CH444354A

CH444354A - Use of Oxäthylierungsprodukte as lubricants or. Metalworking agents

Info

Publication number: CH444354A
Application number: CH439363A
Authority: CH
Inventors: Walter Dr Hagge; Guenther Dr Boehmke; Hans-Werner Dr Kauczor; Mathieu Dr Quaedvlieg
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1962-04-26
Filing date: 1963-04-05
Publication date: 1967-09-30
Also published as: GB1017951A; DE1444840A1; NL291974A; NL6408932A; BE631342A; GB1049207A; BE651607A; DE1280451B

Description

  

      Verwendung    von     Oxäthyfierungsprodukten        als        Schmier-        bzw.        Metallbearbeitungsmittel       Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung  von     Oxäthylierungsprodukten,    die durch Einwirkung  von     Äthylenoxyd    auf ein     Molekulargewicht    von minde  stens 3000 besitzende     poly-oxypropylierte    und/oder       poly-oxybutylierte        Oligosaccharide    erhalten sind,

   wobei  diese     Oxäthylierungsprodukte    ein Verhältnis von     Äthy-          lenoxydgruppen    zu     Propylenoxyd-    und/oder     Butylen-          oxydgruppen    von 0,5 bis 3 zu 1 besitzen, als Schmier  mittel bzw.     Metallbearbeitungsmittel.     



  Die     Oxäthylierungsprodukte    können. hierbei als sol  che oder in Form ihrer Lösungen in Wasser und/oder       hydrophilen    organischen Verbindungen verwendet wer  den.  



  Geeignete     Oxäthylierungsprodukte    können dadurch  hergestellt werden, dass man     Oligosaccharide,    wie     Sac-          charose,        Maltose,        Laktose,        Cellobiose    und     Raffinose,          zunächst    mit solchen Mengen an     Propylenoxyd    und/       oder        Butylenoxyd        umsetzt,    bis Produkte     :

  erhalten     werden, die ein     Molekulargewicht    von mindestens  30,00 besitzen und     wasserunlöslich    sind, und dass man  diese Produkte     anschliessend    noch mit     Äthylenoxyd     umsetzt.

   Bemisst man dabei die     Äthylenoxydmenge    so,  dass das Verhältnis zwischen     Äthylenoxydeinheiten    zu       Propylenoxyd-        und/oder        Butylenoxydeinheiten    0,5 bis  0,8 zu 1 beträgt, dann erhält man     Oxäthylierungspro-          dukte,    die in wässriger Lösung     im    allgemeinen einen  niedrigen Trübungspunkt besitzen;

       bemisst    man die       Äthylenoxydmenge    so,     dass    das     Verhältnis    von     Äthylen-          oxydeinheiten    zu     Propylenoxyd-    und/oder     Butylen-          oxydeinheiten    2 bis 3 zu 1 beträgt, dann weisen die  wässrigen Lösungen der     Oxäthylierungsprodukte    im  allgemeinen keinen Trübungspunkt auf.  



  Unter den als Lösungsmittel in Betracht kommen  den     hydrophilen    organischen Verbindungen werden  vorzugsweise solche verwendet, die     Hydroxylgruppen,          Carbonamidgruppen,        Carbonylgruppen    oder Äther  gruppen enthalten. Geeignete Vertreter sind z. B.       Äthylenglykol,        Diäthylenglykol,        Methyläthylketon,          Dipropylketon,    ausserdem Polyäther, wie sie z. B.

    durch     Polymerisation    von 1,2-     und:/oder    1,4-Alkylen-         oxyden,    durch Polykondensation von Glykolen oder       Glykolgemischen    bzw. durch Umsetzung von Glykolen  oder     Glykolgemischen    mit     aliphatischen        Dihalogenver-          bindungen    erhältlich     sind;    an den Enden derartiger  kettenförmiger Polyäther können sich .die Reste ein  wertiger Alkohole oder     Thioalkohole    befinden.  



  Das Gewichtsverhältnis der     Oxäthylierungspro-          dukte    der     poly-oxypropylierten        und/oder        poly-oxybuty-          lierten        Ol,igosaccharide    zu den gegebenenfalls benutz  ten Lösungsmitteln kann in weiten     Grenzen;    schwan  ken; in vielen Fällen genügt bereits ein Verhältnis von  1:100. Zweckmässige Gewichtsverhältnisse lassen sich  von Fall zu Fall leicht ermitteln.  



  Die erfindungsgemäss zu verwendenden     Oxäthylie-          rungsprodukte    bzw. ihre Lösungen in. Wasser und/oder       hydrophilen    organischen Verbindungen besitzen eine  vorzügliche Schmierwirkung im Bereich der hydrody  namischen Schmierung wie auch im Gebiet der     Grenz-          reibung.    Sie können deshalb in Form     wässriger    Lösun  gen mit     sehr    gutem Erfolg auch bei der Metallbearbei  tung benutzt werden..

   Von     Vorteil    ist hierbei, dass die  Lösungen durchsichtig sind; infolgedessen beeinträchti  gen sie die Beobachtung der Werkstücke     während    der  Bearbeitung nicht und können nach Beendigung der  Bearbeitung ohne Schwierigkeiten von den     Werkstük-          ken    entfernt werden.     Vorteilhaft    ist ferner, dass die  wässrigen Lösungen keinen schädigenden Einfluss auf  diejenigen Bakterien ausüben, die in Kläranlagen wirk  sam sind; sie können daher ohne besondere Behand  lung dem Abwasser zugeführt werden, welches in Klär  anlagen     biologisch    abgebaut wird.  



       Bemerkenswert    ist auch, .dass die     Oxäthylierungs-          produkte    der     poly-oxypropylierten    und/oder     poly-oxy-          butylierten        Oligosaccharide    nicht nur in neutralem,  sondern auch in saurem oder alkalischem Medium an  gewandt werden können.     Gewünschtenfalls    kann man  die     Oxäthylierungsprodukte    auch mit Korrosions  schutzmitteln,     Alterungsschutzmitteln    oder     Entschäu-          mern    versetzen.

        Diese wertvollen Eigenschaften besitzen die bisher  bekannten Schmiermittel bzw.     Metallbearbeitungsmittel     nicht in gleichem Umfange.  



  Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen  Teile sind Gewichtsteile.  



  <I>Beispiel 1</I>  Man verwendet zur Schmierung von Getrieben  oder Lagern das     Oxäthylierungsprodukt,    das durch  Einwirkung von 70     Mol        Äthylenoxyd    auf das Umset  zungsprodukt von 1     Mol        Saccharose    mit 80     Mol    Pro  pylenoxyd erhalten ist.

   Das     Oxäthylierungsprodukt     besitzt folgende technische Kennzahlen:  
EMI0002.0009     
  
    Dichte <SEP> 20  <SEP> C <SEP> 1,06 <SEP> g/cms
<tb>  Viskosität <SEP> 20  <SEP> C <SEP> 985 <SEP> cSt <SEP> 130 <SEP> E
<tb>  Viskosität <SEP> 50  <SEP> C <SEP> 205 <SEP> cSt <SEP> 27 <SEP> E
<tb>  Viskositätsindex <SEP> +l25
<tb>  Flammpunkt <SEP> 242  <SEP> C
<tb>  Stockpunkt <SEP> -27  <SEP> C
<tb>  Asche <SEP> 0,03%
<tb>  Druckfestigkeit <SEP> 1700 <SEP> kg
<tb>  (nach <SEP> Almen-Wieland)       Zum Drehen von Stahl oder Messing verwendet  man als     Schneidflüssigkeit    eine der in der nachfolgen  den Tabelle aufgeführten Lösungen, die hier durch die       Schmierfilm-Tragfähigkeiten    charakterisiert sind,

   wie  sie bei der Prüfung auf der     Reibverschleisswaage    nach       Reich,-rt        b.-i        150(i    g Belastung erhalten werden.  



  In der Tabelle bedeuten:  A:     Umsetzungsprodukt    von 1     Mol        Saccharos.e    mit  80     Mol        Propyl2noxyd        und    48     Mol        Äthylenoxyd;     B:

       Umsetzungsprodukt    von 1     Mol        Saccharose        mit     80     Mol        Propylenoxyd    und 70     Mol        Äthylenoxyd.     
EMI0002.0032     
  
    Lösung <SEP> Zusammensetzung <SEP> Tragfähigkeit
<tb>  in <SEP> kg/cm2
<tb>  1 <SEP> 1 <SEP> % <SEP> A+99 <SEP> % <SEP> Wasser <SEP> 219
<tb>  2 <SEP> 5 <SEP> 0/<B><I>0</I></B> <SEP> A+95 <SEP> % <SEP> Wasser <SEP> 282
<tb>  3 <SEP> 10% <SEP> A+90 <SEP> % <SEP> Wasser <SEP> 292
<tb>  4 <SEP> 1 <SEP> % <SEP> B+99 <SEP> % <SEP> Wasser <SEP> 237
<tb>  5 <SEP> 5 <SEP> 0/a <SEP> B+95 <SEP> % <SEP> Wasser <SEP> 295
<tb>  6 <SEP> 10% <SEP> B+90 <SEP> % <SEP> Wasser <SEP> 348
<tb>  7 <SEP> 5 <SEP> 

  % <SEP> B+45 <SEP> % <SEP> Wasser
<tb>  +50 <SEP> % <SEP> Athylenglykol <SEP> 282
<tb>  8 <SEP> 10 <SEP> % <SEP> B+40 <SEP> % <SEP> Wasser
<tb>  +50 <SEP> % <SEP> Äthylenglykol <SEP> 310
<tb>  9 <SEP> 5 <SEP> % <SEP> B+95 <SEP> % <SEP> Diäthylen
<tb>  glykolmonoäthyläther <SEP> 178
<tb>  10 <SEP> 10%. <SEP> B+90 <SEP> % <SEP> Diäthylen
<tb>  glykohnonoäthyläther <SEP> 214
<tb>  Wasser <SEP>  < 100
<tb>  50 <SEP> % <SEP> Wasser
<tb>  +50 <SEP> % <SEP> Äthylenglykol <SEP>  < 100
<tb>  Diäthylenglykol  monoäthyläther <SEP>  < 100



      Use of oxyethylation products as lubricants or metalworking agents The present invention relates to the use of oxyethylation products obtained by the action of ethylene oxide on a molecular weight of at least 3000 poly-oxypropylated and / or poly-oxybutylated oligosaccharides

   these oxyethylation products have a ratio of ethylene oxide groups to propylene oxide and / or butylene oxide groups of 0.5 to 3 to 1, as lubricants or metalworking agents.



  The Oxäthylierungsprodukte can. here as such or in the form of their solutions in water and / or hydrophilic organic compounds who are used.



  Suitable oxyethylation products can be prepared by first reacting oligosaccharides such as sucrose, maltose, lactose, cellobiose and raffinose with such amounts of propylene oxide and / or butylene oxide, until products:

  are obtained which have a molecular weight of at least 30.00 and are insoluble in water, and that these products are then reacted with ethylene oxide.

   If the amount of ethylene oxide is measured so that the ratio of ethylene oxide units to propylene oxide and / or butylene oxide units is 0.5 to 0.8 to 1, then oxyethylation products are obtained which generally have a low cloud point in aqueous solution;

       If the amount of ethylene oxide is measured so that the ratio of ethylene oxide units to propylene oxide and / or butylene oxide units is 2 to 3 to 1, then the aqueous solutions of the oxyethylation products generally have no cloud point.



  Among the suitable solvents, the hydrophilic organic compounds are preferably used which contain hydroxyl groups, carbonamide groups, carbonyl groups or ether groups. Suitable representatives are e.g. B. ethylene glycol, diethylene glycol, methyl ethyl ketone, dipropyl ketone, and also polyethers, such as those used for. B.

    can be obtained by polymerizing 1,2- and / or 1,4-alkylene oxides, by polycondensation of glycols or glycol mixtures or by reacting glycols or glycol mixtures with aliphatic dihalogen compounds; At the ends of such chain-like polyethers there can be .the residues of a valued alcohol or thioalcohol.



  The weight ratio of the oxyethylation products of the poly-oxypropylated and / or poly-oxybutylated oil, igosaccharides to the solvents that may be used can be within wide limits; sway; in many cases a ratio of 1: 100 is sufficient. Appropriate weight ratios can easily be determined from case to case.



  The oxyethylation products to be used according to the invention or their solutions in water and / or hydrophilic organic compounds have an excellent lubricating effect in the area of hydrodynamic lubrication as well as in the area of boundary friction. They can therefore also be used very successfully in the form of aqueous solutions for metalworking.

   The advantage here is that the solutions are transparent; As a result, they do not interfere with the observation of the workpieces during machining and can be removed from the workpieces without difficulty after machining has ended. It is also advantageous that the aqueous solutions do not have a harmful effect on those bacteria that are active sam in sewage treatment plants; They can therefore be fed into the wastewater without special treatment, which is biodegraded in sewage treatment plants.



       It is also noteworthy that the oxyethylation products of poly-oxypropylated and / or poly-oxy-butylated oligosaccharides can be used not only in neutral, but also in acidic or alkaline media. If desired, the oxyethylation products can also be mixed with corrosion inhibitors, anti-aging agents or defoamers.

        The previously known lubricants and metalworking agents do not have these valuable properties to the same extent.



  The parts given in the following examples are parts by weight.



  <I> Example 1 </I> The oxyethylation product is used to lubricate gears or bearings, which is obtained by the action of 70 mol of ethylene oxide on the reaction product of 1 mol of sucrose with 80 mol of propylene oxide.

   The ethoxylation product has the following technical indicators:
EMI0002.0009
  
    Density <SEP> 20 <SEP> C <SEP> 1.06 <SEP> g / cms
<tb> Viscosity <SEP> 20 <SEP> C <SEP> 985 <SEP> cSt <SEP> 130 <SEP> E
<tb> Viscosity <SEP> 50 <SEP> C <SEP> 205 <SEP> cSt <SEP> 27 <SEP> E
<tb> viscosity index <SEP> + l25
<tb> Flash point <SEP> 242 <SEP> C
<tb> Pour point <SEP> -27 <SEP> C
<tb> ash <SEP> 0.03%
<tb> Compressive strength <SEP> 1700 <SEP> kg
<tb> (according to <SEP> Almen-Wieland) For turning steel or brass, one of the solutions listed in the table below is used as the cutting fluid, which is characterized here by the lubricating film load capacities,

   as they are obtained when testing on the Reich friction wear scales, -rt b.-i 150 (i g load.



  In the table: A: reaction product of 1 mole of saccharose with 80 moles of propylene oxide and 48 moles of ethylene oxide; B:

       Reaction product of 1 mol of sucrose with 80 mol of propylene oxide and 70 mol of ethylene oxide.
EMI0002.0032
  
    Solution <SEP> Composition <SEP> Load capacity
<tb> in <SEP> kg / cm2
<tb> 1 <SEP> 1 <SEP>% <SEP> A + 99 <SEP>% <SEP> water <SEP> 219
<tb> 2 <SEP> 5 <SEP> 0 / <B> <I> 0 </I> </B> <SEP> A + 95 <SEP>% <SEP> water <SEP> 282
<tb> 3 <SEP> 10% <SEP> A + 90 <SEP>% <SEP> water <SEP> 292
<tb> 4 <SEP> 1 <SEP>% <SEP> B + 99 <SEP>% <SEP> water <SEP> 237
<tb> 5 <SEP> 5 <SEP> 0 / a <SEP> B + 95 <SEP>% <SEP> water <SEP> 295
<tb> 6 <SEP> 10% <SEP> B + 90 <SEP>% <SEP> water <SEP> 348
<tb> 7 <SEP> 5 <SEP>

  % <SEP> B + 45 <SEP>% <SEP> water
<tb> +50 <SEP>% <SEP> ethylene glycol <SEP> 282
<tb> 8 <SEP> 10 <SEP>% <SEP> B + 40 <SEP>% <SEP> water
<tb> +50 <SEP>% <SEP> ethylene glycol <SEP> 310
<tb> 9 <SEP> 5 <SEP>% <SEP> B + 95 <SEP>% <SEP> diethylene
<tb> glycol monoethyl ether <SEP> 178
<tb> 10 <SEP> 10%. <SEP> B + 90 <SEP>% <SEP> diethylene
<tb> glycated monoethyl ether <SEP> 214
<tb> water <SEP> <100
<tb> 50 <SEP>% <SEP> water
<tb> +50 <SEP>% <SEP> ethylene glycol <SEP> <100
<tb> Diethylene glycol monoethyl ether <SEP> <100

Claims

PATENTANSPRUCH Verwendung von Oxäthylierungsprodukten, die durch Einwirkung von Äthylenoxyd auf ein Molekular gewicht von mindestens 3000 besitzende poly-oxypro- pylierte und/oder poly-oxybutylierte Oligosaccharide erhalten sind, wobei diese Oxäthylierungsprodukte ein Verhältnis von Äthylenoxydgruppen zu Propylenoxyd- und/oder Butylenoxydgruppen von 0,5 bis 3 zu 1 besit zen, als Schmiermittel bzw. PATENT CLAIM Use of oxyethylation products obtained by the action of ethylene oxide on a molecular weight of at least 3000 poly-oxypropylated and / or poly-oxybutylated oligosaccharides, these oxyethylation products having a ratio of ethylene oxide groups to propylene oxide and / or butylene oxide groups of 0, 5 to 3 to 1, as a lubricant or

Metallbearbeitungsmittel. UNTERANSPRÜCHE 1. Verwendung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Oxäthylierungsprodukte in ge löster Form verwendet werden. 2. Verwendung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Wasser und/ oder ein hydrophiles organisches Lösungsmittel ist. Metalworking agents. SUBClaims 1. Use according to claim, characterized in that the Oxäthylierungsprodukte are used in ge dissolved form. 2. Use according to dependent claim 1, characterized in that the solvent is water and / or a hydrophilic organic solvent.