NO752345L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår smorende komposisjoner,

og i særdeleshet smorende komposisjoner egnet for smoring av gir, slik som hypoide gir.

Inntil nylig har giroljer virket tilfredsstillende under anvendelse av konvensjonelle "hoytrykks" (extreme pressure) additiver slik som fosforsulfuriserte terpener. Imidlertid er flere og flere problemer oppstått, i særdeleshet ved anvendelse av "ubehandlede", dvs. ufosfatiserte gir på grunn av okende krav til oljen ved nuværende driftsbetingelser. Eksempelvis medfbrer anvendelse av mindre gir stbrre påkjenninger på komponenter, girene rommes i mindre enheter som således muliggjbr mindre rom for smbremidlet, motorfabrikantene foreskriver mindre hyppige oljeskift, girene roterer med hoyere hastighet, og varmetapet fra girkassen er redusert på grunn av begrenset luftstromning bevirket av utformningen. Alle disse faktorer forer til hbyere driftstemperaturer for girene.

Ifolge foreliggende oppfinnelse er der tilveiebragt en smorende komposisjon egnet for smoring av gir, omfattende en smoreolje og en kombinasjon av svovel og en viskositetsindeks-forbédrer (VI).

Viskositetsindeksforbedreren er fortrinnsvis av den ty-pe som er kjent som en dispergerende viskositetsindeksforbedrer. Disse er ganske hbymolekylære, oljeopplbselige polymerer avledet fra ikke-polare monomerer slik som polymethacryla ter, polyisobutylener, olefincopolymerer, polystyren eller styren copolyme-rer som er blitt copolymeri sert med, eller blitt podet med mindre mengder polare monomerer for å bibringe dispergerbarhet til polymeren. Alternativt kan dispergerbarheten bibringes ved par-tiell hydrolyse eller ved omsetning med kjemikalier forskjellig fra vann eller damp.

Ikke-dispergerende viskositetsindeksforbedrere kan anvendes som er de ikke-polare polymethacrylater som er angitt ovenfor, men i slike tilfeller kan det være onskelig, selvom det ikke er vesentlig, å tilsette en annen type dispergeringsmiddel slik som et succinimid eller lignende.

Kombinasjonen av svovel og viskositetsindeksforbedrer inneholdt i den smorende komposisjon ifolge oppfinnelsen kan fremstilles separat ved oppvarmning av elementært svovel med vi-skositetsindeksf orbedreren ved en temperatur på minst 60°C, fortrinnsvis fra 70 til 120°C, og helst ved 90°C, idet svovlet anvendes i mindre mengder, f.eks. opp til 20 %, fortrinnsvis 1-10 vekt% basert på viskositetsindeksforbedrerens vekt. Alternativt og fortrinnsvis kan imidlertid smbremiddelkomposisjonen ifolge oppfinnelsen hensiktsmessig fremstilles direkte ved å opplbse viskositetsindeksforbedreren i smbreoljen, tilsette svovel og oppvarme blandingen til en maksimal temperatur på 120°C.

Kombinasjonen av svovel og viskositetsindeksforbedrer er fortrinnsvis tilstede i den smorende.komposisjon i en mengde, uttrykt i form av ren viskositetsindeksforbedrer, på fra 1 til 90 %, fortrinnsvis på fra 2 til 50 %, særlig fra 5 til 20 %, basert på komposisjonens totale vekt.

Den anvendte mengde viskositetsindeksforbedrer vil na-turlig være avhengig av sin molekylvekt eller med andre ord sin viskositet, og vil normalt være slik at den totale blanding vil tilfredsstille SAE 80, 90 eller 140 spesifikasjon, dvs. ha en

viskositet ved 98,9°C på 10, 17 eller 30 centistoke.

Selvom man ikke onsker å være begrenset til noen spesi-ell arbeidsmåte, antas der at.kombinasjonen av svovel og visko-sitetsindeksf orbedrer anvendt i de ovenfor anvendte komposisjoner kan fore til dannelse av nye reaksjonsprodukter selvom det vil forståes at dette bare vil kunne skje ved temperaturer som nåes under driftsbetingelser, f.eks. ved girgrenseflåtene.

Der foretrekkes at komposisj onene ifolge foreliggende oppfinnelse beregnet for anvendelse i hypoide gir også skal inneholde kjente hbytrykksadditiver , f. eks. f osfor sulf uri ser te og sulfuriserte hydrocarboner, slik som fosforsulfuriserte og sulfuriserte terpener.

Den sulfuriserte viskositetsindeksforbedrer ifolge foreliggende oppfinnelse kan anvendes i forbindelse med fullt for-mulerte additivpakker kjent innen faget. Slike pakker kan inneholde flere anti-slitasjeadditiver, og vanligvis også inneholde korrosjonsinhibitorer innbefattet kobberdeaktivatorer, anti-skumadditiver og andre velkjente additiver. Slike pakker er vanskelige å analysere, og deres nbyaktige sammensetning holdes hemmelig av de fabrikanter som markedsforer disse.

Grunnoljen vil normalt være en mineralolje med en egnet viskositet, men i enkelte tilfeller kan det være onskelig å an-vende syntetiske estersmbremidler og lignende.

Oppfinnelsen illustreres ytterligere ved de efterfblgende eksempler, idet det bemerkes at i de efterfblgende tabel-ler 1 og 2 er nummerangivelser bare gitt eksempler på komposisjoner ifolge foreliggende oppfinnelse, idet komposisjoner som ikke er gitt noe nummer, er innbefattet for sammenlignings skyld.

Tester ble utfort på den velkjente 4-kulemaskin, og resultatene av disse tester er vist i tabell 1.

Grunnoljen var en opplosningsmiddelraffinert mineralolje med en viskositet på 2,5° Engler ved 50°C.

VI A var en kommersielt tilgjengelig VI forbedrer fra Rohm GmbH betegnet"573a<1>og antatt å være et polyalkylmethacrylat copolymerisert med en mindre mengde N-vinylpyrrolidon for å gi dispergeringsevne, og med en molekylvekt på ca. 150,0GO.

VI B var en kommersielt .ti lgjengelig VI forbedrer, også fra Rohm GmbH betegnet "SV 34". Dette er et ikke-dispergerende polyalkylmethacrylat.

VI C var også et Rohm GmbH produkt betegnet "4158", og var en dispergerende versjon av "SV 34".

VI D var en kommersielt tilgjengelig VI-forbedrer, kaldt "Indopol H 300" og antatt å være et polyisobutylen med en molekylvekt på 1290.

VI E var et Exxon produkt betegnet "ECA 6710" beskrevet av fabrikanten som en olefincopolymer og antatt å være en copo-lymer av ethylen og propylen.

VI F var også et Exxon produkt betegnet"ECA 5037" og var en dispergerende versjon av "ECA 6710".

VI G var et annet Exxon produkt betegnet "Paratone 108" og var et polyisobutylen.

VI H var et Lubrizol produkt betegnet "LZ 7401", og var en styren/butadiencopolymer.

VI K var også et Lubrizol produkt betegnet "LZ 3702" og var en di spergearende styren VI forbedrer.

Dispergeringsmiddel X var et Chevron produkt betegnet "Oloa 1200" som var et polyisobutenylsuccinimid av et polyamin, og som hadde en molekylvekt på 1200.

Når det gjelder eksempler 1-4 ble sulfuriseringen av VI-forbedreren utfort ved enkel oppvarmning av det kommersielle produkt med 0,5 % svovel ved ca. 90°C. Når det gjelder eksempler 5-11 ble VI-forbedreren i grunnoljen oppvarmet til 90°C med 0,5 % svovel. De kommersielle VI-forbedrere var alle kon-sentrater i mineraloljen, generelt ved en konsentrasjon på ca.

40 %, men de vektprosenter som er angitt i tabell 1 angir den virkelige vekt av det kommersielle produkt. Det anvendte svovel i hvert tilfelle var kommersielt tilgjengelig svovelblomme

Det fremgår av eksemplene at sulf uriseri ng av VI-forbedreren oker sammenbrytningspunktet betydelig fra det som forventes ved anvendelse av svovel eller VI-forbedrer alene. således oker elementært svovel grunnoljens sammenbrytningspunkt med ca. 250 kg, VI-forbedreren gir ca. 10 kg, mens den sulfuriserte VI-forbedrer oker grunnoljens sammenbrytningspunkt med fra 350 til 550 kg, og selvom de absolutte verdier kan være usignifikante, er sammenlig-ningene selvsagt fullt ut gyldige.

Det fremgår også at oppfinnelsen kan utoves på alle ty-per . kommersielt tilgjengelige VI-forbedrere. Ennvidere har for-andring av type grunnolje fra paraffinisk til nafthenisk eller aromatisk også vist seg å ha liten eller ingen effekt.

I en ytterligere testserie utfort på komposisjoner som også inneholdt en kommersielt tilgjengelig additivpakke, ble sammenbrytningspunktet ikke bket i slik stor grad, men forskjel-len mellom anvendelse av en sulfurisert og en ikke-sulfuri sert VI-forbedrer var tydelig. Resultatene av disse tester er vist i tabell 2.

"Deograndel R2098" (Deograndel) "Anglamol 99", "Anglamol 98A" (Lubrizol) og "HITEC E320" (Edwin Cooper & Co. Ltd.) var alle kommersielt tilgjengelige hoytrykkspakker tilvir-ket av de fabrikanter som er angitt i parentes.

Claims (9)

1. Smorende komposisjon egnet for smoring av gir, karakterisert ved at den omfatter en 'smoreolje og en kombinasjon av svovel og en viskositetsindeksforbedrer.

2. Komposisjon ifolge krav 1, karakt eirisert ved at viskositetsindeksforbedreren er en dispergerende viskosi-tetsindeksf orbedrer .

3. Komposisjon ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at viskositetsindeksforbedreren er en basert på en oljeopploselig polymer valgt fra gruppen bestående av polymethacrylater, polyisobutylener, olefincopolymerer, polystyren- og sty-rencopolymerer.

4. Komposisjon ifolge hvilket som helst av krav 1-3, karakterisert ved at kombinasjonen av svovel og vi-skositetsindeksf orbedrer fremstilles ved oppvarmning av elementært svovel med viskositetsindeksforbedreren til en temperatur på fra 70 til' 120°C.

5. Komposisjon ifolge hvilket som helst av krav 1-3, karakterisert ved at den er fremstillet ved opplos-ning av viskositetsindeksforbedreren i smbreoljen, hvorefter svovlet er tilsatt og blandingen er oppvarmet til en maksimal-temperatur på ca. 120°C.

6. Komposisjon ifolge hvilket som hélst av krav 1-5, karakterisert ved at kombinasjonen av svovel og vi-skositetsforbedrer omfatter svovel i en mengde av fra 1 til 10 vektprosent, basert på vekten av viskositetsindeksforbedreren.

7. Komposisjon ifolge hvilket som helst av krav 1-6, karakterisert ved at kombinasjonen av svovel og vi-skositetsindeksf orbedrer foreligger i en mengde uttrykt i form av ren viskositetsindeksforbedrer, på fra 1 til 90 vekt% basert på komposisjonens totale vekt.

8. Komposisjon ifolge hvilket som helst av krav 1-7, karakterisert ved at den inneholder en fullt formu-lert additivpakke.

9. Komposisjon ifolge hvilket s om helst av krav 1 - 8, karakterisert ved at smbreoljen er en mineralolje.