DE1594405B2 - Schmieröl - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Mineralschmierölmischungen, insbesondere Dampfturbinenöle, mit verbesserter
Stabilität.
Kohlenwasserstofföle, welche ~ aliphatische Polycarbonsäuren
mit mindestens 16 Kohlenstoffatomen, wie eine Alkylbernsteinsäure, als Antikorrosionsmittel
und Alkylphenole,, wie 2,6vDi-tert.butyl-4-methylphenol,
als Antioxydationsmittel enthalten und welche sich z. B. als Dampfturbinenöle eignen, sind bekannt.
Sie werden z.B. in der deutschen Patentschrift 917 027 bzw. der britischen Patentschrift 576 089 beschrieben.
Die Anforderungen, welche an Schmieröle, insbe-
: ..sondere Dampfturbinenöle, gestellt werden, z. B. hinsichtlich
der Stabilität, sind seitdem höher geworden, so daß eine Verbesserung der Stabilität, insbesondere
der Oxydationsstabilität, dieser bekannten Öle erwünscht ist.
Die'guten antioxydativen-'Eigenschaften von aromatischen
Aminen in Mineralschmierölen sind bekannt, auch in Kombination mit -Alkylphenolen und aliphatischen
Polycarbonsäuren. Vergleiche z.B. die 'britische Patentschrift 576 089. Diese Amine haben
jedoch normalerweise eine Tendenz zur Schlammbildung und eine mangelhafte Lichtstabilität.
Es wurde nun gefunden,·däßvdiese Nachteile überraschenderweise
entfallen und zugleich die Stabilität der Mischungen erheblich verbessert wird, wenn die
drei erwähnten Zusatzklassen mit Dialkyldithiophos-■phaten kombiniert werden, wobei vorzugsweise eine
bestimmte Auswahl aus den aromatischen Aminen vorliegen soll. Die übrigen, insbesondere für Dampfturbinenöle
erwünschten Eigenschaften werden dabei nicht nachteilig beeinflußt.
Die Erfindung bezieht sich daher auf Mineral-Schmierölmischungen, insbesondere Dampfturbinenöle, auf Basis eines Mineralschmieröls und untergeordneter Mengen der nachstehenden, an sich bekannten, öllöslichen Schmierölzusätze:
Die Erfindung bezieht sich daher auf Mineral-Schmierölmischungen, insbesondere Dampfturbinenöle, auf Basis eines Mineralschmieröls und untergeordneter Mengen der nachstehenden, an sich bekannten, öllöslichen Schmierölzusätze:
a) Eine aliphatische Polycarbonsäure mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen,
b) ein Alkylphenol,
c) ein aromatisches Amin, vorzugsweise ein Di-(aminophenyl)-methan
mit wenigstens einem Alkylrest an jedem Stickstoffatom,
d) ein Dialkyldithiophosphat.
An sich ist das bevorzugte Di-(aminophenyl)-methan als Schmierölzusatz bekannt, z. B. aus der niederländi-
sehen Patentschrift 66 836 und der USA.-Patentschrift
3 011 976.
Die Zusätze a) sind vorzugsweise gesättigte aliphatische Dicarbonsäuren, in welchen die Säuregruppen
durch nicht mehr als 4, vorzugsweise 2 oder 3 Kohlenstoffatome
getrennt sind, insbesondere Bernsteinsäure, und welche wenigstens einen Alkyl- oder Alkylen-,
vorzugsweise einen Alkylrest als Substituent enthalten. Dieser Rest enthält wenigstens 8 und im' allgemeinen
nicht mehr als 40, vorzugsweise zwischen 10 und 22, insbesondere in unverzweigter Kette 14 Kohlenstoffatome.
Es können auch verschiedene Alkyl- oder Alkylenreste angewandt werden; die genannten Werte sind -.
dann Mittelwerte. Pro Molekül ist vorzugsweise nur ein solcher Rest anwesend.
Die Menge an Zusatz a) liegt im allgemeinen zwischen
0,001 und 5, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,5, wie
z.B. 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf die.
Gesamtmischung.
Die Zusätze b) enthalten vorzugsweise mindestens 2 Alkylreste mit z. B. je. 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise in der 2-; 4- und/oder 6-Stellung, wobei vorzugsweise zumindest eine davon eine tertiäre Alkylgruppe
ist. Geeignete Verbindungen sind z. B. 2,4-Di-'-\ tert.-butyl-6-methylphenol, 2,4-Di-methyl-6-tert.octylphenol
und insbesondere 2,6-Di-tert.butyl-4-methylphenol.
Die Menge an Zusatz b) liegt im allgemeinen zwischen 0,001 und 5, vorzugsweise zwischen 0,01 und
1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung.
Geeignete Zusätze c) sind sekundäre, aromatische Amine, wie Diphenylamin, Phenyl-a- oder -/J-naphthylamin-.und
alkylsubstituierte Homologe, wie p,p'-Dioctyldiphenylamin.
Zusatz c) ist vorzugsweise ein 4,4'-Di-(aminophenyl)-methan, wobei insbesondere wenigstens ein vorzugsweise
sekundärer Alkylrest, vorzugsweise mit 1 bis 20, am besten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül,
bevorzugterweise pro Stickstoffatom anwesend ist.
Geeignet ist z. B. 4,4'-Di-(aminophenyl)-methan mit einem Alkylrest pro Stickstoffatom, wobei dieser
Rest wenigstens 3 Kohlenstoff atome enthält und die zwei Reste vorzugsweise sekundär und einander gleich
sind. Geeignete Alkylreste sind Isopropyl-, sek. Butyl-, sek. Nonyl- und sek. Dodecylreste.
Auch ist geeignet 4,4'-Di-(aminophenyl)-methan mit zwei Alkylresten pro Stickstoffatom, wobei diese Reste
jeweils wenigstens 2 Kohlenstoffatome enthalten und vorzugsweise sekundär und einander gleich, oder
Äthylreste sind. Geeignet sind z. B. die N,N,N',N'-tetraäthyl-, -(isopropyl)-, -(sek.butyl)-, -(sek. nonyl)-
und -(sek. dodecyl)-Verbindungen.
Es können auch Alkylreste, wie Methyl-, Äthyl-, Propyl- und sek. Butylreste an die Phenylringe gebunden
sein, vorzugsweise in der 2,2'- oder 6,6'-Stellung und vorzugsweise nicht in der 3,3'-Stellung.
Besonders bevorzugt wird das 4,4'-Di-(sek. butylaminophenyl)-methan.
Die Menge an Zusatz c) liegt im allgemeinen zwischen 0,001 und 5, vorzugsweise 0,01 und 1 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Gesamtmischung.
Die Zusätze d) sind entweder abgeleitet von Metallen, wie Alkalimetallen, Erdalkalimetallen und insbesondere
Zink, oder von organischen Stickstoffbasen, vorzugsweise Alkylaminen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen.
Die Alkylreste in der Säure können Cycloalkyl-, normale oder verzweigte Alkylreste mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen
sein, insbesondere Isopropyl-Reste, die vorzugsweise mittels Sauerstoff an das Phosphoratom
gebunden sind. I1
Die Mengen an Zusatz d) liegen im allgemeinen zwischen 0,001 und 5, vorzugsweise 0,01 und 1 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Gesamtmischung.
Es können weiter noch übliche Schmierölzusätze, wie zusätzliche Antioxydations-, Antikorrosions- und
Hochdruckzusätze, Metalldesaktivatoren, : Dampfphaseantikorrosionsmittel
u. dgl. anwesend sein.
Insbesondere sind öllösliche geschwefelte ungesättigte
Fettsäuren wie geschwefelte Ölsäure als Hochdruckzusätze, geeignet.
- Das Mineralöl kann verschiedener Herkunft sein, z. B. paraffin- oder naphthenbasisch. Zweckmäßig werden
Mineralölgemiscne angewandt. Die Viskositäten liegen im allgemeinen zwischen 4 und 100 cSt bei
-6O0C. Lösungsmittelextrahierte Öle, gegebenenfalls
weiter raffiniert mit; Schwefelsäure und/oder. Bleicherde,
weiche einen Viskositätsindex von 50 bis 150, insbesondere 80 bis 120, aufweisen, werden bevorzugt.
Auf die Säurebehandlung der Basisöle kann.bei der vorliegenden Zusatzkombination oft verzichtet werden.
Folgende ölmischungen wurden geprüft (Mengen in Gewichtsprozent): :
A. 0,325 % 2,6-Di-tert.butyl-4-methylphenol,
0,075 % 4,4'-Methylen-bis-(N-sek.-butylanilin),
0,100 % Zinkdialkyldithiophosphat,
0,030 % Alkylbernsteinsäure,
Rest HVI 65 öl (Lösungsmittelextrahiertes Mineralöl mit einem hohen Viskositätsindex und einer Viskosität von 65 Sekunden Redwood I bei 6O0C oder von 14 cSt bei 6O0C, keine Säurebehandlung, nur Bleicherdebehandlung).
0,075 % 4,4'-Methylen-bis-(N-sek.-butylanilin),
0,100 % Zinkdialkyldithiophosphat,
0,030 % Alkylbernsteinsäure,
Rest HVI 65 öl (Lösungsmittelextrahiertes Mineralöl mit einem hohen Viskositätsindex und einer Viskosität von 65 Sekunden Redwood I bei 6O0C oder von 14 cSt bei 6O0C, keine Säurebehandlung, nur Bleicherdebehandlung).
B. Die gleiche Zusatzkombination wie bei Öl A. Rest eine Mischung von 73 % HVI160 Öl (Viskosität 39 cSt
bei 6O0C) und 27% HVI95 Öl (Viskosität 22,5 cSt bei
6O0C). (Die Mischung beider Basisöle ist sowohl mit Schwefelsäure wie mit Bleicherde behandelt worden).
C. Mischung A mit 0,075 % eines handelsüblichen Diphenylaminderivats statt 0,075%' 4,4'-Methylenbis-(N-sek.-butylanilin).
D. (Vergleichsöl).
0,5 % 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol,
0,03 % Alkylbernsteinsäure,
Rest HVI 65 Öl (Viskosität 14cSt bei 60°C; Säure und Bleicherdebehandlung).
E. (Vergleichsöl).
Die gleiche Zusatzkombination wie bei Öl D Rest HVI 85 Öl (Viskosität 2OcSt bei 6O0C; Säure- und
Bleicherdebehandlung).
F. Ein im Handel erhältliches Dampfturbinenöl mit etwa 0,3% 2,6-Di-tert.butyl-4-methylphenol, etwa
0,1% Phenyl-beta-naphthylamin und etwa 0,1%
Zinkdialkyldithiophosphat.
Die Viskositätsindexe der Mischungen A bis F sind etwa 100.
Prüfung der Alterungsstabilität nach ASTM-D 943 (TOST-Versuch = »Turbine Oil Stability Test«). In
Tabelle I werden die gefundenen Neutralisationszahlen (Nz) angegeben. Die vorliegenden Öle zeigen eine bedeutende
Verbesserung hinsichtlich der Vergleichsöle.
5
Tabelle 1
Tabelle 1
Stunden | A' | B | öl | C | D | E | F |
Q,17 | 0,19 | 0,19. | 0,06 ·, | 0,06 | 0,11 | ||
... d. | 0,03·- | 0,03 | 0,11 | 0,06 | 0,06 | 0,11 | |
. 500... | 0,11 | .0,11 | 0,11. | 0,06 | 0,06 | 0,11 | |
·' .1000 | OAl. | 0,11 | 0,17 | 0,06 | 0,06 | 0,31 | |
i5öo:,.. | . 0,11 | 0,11 | 0,34 | 0,08 | 0,11 | 0,45 | |
.2000... | .0,14 | 0,34 | 0,42 | 1,9 | 2,2. | 0,73 | |
2500 | |||||||
Prüfung der Lichtstabilität
Die Öle A bis F wurden der Einwirkung des Tageslichts
ausgesetzt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 aufgeführt. Die Bestimmung der Farbe erfolgte nach
DIN .51578 (entsprechend der... Vorschrift ASTM-D1500). . ■··■■. ;·
Bei den vorliegenden Mischungen A,. B und C tritt eine Trübung erst nach ungefähr 120 Tagen ein, während
die Vergleichsöle D und E bereits nach 14 Tagen trübe und unansehnlich aussahen und Vergleichsöl F
nach 91 Tagen eine beginnende Trübung zeigte.,
■ - ■ A | ■ ■ B .· ..· |
Tabelle 2 "" | ler Flocken) D' |
:E : | "'. F . | |
Tage·.:-1 | 0,5/- -.0,5/- . Ι/4.0/-Γ- L 1,5/—;.- .1,5/1. Flockung |
-0,5/- . L 1,0/- L 1,5/— • 1,5/- ■ L 2,5/1. Trübung |
Dl (Farbe/trübe oc c ■■- |
0,5/Trübung Ll,5/Trübung 1,5/Trübung. 2,0/Trübung 2,0/Trübung |
0,5/Trübung 1,5/Trübung L2,0/Trübung |
L1.5/— '■'■ L1.5/— 1,5/- · L3,5/begin- nende .· Trübung- 3,5/Trübung |
14 " .28... .. .63 '.: 91 ■". ...120 |
"0,5/- 0,5/- 1,0/- 1,5/—·:··.· 3,0/Trübung |
|||||
Claims (18)
1. Schmieröl, insbesondere Dampf turbinenöl, bestehend aus einem überwiegenden Anteil Mineralschmieröl
und kleineren Mengen der nachstehenden, an sich bekannten, öllöslichen Schmierölzusätze
:
a) Eine aliphatische Polycarbonsäure mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen,
b) ein Alkylphenole ';
c) ein aromatisches Amin,
d) ein Dialkyldithiophosphat.: ... . ..,...·■,
2. Schmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es als Zusatz a) eine gesättigte aliphatische Dicarbonsäure enthält, in welcher die
Säuregruppen durch nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome,
enthaltend wenigstens einen Alkyl- oder Alkylenrest mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen
als Substituenten, getrennt sind.
3. Schmieröl nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz a) eine gesättigte aliphatische
Dicarbonsäure enthält, deren Substituent ein Alkylrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen ist.
4. Schmieröl nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz a) Alkylbernsteinsäure
enthält.
5. Schmieröl nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz b) ein
Alkylphenol mit 2 Alkylresten enthält.
6. Schmieröl nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz b) ein Alkylphenol mit zumindest
einer tertiären Alkylgruppe enthält.
7. Schmieröl nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz b) ein Alkylphenol
enthält, in welchem sich die Alkylgruppen in 2-, 4- und/oder 6-Stellung befinden.
8. Schmieröl nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz b) ein
Alkylphenol mit je 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in den Alkylgruppen enthält. ■. s·'·..■·.:
9. Schmieröl nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als. Zusatz b) ein
2,6-Di-tert.butyl-4-methylphenol enthält.
10. Schmieröl nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz c) ein Di-(aminophenyl)-methan
mit wenigstens einem Alkylrest, insbesondere einem sekundären Alkylrest an jedem Stickstoffatom, vorzugsweise ein 4,4'-Di-(aminophenyl)-methan
enthält.
11. Schmieröl nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz c) ein Di-(aminophenyl)-methan
mit einem sekundären Alkylrest pro Stickstoffatom enthält.
12. Schmieröl nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz c) ein
Di-(aminophenyl)-methan enthält, dessen Alkylrest 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthält.
13. Schmieröl nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz c) 4,4'-Di-(sek.butylaminophenyl)-methan
enthält.
14. Schmieröl nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz d) ein
Dialkyldithiophosphat einer organischen Stickstoffbase, insbesondere des Butylamins enthält.
15. Schmieröl nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz d) ein
,.., Dialkyldithiophosphat eines.. Alkali-, .oder Erd-J
■"' alkalimetalle enthält. " ' ' '" '' '
16. Schmieröl nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz d) ein
Zinkdialkyldithiophosphat enthält.
17. Schmieröl nach den Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatz d) ein
Dialkyldithiophosphat enthält, dessen Alkylreste aus je 3 bis 12 Kohlenstoffatomen aufgebaut sind.
ίο
18. Schmieröl nach den Ansprüchen 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß es die Zusätze a) bis .. d) jeweils in einer Menge von 0,001 bis 5 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Gesamtmischung, enthält. :.
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Publication Number | Publication Date |
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---|---|---|---|
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DE (1) | DE1594405B2 (de) |
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---|---|---|---|---|
DE2638324A1 (de) * | 1975-08-27 | 1977-03-10 | Nippon Oil Co Ltd | Kompressoroel-zusammensetzung mit ausgezeichneter oxydationsstabilitaet |
US6165951A (en) * | 1998-02-27 | 2000-12-26 | Shell Oil Company | Lubricating composition |
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-
1966
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US6165951A (en) * | 1998-02-27 | 2000-12-26 | Shell Oil Company | Lubricating composition |
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