DE958146C - Process for stabilizing the low temperature viscosity of a synthetic lubricating oil mixture - Google Patents

Description

Verfahren zur Stabilisierung der Tieftemperaturviskosität eines synthetischen Schmierölgemisches Die Erfindung bezieht sich auf die Stabilisierung der Tieftemperaturviskosität synthetischer Schmier Igemische, die komplexe Ester enthalten.Process for stabilizing the low-temperature viscosity of a synthetic Lubricating Oil Mixtures The invention relates to stabilizing low temperature viscosity synthetic lubricating mixtures containing complex esters.

Bei der Entwicklung von Flugzeugtriebwerken, insbesondere von Triebwerken, die starken Temperaturänderungen unterworfen sind, wie Turbinen-Propeller-Strahlentriebwerken, hat sich gezeigt, daß das Schmiermittel einen niedrigen Fließpunkt und einen hohen Viskositätsindex (oder einen langsamen ASTM.-Abfall) haben soll, um bei Betriebstemperaturen eine genügend hohe Viskosität und bei den Anlaßtemperaturen des Triebwerkes eine genügend niedrige Viskosität zu besitzen. Die für die Erfindung vorzugsweise verwendeten synthetischen Schmiermittelgrundlagen enthalten als Hauptanteil zumindest eine der Verbindungen der allgemeinen Zusammensetzung R200CR,COOR2, R200CR,COOR400CR3, R,COOR400CR3 , R2(OOCR,COOR4)nOOCR,' COOR2 , R"COOR4(OOCRICOOR4 )"OOCR3 .In the development of aircraft engines, especially engines, which are subject to strong temperature changes, such as turbine-propeller-jet engines, the lubricant has been found to have a low pour point and a high Viscosity index (or a slow ASTM. Drop) is said to have around at operating temperatures a sufficiently high viscosity and at the starting temperatures of the engine a to have a sufficiently low viscosity. Those preferably used for the invention Synthetic lubricant bases contain at least one of the main components Compounds of the general composition R200CR, COOR2, R200CR, COOR400CR3, R, COOR400CR3 , R2 (OOCR, COOR4) nOOCR, 'COOR2, R "COOR4 (OOCRICOOR4)" OOCR3.

Hierin sind R, und Ri die Reste von Dicarbonsäuren, wie H 0 O C R, C 0 0 H, R2 und R2 die Reste einwertiger Alkohole, wie R, OH, R3 und R3 die Reste von Monocarbonsäuren, wie R,COOH, R4 und R4 die Reste von Glykolen, wie H O R40 H, und n ist eine Zahl von i bis 6. n ist nicht notwendigerweise eine ganze Zahl und gibt, wenn es eine Bruchzahl ist, die durchschnittliche Zusammensetzung eines Gemisches von Verbindungen an. Die einwertigen Alkohole sind vorzugsweise aliphatische Alkohole, Äther- oder Thioätheralkohole.Here R, and Ri are the residues of dicarboxylic acids, such as H 0 O C R, C 0 0 H, R2 and R2 are the radicals of monohydric alcohols, such as R, OH, R3 and R3 the radicals from Monocarboxylic acids such as R, COOH, R4 and R4 are the residues of glycols such as H O R40 H, and n is a number from i to 6.n is not necessarily an integer and gives if it is a fraction, the average composition of a mixture of connections. The monohydric alcohols are preferably aliphatic alcohols, Ether or thioether alcohols.

Es ist erwünscht, daß die Kohlenwasserstoffkette des Restes R2 etwas verzweigt ist; die nach der Oxosynthese gewonnenen Alkohole sind besonders wirksam. HZ hat im allgemeinen 4 bis 18 C-Atome und enthält Schwefel und Sauerstoff lediglich in Thioäther-oder Ätherbindung. Die Monocarbonsäuren sind vorzugsweise aliphatische Säuren mit bis zu 22 C-Atomen, die Glykole vorzugsweise Glieder der Alkylen- oder Polyalkylenglykolreihe, wobei die Polyäthylenglykole von Diäthylenglykol bis zu Decaäthylenglykol oder Diole der Zusammensetzung H O (C H2)n O H, worin n gleich 3 bis =2 ist, besonders wertvoll sind. Die Ester sollen ein solches Molekulargewicht und eine solche Struktur haben, daß das entstehende Gemisch bei 98,9° eine Viskosität von i bis 2o, vorzugsweise 3 bis io cSt hat.It is desirable that the hydrocarbon chain of radical R2 should be somewhat is branched; the alcohols obtained after the oxo synthesis are particularly effective. HZ generally has 4 to 18 carbon atoms and only contains sulfur and oxygen in thioether or ether bond. The monocarboxylic acids are preferably aliphatic Acids with up to 22 carbon atoms, the glycols preferably members of the alkylene or Polyalkylene glycol series, the polyethylene glycols from diethylene glycol up to Decaethylene glycol or diols of the composition HO (C H2) n O H, in which n is the same 3 to = 2 are particularly valuable. The esters should have such a molecular weight and have such a structure that the resulting mixture has a viscosity at 98.9 ° from 1 to 2o, preferably 3 to 10 cSt.

.Es wurde festgestellt, daß die Viskosität eines synthetischen Schmierölgemisches, welches 2o bis 75 Volumprozent komplexer Ester enthält (gewöhnlich nicht unter 2o Volumprozent), bei Lagerung bei tiefen Temperaturen leicht zunimmt. So stieg in einem Falle die Viskosität bei - 40° eines Gemisches aus 6o Volumprozent eines komplexen Esters und 4o Volumprozent eines Diesters nach 2ostündiger Lagerung bei - 40° um das Fünffache. Unter einem komplexen Ester wird- hier ein Ester verstanden, welcher drei oder mehr Carboxylreste enthält.It has been found that the viscosity of a synthetic lubricating oil mixture, which contains 2o to 75 percent by volume of complex esters (usually not less than 2o Volume percentage), increases slightly when stored at low temperatures. So got in in one case the viscosity at -40 ° of a mixture of 60 percent by volume of a complex Esters and 40 percent by volume of a diester after storage for 2 hours at -40 ° five times. A complex ester is understood here to mean an ester which contains three or more carboxyl groups.

Diese Unstabilität der Viskosität bei tiefen Temperaturen ist höchst unerwünscht, da es wesentlich ist, daß das Schmierölgemisch bei den Anlaßtemperaturen eine genügend niedrige Viskosität besitzt.This instability of viscosity at low temperatures is extremely high undesirable as it is essential that the lubricating oil mixture be at the starting temperatures has a sufficiently low viscosity.

Es wurde nun gefunden, daß die Tieltemperaturviskosität eines synthetischen Schmierölgemisches, vorzugsweise eines synthetischen Esters oder eines Gemisches synthetischer Ester, welches 2o bis 75 Volumprozent eines oder mehrerer komplexer Ester enthält, stabilisiert werden kann, indem man dem synthetischen Schmierölgemisch einen kleinen Prozentsatz handelsüblicher Aktivkohle zusetzt, das Gemisch auf über ioo° erhitzt und das Reaktionsgenüsch filtriert.It has now been found that the temperature viscosity of a synthetic Lubricating oil mixture, preferably a synthetic ester or a mixture synthetic ester, which 2o to 75 percent by volume of one or more complex Ester containing can be stabilized by adding the synthetic lubricating oil mixture Add a small percentage of commercially available activated carbon to over the mixture Heated 100 ° and filtered the reaction mixture.

Man hat versucht, die Tieftemperaturviskosität synthetischer Schmieröle zu stabilisieren, indem man das 01 mit Fullererde auf i2o° erhitzte und das Gemisch dann filtrierte. Das filtrierte 01 war entfärbt, die Viskosität bei - 4o° jedoch immer noch unstabil und stieg bei Lagerung bei tiefer Temperatur an. Diese Behandlung hatte selbst dann keine sichtbare Wirkung auf die Viskosität bei - 40°, wenn das 01 mit 8 Gewichtsprozent Fullererde erhitzt wurde.Attempts have been made to stabilize the low temperature viscosity of synthetic lubricating oils by the 01 heated with fuller's earth to i2o ° and then the mixture filtered. The filtered 01 was discolored, the viscosity at - 4o ° but still unstable and increased during storage at low temperature. This treatment was even no visible effect on the viscosity at - 40 ° when the heated with 8 percent by weight fuller's earth 01.

Daraus geht hervor, daß ein Entfärbungsmittel die Tieftemperaturviskosität eines synthetischen Schmiermittels nicht notwendigerweise stabilisiert und daß ein synthetisches Schmieröl von stabiler Viskosität bei tiefen Temperaturen zwar farblos sein kann, aber ein farbloses Öl nicht notwendigerweise eine stabile Viskosität bei tiefen Temperaturen besitzt.It is understood from this that a decolorizing agent has the low temperature viscosity a synthetic lubricant does not necessarily stabilize and that one synthetic lubricating oil of stable viscosity at low temperatures, although colorless can be, but a colorless oil does not necessarily have a stable viscosity owns at low temperatures.

Es ist überraschend, daß die Tieftemperaturviskosität eines synthetischen Schmierölgemisches, das einen oder mehrere komplexe Ester enthält, stabilisiert werden kann, wenn man dem Gemisch Aktivkohle in kleiner Menge zusetzt und das Gemisch auf über ioo° erhitzt. Bisher war es nicht bekannt, synthetische Schmiermittel, die komplexe Ester enthalten, mit Aktivkohle zu behandeln.It is surprising that the low temperature viscosity of a synthetic Lubricating oil mixture that contains one or more complex esters is stabilized can be, if one adds activated carbon in small amounts to the mixture and the mixture heated to over 100 °. Previously it was not known to use synthetic lubricants, which contain complex esters, treat with activated charcoal.

Dieses Verfahren wird vorzugsweise ausgeführt, indem man das Gemisch, welches nicht unter o,5 Gewichtsprozent Kohle enthält, unter Rühren 5 bis i2o Minuten, vorzugsweise ro bis 6o Minuten, auf über ioo, vorzugsweise auf 14o bis 16o° erhitzt und das Reaktionsgemisch dann filtriert.This process is preferably carried out by adding the mixture, which does not contain less than 0.5 percent by weight of coal, with stirring for 5 to 12 minutes, preferably ro to 60 minutes, heated to over 100, preferably to 140 to 160 ° and the reaction mixture then filtered.

Diese Behandlung beeinflußt die Viskosität des Gemisches bei 37,8° oder den Viskositätsindex nicht merklich.This treatment affects the viscosity of the mixture at 37.8 ° or the viscosity index is not noticeable.

Das nachfolgende Beispiel erläutert eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung. Man stellt ein Gemisch aus 6o Volumprozent eines komplexen Esters und 40 Volumprozent Dinonylsebacat her. Der komplexe Ester wurde aus 2-Äthylhexanol, Sebacinsäure und Polyglykol Zoo (vorwiegend Tetraäthylenglykol) hergestellt, indem man in einer ersten Stufe den Halbester des Polyglykols und der Säure bildete und in einer zweiten Stufe das gebildete saure Produkt mit dem einwertigen Alkohol veresterte.The following example explains an embodiment of the method according to the invention. A mixture of 60 percent by volume of a complex is made Esters and 40 percent by volume dinonyl sebacate. The complex ester was made from 2-ethylhexanol, Sebacic acid and polyglycol Zoo (predominantly tetraethylene glycol) made by the half-ester of polyglycol and acid was formed in a first stage and in a second stage, the acidic product formed was esterified with the monohydric alcohol.

Dieses Gemisch wird unter Rühren mit 2 Gewichtsprozent handelsüblicher Aktivkohle (Entfärbungskohle) 30 Minuten auf 15o° erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert.This mixture is heated to 150 ° for 30 minutes while stirring with 2 percent by weight of commercially available activated charcoal (decolorizing charcoal). The reaction mixture is filtered.

Die nachstehende Tabelle zeigt die Wirkung dieser Behandlung: Vor der Nach der Behandlung Behandlung Ursprüngliche Viskosität bei - 4o°, cSt ....... 11 500 12000 Viskosität bei - 4o° nach i7stündiger Lagerung bei - 4o°, cSt ....... 6o ooo 12400 Farbe, Tag Robinson ... et/' 13 Das Verfahren kann auf synthetische Schmierölgemische angewendet werden, die Zusatzstoffe, z. B. Antioxydationsmittel, Antiverschleißmittel und Viskositätsindexverbesserer enthalten.The table below shows the effect of this treatment: Before after after Treatment treatment Original viscosity at - 4o °, cSt ....... 11 500 12000 Viscosity at - 40 ° after 17 hours of storage at - 4o °, cSt ....... 6o ooo 12400 Color, day Robinson ... et / '13 The method can be applied to synthetic lubricating oil blends containing additives, e.g. B. contain antioxidants, antiwear agents and viscosity index improvers.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Stabilisierung der Tieftemperaturviskosität eines synthetischen Schmierölgemisches, welches einen komplexen Ester enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man dem synthetischen Schmierölgemisch, das 2o bis 75 VolUmprozent eines oder mehrerer komplexer Ester enthält, einen kleinen Prozentsatz handelsüblicher Aktivkohle zusetzt, das Gemisch auf über ioo° erhitzt und filtriert. PATENT CLAIMS: i. Process for stabilizing the low-temperature viscosity of a synthetic lubricating oil mixture which contains a complex ester, characterized in that a small percentage of commercially available activated carbon is added to the synthetic lubricating oil mixture which contains from 20 to 75 percent by volume of one or more complex esters and the mixture is heated to over 100 ° and filtered. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man ein synthetisches Schmieröl gemisch verwendet, das außerdem Diester, vorzugsweise in einer Menge von 8o bis 25 Volumprozent, enthält. 2. Procedure according to claim i, characterized in that a synthetic lubricating oil mixture used, which also contains diesters, preferably in an amount of 8o to 25 percent by volume, contains. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man nicht weniger als 0,5 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgemisch) Aktivkohle verwendet. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that not less than 0.5 percent by weight (based on the total mixture) of activated carbon is used. 4. Verfahren nach Anspruch x bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch auf i4o bis 16o° erhitzt. 4. The method according to claim x to 3, characterized in that the Mixture heated to 14o to 16o °. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch 5 bis i2o Minuten, vorzugsweise io bis 5o Minuten, auf über ioo° erhitzt.5. The method according to claim i to 4, characterized in that that the mixture is 5 to 10 minutes, preferably 10 to 50 minutes, for over ioo ° heated.