DE3046012A1

DE3046012A1 - Festschmierstoff und seine verwendung

Info

Publication number: DE3046012A1
Application number: DE19803046012
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr. 8000 München Sibert
Original assignee: Omnikote Spezialschmierst GmbH
Current assignee: Omnikote Spezialschmierst GmbH
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1982-07-15
Also published as: EP0053805A2; EP0053805A3

Description

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PATENTANWÄLTE

W. BUNTE (1Θ58-197Θ) DR. ING.

J. REITSTÖTTER """"/ - W. KINZEBACH

PROF. DR. DR. DIPL. ING. DR. PHIL. DIPL. CHBM.

K. P. HÖLLER

DR. RBR. NAT. DIPL. CHEM.

TBLEFONl (089) 37 68 TBLBXt B21E208 IS AR D

BAUBRSTRASSB 22, 80OO MÜNCHEN 40

München , M/21 290

5. Dezember 1980

OMNIKOTE GmbH Spezial Schmierstoffe Triebstraße 9

8000 München 50

Festschmierstoff und seine Verwendung

POSTANSCHRIFT ι POSTFACH 780, D-80OO MÜNCHEN 48

ORIGINAL INSPECTED

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Die Erfindung betrifft einen neuen Festschmierstoff und seine Verwendung. j

Es ist bekannt, daß sich SchwermetalΊsulfide, und insbesondere j Molybdändisulf id, hervorragend als Festschmierstoff unter extremen Bedingungen, wie insbesondere bei hohen Drucken und hoher Temperatur, eignen. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, durch Zusätze zum Molybdändisulf id die Schmierwirkung noch zu verbessern und/oder die Gestehungskosten zu senken. Dabei wurde gefunden, daß jeder Zusatz die Schmierwirksamkeit verschlechtert.

Aus der DE-AS 1 594 479 ist die Verwendung einer Kombination von (a) schmierwirksamen Feststoffen und (b) wasserunlöslichen Salzen der Phosphorsäure mit Metallen der II. Gruppe des Periodensystems, mit Zink, Aluminium und Eisen als Zusatzstoff in fein verteilter Form für Schmierstoffe zur Verbesserung der Hochdruckeigenschaften eines Schmierstoffes auf der Basis mineralischer oder synthetischer Schmieröle und Schmierfette bekannt, wobei als schmierwirksamer Feststoff insbesondere auch Molybdändisulf id genannt wird. Diese Kombination wird aber nicht als Festschmierstoff selbst eingesetzt, sondern als Zusatz zur Verbesserung der Hochdruckeigenschaften eines mineralischen oder synthetischen Schmieröles oder Schmierfettes

Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung war deshalb die Bereitstellung eines Festschmierstoffes auf Schwermetallsulfidinsbesondere Molybdändisulfid-Basis, der ohne wesentliche Verringerung der Schmiereigenschaften weitere Zusätze enthalten kann.

Diese Aufgabe wurde mit der vorliegenden Erfindung gelöst. Gegenstand der Erfindung ist ein Festschmierstoff enthaltend 70 bis 95 Gew.-% an einem oder mehreren anorganischen Fluor-

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komplexen und 30 bis 5 Gew.-% an einem oder mehreren Schwermetal 1sulfiden. Vorzugsweise beträgt der Anteil an anorganischen Fluorkomplexen 80 bis 90 Gew.-%, der Anteil an Schwermetal 1 sulfiden 20 bis 10 Gew.-%.

Schwermetallsulfide sind z.B. die Sulfide der Gruppe VIa des Periodensystems, vorzugsweise Wolframdisulfid und insbesondere Molybdändisulf id. Anorganische Fluorkomplexe sind z.B. Komplex salze wie Mg[CuF₄], Mg[CoF₄], Mg[NiF₄], Mg[AlFg], Mg[FeF₆] und M₄[PbFg], worin M ein einwertiges Metall ist, vorzugsweise die Hexafluorkomplexe vom Kryolith-Typ, und insbesondere Kryolith. Daneben kommen auch noch die Fluoroborate M BF. und

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die Fluorosilikate MiSiF_c in Betracht.

Enthält der erfindungsgemäße Festschmierstoff mehrere anorgani sehe Fluorkomplexe, so ist vorzugsweise mindestens einer davon vom Kryolith-Typ, und insbesondere Kryolith. Enthält der Festschmierstoff mehrere Schwermetall sulfide, so ist vorzugsweise' mindestens eines davon Molybdändisulf id. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Festschmierstoffes besteht aus Kryolith und Molybdändisulfid und ist z.B. eine Mischung aus 90 Gew.-% Kryolith und 10 Gew.-% Molybdändisulf id.

Neben den anorganischen Fluorkomplexen und den Schwermetal1 sulfiden kann der erfindungsgemäße Festschmierstoff auch noch andere übliche Festschmierstoffe, wie z.B. Selenide und/oder Telluride von Molybdän und Wolfram, Graphit, Metallhydroxide, wasserunlösliche anorganische Fluoride, wie z.B. Calciumfluorid, und Zinksulfid in Mengen enthalten, die die Schmierwirkung nicht wesentlich beeinträchtigen.

Der erfindungsgemäße Festschmierstoff, der zu einem hohen-Prozent satz aus anorganischen nicht wasserlöslichen Fluorkomplexen aufgebaut ist,

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weist auch schon im trockenen Zustand als Pulver Schmierstoff - j eigenschaften auf, die nicht wesentlich schlechter sind als ! die der reinen Sulfide. Dies war in hohem Maß überraschend, ι denn anorganische Fluorkomplexe besitzen gegenüber den Schwer-; metall sulfiden wesentlich schlechtere Schmiermitteleigenschaf- \ ten, so daß mit zunehmendem Gewichtsanteil an Fluorkomplexen eine zunehmende Verschlechterung der Schmiermitteleigenschaften zu erwarten war. überraschenderweise hat sich aber gezeigt, daß im erfindungsgemäßen Konzentrationsbereich ein synergistischer Effekt eintritt. Die Zeichnung veranschaulicht diesen Effekt am Beispiel einer Mischung aus Molybdändisulf id und Kryolith: im erfindungsgemäßen Bereich wurden im Press-Fit-Test Reibbeiwerte gemessen, die überraschend niedriger waren als die additiv zu erwartenden Werte. So betragen die gefundenen Werte bei einem Anteil von 80 bis 90 Gew.-% Kryolith ca. 0,07, zu erwarten waren aber Werte von ca. 0,14 bis 0,16. Die mit der Almen-Wieland-Maschine (AWM) gemessenen Werte sind genauso gut wie die Press-Fit-Werte.

Mit dem erfindungsgemäßen Festschmierstoff wird somit aufgrund seines hohen Gehaltes an zum Teil billigen und, wie z.B. bei Kryolith, großtechnisch verfügbaren anorganischen Fluorkomplexen ein preiswerter Festschmierstoff bereitgestellt, der in seinen Schmiermitteleigenschaften mit den reinen Schwer metailsulfiden vergleichbar ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Festschmierstoffes läßt sich auch bei der Verwendung bei höheren Temperaturen erkennen: Es ist bekannt, daß bei Temperaturen ab etwa 45O⁰C bei Luftzutritt eine merkliche Oxidation von Molybdändisulfid zu Molybdäntrioxid eintritt. Aufgrund des hohen Anteiles an Fluorkomplexen fällt diese Oxidation bei den erfindungsgemäßen Festschmierstoffen bei etwa gleichbleibendem synergistischem Effekt weniger ins Gewicht.

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Neben seiner Anwendung in trockenem Zustand, also ohne jeden ' anderen Zusatz, kann der erfindungsgemäße Festschmierstoff auch in Kombination mit mineralischen und/oder synthetischen Schmierstoffen, wie ölen, Fetten oder Lacken, also z.B. in Form einer Paste, eines Öles, Fettes oder Lackes verwendet werden, was insbesondere zur Verbesserung der Hochdruckbelastbarkeit und Temperaturbeständigkeit von Schmierstoffen von Bedeutung ist. Der synergistische Effekt bleibt dabei erhalten. So werden z.B. mit Pasten aus einem erfindungsgemäßen Festschmierstoff, der Kryolith und Molybdändisulf id enthält, Schmiereigenschaften erhalten, die mindestens so gut sind wie eine vergleichbare Molybdändisulfid-Paste.

Gegenstand der Erfindung ist deshalb auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Festschmierstoffe in Kombination mit einem oder mehreren mineralischen und/oder synthetischen Schmierstoffen.

Als mineralische und/oder synthetische Schmierstoffe kommen dabei alle üblichen Schmierstoffe in Betracht, wie sie z.B. auch in Kombination mit Molybdändisulf id verwendet werden. Sie können eine beliebige Konsistenz aufweisen, die von harten Wachsen bis zu leicht beweglichen Flüssigkeiten reichen kann. Die Kombinationen können-üb!iche Additive enthalten, wie z.B. Alterungsschutzmittel, Antioxidantien, Korrosionsschutzmittel, Netzmittel, Dispergiermittel, Viskositätsverbesserer, Schaumverhütungsmittel und Schmierfähigkeitsverbesserer, und gegebenenfalls auch noch weitere Höchst- und Hochdruck-Zusätze. Der Anteil an den erfindungsgemäßen Festschmierstoffen in der Kombination kann in weiten Grenzen, wie z.B. zwischen 0,1 und 95 Gew.-%, schwanken; er richtet sich insbesondere nach dem beabsichtigten Verwendungszweck und besitzt bei gleicher Zweckbestimmung in der Regel die gleiche Größe wie der Festschmierstoffanteil einer Kombination, die Molybdändisulfid enthält.

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Claims

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Patentansprüche

\J\J Festschmierstoff enthaltend 70 bis 95 Gew.-% an einem oder mehreren anorganischen Fluorkomplexen und 30 bis 5 Gew.-% an einem oder mehreren Schwermetal1 sulfiden .
2. Festschmierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 80 bis 90 Gew.-% anorganische Fluorkomplexe und 20 bis 10 Gew.-% Schwermetal1 sulfide enthält.
3. Festschmierstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der anorganischen Fluorkomplexe Kryolith ist.
4. Festschmierstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Schwermetallsulfide Molybdändisulfid ist.
5. Festschmierstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er Kryolith und Molybdändisulf id enthält.
6. Verwendung eines Festschmierstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in Kombination mit mineralischen und/oder synthetischen Schmierstoffen.

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