschreven proef wordt uitgevoerd voor drie hydraulische vloeistoffen voor tractoren op basis van minerale olle. De resultaten voor deze drle vloeistoffen zljn in tabel A aangegeven. Samenstelling A was een basisolie zonder een wrijvlngsmodificeermiddel en samenstelling δ bevatte bovendien 1 % geborateerd alkaandiol van voorbeeld I. Samen-20 stelling C is een in de handel verkrijgbare hydraulische vloeistof voor tractoren. Zoals blijkt uit tabel A, nam door de toevoeging van geborateerd 1,2-alkaandiol (vloeistof B) aan de basisvloeistof (A) de helling toe, hetgeen erop wijst, dat het effectief is blj het vermlnderen van het snerpen van de remmen. In tabel A is eveneens de helling aangege-25 ven, die verkregen wordt met een In de handel verkrijgbare hydraulische vloeistof voor tractoren.

TABEL A

Effect van geborateerd 1,2-alkaandiol bij een laboratoriumsimulatie- 30 proef op het snerpen van de remmen_

Samenstelling Helling van wrijving- _ snelheldskromme_ A - basisolie 0,0131 B - basisolie + 1 gew.% geborateerd 35 1,2-alkaandiol van voorbeeld I 0,0086 C - in de handel verkrijgbaar preparaat 0,0143 8204031

Claims (6)

1. Smeeroliesamenstelling bereid voor het gebrulk in een tractor en het in contact komen met de oppervlakken van in olie ondergedompelde schijfremmen, met het kenmerk, dat in de bereide olie ongeveer 0,1 tot 5 ongeveer 5 gew.% van een geborateerd 1,2-alkaandiol met de formule 1, waarin R een alkylgroep met 8 tot 28 koolstofatomen is, of mengsel daarvan is opgenomen.

2. Smeeroliesamenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat R een alkylgroep met 8 tot 18 koolstofatomen is.

3. Smeeroliesamenstelling volgens conclusie 1 of 2, met het ken merk, dat het geborateerde 1,2-alkaandiol een mengsel van geborateerde 1.2- diolen is, die 15 tot 18 koolstofatomen bevatten.

4. Werkwijze voor het verminderen van het snerpen van in olie ondergedompelde schijfremmen door de met elkaar in contact komende opper- 15 vlakken van in olie ondergedompelde schijfremmen te smeren, met het kenmerk, dat men het smeren uitvoert met een samenstelling van een smeerolie, die ongeveer 0,1 tot ongeveer 5 gew.% van een geborateerd 1.2- alkaandiol met de formule 1, waarin R een alkylgroep met 8 tot 28 koolstofatomen is, of mengsels daarvan bevat.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat R een al kylgroep met 8 tot 18 koolstofatomen is.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat het geborateerde 1,2-alkaandiol een mengsel van geborateerde 1,2-diolen is, die 15 tot 18 koolstofatomen bevatten. 25. ii I 1 Η-1 IIH4 8204031