DE832787C

DE832787C - Schmierfette

Info

Publication number: DE832787C
Application number: DEP49907A
Authority: DE
Inventors: Robert James Moore
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1948-07-26
Filing date: 1949-07-26
Publication date: 1952-02-28
Also published as: GB669206A

Description

(WlGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 28. FEBRUAR 1952

ρ 49907 IVd123 c D

Schmierfette

Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte Schmierfette. Spezieller ausgedrückt, führt die Erfindung ziu neuen ' Schmierfetten, die gegenüber Bluten und Verhärten durch Altern widerstandsfähig sind und die eine außerordentliche mechanische und thermische Stabilität besitzen.

Es steht fest, daß die Oxydation eine schwerwiegend schädigende Wirkung auf Schmierfette hat. Die Schnelligkeit dieser Zerstörung ist bei den verschiedenen Schmierfetten verschieden und hängt zum Teil von der ölbasis, der Gegenwart von Zusatzstoffen und auch von den Bedingungen ab, denen das Schmierfett ausgesetzt ist. Wenn einmal die Oxydation in einem Schmierfett begonnen hat, scheint die dadurch 'bewirkte Zerstörung eine autokatalytische Erscheinung zu sein, die zu weiterer Zerstörung des Schmierfettes führt.

Das Bluten ist eine bei Schmierfetten häufig auftretende Erscheinung, die sich in einer unerwünschten Trennung der Seife und des Schmierstoffes in ein flüssiges öl und einen an Seifen reicheren Teil äußert. Diese Wirkung ist vermutlich die Folge von Änderungen, die tkirch eine gewisse Instabilität der Struktur des Seife-Kohlenwasserstoff-Gemische-s bedingt werden.

Im allgemeinen werden zur Verhinderung des Blutens und zur Verbesserung der Struktur der Schmierfette spezielle Vorsichtsmaßnahmen getroffen, wie die Anwendung langsamer oder schneller Kühlung oder umfassende Bearbeitung des

Schmierfettes in besonderen Homogenisierapparaten, zum. Beispiel im Cornell-Homogenisator. Solche Verfahren benötigen meist Zeit und tragen erheblich zu den Kosten des Fettes bei. Andere Wege der Herstellung von stabilen, niohtblutenden

. Schmierfetten sind versucht worden, entweder durch Verminderung des Seifengehaltes im allgemeinen auf weniger als ungefähr 5 Gewichtsprozent oder durch Erhöhen des Seifengehaltes bis zu einem Maximum. Diese Verfahren zur Stabilisierung von Schmierfetten gegenüber dem Bluten haben nicht befriedigt, da in dem Falle der Verminderung des Seifengehaltes auf weniger als 5°/o der Anwendungsbereich der Schmierfette infolge des niedrigen Seifengehaltes eingeschränkt wird, während die Erhöhung des Seifengehaltes auf ein Maximum das Schmierfett zu kostspielig macht und solche Produkte für gewöhnlich eine nichtemvünschte Konsistenz besitzen.

Der Grund oder die Gründe für das Verhärten durch Altern sind bisher noch nicht bekannt. Es scheint dadurch verursacht zu werden, daß die fadenförmigen Seifenteilchen während des Lagerns zur Rekristallisation an den Kontaktpunkten unter Bildung eines starreren Gefüges neigen und so eine erhöhte Konsistenz bewirken. Ein solches Erhärten ist außerordentlich unerwünscht, da es verschiedene Schwierigkeiten beim Schmieren hervorruft, so bei Pumpen u. dgl.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Schmierfetten, die gegen Bluten und Erhärten durch Alterung widerstandsfähig sind. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Schmierfette, die auf irgendwelche bekannte Weise hergestellt wurden und Zusatzmittel enthalten, die das Erhärten durch Alterung und Bluten dieser Schmierfette verhindern. Außerdem ist es ein Ziel der Erfindung, für alle Zwecke brauchbare nichtblutende und nicht durch Alterung verhärtende, eine Minimalmenge Seife enthaltende Schmierfette zu schaffen.

Die obenerwähnten und andere Vorteile der Erfindung können erhalten werden durch Zusetzen einer oxydierten, an Aromaten reichen Erdölfraktion, das heißt von solchen mit einem Anilinpunkt von 75° oder weniger, vorzugsweise einem Anilinpunkt von 65⁰ oder weniger, in einer Menge von zwischen 1 und 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Komposition, zu den Schmierfetten.

Mischungen dieser oxydierten, aromatenreichen Erdölkohlenwasserstoffe und/oder oxydierten stickstoffhaltigen aus aromatenreichen Erdölfraktionen stammenden Fraktionen und/oder oxydierten von aromatenreichen Erdölfraktionen stammenden schwefelhaltigen Fraktionen können ebenfalls verwendet werden. Diese hochatomatischen Kohlenwasserstoffe können aus verschiedenen aromatenreichen Erdölfraktionen durch Behandlung mit selektiven Lösungsmitteln gewonnen werden, wobei die für die Behandlung eines geeigneten Ausgangsöles verwendeten Lösungsmittel geeignet sind, die aromatischen Bestandteile von den in dem öl enthaltenen nichtaromatischen Bestandteilen zu trennen. Geeignete Lösungsmittel sind /.. B. Schwefeldioxyd, Phenol, Furfurol, Nitrobenzol, Kresol, Anilin, ß, ß-Dichlordiäthyläther. Erdölkohlenwasserstoffe, die für die Behandlung mit den obengenannten Arten von Lösungsmitteln und ihren Mischungen besonders geeignet sind, sind die Schmieröle, das heißt Erdölfraktionen, die über ungefähr 371° sieden, wie aus aromatenreichen Roherdölen erhaltene Mineralschmieröle. Besonders bevorzugt sind als Ausgangsstoffe für die Schmierfettzusätze Aromaten, die durch Schwefeldioxydoder Furfurolbehandlung eines Erdöldestillats mit einer Saybolt-Universal-Viskosität (SUS) von ungefähr 60 bei 99⁰ erhalten wurden.

Ein Destillat, das nach der Lösungsmittelbehandlung zwecks Extraktion der Aromaten und nachfolgender Oxydation dieser Aromaten einen besonders geeigneten Zusatzstoff ergibt, hat die folgenden Eigenschaften:

Viskosität bei 99⁰ C (SUS) ... 60,

Anilinpunkt in ⁰C 64,8,

Viskositätindex — 53,

Molekulargewicht 364,

Brechungszahl η ²£ 1,5319,

. Sp. Disp. (Dispersion) 155.

Die charakteristischen Daten der aus dem obigen Destillat durch SO₂- oder Furfurolextraktion erhaltenen Aromaten sind folgende:

Spezifisches Gewicht 1,04,

Viskosität bei 99⁰ C (SSU) . . . 106,

Jodzahl, Wijs 100 bis 120,

Flammpunkt ⁰C 202,

Brennpunkt ⁰C 249,

Anilinpunkt in ⁰C o,

Anilinpunkt, gemischt ° C (mit

2 Vol. Anilin und 1 Vol.

«-Heptan und 1 Vol. Extrakt

bestimmt) 23,

Neutralisationszahl 0,3,

Verseifungszahl 0,9,

Brechungszahl 1,597, ^l°⁵

Anfangssiedepunkt 1 mm abs. ⁰C 83,

Endsiedepunkt 1 mm abs. ⁰C .. 145.

Aromaten, die oxydiert und danach als Bestandteil der Schmierfette der Erfindung benutzt werden no können, können auch auf andere Weise als Lösungsmittelextraktion von Erdöldestillaten erhalten werden. So können Aromaten erhalten werden durch katalytisohe Umwandlung von Erdölkohlenwasserstoffen, wie sie aus den bei dem katalytischen Spalten erhaltenen Rückständen gewonnen werden.

An Stelle der Verwendung der gesamten aromatischen Komponente, wie sie aus dem Erdöldestillat in der oben beschriebenen Weise erhalten wird, kann die Stickstoff oder Schwefel enthaltende an heterocyclischen Verbindungen reiche Fraktion daraus, wie die stickstoffhaltigen Basen, benutzt werden. Die so erhaltenen stickstoffhaltigen Fraktionen bestehen aus Mischungen von Verbindungen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff und sind wahrscheinlich Verbindungen, wie substituier-

tes Pyridin, Chinolin, Piperidin, Indol, Carbazol, Pyrazin, Cinnolin, Naphthyridin und Homologe davon. Auch schwefelhaltige Fraktionen, die in den • durch das Edeleanuverfahren oder dergleichen aus Erdöldestillaten erhaltenen aromatischen Fraktionen enthalten sind, können als Zusätze zu Schmierfetten gemäß der Erfindung verwendet werden, wie substituiertes Tiopben, Benzotiophen, Dibenzotiophen und deren Homologe.

ίο Die obigen aromatischen Destillate und Fraktionen und/oder deren Derivate können auf irgendeine geeignete Weise entweder vor oder während ihrer Zugal>e zu Schmierfetten oxydiert werden. So kann ein voroxydierter Edeleanuextrakt einem Schmierfett während des Verfahrens seiner Herstellung oder nach der Fertigung des Schmierfettes zugege-] >en werden, oder es kann ein Edeleanuextrakt eines Schmierfettes während einer geeigneten Stufe seiner Herstellung zugegeben und in ihr oxydiert werden.

ao Dieses Oxydieren kann durch einfaches Aussetzen der Luft oder Durchblasen von Luft durch ein einen Edeleanuextrakt enthaltendes Schmierfett während ihrer Herstellung geschehen.

Wenn das aromatische Destillat oder Fraktionen daraus vor der Zugabe zu einem Schmierfett oxydiert werden, so können sie durch Verblasen mit einem oxydierenden Gas oxydiert werden, wie Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft, reiner Sauerstoff, ferner mittels Wasserstoffsuperoxyd, Mangandioxyd, Permanganaten, Chloraten, Perchloraten, Perboraten, Chromaten, Chromsäuren usw., vorzugsweise unter Bedingungen, bei denen keine Bildung von organischen Peroxyden stattfindet.

Die Menge der gemäß der Erfindung zu benutzenden oxydierten Produkte kann innenhalb weiter Grenzen variieren und hängt von vielen Faktoren, wie dem zur Schmierfettherstellung benutzten Schmieröl, der Menge und der Art der Seife und anderen verwendeten Verdickungsmitteln ab. Im allgemeinen variiert die Menge des verwendeten oxydierten Produktes zwischen ungefähr 1 %> und ungefähr 20%, vorzugsweise von ungefähr 4% bis ungefähr io°/o, der Gesamtfette.

Die für die Herstellung der Schmierfette der Erfindung, die das oben l>eschriel>ene oxydierte Produkt enthalten müssen, verwendete Seife kann durch Verseifung von verschiedenen Fetten, Fettsäuren, Derivaten von Fetten und ölen, z. B. von Fettsäuren aus vegetabilischen, tierischen Fisdhölen, hydrierten Fettsäuren daraus, vorzugsweise 8 bis 40 Kohlenstoffatome enthaltenden, synthetischen Fettsäuren, hergestellt aus Kohlenwasserstoffen, z. B. durch Oxydieren von natürlichen ölen oder synthetischen Erdölprodukten, von Naphthensäuren, Harzsäuren, Tallölsäuren oder auch von Säuren der oben angegebenen Art, die -polare Gruppen, wie Hydroxylgruppen, Ketogruppen, Halogengruppen, Aminogruppen, enthalten, hergestellt werden.

Speziell können die natürlichen Fette und aus ihnen abstammende Fettsäuren zur Bildung der Seifen verwendet werden, und zwar folgende:
I. Tierischer Herkunft: Talg (Rind, Hammel, Ziege) usw., Schmalzöl, Knochenöl, Klauenöl, Wollfett, Pferdefettöl usw.;

IT. vegetabilische öle: Rizinusöl, Elefantenläuseöl (Acajouöl), Erdnußöl, Kokosöl, Jojobasamenöl, Olivenöl, Palmöl, Maisöl, Baumwollsamenöl, Rapsöl, Ravisonöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Leinöl usw.;

III. Fisdhöle: Dorschöl, Lebertran (Dorschleberöl), Delphintran, Heringsöl, Menhadentran, Meerschweintran, Laohsöl, Sardinenöl, Robbentran, Haifischöl, Walöl usw.;

iV. hydrierte Rückstands- oder Destillatfraktioneu, erhalten aus irgendeinem öl der obigen Liste;

V. spezielle Fettsäuren, die bei der Bildung der Seife verwendet werden können, sind gesättigte aliphatisch« Monocarbonsäuren: Caprinsäure, Undecylsäure\ Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Lignocerinsäure, Montansäure, Melissinsäure usw.;

Va. ungesättigte alip'hatischeMonocarbonsäuren: ölsäure, Linolsäure, Erucasäure, Clupanodonsäure, Linolensäure, Brassidinsäure, Elaidinsäure, Eläo-Stearinsäure, Stearolsäure usw.;

Vb. aliphatische Oxycarbonsäuren: Dimetfhyloxycaprylsäure, Dimethyloxycapronsäure, Rizinusölsäure, Ricinelaidinsäure, 12-Oxystearinsäure, 10, ii-Dioxystearinsäure, 4-Oxypalmitinsäure, Linusinsäur«, Sativinsäure, Lanocerinsäure, Dioxybehensäure usw. Die bevorzugten Oxyfettsäuren sind die, bei denen die Hydroxylgruppe mindestens 12 Kohlenstoffatome von der Carboxylgruppe entfernt ist;

Vc. Katosäuren: Licansäure, 12-Ketostearinsäure, 13-Ketobehensäure, Jojöbaölfettsäure usw.;

VI. gemischte Säuren: Säuren, die durch Oxydation von Kohlenwasserstoffen, z. B. Paraffin entstehen, Mercaptoölsäure, Mercaptostearinsäure, Aminofettsäuren usw.

Mischungen von Fettstoffen und Derivaten daraus können zur Bildung von Seife benutzt werden. So kann eine ausgezeichnete Seife für Schmierfette hergestellt werden aus einer Mischung von hydrierten Fischölfettsäuren und hydriertem Rizinusöl. Bei Benutzung von Mischungen von Fettstoffen zur Bildung einer Seife können die Fettstoffe zum Beispiel von ungefähr io°/₀ einer Oxyfettsäure und 90V₀ hydrierten Fettöls und/oder dessen Fettsäurederivaten bis ungefähr90V₀ Oxyfettsäure und 10% hydriertes Fettölprodukt variieren. Bei Benutzung von Oxyfettsäuren in einer Mischung von Fettstoffen wird vorzugsweise die Oxyfettsäure in einem Bereich von zwischen ungefähr 50 und 90 Gewichtsprozent gehalten. Die benutzten Anteile bestimmen sich zum Teil nadh der Art der zur Bildung der Schmierfette verwendeten Mineralöle und nach der beabsichtigten Verwendung.

Die Seife kann durch Verseifung der obenge- iao nannten Fettstoffe bzw. ihrer Mischungen mit Metalloxyd, -hydroxyden, -carbonaten usw. oder in Gegenwart verschiedener Metallverbindungen oder organischer Basen hergestellt werden.

A. Metalle des periodischen Systems, zum Bei- ias spiel:

Gruppe I: Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium,

Gruppe II: Calcium, Strontium, Barium, Beryllium, Magnesium, Zink, Cadmium,
Gruppe III: Aluminium, Gallium, Indium,
Gruppe IV: Zirconium, Zinn, Blei,
Gruppe V: Wismut,
Gruppe VI: Chrom,
Gruppe VII: Mangan,
ίο Gruppe VIII: Eisen, Kobalt, Nickel.

B. Organische Basen, wie organische Stickstoff-

basen, z. B. Cyclohexylamin, Trimethylcyclohexylamin, Äthanolamin, Dodecylamin, Amylhexylamin, Dicydohexylamin, Triamylamin, quaternäre Ammoniumbasen.

Schmierfette, welche Fettsäuresalze der Alkali- und Erdalkalimetalle, z. B. Natrium,' Lithium, Calcium, Barium, Strontium und Magnesium enthalten, ebenso wie die Aluminium- und Zinkseifenao schmiermittel sind !besonders beständig gegen das Bluten und Verhärten durch Alterung bei dem Zusatz der oxydierten Produkte gemäß der Erfindung. Das für die Herstellung der Schmierfette der Erfindung verwendete Mineralöl kann einen weiten Viskositätsbereich haben, von ungefähr 150 Saybolt-Universal-Viskosität bei 38⁰ bis 2000 Saybolt-Universal-Viskosität bei 38⁰. Der Viskositätsindex des Öls kann von unter Null bis ungefähr 100 variieren, und das mittlere Molekulargewicht kann von ungefähr 250 bis 600 betragen. Es kann hochraffiniert und auf irgendeine bekannte Weise mit Lösungsmitteln behandelt sein. Ein bevorzugtes Mineralöl ist eines mit einer Viskosität zwischen ungefähr 300 und 700 SUS bei 38⁰, einem Viskositätsindex von ungefähr 40 bis 70 und einem mittleren Molekulargewicht von zwischen 350 und 550. An Stelle der Verwendung von durch Destillation aus Erdöl erzeugten Schmieröl als ölgrundlage kann es ganz oder teilweise duroh synthetische öle und Schmiermittel ersetzt sein. Als synthetische Schmiermittel können verwendet werden: Polymerisierte Olefine, organische Ester, z. B. 2-Äthylhexylsebacinsäureester, Dioctylphthalsäureester, Trioctylphosphat, polymeres Tetrahydrofuran. Unter manchen Bedingungen des Schmieren« können geringe Mengen eines fetten Öles, wie Rizinusöl, Sohmalzöl dem Kohlenwasserstofföl und/oder dem synthetischen öl, das bei der Herstellung der Schmierfette der Erfindung verwendet wird, zugemischt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können die

oxydierten aromatenreichenVerbindungen und/oder ihre Derivate dem Schmierstoff zu irgendeiner Zeit während oder nach dem Kochprozeß zugegeben werden. Wenn andere Zusätze zugegeben werden, • so können sie ebenfalls zu irgendeiner geeigneten Zeit vor, während oder nach dem Zusatz des oxydierten aromatenreichen Zusatzstoffes und/oder der Derivate zu dem Schmierstoff zugegeben werden.

Wertvolle Schmierfette können unter Verwendung der Rezepte in den folgenden Bereichen hergestellt werden:

Seife

Oxydierte Produkte gemäß
der Erfindung, z. B. oxydierter Edeleanuextrakt,
herrührend von einem
, 60 SUS bei 99° C Erdöldestillat

! Polyalkylenglykolund oder
seine Derivate

Kohlenwasserstofföl (Viskosität 150 bis 2000 (SSU)
bei 38⁰ C)

Allgemeiner Bereich

5 bis 25 °/o

1-20 °/o

C) - 15%

54 - 94°/°

Bevorzugter , Bereich

7 bis 14%

4-IO

0,01 - 0,1 %

Bestandteile

Hydrierte Fischölsäuren

Hydriertes Rizinusöl

Polyäthylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 600

Natriumhydroxyd (gelöst in 2 kgWassei)

Oxydierter Edeleanuextrakt, herrührend aus einem 60 SUS bei 90° C Erdöldestillat

Mineralschmieröl 600 SUS bei 38 C. . .

1,0

0,045 · 1,12

5.0 86,3

75,9-88,990/0

Schmierfette nach der Erfindung können unter Benutzung von beispielsweise den folgenden Verbindungen hergestellt werden:

kg/100 kg Schmierfett

Die Säuren und Glyceride werden geschmolzen mit ungefähr der zweifachen Gewichtsmenge öl bei ungefähr 80°, und es wird eine alkalische Lösung zugegeben. Die ausgefällte Seife wird kräftig unter Bildung eines Breies gerührt und zum Abtreiben des Wassers erhitzt. Während des Erhitzens und Rührens kann zur Verhinderung des Schäumens eine geringe Menge eines polymeren Silicons, z. B. ein polymeres Dimethylsilicon, zugegeben werden. Das Erhitzen wird unter kräftigem Rühren fortgesetzt, bis eine Temperatur von ungefähr 170⁰ erreicht ist. Dann wird heißes (121 °) öl, welches oxydierten Edeleanuextrakt enthält, langsam in den Öl-Seifen-Brei eingemischt, und die ganze Mischung wird bis zur Erzielung der Seife-Öl-Mischung in gelatiniertem Zustand erhitzt. Wenn der Edeleanuextrakt nicht vor seiner Zugabe zu der Seife-Öl-Mischung oxydiert ist, so soll das gesamte Gemisch der Atmosphäre ausgesetzt werden, so daß der Edeleanuextrakt während der Bildung des Schmiermittels oxydiert werden kann. Das Polyäthylenglykol wird üblicherweise während des Zusetzens des heißen Öles zu der Seife-Öl-Mischung zugefügt. Das endgültige Gemisch wird auf eine Temperatur unterhalb ungefähr 210°, vorzugsweise 182⁰, erhitzt und dann in einen geeigneten Behälter gefüllt zwecks Nachbehandlung in der Wärme.

ITm den Unterschied der Wirkung bei Verwendung von oxydiertem Edeleanuextrakt und nichtoxydiertem Edeleanuextrakt auf die Altershärtung von Schmierfetten zu zeigen, wurde der folgende Versuch angestellt, dessen Resultate in der folgenden Tabelle aufgezeigt und in dem Diagramm dargestellt sind. Eine Probe eines Natriumseifenschmierfettes, wie oben beschrieben, wurde in einem offenen Kessel hergestellt, so daß der Edeleanuextrakt oxydiert werden konnte, und die andere Probe eines Natriumseifenschmierfettes aus den gleichen Materialien wurde in einer Atmosphäre von Stickstoff hergestellt, so daß eine Oxydierung des Edeleanuextraktes verhindert wurde. In beiden Fällen wurde eine ausgezeichnete mechanische Stabilität beobachtet.

Altersverhärtung eines Schmierfettes
auf Natriumbasis

Zusammensetzung

A. Schmierfett auf Natriumbasis,
enthaltend 5 % oxydierten
Edeleanuextrakt, herrührend
von einem Destillat mit 60 S SU
bei 99°

B. Schmierfett auf Natriumbasis,
enthaltend 5 % nichtoxydierten Edeleanuextrakt, herrührend von einem Destillat
mit 60 SSU bei 99°

ASTM
Penetration

352

295

Penetrationsänderung

nach
8 Wochen

19

40

Schmierfette gemäß der Erfindung können auf beliebige andere bekannte Arten kontinuierlich oder diskontinuierlich hergestellt und entweder langsam oder schnell abgekühlt werden, entsprechend der für die Herstellung des Schmierfettes benutzten Art der Seife. So können, wenn Natrium- oder Erdalkaliseife enthaltende Schmierfette hergestellt werden, diese in dem Kessel langsam gekühlt werden, während wenn Lithium- oder Aluminium-Seifen-Schmierfette gemäß der Erfindung hergestellt werden, diese vorzugsweise gleichmäßig und schnell entweder in Rohren von geringem Durchmesser oder durch Aufgeben des heißen Schmierfettes in dünnen Schichten auf ein Stahlband und Behandeln des Schmierfettes mit einem Luftstrom oder einem anderen Kühlmedium zwecks gleichförmiger Kühlung des Schmierfettes ohne Scher-• spannungen gekühlt werden.

Besonders erwünschte Stabilisierungsmittel, die mit Schmierfetten der Erfindung benutzt werden können, sind die Alkylenglykol- und/oder Alkylenthioglykolpolymere und ihre Monoester- und Ätherderivate. Die Alkylenglykolpolymere können durch die folgende allgemeine Strukturformel dargestellt werden:

HO (C_nH_2n-O-C_7nH₂J₀-OH (I)
in der m und η und ο ganze Zahlen sind. Vorzugsweise sollen die polymeren Alkylenglykole, dargestellt durch die obige allgemeine Formel, derart sein, daß der Faktor ο multipliziert mit der Zähl der Kohlenstoffatome in der Klammer mindestens 6 ist.

Die polymeren Alkylenglykole können durch Polymerisieren von Äthylen-, Propylen-, Isobutylen-, n-Butylenoxyden und/oder ihren Mischungen in Gegenwart eines Katalysators, wie z. B. Jod oder Jodwasserstoffsäure, hergestellt werden. Solche Polymere können auch durch Umsetzen eines einwertigen Alkohols mit einem Alkylenoxyd hergestellt werden. So kann ein geeignetes Produkt ·75 durch Umsetzung von n-Butanol mit Propylenoxyd bei Temperaturen zwischen ungefähr 100 und iio° unter Druck und in Gegenwart eines Alkalikatalysators erhalten werden.

Die polymerisierten höheren Polyalkylenglykole mit zwischen 2 und 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylengruppe sind besonders wirksam als Zusatzstoffe gemäß der Erfindung, und bevorzugt sind Polyäthylen- und Polypropylenglykole. Das mittlere Molekulargewicht der Polyalkylenglykole kann von ungefähr 200 bis ungefähr 7000 betragen, und das bevorzugte Molekulargewicht liegt im Bereidh von ungefähr 1000 bis 6000.

Es soll ausgeführt werden, daß die höheren Polyalkylenglykole aus Mischungen von mehreren Polymeren bestehen, z. B. besteht ein Polyäthylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 400 aus verschiedenen Glykolen, angefangen von einer geringen Menge Monoäthylenglykol bis herauf zum Penteadecaäthylenglykol. Infolgedessen ist es das mittlere Molekulargewicht, das hier in der Beschreibung gemeint ist und auf das sich die Angaben betreffend der Polyalkylenglykole oder PoIyäthylenglykole beziehen; die höheren Glykole besitzen ein mittleres Molekulargewicht oberhalb 200 und vorzugsweise oberhalb 400; die mit einem mittleren Molekulargewicht von zwischen 1000 und 1500 sind bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung sehr wirksam.

An Stelle der Polyalkylenglykole können die Ester- und Ätherderivate verwendet werden. Die Ester können aus einer Anzahl von Säuren mit zwischen 1 und ungefähr 22 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise zwischen ungefähr 10 und 18 Kohlenstoffatomen erzeugt werden. Die verwendbaren Säuren sind die aliphatischen, aromatischen, cyclischen Carbonsäuren, Sulfonsäuren u. dgl. Fett- ' säuren, und insbesondere die höheren Fettsäuren sind bevorzugt, z. B. folgende Säuren: Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, ölsäure, Ricinolsäure, Oxystearinsäure, Phenylessigsäure oder Phenylstearinsäure. Auch .können zur Bildung der Ester andere Säuren verwendet werden, wie Naphthensäure, öllösliche Erdölsulfonsäuren, Tallölfettsäuren, aromatische Säuren, z. B. Salicylsäure und Phthalsäure. Besondere Beispiele von Estern dieser Art sind Polyäthylenglykolmonostearat, PoIyäthylenglykolmonooleat.

Ätherderivate von Polyalkylenglykolen können 1*5 auf übliche Weise hergestellt werden; die aroma-

tischen Äther von Polyalkylenglykolen haben die allgemeine Formel:

HO(CnH_2n-O-CmH_21n-O)₂Ar-R'; (Π)

in der Ar ein aromatisches Radikal ist mit einem ihm verbundenen Alkylradikal, dargestellt durch R',

ίο das von ι bis ungefähr 8 Kohlenstoffatome besitzt, und in der Y ein Fettsäureradikal ist, während n, m und α ganze Zahlen sind wie in (I) und q ο oder ι ist.

Thioalkylenglykolpolymere können durch folgende allgemeine Formel dargestellt werden:

-(O —R)_m— (S-R)_n—I— (III)

in der m , n' und r ganze Zahlen sind und R ein organisches Radikal, vorzugsweise ein Kohlenwasserstoffradikal ist. Diese Stoffe können durch Umsetzung eines Alkylenglykols oder eines Alkylenoxyds mit einem Alkylensulfid, z. B. Äthlen-, Propylen-, Amylensulftd, Thioglykol oder Merkaptane, hergestellt werden.

Das mittlere Molekulargewicht der Polyalkylenglykolderivate kann unterhalb 400 und bis ungefähr 7000 sein, wobei Derivate mit einem mittleren Molekulargewicht von zwischen 700 und ungefähr 7000 bevorzugt sind.

Die Menge der Polyalkylenglykolderivate oder anderer benutzbarer, das Bluten verhindernder Mittel hängt von der Seifenkonzentration und zum Teil von der Art des verwendeten Öles ab. Im allgemeinen werden gute Wirkungen erzielt mit Konzentrationen im Bereich von 0,01 bis ungefähro,5 °/o und vorzugsweise innerhalb des Bereiches von zwischen ungefähr 0,05 und ungefähr 0,25 Gewichtsprozent.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung diene das folgende Beispiel.

In einem offenen Kessel zur Scbmierfettherstellung werden ungefähr 3,7 Teile hydrierte Fisdhölfettsäuren und 3,7 Teile hydrierte Rizinusölfettsäuren, 1 Teil Lithiumhydroxydlösung und ungefähr 10 Teile Paraffinöl mit 100 SUS bei 38 ° zusammengemischt und unter Rühren auf eine Temperatur von ungefähr 193 bis 205⁰ erhitzt. In dieser Mischung werden ungefähr 35 bis 40 Teile Paraffinöl mit 100 SUS bei 38 °, 30 Teile Coastal Pale öl von 2000 SUS bei 38 ° und ungefähr 5 bis 15 Teile eines oxydierten Edeleanuextraktes aus einem Destillat von 60 SUS bei 99 ° sehr langsam zugegeben, und die Temperatur des Gemisches wird auf ungefähr 193 bis 196⁰ gehalten. Nach Bildung einer homogenen Masse wurde dem Schmierfett ungefähr 0,01 Teil Polyäthylenglykol zugegeben. Die heiße flüssige Masse wurde in flache Pfannen mit einer Schichtdicke von weniger als 2,5 cm gegössen und einem Strom von Kühlluft ausgesetzt, so daß das Schmierfett in weniger als 30 Minuten auf rund 65 ° heruntergekühlt wurde. Das gekühlte Schmierfett wurde zerrieben unter Bildung eines verbesserten nichtblutenden Lithium-Seife-Schmierfettes.

Das Verfahren zur Herstellung des obigen Schmierfettes wurde unter Weglassung des oxydierten Edeleanuextraktes wiederholt.

Dies Lithium-Seife-Schmierfett wurde auf Bluten nach den Vorschriften der Army-Navy-Aeronautical Specification for gresses AN-G-25 vom 10. April 1946 untersucht. Die den oxydierten Edeleanuextrakt enthaltende Probe zeigte keine Tendenz zu Muten, während die Probe, aus der der oxydierte Edeleanuextrakt fortgelassen war, eine merkliche Tendenz zum Bluten zeigte.

Während des Kochens des obigen Lithiumschmierfettes können kleine Mengen von Seifen oder Salzen, im allgemeinen in Mengen von weniger als 2°/₀ zur Erreichung zusätzlicher Effekte zügefügt werden. Zum Beispiel können in ein Lithium-Seife-Schmierfett, wie oben beschrieben, eine geringe Menge Aluminium- oder Natriumseife oder Alkali- und Erdalkalinaphthenate, -acetate usw. zugegeben werden.

Geringe Mengen von Oxydationsschutzmitteln können den Schmierfetten der Erfindung zugegeben werden, wie n-Butyl-p-phenyldiamin, α- oder /J-Naphthylamin, Phenyl-a- oder /3-Naphthylamin, a, et, ß, ß, oder ot, /3-Dinaphthylamin, Diphenylamin, Tetramethyldiaminodiphenylmethan, Erdölalkylphenole und 2, 4-Ditert.-buty]-6-methylphenol.

Korrosionsschutzmittel, die bei Schmierfetten gemäß der Erfindung besonders anwendbar sind, sind N-primäre Amine mit mindestens 6 bis zu mehr als 18 Kohlenstoffatomen im Molekül, wie Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Dodecylamin, Octadecylamin, heterocyclische, Stickstoff enthaltende organische Verbindungen, wie alkylsubstituierte Oxazoline, und Oxazolinsalze von Fettsäuren.

Dem Schmierfett nach d-er Erfindung können auch Mittel zugegeben werden, die eine verbesserte Brauchbarkeit bei hohen Drucken verleihen. Die hierfür bevorzugten Mittel umfassen Phosphorsäureester, wie Triaryl-, Alkyloxy-, Aryl- oder Aralkylphosphate, Thiophosphate oder Phosphite, neutrale aromatische Schwefelverbindungen, wie Diarylsulfide und Polysulfide, z. B. Diphenylsulfid, Dikresolsulfid, Dibenzylsulrid, Methylbutyldiphenolsulfid, Diphenylselenid und -diselenid, Dikresolselenid, und Polyselenid, geschwefelte fette öle oder Ester von Fettsäuren und einwertigen Alkoholen, z. B. Walratöl, Jojobaöl, in denen der Schwefel fest gebunden ist; geschwefelte langkettige Olefine, erhalten durch Dehydrierung oder Spaltung von Paraffin, geschwefelte und phosphorierte fette öle, Säuren, Ester und Ketone, Phosphorsäureester mit geschwefelten organischen Radikalen, wie Ester der phosphorigen Säure oder der Phosphorsäure mit geschwefelten Oxyfettsäuren, ferner chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie chlorierte Paraffine, aromatische Kohlenwasserstoffe,Terpene, Mineralschmieröle, oder chlorierte Ester von Fettsäuren, die das Chlor in anderen Stellungen als der α-Stellung enthalten. *

Claims

Zusätzliche Bestandteile, die als Abnutzung verhindernde Mittel zugegeben werden können, sind öllösliche Harnstoff- oder Thioharnstoffderivate, z. B. Urethane, Allophanate, Carbazide, Carbazone, 5 oder Kautschuk, Polyisobutylen, Polyvinylester, Mittel zum Verbessern des Viskositätsindex, wie Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von oberhalb ungefähr 8oo, voltolisiertes Paraffin, polymerisierte ungesättigte Ester von Fettsäuren und

ίο einwertigen Alkoholen, die Schmierfähigkeit erhöhende Mittel, wie Stearinsäure und ölsäure, und Mittel zum Herabdrücken des Erstarrungspunktes, wie z. B. chloriertes Naphthalin, zwecks weiterer Erniederung des Erstarrungspunktes des Schmierfettes.

Die Menge der obigen Zusatzstoffe, die den Schmierfetten gemäß der Erfindung zugegeben werden, beträgt rund von ungefähr 0,01 ⁰Z₀ bis unterhalb 10 Gewichtsprozent und vorzugsweise 0,1

ίο bis 5,0 Gewichtsprozent.

Die Schmierfette gemäß der Erfindung können ganz allgemein für Automobile verwendet werden; sie sind vorzügliche Flugzeugschmierfette und können auch sonst in der Industrie als Schmier-

a5 fette verwendet werden.

P Λ T E NTANSP R t ■ C. H E :

ι. Schmierfette, bestehend aus einem mineralischen und/oder synthetischen öl, einer geringen Menge Seife und etwa 1 bis 2o°/₀, Vorzugsweise etwa 4 bis 10%, einer oxydierten aromatenreichen Erdölfraktion, besonders eines oxydierten Selektivextraktes und/oder a>us solchen aromatenreichen Erdölfraktionen gewinnbarer oxydierten stickstoffhaltigen und/oder schwefelhaltigen Fraktionen.
2. Schmierfette nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch einen Gehalt an Alkali-, Erdalkali-, Aluminium- und/oder Zinkseife, vorzugsweise in Mengen von etwa 5 bis etwa 25 ⁰I₀, bezogen auf das Gesamtschmierfett.
3. Schmierfette nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt von weniger als ι ⁰I₀, bezogen auf das Gesamtschmierfett, an Alkylenglykol- und/oder Alkylenthioglykolpolymerisaten mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 200 und 7000, besonders zwischen 400 und 7000, und/oder ihren Estern oder Äthern, insbesondere den Monoestern und Monoäthern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 3338 2.52