DE1053124B

DE1053124B - Zusaetze und Verdicker fuer Schmiermittel auf der Basis mineralischer oder synthetischer Schmieroele

Info

Publication number: DE1053124B
Application number: DEE12146A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1957-01-16
Filing date: 1956-03-24
Publication date: 1959-03-19
Also published as: FR78613E; NL224101A; NL257238A; NL109104C; FR73068E; NL205854A; BE546615A; GB913579A; US2973321A; GB824526A; NL97276C; GB778651A; DE1087736B; FR1152175A

Description

1OM 169/00022

ψ 4L Y- /Ι1<-

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 23 c 1/01

INTERNAT. KL. C 10 Hl

C'

E12146 IVc/23 c

ANMELDETAG: 24.MÄRZ1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 19. MÄRZ 1959

Die Erfindung betrifft die Verwendung von organischen Metallsalzkomplexen oder -gemischen, die aus Salzen von Erdalkalien, einschließlich Magnesium, wenigstens einer niedermolekularen Monocarbonsäure mit 1 bis 3 C-Atomen und wenigstens einer mittelmolekularen Carbonsäure mit 7 bis 10 C-Atomen bestehen, als Bestandteile von Schmiermitteln, d. h. von solchen Salzgemischen oder -komplexen, die sich aus wenigstens einem Metallsalz einer niedrigmolekularen Monocarbonsäure mit 1 bis 3 C-Atomen und wenigstens einem Metallsalz einer mittehnolekularen Carbonsäure von etwa 7 bis 10 C-Atomen zusammensetzen und in denen das Molverhältnis der niedrigmolekularen zu der mittehnolekularen Carbonsäure oberhalb etwa 2 :1 und unter etwa 40:: 1 liegt. Schmiermittel, welche diese Stoffe enthalten, zeigen ein hervorragendes Hochdruckverhalten neben anderen erwünschten Eigenschaften.

Vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß mittelmolekulare Carbonsäuren, die außerhalb des Bereiches der üblichen seifebildenden Säuren liegen, an Stelle der bisher benutzten hochmolekularen Fettsäuren als Komponente von Komplexverbindungen oder Gemischen mit Salzen niedrigmolekularer Monocarbonsäuren zur Verwendung als Schmiermittelbestandteil geeignet sind. Das Molverhältnis der niedrigmolekularen zur mittelmolekularen Säure kann bereits 2:1 betragen. Im Sinne der Erfindung werden die aliphatischen Carbonsäuren mit etwa 7 bis 10 C-Atomen, die bezüglich der Kettenlänge und des Molekulargewichtes zwischen den niedrig- und hochmolekularen Carbonsäuren hegen, als mittelmolekulare Carbonsäuren bezeichnet.

Der Chemismus der Salzkomplexe oder -gemische ist noch nicht völlig aufgeklärt. Die Herstellungstemperatur scheint einen bestimmten Einfluß auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften auszuüben. Wenn die Salze beispielsweise auf etwa 65 bis 95° C erwärmt werden (nach oder während ihrer Herstellung durch gemeinsame Neutralisation der Säuren), liegen Anzeichen vor, daß die Produkte ein physikalisches Gemisch darstellen. Dieses Gemisch ist wasserhaltig, da es das Reaktionswasser oder das mit den Reaktionsteilnehmern eingeführte Wasser enthält. Der Wasseranteil der Metallsalzgemische kann weitgehend variieren; gewöhnlich beträgt er etwa 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte wasserhaltige Metallsalzgemisch. Eine Herstellungstemperatur von etwa 120 bis 177° C scheint auch zu einem Gemisch zu führen, das aber wasserfrei ist und dessen Eigenschaften sich von denen des vorhergenannten Gemisches merklich unterscheiden. Temperaturen oberhalb etwa205° C führen augenscheinlich zu Salzkomplexen.

Röntgenstrahlen-Beugungsspektren verschiedener Salzkomplexe gemäß der Erfindung, d. h. mit wenigstens 2 Mol einer niedrigmolekularen Carbonsäure je Mol einer mittelmolekularen Carbonsäure, zeigen ein Bild, das eine Zusätze und Verdicker

für Schmiermittel auf der Basis

mineralischer oder synthetischer

Schmieröle

Anmelder:

Esso Research and Engineering Company, Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West,

und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Esplanade 36 a,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. S.t. v. Amerika vom 1. April 1955

*

physikalische Mischung der Salze der niedrig- und der mittelmolekularen Carbonsäure ausschließt. Diese im Röntgenlicht erzeugten Beugungsbilder von Komplexen, die aus gleichen Salzen einer niedrig- und einer mittelmolekularen Säure bestehen, die aber bezüglich des Molverhältnisses der niedrig- zu der mittehnolekularen Säure voneinander abweichen, zeigen Differenzen, die mehr auf verschiedene chemische Verbindungen als auf physikalische Gemische der gleichen chemischen Verbindungen hinweisen. Die Temperaturen, bei denen das Gemisch von Salzen der niedrig- und mittehnolekularen Säure umgesetzt wird, sind nach dem Befund der Beugungsspektren ebenfalls wichtig. Der Ausdruck Salzkomplex im Sinne der Erfindung wird hier auf das Produkt oder die Produkte bezogen, die durch Erhitzen oder Umsetzung des Salzgemisches einer niedrig- und mittehnolekularen Carbonsäure bei wenigstens etwa 205° C gebildet werden.

Nach einer Ausführungsform werden die Salzkomplexe

oder -gemische in Mineral- und bzw. oder synthetische Schmieröle in fettbildenden Mengen von etwa 5 bis 49 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsprozent, eingeführt, um Schmierfette von hervorragender Belastbarkeit und Hochtemperaturbeständigkeit zu erzeugen. Die Komplexe oder Gemische nach der Erfindung können auch als Detergentien für Mineral- oder synthetische Kraftfahrzeugschmiermittel, als Hochdruck- und metallbindende Zusätze bei Metallbearbeitungs- oder Schneidflüssigkeiten und in Getriebeschmiennitteln benutzt werden. Mit diesen Komplexen oder Gemischen kann man

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3 4

überraschenderweise Salze in öligen Mitteln beständig stabil ist. Beispielsweise können die gemischten Säuren in

dispergieren, welche für sich in öl wenig oder unlöslich einem Teil oder in dem gesamten Schmieröl koneutralisiert

sind, und somit öligen oder nicht wäßrigen organischen werden, welches als Dispergiermittel eines durch die

Stoffen den Metallbestandteil in ungewöhnlich hoher Komplex verbin dung zu verdickenden Fettes fungiert.

Konzentration zuführen, welcher der wirksame Beiast- 5 Diese Herstellung empfiehlt sich besonders dann, wenn

barkeitsfaktor ist. die Salze den gleichen Metallbestandteil aufweisen. Die

Die niedrigmolekularen Säuren sind erfindungsgcmäß Temperatur, bei der die gemeinsame Neutralisation

gesättigte und ungesättigte Monocarbonsäuren mit 1 bis 3 durchgeführt oder auf die das gemeinsam neutralisierte

S'J.-I C-Atomen, z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Gut erhitzt wird, richtet sich nach der Art des erwünschten

.^Milchsäure, Acrylsäure. Essigsäure steht im Vordergrund io Produktes. Wenn ein Salzkomplex gebildet werden soll,

^* des Interesses. Die niedrigmolekulare Säure soll allgemein liegt die Temperatur über etwa 205°C. Wenn ein wasser-

£'//£■ eine Verseifungszahl über etwa 540 haben. Auch Gemische freies Gemisch verlangt wird, beträgt die Temperatur

S ί~ niedrigmolekularer Säuren sind brauchbar. etwa 120 bis 177° C. Wasserhaltige Mischungen werden

Die mittelmolekularen Säuren sind aliphatische Carbon- bei etwa 65 bis 93^; C hergestellt. Wenn die thermische säuren mit etwa 7 bis 10, vorzugsweise etwa 8 bis 9 15 Behandlung in einem flüssigen Dispergiermittel durch-C-Atomen. Man verwendet hierfür gesättigte oder unge- geführt wird, soll dessen Siedepunkt oberhalb der sättigte Fettsäuren, wobei die gesättigten bevorzugt Temperatur der thermischen Behandlung liegen, oder werden. Verzweigtkettige Säuren kommen auch in Be- diese wird unter Druck durchgeführt,
tracht, geradkettige oder im wesentlichen geradkettige Die Komplexe oder Gemische können auch in der Weise Säuren werden für die Herstellung verhältnismäßig fester 20 hergestellt werden, daß man das Salz der niedermole-Fette bevorzugt. Einzelne mittelmolekulare Carbonsäuren kularen und bzw. oder der mittelmolekularen Carbonoder Gemische derselben mit einer mittleren Verseifungs- säure ganz oder teilweise für sich herstellt, die Salze innig zahl von etwa 310 bis 440, insbesondere etwa 320 bis 420, vermischt und auf die gewünschte Temperatur erhitzt, werden bevorzugt. Einige mittelmolekulare Monocarbon- Diese Verfahrensführung ist besonders geeignet, wenn säuren sind folgende: 25 verschiedene Metalle als Salzbestandteile fungieren oder $.r.<) 5-Methyl-2-hexansäure, die Säuren nicht in großen Mengen lagern sollen.
₅^ y Heptansäure (Onanthsäure), Die Komplexe oder Gemische können, wenn sie in tJλ Octansäure (Caprylsäure), einem flüssigen Dispergier-oder Lösungsmittel hergestellt ^b1' 2-Äthylhexansäure, werden, aus ihren Dispersionen oder Lösungen durch C₈-Oxosäuren, 3° Extraktion des Dispergiermittels in einem Lösungsmittel Nonansäure (Pelargonsäure), < · ■ . isoliert werden, in welchem der Komplex unlöslich ist. Decansäure (Caprinsäure), So ist Heptan ein brauchbarer Löser, um das Mineral-C₁₀-Oxosäuren. Schmieröl zwecks Isolierung des Komplexes oder Ge-

Diese Oxosäuren erhält man durch die bekannte Oxo- misches aus einem Fett herauszulösen. Die Auswahl des

synthese aus Kohlenoxyd, Wasserstoff und Olefinen, die 35 Lösers richtet sich nach den Löslichkeitseigenschaften des

C,- und C₉- Polymere von Propylen mit oder ohne Butylen flüssigen Mittels.

sind und in die C₈-und C₁₀-Oxosäuren übergeführt werden. Für die Herstellung der Komplexe oder Salzgemische

Handelsmischungen dieser mittelmolekularen Säuren sind wird im Rahmen vorliegender Erfindung kein Schutz

auch brauchbar. beansprucht.

Sehr weiche und halbflüssige Schmierfette fallen bei der ♦< > Die Komplexe oder Gemische als Träger der Detergens-Verwendung verzweigtkettiger Säuren, z. B. Oxosäuren, und Hochdruckeigenschaften können in Mineral- oder als mittelmolekulare Carbonsäuren, welche einen Bestand- synthetischen Schmierölen verwendet werden. Verhältnisteil des Komplexverdickers bilden, an. Diese Schmierfette mäßig große Mengen aktiven Metalls können so in die haben einen hohen Gehalt an dem Verdickungsmittel in öle eingeführt werden. Das Schmieröl soll eine Viskosität beständigen, nicht zur Absetzung neigenden Dispersionen 45 von etwa 60 bis lOOOO SUS bei 37,8° C und 35 bis 200 SUS und hervorragende Belastbarkeit. bei 98,9⁰C, einen Fließpunkt von etwa —7 bis —59° C

Als Metallkomponente sind die Erdalkalien, Calcium, und einen Flammpunkt von etwa 177 bis 343⁰C haben.

?£- 3 Strontium, Magnesium und Barium besonders vorteilhaft, Die Schmierölbasis kann auch aus einer Vermischung

wenn sie in Form von VerdicEern für die Schmierfett- von etwa 50 bis 85 Gewichtsprozent eines relativ niedrig-

herstellung benutzt werden; denn sie liefern Schmierfette 5° viskosen Öls von 30 bis 70 SUS bei 98,9⁰C und etwa 15 bis

mit hervorragender Belastbarkeit und guter Struktur- 49 Gewichtsprozent eines relativ hochviskosen Öls von

beständigkeit bei hohen Temperaturen und unter 2200 bis 10000 SUS bei 37,8⁰C bestehen. Die flüssige

mechanischer Beanspruchung, auch ohne Mitverwendung Phase des Schmiermittels kann ganz oder teilweise aus

üblicher Hochdruck- und Stabilisiermittel. Calcium wird synthetischen oder Mineralschmierölen bestehen. Synthe-

bevorzugt. Die Erdalkalien unterscheiden sich insoweit 55 tische Schmieröle sind u. a.: Kohlenwasserstoffe, Kohlen-

von den Alkalien, d. h. Natrium, Kalium, Lithium. Wasserstoffpolymere, Ester, Komplexester, Formale,

Komplexe oder Gemische, die mit Alkalien hergestellt Mercaptale, Polyalkylenoxyde, Silicone, z. B. Diester

sind, wirken weniger ölverdickend als die mit Erdalkali- aliphatischerDicarbonsäuren, wieSebacinsäure-di-2-äthyl-

salzen hergestellten. hexylester, Azelainsäuredioctylester, Azelainsäurediiso-

Die Salze der beiden Säuregruppen können ein oder 60 octylester und Adipinsäuredioctylester, ferner Komplex-

inehrere Metalle enthalten; zumeist enthalten sie ein und ester aus mehrbasischen Carbonsäuren, mehrwertigen

dasselbe Metall. Alkoholen, einbasischen Säuren und bzw. oder einwertigen

Die Salzkomplexe bzw. die wasserhaltigen oder wasser- Alkoholen, etwa Komplexester mit Glykol oder einer freien Gemische können durch Koneutralisation eines zweibasischen Säure in Mittelstellung.
Säuregemisches" mit geeigneten Basen, namentlich den 65 Das Komplexsalz wird in einer Menge von etwa 5 bis Hydroxyden und bzw. oder Carbonaten der betreffenden 49 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 10bis30 Gewichts-Metalle hergestellt werden. Die Koneutralisation kann in prozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Fettes, bei situ in der Flüssigkeit ausgeführt werden, in der die der Herstellung der Schmierfette benutzt.
Komplexverbindung später benutzt werden soll, wenn Die Komplexe oder Gemische können auch in einem diese Flüssigkeit unter den Neutralisationsbedingungen 70 niedrigyiskosen Mineral- und bzw. oder synthetischen

fettarten ergibt eine Schmierdauer beim Betrieb eines Lagers bei 10 000 U/min und etwa 12O⁰C von etwa 5000 Stunden.

Salzkomplexe können folgendermaßen hergestellt werden, wobei diese Herstellung im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht unter Schutz gestellt wird:

Beispiel 1

Mehrere Schmierfette auf Mineralölbasis, die mit CaI-ciumsalzkomplexen der Essigsäure und Caprylsäure verdickt sind und die in Tabelle I wiedergegebene Zusammensetzung haben, wurden nach folgenden Angaben hergestellt:

Kalkhydrat und das gesamte Mineralschmieröl wurden in einem feuerbeheizten Fettkessel zu einer schlanken Aufschlämmung ohne Wärmezufuhr innig vermischt und dann mit einer Mischung aus Essigsäure und Caprylsäure versetzt. Nach etwa 30 Minuten nahm die Reaktions-

Schmieröl hergestellt werden; das Gemisch wird dann Caprylat-Komplex gedickten Schmierfett gemäß der

mit einem höherviskosen Mineral- und bzw. oder synthe- Erfindung erhält man die oben beschriebenen unerwar-

tischen Schmieröl zu Schmierfetten verschnitten. teten Ergebnisse, Die Grabenbildung der Natronseifen-

Die Komplexe oder Gemische können erfindungsgemäß schmierfette kann in beliebiger Weise durch Einregelung

auch als Zusatz zu Schmierölen verwendet werden, da 5 der Zusammensetzung der Vermischung geändert werden,

diese Komplexe bzw. Gemische Detergent- und Hoch- Ein Verschnitt etwa gleicher Teile dieser beiden Schmierdruckeigenschaften aufweisen. Mineral- und synthetische
Schmieröle sind hierfür geeignet. Die wasserfreien Salzgemische bewähren sich beispielsweise auch zur Verwendung als Zusätze in Zylinderschmieröl für Marinedieselmotoren.

Die gleichen Salzkomplexe und -gemische können z. B. für Schneidöle, Ziehschmiermittel, Schmiermittel für Schmiedearbeiten usw. aut der Mineralöl- oder .emulsionsbasis als Zusatzstoffe benutzt werden, um ihre Hoch- 15 druckeigenschaften sicherzustellen. Die Komplexverbindungen mit hohem Metallgehalt können hierbei Zusatzstoffe ersetzen, welche übliche Belastbarkeitsbestandteile, wie Schwefel, Chlor, Schwefelchloride, Phosphor, enthalten.

Wie bereits erwähnt wurde, hat die Temperatur, auf welche das Salzgemisch erhitzt wird, einen bestimmten Einfluß auf die Eigenschaften der Produkte. Wenn die Salze z.B. in fettbildenden Mengen in einem Schmieröl

durch Koneutralisation unterhalb der Dehydratations- 25 wärme ab, und die Temperatur wurde unter Rühren auf

temperatur, z. B. bei einer Temperatur, die durch die etwa 250⁰C gesteigert. Die Wärmezufuhr wurde dann

Entwicklung von Reaktionswärme erreicht ist, etwa 55⁰C abgestellt, der Rührvorgang fortgesetzt und das Gemisch

und unter etwa 93⁰C, hergestellt werden, haben die auf etwa 12O⁰C abgekühlt. Phenyl-a-naphthylamin wurde

Produkte schmierfettartige Konsistenz und finden hierfür zugesetzt und in dem Gemisch unter Rühren dispergiert.

Verwendung. Für Hochtemperaturschmierzwecke sind 30 Sodann wurde auf etwa 93° C weitergekühlt. Das Fett

sie aber im allgemeinen ungeeignet. Wenn die Säuren bei wurde schließlich in einer Gaulin-Mühle homogenisiert

der Dehydratationstemperatur koneutraüsiert werden, und nitriert.

jedoch bei einer Temperatur unterhalb der Komplex- Die so erzeugten Schmierfettvermischungen wurden der bildung vollendet wird, nämlich bei etwa 120 bis 177⁰C, üblichen Fettprüfung, z. B. ASTM-Penetration, Tropfsind die Produkte flüssig oder halbflüssig. Wenn das 35 punkt, Schmierdauer, Löslichkeit in siedendem Wasser, Salzgemisch in dem Schmieröl über etwa 205⁰C, Vorzugs- Norma-Hoffmann-Oxydationsprüfung, Timkenprüfung, weise auf etwa 220 bis 288° C, erhitzt wird, fallen Produkte Almenprüfung usw., unterworfen. Zusammensetzung und mit ganz anderen Eigenschaften an, welche fettähnliche Eigenschaften der Fette sind in Tabelle I eingezeichnet. Konsistenz, hohen Schmelzpunkt, Beständigkeit, hervor- Man sieht aus der Tabelle, daß Komplexe mit wenigragende Ergebnisse bei der Ahnenprüfung unter stoß- 40 stens etwa 2:1 Mol Essigsäure je Mol Caprylsäure oder allmählicher Belastung usw. zeigen. Die Höchst- Schmierfette (Nr. 2 bis 5) von hervorragender Konsistenz, temperatur liegt bei der beginnenden thermischen Zer- Tropfpunkt, Belastbarkeit usw. ergaben. Fett Nr. 1, das Setzung. Diese setzt bei Schmieröl in der Größenordnung Essigsäure mit Caprylsäure in äquimolekularer Menge von etwa 343° C ein. enthielt, zeigte erheblich geringere Hochdruckeigen-

Die mit einem Salzkomplex gedickten Schmierfette 45 schäften bei im übrigen vergleichbaren Bedingungen,

gemäß der Erfindung können auch benutzt werden, um Fette mit wenigstens etwa 4,8 Mol Essigsäure je Mol

die Wasserlöslichkeit bedeutend zu erhöhen und die Caprylsäure (Nr. 3 bis 5) zeichneten sich durch besonders

Schmiereigenschaften von mit komplexer Natronseife gutes Hochdruckverhalten aus, insofern, als sie den

gedickten Schmierfetten zu steigern. Letztere Schmier- Almentest sowohl bei Stoß- als auch bei allmählicher

fette sind bekannt und werden durch Verseifen von 50 Belastung, ferner die Timkenprüfung bei 20,4 kg Be-

Rübsamenöl bei etwa 230 bis 270⁰C in Gegenwart eines lastung bestanden. Die letztgenannte Prüfung stellt die

Mineralschmieröls gewonnen. Durch Verschneiden dieser Eignung eines Fettes für den Einsatz in Stahlmühlen und

Natronseifenschmierfette mit einem durch Calciumacetat- namentlich in Timkenlagem fest.

Tabelle I

	2	Schmierfette	4	5
1	8,5	3	15,0	21,0
5,0	10,0	12,0	3,6	3,0
12,0	8,5	6,0	11,1	15,2
7,0	0,5	9,8	0,5	0,5
0,5	72,5	0,5	69,8	60,3
69,8	2:1	71,7	10:1	20:1
1:1	389	4,8·: 1	389	389
389	4,6	389	6,0	8,2
3,8	5,3

Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

Eisessig

Caprylsäure

Kalkhydrat

ζ~ Phenyl-a-naphthylamin

Mineralschmieröl (55 SUS bei 98,9⁰C)

Molverhältnis (niedrigmolekulare zu mittelmolekularen Säuren)

Verseifungszahl (exkl. Essigsäure)

% Ca (im Komplex gebunden)

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Schmierfette

3 ι 4

Eigenschaften
Aussehen

ASTM-Penetration (mm/10 bis 25°)

im Ruhezustand

Walken, 60 Stöße

Walken, 100 000 Stöße

Tropfpunkt, ° CASTM D-566

Radlagertest (660 U/min)

N.L. G.I. Schmierdauer (Stunden)

121⁰C-IOOOO U/min

Löslichkeit in siedendem Wasser

Norma-Hoffmann-Oxydationstest

(Druckabfall um 0*34 kg/cm/Std.)

Lagerbeständigkeit (113 Tage Lagerung)

Krustenbildung

E.P.-Eigenschaften
Timkentest (20,4 kg)

Almentest

15 Gewichtsprozent Stoßbelastung

15 Gewichtsprozent allmähliche Belastung sehr gut | sehr gut I glatt i gleichmäßig gleichmäßig

220	176	262	340	355
278	160	293	355	385
315	245	350	400	halbflüssig
260 +	260 +	260 +	260 +	260 +
positiv	positiv	positiv	positiv	positiv
846		2100	651
keine	keine	keine	keine	keine
300 bis 400	300 bis 400	300 bis 400	300 bis 400	300 bis 400
keine	keine	keine	keine	keine
negativ	negativ	negativ	negativ	negativ
negativ	positiv	positiv	positiv	positiv
—	positiv	positiv	positiv	positiv

Beispiel 2

Mehrere Mineralölschmierfette (A bis E) von der in Tabelle II aufgezeigten Zusammensetzung wurden im wesentlichen nach den Angaben von Beispiel 1 hergestellt.

Die Fette C und D wurden nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hergestellt,, die Fette A und E dienten als Vergleichsobjekte.

Fett F wurde für Vergleichszwecke in der Weise hergestellt, daß ein Gemisch aus hydriertem Ricinusöl, Hydrofölsäure (hydrierte Fischölsäuren), Kalkhydrat und dem gesamten Mineralschmieröl in einen mit Rührwerk ausgestattetem Kessel auf etwa 54⁰C erwärmt wurde; nach Zusatz der Essigsäure wurde bis auf 260⁵C weitererhitzt, die Wärmezufuhr sodann unterbrochen und das Fett auf 93⁰C unter Rühren gekühlt und sodann bei hoher Schergeschwindigkeit in einer Gaulin-Mühle homogenisiert.

Zusammensetzung und Eigenschaften der Schmierfette sind in Tabelle II eingetragen.

Tabelle II

Schmierfette C ■ D

Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

Eisessig

Caprinsäure, C₁₀

Stearinsäure, C₁₈

Caprylsäure, C₈

Capronsäure, C₆

Kalkhydrat

Phenyl-a-naphthylamin

Mineralschmieröl (55 SUS bei 98,9⁰C)

Molverhältnis Essigsäure zu höheren Säuren .

Verseifungszahl der Säuren (exkl. Essigsäure) Eigenschaften

Aussehen

Tropfpunkt, ^c C

Penetration (25°, mm/10)

Ruhezustand

im

12,0

6,0
10,3

0,5
71,2

3,8
483

halbflüssig

geringe
Struktur

12,0 12,0

Walken, 60 Stöße

Walken, 100000 Stöße

E.P.-Eigenschaften
Timkentest (18 kg Belastung) 4,5

1,5

9,8

0,5

71,7

4,5

413

sehr gut
260+

262

280
370

6,0

9,8
0,5
71,7
4,8

. 389

sehr gut
260+

262 ^:

293
350

8,0 4,0

6,5

0,5

81,0

5,7

326

sehr gut 260+

300

325 372

8,0

4,0

6,0

0,5

81,5

9,5

197

sehr gut 260 +

242

262 340

sehr gut 260 +

positiv j positiv positiv ! positiv | negativ | negativ

*) Fett F diente Vergleicliszwecken. Es wurde mit einer Seifenmiscbung aus hydriertem Ricinusöl, 3,75 °/o, und handelsüblicher Stearinsäure in Form von hydrierten Fischökauren, 3,75 °/₀, hergestellt.

Diese Komplexverbindungen enthalten neben Essigsäure eine oder mehrere mittelmolekulare Säuren. Die mittlere Verseifungszahl der Säuren, ohne Einschluß von Essigsäure, von etwa 320 bis 420 ergab Fette (B bis D) mit hervorragenden Hochdruck-, Verdiclcungs- und Beständigkeitseigenschaften. C und D zeigten die geringste Penetrationsänderung beim Walken. Essigsäure und Stearinsäure (Fett E) mit hohem Molverhältnis lieferten zwar stark metallhaltige Fette mit langer Schmierdauer, aber schlechtem Hochdruckverhalten. Essigsäure und Capronsäure mit nur 6 C-Atomen im Molekül (Fett A) zeigt gutes Hochdruckverhalten, aber praktisch keine Fettstruktur.

Beispiel 3

Mehrere Mineralschmierölfette, die mit Calciumsalzkomplexen von Essigsäure und einem handelsüblichen Caprylsäuregemisch gedickt waren und die in Tabelle III aufgezeigte Zusammensetzung haben, wurden im wesentlichen nach den Angaben von Beispiel 1 ίο hergestellt. Zusammensetzung und Eigenschaften dieser Fette sind in Tabelle III dargestellt.

Tabelle III

Schmierfette
N I O²)

Q³)

Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

Eisessig

Caprylsäure des Handels¹)

Kalkhydrat

Phenyl-a-naphthylamin

Mineralschmieröl

500 SUS/37,8°:C

600 SUS/37,8°C

900 SUS/37,8°C

5000SUS/37,8°C

Molverhältnis Essigsäure zu höheren

Säuren

Verseifungszahl (exkl. Essigsäure) ..

Eigenschaften

Aussehen

Tropfpunkt, ⁰C

Penetration (25°, mm/10)

im Ruhezustand

Walken, 60 Stöße

Walken, 100 000 Stöße

Hochdruckeigenschaften Timkentest (184 kg)

12,0 6,0 9,8 0,5

71,7

5 379

sehr gut 260+

262 293 350

positiv, enge Spur 12,0
6,0
9,8
0,5

71,7

5
379

gut
260+

12,0
6,0
9,8
0,5

71,7

5
379

schlecht
260+

272 345

308 I 372
365 410

positiv,
enge Spur

9,60
4,80
7,84
0,40

57,36
20,00

5
379

sehr gut
260 +

310
342
370

positiv,
enge Spur

18,0 9,0

14,5 1.0

57,5

5 379

sehr gut 260+

212 256 294

positiv, enge Spur

9,0 4,5 7,4 0,5

28,6 50,0

5 379

schlecht 260+

382

384

über 400

positiv, enge Spur

^J) 5,0 °/o Capronsäure,, 75 °/o Caprylsäure, 20 Vo Caprinsäure.

²) Verdünnen von Fett M mit zusätzlichem öl und Homogenisieren.

³) Verdünnen von Fett P mit zusätzlichem Öl und Homogenisieren.

Tabelle III zeigt, daß Schmierfette, die mit den SaIzkomplexverdickern der Erfindung zusammengesetzt sind, ausgezeichnete Ausbeute mit guter Strukturbeständigkeit und mechanischem Verhalten besitzen, wenn die Seife unmittelbar in Mineralschmierölen von nicht mehr als etwa 600 SUS bei 37;8°C dispergiert wird. Nach Möglichkeit benutzt man daher solche Öle. Häufig werden aber höherviskose öle von etwa 700 bis 5000 SUS bei 37,8° C zum Schmieren in der Industrie verlangt, namentlich beim Auftreten hoher Belastungen in Walzenlagern. Die Dispergierung der Salzkomplexe in diesen höherviskosen Ölen kann eine niedrigere Ausbeute sowie eine geringere Strukturbeständigkeit ergeben (Fett N). Erhöhung des Gehaltes an Salzkomplex bei Verwendung der höherviskosen Öle verbessert die Penetration, dieses Vorgehen ist aber weniger wirtschaftlich (Fett P). Wenn die Öle mit hohem Komplexgehalt verdünnt werden, bilden sie sehr weiche Produkte, verglichen mit den Produkten geringerer Viskosität bei gleichem Komplexgehalt (Fett Q). Nach Tabelle IV kann man gute Ausbeute neben hoher Strukturbeständigkeit erhalten, wenn man das Schmierfett in einem niedrigerviskosen Mineralöl herstellt und dann mit höherviskosem Mineralöl verschneidet, um ein Fett von der erwünschten Viskosität zu erhalten (Fett O).

Beispiel 4
Synthetischer Ester als Auflösungsmittel

Ein Schmierfett wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
Zusammensetzung Gewichtsprozent

Eisessig 12,0

Caprylsäure des Handels 6,0

Kalkhydrat 9,8

Phenyl-a-naphthylamin 1,0

Diisooctylazelat 71,2

Molverhältnis Essigsäure zu höheren

Säuren 5,7

Verseifungszahl (exkl. Essigsäure) . 327

Herstellung
erfolgte nach Beispiel 1.

809 770/445

U 12

Eigenschaften oder schwierigen Dispergierbarkeit der Seifenverdicker in

Aussehen . . S'-hr gut ^em Silicion auf Schwierigkeiten. Es wurde nun gefunden,

Tropfpunkt "C 260 — *^^a^ ^s'^c^ ^l^'^e gewünschten Fette bei Verwendung eines

Penetration'(25^r mm 10) Komplexes mit hohem Calciumacetat-Caprylat-Gehalt

Walken 60 Stöße 280 ^{5 a}^^s ^ ^ei'dicker leicht herstellen lassen. Die so gebildeten

Walken! 100000 Stöße!!................ 342 ^¥M" ^{hab?n hohc} Tropfpunkte und eignen sich zum

Norma-Hoffmann-Oxvdationstest Schmieren von Antifrictionslagern bei hoher Tempe-

(DruckabiallumO,34kgcm.Std.) 260- raturiür eine verhält msmä Big lange Zeitspanne.

Wasserwäsche ° „ Verlust keiner Außerdem zeigen dies? Schmierfette verhältnismäßig

Schmierdauer, Stunden (121^; C 10 00OU min) 1724 ¹⁰ hohe Belastbarkeit in Stahl-auf-Stahl-Kombinationen,

Vierkugeltest nach Shell verglichen mit den bekannten Fetten od?r Siliconen

Hochdruckverhalten (Hertz-Belastung) ... 48,1 *^llbf;t·

Zwei Fette von der in Tabelle IV dargestellten Zu-

Diesen Ergebnissen kann man entnehmen, daß die sammensetzung wurden in der Weise hergestellt, daß das

Salzkomplexc der Erfindung zum Dicken synthetischen 15 gesamte Silicon und Kalkhvdrat in einem feuerbeheizten

Schmieröls auf Fettkonsistenz ditnen können. Die Kessel gemischt und auf 57''C erwärmt wurden. Danach

fertigen Fett'' können in einem breiten Temperatur- wurde Essigsäure nebst handelsüblichen mittelmole-

bereich, von etwa — 50bis 150"C oder darüber, eingesetzt kularen Säuren eingetragen und das Gemisch unter

werden und zeigen ein ausgezeichnetes Hochdruck- Rühren auf etwa 265^C C erhitzt. Die Wärmezufuhr wurde

verhalten. 20 dann unterbrochen, das Fett unter Rühren auf etwa

Beispiel 5 12O⁰C abgekühlt, mit Phenyl-a-naphthylamin versetzt,

Synthetisches Silicon als Auflösungsmittel auf 93° C abgekühlt und durch eine Morehouse-Mühle

-a s? geschickt.

Die Herstellung stabiler Schmierfette mit einem Gehalt Zusammensetzung und Eigenschaften dieser Fette zeigt

an Siliconpolymeren stieß bisher wegen der Unlöslichkeit 25 Tabelle IV.

Tabelle IV

Schmierfette

Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

Eisessig

Caprylsäure des Handels

Kalkhvdrat

Phenyl-a-naphthylamin

. .¹T" Methylphcnylpolysiloxan

Methylsilicon (400 SSU 37,8^CC)

Eigenschaften

Aussehen

Penetration (25°, mm/10)

im Ruhezustand

Walken, 60 Stöße

Walken, 100 000 Stöße

Tropfpunkt, ⁰C

Wasserlöslichkeit (siedendes Wasser)

Norma-Hoffmann-Oxydationstest

(Druckabfall um 0,34 kg, cm Std.)

Schmierdauer, Stunden (177^:C,10000 U_;min)... Almen-E.P.-Test (Stahlbolzen — Stahlbüchsen)

Gewichtsbelastung —6

12,0
6,0

10,0
0,5

71,5

12,0 6,0 9,8 1,0

71,2

sehr gut, glatt, gleichmäßiges Fett

300	285
310	310
325	335
260 +	260 +
nicht	nicht
400 +	400 +
500	350

positiv

Beispiel 6

Andere Erdalkalimetalle als Calcium können den Metallbestandteil der Salzkomplexe bilden. Diese Ausführungsform mit Komplexen aus Barium- oder gemischtem Barium-Cakium-Salz verleihen dem Fett ausgezeichnete Schmiereigenschaften, namentlich hervorragendes Hochdruckverhalten.

Zur Verseifung der vereinigten nieder- und mittelmolekularen Säuren mit Bariumhydroxvd, namentlich Bariumoctahydrat, wird die Base in großen Mengen benötigt. Der Bedarf an Bariumoctahydrat läßt sich wesentlich herabsetzen, wenn man einen Teil der niedermolekularen Säure, und zwar nicht mehr als 60°/₀, vorzugsweise etwa 30 bis 50°, ₀, in Form des vorgebildeten Bariumsalzes benutzt. Die Restsäure wird in situ neutralisiert. Diese Ausführungsform wird bei der folgenden Darstellung der Fettbereitung weiter erläutert.

Schmierfett Nr. 6 (Tabelle V) wurde folgendermaßen bereitet: Das gesamte Mineralöl und Bariümacetat wurden in einem feuerbeheizten Kessel mit in siedendem Wasser gelöstem Bariumhydroxvd versetzt. Essigsäure und Handelscaprylsäure wurden in das Gemisch eingeführt, das unter Rühren erhitzt wurde, bis das gesamte Wasser ausgetrieben war. Die Mischung wurde rasch auf

265° C erwärmt, dann unter Rühren auf 135⁰C abgekühlt, mit Phenyl-a-naphthylamin als Antioxydationsmittel versetzt, auf 93° C gekühlt und in einer GauHn-Mühle bei at homogenisiert.

Schmierfett Nr. 7 wurde wie Fett Nr. 6 hergestellt, mit der Abweichung, daß etwa 50°/₀ der niedermolekularen

Säure als vorgebildetes Bariumacetat in Form trockener Kristalle an Stelle der Lösung aus Ba(OH)₂ · 8H₂O benutzt wurden.

Schmierfett Nr. 8 wurde wie Fett Nr. 6 hergestellt, jedoch wurde Bariumhydroxyd durch Kalkhydrat ersetzt.

Tabelle V

	Schmierfette	8
6	7	6,0
2,0	6,0	15,0
15,0	14,19	6,0
5,0	6,0
9,3	20,5	6,0
		0,5.
0,5	0,5	68,5
68,2	52,81*)	6,0
5,0	6,0	372
372	372	sehr gutes, glattes, festes Fett
sehr gut, beständige, aber ganz flüssige Dispersion	sehr gutes, glattes, gleichmäßiges, weiches Fett	260 +
	260 +	259
	350	325
—	365	368
—	—	positiv, enge Spur
negativ	positiv, enge Spur

Zusammensetzung i(Gewichtsprozent)

Eisessig

Bariumacetat

Handelscaprylsäure

Ba(OH)₂ · 8H₂O

Kalkhydrat

Phenyl-a-naphthylamin

Mineralschmieröl (55 SUS bei 98,9° C)

Molverhältnis Essigsäure zu Handelscaprylsäure Verseifungszahl (exkl. Essigsäure)

Eigenschaften
Aussehen

Tropfpunkt, °C

Penetration (25°, mm/10)

im Ruhezustand

Walken, 60 Stöße

Walken, 100 000 Stöße

Timken test (18 kg Belastung)

*) 9,22 °/₀ zusätzliches Mineralschmieröl wurde eingeführt, um das Hydratwasser (45 °/o) des Bariumhydrates zu verdrängen.

Beispiel 7

Der Fettverdicker aus dem Salzkomplex einer mittelmolekularen und einer niedermolekularen Säure zeigt weiterhin den Vorteil, daß er augenscheinlich eine Verhärtung und Krustenbildung des fertigen Fettes verhindert. Diese Erscheinung bringt Tabelle VI zum Ausdruck.

Fett T wurde nach den Angaben von Beispiel 1 hergestellt.

Fett U wurde wie Fett T hergestellt, jedoch wurde Handelsstearinsäure an Stelle der mittelmolekularen Säure (Caprylsäure) verwendet.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung für wasserfreie Gemische.

Beispiel 8

Mehrere Mineralschmiermittel, die mit einem wasserfreien Gemisch von Metallsalzen der Essigsäure und Caprylsäure gedickt waren und die Zusammensetzung

Tabelle VI

Schmierfette

Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

Eisessig

Caprylsäure

Handelsstearinsäure

Kalkhydrat

Phenyl-a-naphthylamin

Mineralschmieröl (55 SUS bei 98,9⁰C) 12,0
6,0

9,8 0,5

71,7

8,0

4,0

6,0

0,5

81,5

Tabelle VI (Fortsetzung)

Schmierfette	sehr	260 -J-	Oberfläc	V
τ ;	285		gut, glattes Fett
sehr gut, glattes Fett		260 -f-
300	275
360	295
300	350
keine ,	225
5 :1	ja
389 ;	10 :1
positiv	195
eng	negativ
240
	245
	1195
	lenverhärtune (K
2100 i
unverändert

Eigenschaften

Aussehen

Tropfpunkt, ⁰C

Penetration (25°, mm/10)

im Ruhezustand

Walken, 60 Stöße

Walken, 100 000 Stöße

Penetration nach lOtägiger Lagerung

(Walkbehandlung 60 Stöße)

Krustenbildung

Molverhältnis Essigsäure zu höheren Säuren... Verseifungszahl der Säuren (exkl. Essigsäure)..

Timkentest (18 kg Belastung)

Spur

Nonna-Hoffmann-Oxvdationstest

(Druckabfall um 0",34 kg/cm/Std.)

Schmierdauer, Stunden (121⁰C, 10 000 U/min) Beschaffenheit des Fettes nach 6 Monaten ...

ergreift allmählich das ganze

Fett, bis dieses sehr hart wird,

150 mm 10 Penetration

gemäß Tabelle VIII aufweisen, wurden folgendermaßen druckeigenschaften lieferten. Im allgemeinen sind diese

hergestellt: Produkte halbflüssig oder weich-fest und etwas thixo-

Produkt A tropisch.

Die Schmiermittel gemäß Erfindung können auch mit

Das gesamte Mineralschmieröl und Kalkhydrat wurden 35 Fetten verschnitten werden, die mit Seife-Salz-Komplexen in einem dampfbeheizten Kessel zu einer glatten, gleich- gedickt sind; das Hochdruckverhalten der Fette wird

mäßigen breiartigen Masse aufgeschlämmt. Das Gemisch dadurch verbessert. Die hohe Belastbarkeit ist beispiels-

wurde durch einen den Kesselmantel passierenden Dampf- weise von Bedeutung, wenn das Fett als Schmiermittel

strom auf 57°C erwärmt. Das Gemisch wurde mit Essig- für Stahlmühlen dienen soll. Nachfolgendes Beispiel soll

und Caprylsäure versetzt, auf 150X erwärmt, auf dieser 40 dies erläutern. Temperatur 3 Stunden gehalten, auf 93'"C abgekühlt, mit

Phenyl-ct-naphtbylamin als Antioxydans versetzt, unter Beispiel 9
fortlaufendem Kühren auf Raumtemperatur abgekühlt

und in einer Gaulin-Mühle bei 340 at homogenisiert. Ein Grundfett wurde aus folgenden Bestandteilen

45 hergestellt:

^{ro u} Zusammensetzung Gewichtsprozent

Produkt A wurde mit einem Mid-Continentrückstand, Handelsstearinsäure 1,8

der mittels eines Lösungsmittels raffiniert und mittels Hydriertes Ricinusöl (Oxystearinsäureglycerid) 1,8

Propan entasphaltiert war und eine Viskosität von etwa 50 Essigsäure 7,2

2.200 SUS bei 37,8°C, einen V.-I. von etwa 100 und einen Kalkhydrat 5,4

Flammpunkt von etwa 19O⁰C hatte, versetzt. Phenyl-a-naphthylamin 0,4

Mineralschmieröl (55 SUS bei 98,9° C) 83,4

Produkt C

55 Herstellung

Eine Vermischung von etwa 5000 SUS bei 37,8' C aus

18,0°/₀ propanentasphaltiertem und -entharztem Mid- Das Gemisch aus den hochmolekularen verseif baren

Continentrückstand und 53,8% Harz von 10000 SUS Stoffen, Kalkhydrat und Mineralschmieröl wurde in einem

bei 37,8°C, das durch Ausfällen der propanunlöslichen feuerbeheizten Kessel auf 57°C unter Rühren erwärmt,

Bestandteile \^ron Pennsylvania-Rohöl erhalten war, und 60 sodann mit Essigsäure versetzt, auf 26O⁰C erhitzt und auf

Kalkhydrat wurden in einem dampfbeheizten Kessel zu 135⁰C unter Rühren abgekühlt. Nach Zusatz vonPhenyl-

einer Aufschlämmung verarbeitet. Diese wurde auf etwa a-naphthylamin wurde das Fett weiter auf 77°C gekühlt.

57°C erwärmt und mit Essig-und Caprylsäure versetzt. Die Eigenschaften des Fettes sind in Tabelle VIII

Das Gemisch wurde auf etwa 157° C erwärmt und dann dargestellt.

auf 15O⁰C gekühlt, in einer Morehouse-Mühle homogeni- 65 Das Grundfett wurde zur Verbesserung der Hochdruckstert und schließlich auf Raumtemperatur abgekühlt. eigenschaften in einer Menge von 75°/₀ mit 25% eines

Man sieht, daß wasserfreie Gemische von Metallsalzen, Zusatzfettes, welches aus Produkt A bestand, dessen

die aus Essigsäure und Caprylsäure im Molverhältnis über Zusammensetzung und Herstellung im Beispiel 8 be-

etwa 5:1 bei etwa 150 bis 160⁰C hergestellt und in Öl schrieben sind, bei 77°C verschnitten; die Vermischung

dispergiert sind, Schmiermittel mit hervorragenden Hoch- 70 wurde in der Gaulin-Mühle bei 340 kg homogenisiert.

17

Tabelle VII

18

Produkt
B

Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

Eisessig

Caprylsäure des Handels*)

Kalkhydrat

Phenyl-ct-naphthylamin

Mineralschmieröl

70 SUS bei 98,9⁰C

2200 SUS bei 37,8°C (100 V.l.) ....

4936 SUS bei 37,8°C (100 V.l.) .... Maximale Herstellungstemperatur, ⁰C Molverhältnis der Handelscaprylsäure

Eigenschaften

Aussehen

Tropfpunkt, ⁰C

Penetration (25°, mm/10)

im Ruhezustand

Walken, 60 Stöße

Walken, 100 000 Stöße

Timkentest, kg Belastung

Almentest

Allmähliche Belastung, 15 Gew. Stoßbelastung, 15 Gew

SAE Test, Skalenwert bei

500 U/min

1000 U/min

Beständigkeit (60 Tage Lagerung) Wasserlöslichkeit

12,0
6,0

10,0
0,5

71,5

160
5,7:1

260+

nicht newtonisch
halbflüssig i

halbflüssig
halbflüssig

+

positiv
positiv

390
340

keine Trennung
nicht

9,0
4,5
7,2
0,4

53,9
25,0

160
5,7:1

opak. Prod.

nicht newtonisch
flüssig

23

positiv

280
keine Trennung

12,0 6,0 9,7 0,5

53,8 157 5,7:1

fließt unter eigenem Gewicht

20

*) Verseifungszahl 327 mg KOH/g.

Verschnittbestandteüe

Eisessig

Caprylsäure

Handelsstearinsäure

Hydriertes Ricinusöl

Kalkhydrat

Antioxydationsmittel

Schmieröl

o/ la

8,4 -_/0 1.50% 1,35 o/_o 1,35% 6,55% 0,42 % 80,43% 50

Das Molverhältnis der Essigsäure zu der Summe aller verseif baren Stoffe und Caprylsäure betrug 8,9 :1. Calciumacetat und Calciumcaprylat waren in dem Gemisch im Molverhältnis 5,7 :1 enthalten; das Gemisch war nach dem Erwärmen auf 160⁰C wasserfrei. Die Eigenschaften des fertigen Fettes zeigt Tabelle VIII.

Die Tabelle zeigt, daß der Fettverschnitt überlegene Hochdruckeigenschaften und einen hervorragenden Fett-

Tabelle VIII

Eigenschaften Grundfett

Fettverschnitt

Aussehen

Tropfpunkt, ⁰C

Penetration (25°, mm/10)

im Ruhezustand

Walken, 60 Stöße

Walken, 100000Stöße

Wasserlöslichkeit (siedendes Wasser)

Schmierdauer, Stunden (121⁰C, 10 000 U/min) Norma-Hoffmann-Oxydation (Druckabfall um

0,34 kg/cm/Std.)

Wirkung des Erhitzens auf 204⁰C

Drucktrennung (22 Stunden)

Timkentest (Belastungsgewicht)

sehr gut, glattes Fett
260+

262

275

330

keine

240

240
keine Konsistenzänderung

3,5
25

sehr gut, glattes Fett 260+

300
335
375
keine

245

wird oberhalb 93 ⁰C schwerer 2,0 40+

809 770/445

körper hat. Die Zusatzmenge, d. h. das mit dem wasserfreien Salzgemisch gedickte Schmiermittel, kann zwischen etwa 15 und 75 Gewichtsprozent, vorzugsweise 25 und 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht d^s fertigen Fettes, schwanken. Die Yersehnittemperatur liegt zweckmäßig über 27^:C, aber unter etwa 177 C, vorzugsweise unter etwa 99" C.

Die folgenden Beispiele beziehen sich auf die wasserhaltigen Salzgemische.

Beispiel 10

i Mehrere Schmierfette auf Mineralölbasis, die mit einem wasserhaltigen Salzge'rriisch "3er ~Essig^: und Caprylsäure gedickt sind und die Zusammensetzung gemäß Tabelle X haben, wurden folgendermaßen hergestellt:

Produkt A

Das gesamte Mineralschmieröl nebst Kalkhydrat wurde in einem mit einem Rührwerk ausgestatteten Reaktionskessel zu einer glatten Aufschlämmung bei etwa 21¹C vermischt und mit einem Gemisch aus Es,sig- und Caprylsäure \^rersetzt. Die Reaktion setzte sogleich unter Temperatursteigerung auf etwa 88° C und Bildung eines festen Produktes ein. Die Masse wurde unter Rühren in etwa 2 Stunden auf 37.8X abgekühlt.

20

Produkt B

Das Schmiermittel wurde durch Verschneiden von °'_o des Fettes A mit 80°;₀ eines Mineralschmieröls von der Viskosität 80 SUS bei 98,9⁰C, d. h. dem Mineralölgrundstoff von Fett A, verschnitten.

Produkt C

Die Herstellung erfolgte nach den Angaben für Fett A, ίο jedoch wurde als Säure nur Eisessig benutzt.

Produkt D

20°._o von Produkte wurden mit 80°₀ des Mineral-Schmieröls von der Viskosität 80 SUS bei 98,9 C verschnitten.

Produkt E

Die Herstellung erfolgte im wesentlichen nach den Angaben für Fett A, jedoch wurde eine 80° „ige wäßrige Essigsäurelösung an Stelle von Eisessig benutzt.

Produkt F

Vermischung aus 2O⁰Z₀ Fett E und 80° „ des gleichen Mineralschmieröls von der \⁷iskosität 80 SUS bei 98,9⁰C. Zusammensetzung und Eigenschaften dieser Produkte gibt Tabelle IX wieder.

Tabelle IX

Produkt
C I X>

18,0

3,6

Zusammensetzung

Eisessig

Essigsäure (80⁰Z₀)

Handelscaprylsäure

(\'erseifungszahl 327)

Kalkhydrat

Phenyl-a-naphthylamin als Antioxydans Mineralschmieröl (80 SUS/98,9°C)

Eigenschaften

Molverhältnis (Essigsäure zu Caprylsäure)

Aussehen

Mobilometer-Konsistenz, 25¹C*)

Penetration (25°, mm,10)

im Ruhezustand

Walken, 60 Stöße

Walken, 75 000 Stöße

Freie Alkalität (°_;o NaOH)

Timkentest (Gewichtsbelastung)

Korrosion

Öltrennung

*) Diese Konsistenz ist das, Produkt aus Zeit in Sekunden und Belastung in bestimmte Tiefe einer halbflussigen Substanz sinken zu lassen. Dieser Wert Flüssigkeiten.

20,0

4,0

	0,40	13,3	2,66	ι 22,5 4,50
2,0	2,56			2,0 0,40
12,8	0,10	66,7	93,34	12,8 2,56
0,5	93,34			0,5 0,10
66,7	25,8:1	glatt,	flüssig	62,2 ^! 92,44
25,8:1	flüssig	gleich		25,8:1 j 25,8:1
sehr gut,		mäßig		sehr gut, 1 flüssig
glatt,				glatt,
gleich			815	gleich- '
mäßig	750	365	_	mäßig I
—		370	—	— i 752
220	—	370	—	230 i —
252	-	—	—	242 ■ —
319	—	50	Trennung	I
0,59	—		nach	I I
50			48 Stunden	50 ' —

	—	Abtrennung	—
keine	keine	von reich		— I —
—		lich Öl beim		— j Beständige
		Lagern		I Suspension
			I nach
			I 2 Wochen

g, die benötigt werden, um einen gelochten Kegel über eine ist ein relatives Maß für die Viskosität nicht newtonischer

Claims

21 22

Die Tabelle zeigt, daß Fette, die mit einem wäßrigen Das Beispiel zeigt, daß die wasserhaltigen Metallsalz-Gemisch von Metallsalzen nieder- und mittelmolekularer gemische auch ün anderen als mineralölhaltigen Ver-Carbonsäuren gedickt sind, nicht absetzende beständige mischungen ζ. B. zur Herstellung von Schmierfetten aus Vermischungen sind, die sich durch gutes Hochdruck- Siliconpolymerisaten benutzt werden können,
verhalten und Antikorrosionseigenschaft auszeichnen. 5 Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in den Praktisch das gesamte Reaktionswasser verbleibt in dem Beispielen aufgeführten Arbeitsbedingungen und Stoffe; Schmiermittel. Teile der so hergestellten Fette können diese können im Rahmen der im allgemeinen Teil der durch Verschneiden mit zusätzlichem Mineralöl in Beschreibung angegebenen Grenzen abgeändert werden. Mengen bis zu 99% oder mehr verdünnt werden (Pro- Die Vermischungen gemäß der Erfindung können auch dukte B und F). io verschiedene übliche Zusatzstoffe, wie Oxydationsinhibi-Essigsäure allein ergab unbrauchbare Vermischungen, toren, Metalldesaktivatoren, Korrosionsschmutzmittel, aus denen sich Salz und Öl abschieden (Produkt C und D). Hochdruckmittel, Farbstoffe, Desodorantien, enthalten.

Produkte E und F vertragen Wasser in größerer Menge,

sie können für verschiedene Schmierfette mit besonderem Patentansprüche:
Erfolg benutzt werden. Die Essigsäure kann in Form 15

80%iger wäßriger Lösungen oder solchen von geringerer 1. Verwendung von Gemischen oder Komplexen

Konzentration benutzt werden. von Metallsalzen der Erdalkalimetalle, einschließlich

Die Schmiermittelvermischungen gemäß der Erfindung Magnesium, von wenigstens einer niedermolekularen

können beispielsweise als Oberschmierstoffe für Schiffs- ... Monocarbonsäure mit 1 bis 3 C-Atomen und von

dieselmaschinen benutzt werden. Wenn sie Calciumsalze 20 wenigstens einer mittelmolekularen Carbonsäure mit

enthalten, können sie den Verschleiß der Zylinderbüchse 7 bis 10 C-Atomen, wobei das Molverhältnis der nieder-

und die Säurekorrosion durch Neutralisation der beim zu der mittelmolekularen Carbonsäure 2:1 bis 40:1

Verbrennen der Treibstoffe gebildeten Säuren vermindern. beträgt, als Zusätze und Verdicker für Schmiermittel

auf der Basis mineralischer oder synthetischer

Beispiel 11 25 Schmieröle.

Ein Schmierfett wurde aus folgenden Bestandteilen ²· Verwendung von Gemischen oder Komplexen

hergestellt" ^von Metallsalzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 'die niedermolekulare Monocarbonsäure

Zusammensetzung Gewichtsprozent 2 C-Atome enthält.

Eisessig 12,0 3° 3. Verwendung von Gemischen oder Komplexen

Handelscaprylsäure 6,0 von Metallsalzen nach Anspruch 1 und 2, dadurch

Kalkhydrat 10,0 gekennzeichnet, daß die niedermolekulare Mono-

Phenyl-a-naphthylamin 0,5 carbonsäure Essigsäure ist.

Methylphenylpolysiloxane mit einem hohen 4. Verwendung von Gemischen oder Komplexen

Verhältnis der Phenyl- zur Methylgruppe 35 von Metallsalzen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch

(Viskosität 1060 SUS/37,8° C) 71,5 gekennzeichnet, daß die mittelmolekulare Carbonsäure 8 bis 9 C-Atome enthält.

Herstellung 5. Verwendung von Gemischen oder Komplexen

von Metallsalzen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge-

Das gesamte Silicon und Kalkhydrat wurden in einem 40 kennzeichnet, daß das Metall ausschließlich Calcium

feuerbeheizten Kessel unter Rühren auf 57°C erwärmt ist.

und mit einem Gemisch aus Essigsäure und Caprylsäure 6. Verwendung von Gemischen oder Komplexen versetzt. Die Temperatur stieg in kurzer Zeit auf 100⁰C von Metallsalzen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch geunter dauerndem Rühren. Es entstand ein hervorragendes, kennzeichnet, daß wenigstens ein Metall Calcium und glattes und gleichmäßiges Fett, welches den größten Teil 45 wenigstens ein Metall Barium ist.
des Reaktionswassers enthielt. 7. Verwendung von Gemischen oder Komplexen . von Metallsalzen nach Anspruch 1 bis 6, in denen das Üigenscnatten Molverhältnis der nieder- zur mittelmolekularen Säure

Aussehen glattes, etwa 4:1 bis 30:1, vorzugsweise etwa 5:1 bis 12:1,

gleichmäßiges 50 beträgt.

Fett 8. Verwendung von Gemischen oder Komplexen

Tropfpunkt, °C 260+ von Metallsalzen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gePenetration (25°, mm/10) kennzeichnet, daß das synthetische Schmieröl ein

im Ruhezustand 200 Siliconöl oder ein Diester einer aliphatischen Dicarbon-

Walken, 60 Stöße 210 55 säure ist.

Walken, 100 000 Stöße 215

Wasserlöslichkeit (siedendes Wasser) keine In Betracht gezogene Druckschriften:

Almentest (Gewkhtsbelastung) 6 Französische Patentschrift Nr. 1 085 875.

© 809 770/445 3.59