DE1054196B

DE1054196B - Zusatzstoffe zu Schmiermitteln und Metallbearbeitungsmitteln

Info

Publication number: DE1054196B
Application number: DEF17852A
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Mueller; Dr Walther Retter; Dr-Ing Max Zimmermann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1955-05-18
Filing date: 1955-07-04
Publication date: 1959-04-02

Description

t I OM t69/00 A 42

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 23 c 1/01

INTEUNAT. KL. C 10 Hl

AUSLEGESCH RIFT 1054196

F17852IVc/23c

ANMELDETAG! 4.JULI1955

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

2.APRIL 1959

Es wurde gefunden, daß sich Sulfide der allgemeinen Formel

OH

,-rVxi ^χ4

OH

in der X₁, X₂, X₃, X₄, X₅ und X₆ für Halogen oder einen Alkylrest und Y₁ und Y₂ für Halogen, einen Alkylrest oder Wasserstoff stehen und in der die Anzahl der Alkylreste höchstens gleich der Anzahl der Halogensubstituenten ist, während ζ = 1 oder 2 bedeutet, hervorragend als ^satZstofie^ZiLScIliniectnitteln und Metallbearbeitungsmiitfijn eignen. Den Schmiermitteln verleihen sie eine ausgezeichnete H^didnickbeständigkeit^und bei den Metallbearbeitungsmitteln setzen sie den Verschleiß an Werkstücken bzw. Maschinenteilen auf ein Minimum herab, ohne dabei unter den hohen Beanspruchungen, denen die Schmier- und Metallbearbeitungsmittel im allgemeinen ausgesetzt sind, Zersetzungen zu erleiden. Besonders hervorzuheben ist ferner noch, daß die ernndungsgemäßen Zusatzstoffe, welche die Schwefelbrücke in Metastellung zu den phenolischen Hydroxylgruppen tragen, in technischen Ölen, wie sie den Schmier- und Metallbearbeitungsmitteki in erster Linie zugrunde liegen, ausgezeichnet löslich sind; sie unterscheiden sich dadurch vorteilhaft von entsprechenden Verbindungen, welche die Schwefelbrücke in Ortho- oder Parastellung zu den phenolischen Hydroxylgruppen tragen und in technischen Ölen nur wenig oder überhaupt nicht löslich sind.

Als geeignete Zusatzstoffe seien die folgenden Sulfide beispielsweise genannt:

3,3'-Dioxy-2,4,5,6,2',4',5^/,6'-oktobrom-diphenyldisulfid, S.S'-Dioxy-^^o^S'.^'

diphenyldisulfid,
S.S'-Dioxy^^^^'^'.

diphenyldisulfid,
^'-Dioxy-^.o^^

diphenyldisulfid,

S.S'-Dioxy^Ao^'^'.py
3,3VDioxy-2,4,6,2^4^6'-hexabrom-diphenyldisulfid,

py
disulfid,

3,3'-Dioxy-2A2',6'-tetracMor-4,4^/-dibrom-diphenyl-

disulfid,
3,3'-Dioxy-2,4,2^4M:etrachlor-6,6'-dimethyl-diphenyldisulfid,

Zusatzstoffe zu Schmiermitteln und Metallbearbeitungsmitteln

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Walther Retter, Leverkusen-Baverwerk,

Dr. Werner Müller, Köln,

und Dr.-Ing. Max Zimmermann, Leverkusen,

sind als Erfinder genannt worden

disulfid,

disulfid,
3,3'-Dioxy-2,4,2',4'-tetrabrom-6,6'-dibutyl-diphenyl-

disulfid

und die entsprechenden Monosulfide. Derartige Sulfide sind nach dem Verfahren gemäß Gegenstand des Patents 1024089 erhältlich.

Statt den Schmiermitteln bzw. MetaUbearbeitungs-

mitteln die vorgeschlagenen Zusatzstoffe allein zuzusetzen, kann man sie ihnen auch zusammen mit anderen Zusatzstoffen zufügen. Besonders günstige Wirkungen erzielt man, wenn:man die vorgeschlagenen Mono- oder Disulfide zusammen mit als Schmiermittelzusatz bekannten Phos-

phinsäuren, ihren sauren oder neutralen Estern oder ihren Salzen mit organischen Basen, wie sie z. B. in den deutschen Patentschriften 851 237, 865 038, 879138 beschrieben sind, verwendet. Die Phosphinsäureverbindungen vereinigen sich mit den Mono- oder Disulfiden

im allgemeinen unmittelbar zu klaren Lösungen, die den Schmier- und Metallbearbeitungsmitteln in der gewünschten Menge beigemischt werden können; man kann jedoch die Mono- oder Disulfide und die Phosphinsäureverbindungen auch getrennt voneinander in be-

liebiger Reihenfolge in die Schmiermittel bzw. Metallbearbeitungsmittel einbringen.

An Stelle einheitlicher Zusatzstoffe der erfindungsgemäß in Betracht kommenden Art kann man auch Gemische derselben verwenden; das gleiche gilt auch für

die mit diesen Zusatzstoffen gemeinsam einzusetzenden sonstigen Zusatzmittel. Die erforderlichen Mengen an den verschiedenen Zusatzstoffen lassen sich von Fall zu Fall durch Vorversuche leicht ermitteln; im allgemeinen genügen 0,1 bis 2 Gewichtsprozent an Zusatzstoffen,

809 788/324

bezogen auf die Schmiermittel- bzw. Metallbearbeitungsmittelbasis.

Beispiel 1

Zu 100 kg eines Spindelöles von vorwiegend paraffinbasischem Charakter mit der Viskosität von 1,8° E bei 50° C gibt man unter schwachem Erwärmen und Rühren 1 kg S.S'-Dioxy^Ao^'^'.o'-hexachlor-diphenyldisulfid hinzu und rührt die Mischung, bis eine klare Lösung erhalten wird.

Ein solches Öl verleiht Werkstücken eine besondere Oberflächengüte und verlängert die Schnitthaltigkeit der Werkzeiage. Es ist ebenfalls sehr geeignet für das sogenannte »Räumen«, weil es dazu beiträgt, daß die wertvollen Räumnadeln geschont werden.

Statt des S.S'-Dioxy-^.o^'^'.o'-hexachlor-diphenyldisulfids läßt sich mit gleichem Erfolge ein Geraisch verwenden, das auf etwa 4 Teile 2>,3'-Τ>ϊοχγ-2,4;,6,2' ,4' ,6'-hexachlor-diphenyldisulfid 1 Teil 3,3'-HiOXy^₁UIb,?,4',6'-hexaclilor-djphenylsulfid enthält.

Zur Verbesserung eines Spindelöles von vorwiegend naphthenbasischem oder aromatischem Charakter eignet sich besonders ein Zusatz von 1 Gewichtsprozent des 3,3' - Dioxy - 2,4,5,6,2',4',5'₎6^/-oktochlor-diphenyldisuUids, bezogen auf das Spindelöl.

Beispiel 2

Man erwärmt eine Mischung von gleichen Gewichtsteilen 3_>3'-Dioxy-2_>4,6,2',4',6'-hexac]uor-diphenylsura'd und Bis-(p-chlorphenyl)--phosphinsäurebutylester auf etwa 60 bis 80° C und fügt 1 Gewichtsteil der Mischung zu 100 Gewichtsteilen eines angewärmten Mineralölraffinates von etwa 9° E bei 50° C hinzu, wobei man das Raffinat so lange rührt, bis eine klare Lösung gebildet wird.

Man erhält auf diese Weise ein Hochdrucköl, das sich besonders für die Getriebe- und Lagerschmierung unter hohen Belastungen eignet.

Beispiel 3

Man erwärmt ein Gemisch aus 0,75 kg Bis-(p-chlorpheny])-phosphinsäurebutylester und 0,25 kg des Stearylaminsalzes der Bis-(p-chlorphenyl)-phosphinsäure und verrührt dieMischungmitlkg3,3'-Dioxy-2,4,5,ö,2',4',5',6'-oktochlor-diphenyldisulfid, bis ein homogenes Gemisch gebildet ist. Dieses aus drei Komponenten bestehende Gemisch trägt man dann unter starkem Rühren in 200 kg erwärmtes Mineralölraffinat von etwa 9° E bei 50° C ein. Man erhält auf diese Weise ein Hochdrucköl mit den gleichen guten Eigenschaften, wie im Beispiel 2 beschrieben.

An Stelle des verwendeten Disulfids läßt sich mit gleichem Erfolg das S.S'-Dioxy-^AS^'^'.S'-hexachlor-6,6'-dimethyl-dipheny]disulnd einsetzen; das Stearylaminsalz der Bis-(p-chlorphenyl)-phosphinsäure läßt sich durch das Stearylaminsalz der Bis-(p-fluorphenyl)-phosphin säure und der Bis-(p-cHorphenyl)-phosphinsäurebutylester durch den p-Chlorphenylphosphinsäuremonobutylester ersetzen.

Beispiel 4

In 100 kg natron verseiftes Fett, sogenanntes Wälzlagerfett, gibt man 0,5 kg einer homogenen Mischung gleicher Teile von 3,3'-Dioxy-2,4,6,2',4',6'-hexachlordiphenyldisulfid und chloriertem Diphenyl mit einem ■Chlorgehalt von etwa 30 °/₀ Chlor und homogenisiert das Gemisch anschließend in der üblichen Weise.

Man erhält so ein für Schmierzwecke sehr geeignetes Produkt mit Hochdruckeigenschaften.

Beispiel 5

Man stellt ein homogenes Gemisch aus 4 kg 3,3'-Dioxy-2,6,2',6'-tetrachlor-4,4'-dibrom-diphenyldisuhid, 4 kg eines Gemisches aus etwa gleichen Teilen Bis-(p-chlorphenyl)-phosphinsäurebutylester, p-Chlorphenylphosphinsäuredibutylester und p-CMoiphenylphosphinsäuremonobutylester sowie 2 kg ernes Gemisches aus etwa gleichen Teilen Bis-(p-cblorphenyl)-phosphinsäure und p-Chlorphenylphosphinsäure her und fügt dieses Gesamtgemisch

ίο unter Rühren zu 500 kg eines Mineralölraffinates von etwa2° E bei 50° C hinzu, wobei man solange rührt, bis eine klare Lösung gebildet ist. Man erhält auf diese Weise ein besonders brauchbares Schneidöl, welches auch hohe Anforderungen an Korrosionsschutz erfüllt.

Die erst neuerdings zugänglich gewordenen halogenierten AlkylphenolsuMde der vorliegenden Erfindung, die die Schwefelbrücke in Metastellung zur phenolischen Hydroxylgruppe enthalten, verleihen den Schmiermitteln bzw. Metallbearbeitungsmitteln bessere schmiertechnische

so Eigenschaften als die für Schmierstoffe bereits vorgeschlagenen, gegebenenfalls halogenierten Alkylphenolsulfide, die die Schwefelbrücke in Ortho- oder ParaStellung zur phenolischen Hydroxylgruppe enthalten. Dies geht z. B. aus folgenden Vergleichs versuchen hervor:

Turbinenöl, das 1 Gewichtsprozent an der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung 3,3'-Dioxy-2,4,6, 2',4',6'-hexachlor-diphenyldisulfid enthält, ergibt eine Reibungskraft von 120 bis 160 kg, während das gleiche Turbinenöl, das 1 % an dem in der französischen Patentschrift 862222 im Beispiel 2 benutzten chlorierten Amylphenoldisulfid enthält, eine Reibungskraft von 170 bis 200 kg ergibt; außerdem beträgt der Verschleiß an Lager und Zapfen bei der Verwendung des Schmieröles, das das Mittel der vorliegenden Erfindung enthält, nur

etwa ein Drittel des Verschleißes, der bei dem öl auftritt, welches mit dem Mittel der französischen Patentschrift 862 222 versehen ist. Schließlich ist auch die Korrosion, die bei Verwendung des Öles mit dem erfindungsgemäßen Zusatz auftritt, weitaus geringer als die Korrosion, die

bei dem öl zu beobachten ist, welches mit dem zum Vergleich herangezogenen Mittel versetzt ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von Sulfiden der allgemeinen Formel OH OH

X₃- — X₁ X₄ — ι— X₆

γ ι ' c . i γ

1 :

X₂ X*

in der X₁, X₂, X₃, X₄, X₅ und X₆ für Halogen oder einen Alkylrest und Y₁ und Y₂ für Halogen, einen Aliylrest oder Wasserstoff stehen und in der die Anzahl der Alkylreste höchstens gleich der Anzahl der Halogensubstituenten ist, während ζ = 1 oder 2 bedeutet, als Zusatzstoffe zu Schmiermitteln und Metallbearbeitungsmitteln.

2. Verwendung der Sulfide gemäß Anspruch 1 in Verbindung mit als Schmiermittelzusatz bekannten Phosphinsäureverbindungen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 929 384;
britische Patentschriften Nr. 689 731, 700804;
französische Patentschrift Nr. 862 222.