DE1594413A1

DE1594413A1 - Schmieroele

Info

Publication number: DE1594413A1
Application number: DE19671594413
Authority: DE
Inventors: Schritt Dipl-Chem Dr Wolfgang
Original assignee: Deutsche Erdoel AG
Current assignee: Wintershall Dea Deutschland AG
Priority date: 1967-02-23
Filing date: 1967-02-23
Publication date: 1970-05-06
Also published as: AT277426B; NL6801495A; US3560387A; GB1209501A; CH494813A; FR1577319A; BE711228A

Description

Die Erfindung betrifft Schmieröle, insbesondere für Flugzeugmotoren und Gasturbinen, auf der Basis von Estern aus 2,2-Dialkylpropandiol-l,3 und Monocarbonsäuren.

Schmieröle für Flugzeugmotoren und Gasturbinen müssen über einen weiten Temperaturbereich beständig sein und eine Schmierung ermöglichen. Der Stockpunkt derartiger Schmieröle muß unterhalb -59 C liegen. Gleichzeitig sollen diese Schmieröle venig flüchtig sein, damit bei hohen Temperaturen keine großen Verdampfungsverluste auftreten. Ferner müssen diese Schmieröle einen hohen Viskositätsindex aufweisen, damit sie bei der Betriebstemperatur eine genügend hohe und bei der Anlauftemperatur eine niedrige Viskosität haben.

Es ist bekannt, zur Herstellung von Schmierölen auf der Basis von Estern 2,2-Dialkylpropandiole-l,3 als Alkoholkomponente zu verwenden (deutsche Patentschrift 958 497, deutsche Auslegeschrift 1 142 596, USA-Patentschriften 2,798,083 und 3,148,147)· Die beiden Alkylgruppen in 2-Stellung der Propandiole enthalten bei diesen bekannten Schmierölen maximal 4 Kohlenstoffatome. Die aus derart substituierten Propandiol?n hergestellten Schmieröle aus Esterbasis eignen sich jedoch nicht zur Vervendung in Flugzeugmotoren und Gasturbinen. Werden nämlich kurzkettige Monoc rbonsäuren zur Veresterung dieser Propandiole herangezogen, so haben die daraus hergestellten Schmieröle eine niedrige Viskosität. Das bedeutet,

009819/1551

Vorstand: Ftny von brghM, VonHzw; Dr. Nvp triiM, ttKtv. VwtHzw; ffms-ftMg fa*t*«, Dr. EnV* Srsgtt, Dr. OrH Km», EiM SMmmm

YwHiw d*s AiiMditsnfH: Franz Ittlqridi IHrtA

BAD ORIGINAL

daß sie bei höheren Temperaturen einen großen Verdampfungsverlust aufweisen. Andererseits werden bei Veresterung dieser Propandiole mit höhermolekularen Monocarbonsäuren zwar Schmieröle mit höherer Viskosität erhalten, gleichzeitig steigt jedoch der Stockpunkt so hoch an, daß diese Schmieröle ebenfalls nicht für den genannten Zweck verwendbar sind. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die Schmieröleigenschaften einiger bekannter 2;2-Dialkylpropandiol-l,3-diester.

Tabelle 1

Ester	Viskositä 37,8⁰C	t c St ; 98,9°C	V.l.	Stockpkt. V
2,2-Dimethylpropandiol-1,3- dicaprinat	3,60	14,5	150	-54
2,2-Dimethylpropandiol-1,3- dipelargonat	2,30	7,8'	120	-65
2,2-Diäthylpropandiol-l,3- dicaufinat	3,75	15,8	146	-50
2,2-Diäthylpropandiol-l,3- dipelargonat	2,94	11,46	124	-56
2-Äthyl-2-butylpropandiol-l,3- i dicapronat	2,33	8,92	80	-72
2-Äthyl-2-butylpropandiol-l,3- dicaprylat	2,96	1 11,96 i	113	-65
■2-Äthyl-2-butylpropandiol-l,3- dipelargonat	3,40	14,65	121	-52
2-Ätayl-2-butylpropandiol-l,3- dicaprinat ' j	3,75	16,70	132	-44

An Hand der Tabelle 1 ist deutlich feststellbar, daß mit steigendem Molekulargewicht zwar die Viskosität und der Viskositätsindex eindeutig ansteigen, daß jedoch gleichzeitig auch der Stockpunkt ansteigt.

Auf Grund dieser Tatsachen ist zu erwarten, daß «ine weitere Erhöhung des Molekulargewichts der Ester zu einer weiteren Verschlechterung des Stockpunktes führt.

009819/1551

BAD ORiQINAt

Überraschenderweise vurde nun gefunden, daß eine Erhöhung der Anzahl der Kohlenstoffatome in den Seitenketten der 2,2-Alkylpropandiole-l,3 nicht zu der erwarteten Verschlechterung des Stockpunktes der aus diesen Alkoholen hergestellten Ester führt, sondern daß im Gegensatz zu dieser Erwartung bei der Veresterung von Propandiolen mit Hexyl-, Octyl- und Decylresten als Seitenketten Schmieröle erhalten werden, deren Tieftemperaturverhalten den MIL-Spezifikationen genügt. Diese guten Eigenschaften treten selbst dann auf, wenn zur Veresterung höhere Monocarbonsäuren herangezogen werden.'

Gegenstand der Erfindung sind demgemäß Schmieröle auf der Basis Ton Estern aus 2,2-Dialkylpropandiol-l,3 und Monocarbonsäuren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß zumindest eine der beiden Alkylgruppen des Propandiols mehr als 4 Kohlenetoffatome aufweist.

Ester, bei denen die Seitenketten der 2,2-Alkylpropandiole-l,3 zwischen 6 und 14 Kohlenstoffetome enthalten, sind nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorzugsweise als Schmieröle geeignet.

Als Säurekomponente der erfindungsgemäßen Ester-Schmieröle dienen vorzugsweise Monocarbonsäuren mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen im Molekül.

Die Ester-Schmieröle nach der Erfindung können mit Schmierölen auf Mineralölbasis legiert und/oder mit 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 8 Gewichtsprozent Additiven '^ie beispielsweise Oxydationsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren und Verdicke *n versetzt werden.

Als Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachstehenden Tabelle 2 die Schmieröleigenschaften einer Anzahl von Estern aufgeführt.

009819/1551 - 4 -

BAD ORIGINAL

Tabelle 2

saure

Viskosität cSt
37,8°C 98,9°C

-40°C

V.l.

Stockpkt C

Ester des 2-Butyl-2-he:a ylpropandlols-1, 3

'elargonsäure aprinsäure

apronsaure aprylsäure elargonsäure aprinsäure

Ester des 2-Hexyl-2-octylpropandiols-l,5s

-69 -59

-78 -72 -70 -48

sss ssszsz SS=Ss:= ss=

Ester des 2-0ctyl-2-4HHHQPropandio Is-1,3

CapryIsäure Pelargonsäure

5,16 25,80 j 4880
5,42 \ 28,02 I 5607

142
140

-68 -60

Ein wesentlicher mit der Erfindung erzielter Vox^teil besteht darin, daß die neuen Ester-Schmieröle im Vergleich zu den bekannten Estern des 2,2-Dialkylpropandiols-l,3 einen bedeutend geringeren Verdampfungsverlust und eine verbesserte Oxydationsstabilität aufweisen. Oxydationsversuche, bei denen durch die Proben 192 Stunden lang 15 1 Luft pro Stunde bei einer Temperatur von 200 C geleitet wurde, ergaben Verdampfungsverluste, die bei den bekannten Schmierölen der Tabelle 1 zwischen und 100 $, bei den neuen Schmierölen der Tabelle 2 jedoc'i nur avisc-ien 20 und 50 ¹Jo lagen. Außerdem ist der Anstieg der Viskosität und der Acidität (bezogen auf das Restöl) bei den neuen Schmierölen wesentlich geringer, wie Tabelle 3 erkennen läßt.

009819/1551
BAD ORfQiNAt

ifSl/618600

Tabelle 3

LuftqxycUrtionstest bei 200 C, 192 Stunden, 15 1 Luft pro Stunde

Ester.	% Verdampfungsverlust	% Viskositätsanstieg 98,9⁰G	I	280	Aciditätsanstieg mz KOH/k
2,2-Bimethylpropandiol-l,3-dipelargonat	loo	-	270	-
2,2-Dimethylproparidiolrl, 3-dicaprinat	87	380	300	16,2
2,2-Diäthyipropandiol-l,3-dipelargonat	100	-.	! 270 ΐ
2,2-Diäthylpropandiol-l,3-dleaprinat	82	350	; 250	' 15,4
2-Äthyl-2-butylpropandiol-l,3-dicapronai	100	. . - . . ■;	[ 245	-
2-Ätb.yl-2-btitylpropandiol-l, 3-dicaprylat	100	-'.■■...	240	-
2^Athyl-2-butylpropandiol-l,3-dipelargonat	86	370		16,2
2-Äthyl-2-butylpropandiol-l,3-dicaprinat	80	320	14,8
"ff BY P" ' IT ""I " " ''" 'T'T' "' "' " " "" "" "^m "" ' ——I IHM ■.M—.H.WII· IWM-■» —
j 2~Bu"fcyl-2--liexylpropandiol--l, 3-dipelargonat	51	9,3
ι 2-Butyl-2-b.exylpropandiol-l,3-dicaprinat	39	7,6
! 2-Hexyl-2-oetylpropandiol-l,3-dicaprylat	43	3,2
ι ^-Hexyl^-oetylpropandiol-l,3-dipelargonat	38	2,6
\ 2-Hexyl-2-oetylpropandio1-1,3-dicaprinat	33	2,6
2-0ctyl-2-dβcylpΓopandiol-l,3-dicaprylat	32	2,3
2-0ctyl-2-decylpropandiol-l,3-dipelargonat	33	1,9 ! I
, BAD ORJGfNAL

Claims

Patentansprüche

1. Schmieröle, insbesondere für Flugzeugmotoren und Gasturbinen, auf der Basis von Estern aus 2,2-Dialkylpropandiol-l,3 ^ind Monocarbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Alkylgruppen des Propandiols mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweist.

2. Schmieröle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylgruppen der Propandiole 6 bis 14 Kohlenstoffatome aufweisen.

3· Schmieröle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säuregruppen 6 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen.

4. Schmieröle nach Anspruch 1 bis 3» gekennzeichnet durch einen Gehalt an Oxydationsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren und/oder Verdickern von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 8 Gewichtsprozent.

009813/1551
BAD ORIGINAL