NL8203590A

NL8203590A - Smeeroliesamenstelling alsmede een werkwijze voor het verminderen van het remgeluid van in olie gedompelde schijfremmen.

Info

Publication number: NL8203590A
Application number: NL8203590A
Authority: NL
Original assignee: Chevron Res
Priority date: 1981-09-22
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1983-04-18
Also published as: JPH0412319B2; ZA825816B; DE3233347A1; DK419382A; SE8205370D0; SE8205370L; BR8205361A; CA1190540A; DE3233347C2; NO823187L; AU8711582A; GB2106133A; DK162656B; FR2513260B1; GB2106133B; NO154844C; DK162656C; SE456743B; JPS5865791A; AU548965B2

Description

·*

* vA

N.O. 31.305 1 /

Smeeroliesamenstelling alsmede een werkwijze voor het verminderen van het remgeluid van in olie gedompelde schijfremmen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op smeeroliesamen-stellingen, in het bijzonder op smeeroliesamenstellingen die geschikt zijn als funotionele vXoeistoffen in systemen, die een koppeiing vereisen, hydraulische vXoeistoffen en/of smering van relatief 5 bewegende onderdelen. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op functioneie vXoeistoffen voor toepassing bij de smering van zware machinerieen, in het bijzonder tractoren met een groot uitvoervermogen en op het verminderen van de remtriXXing daarin.

Het gebruik van zware machinerieen, zoais een tractor, heeft 10 de vraag verhoogd naar smeersamensteXXingen met grote prestatie.

Moderne tractoren bevatten veie machinaai bekrachtigde componenten, zoaXs stuurbekraohtiging en rembekrachtiging. Hembekrachtigingen zijn bij voorkeur van het schijftype, aangezien deze een grotere remoapa-citeit hebben. De schijfremmen, die de voorkeur verdienen, zijn rem-15 men van het natte type, die zijn ondergedompeld in een smeermiddei en daarvoor van vuii en roet zijn vrijgemaakt.

Dergelijke remmen hebben van tenminste 44n probleem te lijden, namelijk remtriXXing of remgeknars. Dit verschijnsel is een zeer onaangenaam geluid, dat voor komt bij gebruik van de rem. In het 20 verleden zijn wrijvingsmodificerende middelen, zoais dioleylwaterstof fosfiet aan de smeeroliesamenstelling voor de rem toegevoegd om de trilling te verminderen. Smeeroliesamenstellingen, die dit toevoeg-sel bevatten, dragen bij tot het lijden aan een zeer grote mate van slijtage, in het bijzonder bij een hoge temperatuur.

25 Een verdere combinatie bij het elimineren van de remtrilling is de wens dezelfde functioneie vloeistof niet alleen voor de smering van de rem te gebruiken, maar 00k voor de smering van andere tractor onderdelen, zoais de hydraulische en mechanische krachtafnemers, de tractortransmissie, overbrengingsinrichtingen en legers en dergelijke.

30 De functioneie vloeistof most dienst doen als smeermiddei, een kracht overdrachtsmiddel en als een warmte overdrachtsmilieu. Het verkrijgen van een samengestelde vloeistof om aan al deze eisen te voldoen zonder remtrilling is moeilijk.

In het Amerikaanse ootrooischrift 3-151*077 wordt het gebruik 35 geleerd van geborateerde, gemonoacyleerde trimetholalkanen als motor-brandstof en smeerolietoevoegsels. Tan de toevoegsels wordt vermeld dat deze het voor komen van oppervlakte ontsteking in een inwendige 8203590 4 ( 2 verbrandingsmotor verminderen en de opbouw van carburatorafzettingen remmen. 1

In het Amerikaanse octrooischrift 2.795*548 wordt het gebruik beschreven van smeeroliesamenstellingen, die geborateerd glycerol-* 5 monooleaat bevatten. De oliesamenstellingen worden gebruikt in het carter van een inwendige verbrandingsmotor om de oxydatie van de die en de corrosie yan de metalen onderdelen van de motor te verminderen.

Gevonden werd nu dat in olie oplosbare, geborateerde vetzuur-esters van.glycerol als geschikte wrijvingsmodificeermiddelen werken, 10 die, indien toegevoegd aan een smeerolie, goede anti-trileigenschap-pen vertonen.

Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het verminderen van de trilling van remmen tussen in olie gedompelde schijfremmen door de contactmakende opper-15 vlakken van de remmen te smeren met een samenstelling, die een over-wegende hoeveelheid bevat van een smeerolie, die een werkzame hoe-veelheid van een geborateerde vetzuurester van glycerol bevat om de trilling te verminderen.

De geborateerde vetzuuresters van glycerol worden bereid door 20 een vetzuurester van glycerol met boorzuur te borateren onder ver-wijdering van het reactiewater. Bij voorkeur is voldoende boor aan-wezig, zodat elk booratoom zal reageren met 1,5 tot 2,5 hydroxyl-groepen, die in het reactiemengsel aanwezig zijn.

De reactie kan worden uitgevoerd bij een temperatuur in het 25 traject van 60°C tot 155°C, bij afwezigheid of aanwezigheid van elk geschikt organisch oplosmiddel, zoals methanol, benzeen, xylenen, tolueen, neutrale olie en dergelijke.

Yetzuuresters van glycerol kunnen volgens verschillende werk-wijzen, die in de techniek bekend zijn, bereid worden. Yeel van deze 30 esters, zoals glycerol-monooleaat en glycerol-tallowaat worden op technische schaal bereid. De esters, die voor de onderhavige uitvinding geschikt zijn, zijn in olie oplosbaar en worden bij voorkeur bereid uit vetzuren met 8 tot 22 koolstofatomen of mengsel daarvan, zoals deze in natuurlijke produkten worden aangetroffen. Het vetzuur 35 kan al of niet verzadigd zijn. Bepaalde verbindingen, die worden aangetroffen in zuren van natuurlijke oorsprong, kunnen licaanzuur bevatten, dat een ketogroep bevat. De vetzuren met 8 tot 22 kool-stof atomen, die het meest de voorkeur verdienen, zijn die met de 40 formule R-C00H, waarin R alkyl of alkenyl is.

8203590 # \ 3

De vetzuurmonoester van glycerol verdient de voorkeur, echter kunnen mengsels van mono- en diesters worden gebruikt. Bij voorketir ·. bevat een of ander mengsel van mono- en diester tenminste 40% van de monoester. Het meest bij voorkeur bevatten mengsels van mono-5 en diesters van glycerol 40 tot 60 gewichtsprocent van de monoester. Bijvoorbeeld bevat technisch glycerolmonooleaat een mengsel van 45 tot 55 gewichtsprocent monoester en 55 tot 45 gewichtsprocent diester.

Yetzuren die de voorketir verdienen, zijn oliezuur, stearinezuur, palmitinezuur, myristinezuur, palmietoliezuur, linoleenzuur, laurine-10 zuur, linolzttur en eleostearinezuur en de zuren van de natuurlijke produkten tallolie, palmolie, olijfolie, aardnotenolie, maisolie, klauwenolie en dergelijke.

Een zuur, dat in het bijzonder de voorketir verdient -is oliezuur.

De voor de werkwijze van de onderhavige uitvinding gebruikte 15 smeeroliesamenstellingen bevatten een overwegende hoeveelheid van een smeerolie en ongeveer 0,1 tot 5*0 gewichtsprocent van de geborateerde vetzunresters van glycerol, bij voorketir 0,5 tot 2 gewichtsprocent betrokken op het gewicht van de totale samenstelling. De optimale hoeveelheid van een geborateerde vetzuurester van glycerol 20 binnen deze trajeeten zal enigszins varigren afhankelijk van de basisolie en andere toevoegsels die in de olie aanwezig zijn.

Toevoegsel conoentraten vallen eveneens onder de onderhavige uitvinding. In de concentraatvorm van het toevoegsel is de geborateerde vetzuurester van glycerol aanwezig in een concentratie, die 25 ligt tussen 5 en 50 gewichtsprocent.

De smeeroliesamenstellingen worden bereid door onder toepassing van de gebruikelijke technieken de geschikte hoeveelheid van de ge-wenste geborateerde vetzuurester van glycerol met de smeerolie te mengen. Wanneer concentraten bereid moeten worden is de hoeveelheid 50 smeerolie beperkt, maar is voldoende om de vereiste hoeveelheid van de geborateerde vetzuurester van glycerol op te lossen. In het alge-meen zal het conoentraat voldoende geborateerde vetzuurester van glycerol bevatten om een daaropvolgende verdunning met de 1 tot 10-voudige hoeveelheid smeerolie toe te laten.

55 ®e smeerolie, die bij de uitvoering van de onderhavige uitvinding kan worden toegepast, omvat een grote verscheidenheid koolwaterstof-oli'en afkomstig van synthetische of natuurlijke bronnen, zoals nafteenbasis, paraffinebasis en gemengde basisolign zoals verkregen worden bij de raffinage van ruwe olie. Andere smeerolien afgeleid van 40 leiolie, teerzanden of kool zijn eveneens geschikt. De smeeroliSn 8203590 i « 4 kunnen afzonderlijk of in combinaties, indien mengbaar, gebruikt worden. De smeerolign hebben in het algemeen een viscositeit, die varieert van 50 tot 5.000 SUS (Saybolt Universal Seconds) en ge-woonlijk 100 tot 1500 SUS bij 37»8°C. De oliSn, die de voorkeur ver-5 dienen, hebben een SAE waardering in het traject van 10 tot 40 en zijn alkaanachtig van structnur.

Bij sommige tractorsystemen, waarbij de remvloeistof in een a£-zonderlijke oliebak wordt gehouden, is de koolwaterstofolie/gebora-teerde vetzuurester van glycerolsamenstelling van de onderhavige' 10 uitvinding een voldoende smeemniddel en kan als zodanig worden ge-bruikt. Bij de meer gebruikelijke tractorsystemen echter, waarin een gemeenschappelijke oliebak aanwezig is voor alle functionele vloei-stoffen, bijvoorbeeld transmissiesmeermiddel, hydraulische vloeistof en dergelijke, wordt de smeerolie samengesteld met een verscheiden-15 heid aan toevoegsels. Tot deze toevoegsels behoren anti-oxydatie-middelen, detergentia, dispergeermiddelen, roestremmers, schuim-· remitters, corrosieremmers, anti-slijtmiddelen, de viscositeitsindex (Yl) verbeteringsmiddelen, wrijvingsregelingsmiddelen, elastomere opzwelmiddelen, EP-middelen, gietpuntverlagende middelen en metaal-20 desaktiveringsmiddelen. A1 deze toevoegsels zijn in de techniek van de smeerolie goed bekend.

De voorkeurstoevoegsels, die aan de smeerolign kunnen worden toegevoegd, waaraan de geborateerde vetzuuresters van glycerol zijn toegevoegd, zijn de in olie oplosbare detergentia, zoals de alkali-25 metaal- of aardalkalimetaalkoolwaterstofsulfonaten, alkalimetaal-of aardalkalimetaalfenolaten of mengsels daarvan,”EP toevoegsel, zoals de metaal (groep II van het periodiek systeem) dikoolwaterstof dithiofosfaten en dispergeermiddelen zoals de alkenylsuccinimiden of -succinaten of mengsels ervan.

30 De alkalimetaal- of aardalkalimetaalkoolwaterstofsulfonaten kunnen hetzij aardoliesulfonaten, synthetisch gealkyleerde aroma-tische sulfonaten hetzij alifatische sulfonaten zijn, zoals die afgeleid van polyisobuteen. Een van de meer belangrijke functies van de sulfonaten is de funotie ervan als detergeermiddel en als disper-35 geermiddel. Deze sulfonaten zijn in de techniek goed bekend. De kool-waterstofgroep moet een voldoende aantal koolstofatomen bevatten om ' het sulfonaatmolecuul in olie oplosbaar te maken. Bij voorkeur bevat het koolwaterstofdeel tenminste 20 koolstofatomen en kan aromatisch of alifatisch zijn, maar is gewoonlijk alkylaromatisch. Yoor toe-40 passing het meest de voorkeur verdienen calcium-, magnesium- of 8203590 5 barium-sulfonaten, die aromatisch van aard zijn.

Bepaalde sulfonaten worden gewoonlijk bereid door sulfonering van een aardoliefractie met aromatische groepen, gewoonlijk mono-of dialkylbenzeengroepen en daarna het metaalzout te vormen van het 5 sulfonzuurprodukt. Andere gebruikte toevoeren voor de bereiding van deze sulfonaten omvatten synthetisch gealkyleerde benzenen en ali-fatische koolwaterstoffen bereid door polymerisatie van mono- of dialkeen, bijvoorbeeld een polyisobutenylgroep bereid door poly-merisatie van isobuteen. De metaalzouten worden direct of door om-10 zetting onder toepassing van bekende methoden gevormd.

De sulfonaten kunnen neutraal of overbasisch zijn met base ge-tallen tot ongeveer 400 of meer. Kooldioxide is het meest gewoonlijk toegepaste materiaal om de basische of overbasische sulfonaten te bereiden* Mengsels van neutrale en overbasische sulfonaten kunnen 15 gebruikt worden. De neutrale sulfonaten worden gewoonlijk gebruikt voor het verschaffen van 5 tot 25 millimol sulfonaat per kilogram totals samenstelling. Bij voorkeur zijn de neutrale sulfonaten aan-wezig van 10 tot 20 millimol per kilogram van de totale samenstelling en zi^n de overbasische sulfonaten aanwezig van 50 tot 200 millimol 20 per kilogram van de totale samenstelling.

De fenolaten voor toepassing bij onderhavige uitvinding zijn de gebruikelijke produkten, die de alkalimetaal- of aardalkalimetaal-zouten van gealk. leerde fenolen zijn. Een van de functies van de fenolaten is de werking aLs detergeermiddel en als dispergeermiddel. De 25 fenolen kunnen gemono- of gepolyalkyleerd zijn.

Het alkyldeel van het alkylfenolaat is aanwezig om olie oplos-baarheid aan het fenolaat te geven. Het alkyldeel kan verkregen zijn van in de natuur voorkomende of synthetische bronnen. Tot in de natuur voorkomende bronnen behoren aardoliekoolwaterstoffen, zoals witte 30 olie en was. Indien afkomstig van aardolie is het koolwaterstofdeel een mengsel van verschillende koolwaterstofgroepen, waarvan de speci-fieke samenstelling afhangt van de bijzondere olievoorraad, die als uitgangsprodukt werd gebruikt. Tot geschikte synthetishe bronnen behoren verschillende in de handel verkrijgbare alkenen en alkaandeli-35 vaten die, indien omgezet met het fenol, een alkylfenol geven. Tot verkregen geschikte groepen behoren butyl, hexyl, octyl, decyl, dode-cyl, hexadecyl, eicosyl, tricontyl en dergelijke. Tot andere geschikte synthetische bronnen van de alkylgroep behoren alkeenpolymeren zoals polypropeen, polybuteen, polyisobuteen en dergelijke.

40 De alkylgroep kan rechtop vertakt, verzadigd of onverzadigd 8203590 i * 6 (indien onverzadigd bij voorkeur niet meer dan 2 en in het algemeen niet meer dan 1 plaats van ethenische onverzadigheid bevatten) zijn.

Be alkylgroepen znllen in het algemeen 4 tot 50 koolstofatomen bevatten. In het algemeen dient, wanneer het fenol monoalkyl gesubstitu-5 eerd is, de alkylgroep tenminste 8 koolstofatomen te bevatten. Het fenolaat kan desgewenst gezwaveld zijn. Het kan hetzij neutraal het-zij overbasisch zijn en zal indien overbasisch een base getal hebben van 200 tot JOO of meer. Mengsels van neutrale en overbasische feno-laten kunnen gebruikt worden.

10 He fenolaten zijn gewoonlijk in de olie aanwezig om 10 tot 60 millimol fenolaat per kilogram totale samenstelling te verschaffen.

Bij voorkeur zijn de neutrale fenolaten aanwezig in een hoeveelheid van 20 tot 50 millimol per kilogram van de totale samenstelling en zijn de overbasische fenolaten aanwezig in een hoeveelheid van 50 tot 15 200 millimol per kilogram van de totale samenstelling. Metalen die de voorkeur verdienen zijn calcium, magnesium, strontium en barium.

Be gezwavelde aardalkalimetaalalkylfenolaten kunnen eveneens gebruikt worden. Beze zouten worden verkregen volgens verschillende werkwijzen, zoals behandeling van het neutralisatie product van een 20 aardalkalimetaalbase en een alkylfenol met zwavel. Boelmatig wordt de zwavel in elementaire vorm aan het neutralisatie product toege-voegd en bij verhoogde temperaturen omgezet voor het verkrijgen van het gezwavelde aardalkalimetaalalkylfenolaat.

Wanneer meer aardalkalimetaalbase tijdens de neutralisatie 25 reactie werd toegevoegd dan noodzakelijk was om het fenol te neutra-liseren, wordt een basisch gezwavelde aardalkalimetaalalkylfenolaat verkregen. Zie bijvoorbeeld de werkwijze volgens het Amerikaanse octrooischrift 2.680.096. Extra basiciteit kan verkregen worden door kooldioxide toe te voegen aan het basische gezwavelde aardalkali-50 metaalalkylfenolaat. De overmatige aardalkalimetaalbase kan na de zwavelingstrap worden toegevoegd, maar wordt doelmatig tegelijkertijd toegevoegd wanneer de aardalkalimetaalbase wordt toegevoegd om het fenol te neutraliseren.

Kooldioxide is het meest gebruikelijke toegepaste product om de 55 basische of "overbasische" fenolaten voort te brengen. Een werkwijze, waarbij basische gezwavelde alkalimetaalalkylfenolaten worden bereid door toevoeging van kooldioxide is vermeld in het Amerikaanse .octrooischrift 5.178.568.

Be metaal(groep II van het periodiek systeem)zouten van dikool-40 waterstofdithiofosforzuren vertonen slijt-, anti-oxydatie- en 8203590 * * 7 thermische stabiliteits eigenschappen. Metaal(groep II van het periodiek systeem)zouten van fosfordithiozuren zijn eerder beschreven.

Zie bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift 3·390«080, kolommen 6 en 7> waarin deze verbindingen en hun bereiding in het algemeen 5 zijn beschreven. Op geschikte wijze bevatten de metaal(groep II) zouten van de dikoolwaterstofdithiofosforzuren, die in de smeerolie-samenstelling van de onderhavige uitvinding geschikt zijn, ongeveer 4 tot ongeveer 12 koolstofatomen in elk van de koolwaterstofgroepen en deze kunnen gelijk of verschillend zijn en kunnen een aromatische, 10 een alkyl- of cycloalkylgroep zijn. Koolwaterstofgroepen, die de voorkeur verdienen zijn alkylgroepen die 4 tot 8 koolstofatomen bevatten, zolas butyl, isobutyl, sec.butyl, hexyl, isohexyl, octyl, 2-ethylhexyl en dergelijke. Tot de metalen, die voor de vorming van deze zouten geschikt zijn behoren barium,calcium, strontium, zink en cadmium*· 15 waarvan zink de voorkeur verdient.

Bij voorkeur heeft het metaal (groep II van het periodiek systeem) : zout van een dikoolwaterstofdithiofosforzuur de formula 2, waarin

En en 1, elk onafhankelijk van elkaar koolwaterstofgroepen voorstel-

6 J

len zoals hiervoor beschreven en een kation van een metaal van 20 groep II van het periodiek systeem zoals hiervoor beschreven voor-stelt. <

De dithiofosforzuurzouten zijn in de smeeroliesamenstelling aanwezig in een werkzame hoeveelheid om slijtage en oxidatie van de smeerolie te remmen. De voorkeurshoeveelheid varieert van ongeveer 25 3 tot 30 millimol dithiofosforzuurzout per kilogram van de totale samenstelling. Eet meest bij voorkeur is het zout aanwezig in een hoeveelheid die varieert van ongeveer 15 tot 20 millimol per kilogram van de totale smeeroliesamenstelling.

Het alkenylsuceinimide of -succinaat of mengsels daarvan 'is of 30 zijn 0.a. aanwezig om als dispergeermiddel te fungeren en de vorming van afzettingen te voorkomen. De alkenylsuccinimiden en succinaten zijn bekend. De alkenylsuccinimiden zijn het reactieproduct van een met polyalkeenpolymeer gesubstitueerd barnsteenzuuranhydride met een amine, bij voorkeur polyalkyleenpolyamine en de alkenylsucci-35 naten zijn het reactieproduct van een met polyalkeenpolymeer gesubstitueerd barnsteenzuuranhydride met e4nwaardige en veelwaardige alcoholen, fenolen en naftolen, bij voorkeur een veelwaardig alcohol, die tenminste drie hydroxylgroepen bevat. De met polyalkeenpolymeer gesubstitueerde barnsteenzuuranhydriden worden verkregen door een 40 reactie van polyalkeenpolymeer of een derivaat daarvan met maleine 8203590 Μ' « 8 anhydride. Het aldus verkregen barnsteenzuuranhydride wordt met het amine of de hydroxylverbinding omgezet. he bereiding van de alkenyl -succinimiden is vele malen in de literatuur beschreven. Zie bijvoor-beeld de Amerikaanse octrooischriften 3.390.082, 3*219.666 en 3*172.

. 5 892. De bereiding van de alkenylsuccinaten is eveneens in de literatuur beschreven. Zie bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 3-381.022 en 3*522.179*

Bijzonder goede resultaten kunnen verkregen worden met de smeer-oliesamenstellingen van de onderhavige uitvinding, wanneer het alke-10 nylsuccinimide of -succinaat een met polyisobuteen gesubstitueerd barnsteenzuuranhydride van een polyalkyleenpolyamine respectievelijk veelwaardige alcohol is.

Het polyisobuteen, waaruit het met polyisobuteen gesubstitueerde,' barnsteenzuuranhydride wordt verkregen wordt bereid door polymerisa-15 tie van isobuteen en kan in zijn samenstellingen sterk varigren. Het gemiddelde aantal koolstofatomen kan varigren van 30 of minder tot 250 of meer met een daaruitvolgend aantal gemiddelde molecuulgewicht van ongeveer 400 of minder tot 3*000 of meer. Bij voorkeur zal het gemiddelde aantal koolstofatomen per polyisobuteenmolecuul varigren 20 van ongeveer 50 tot ongeveer 100 met de polyisobutenen met een aantal gemiddelde molecuulgewicht van ongeveer 600 tot ongeveer 1500. Meer bij voorkeur varieert het gemiddelde aantal koolstofatomen per pojy-isobuteenmolecuul van ongeveer 60 tot ongeveer 90 en het aantal gemiddelde molecuulgewicht varieert van ongeveer 800 tot 1300. Het 25 polyisobuteen wordt met maleinezuuranhydride omgezet volgens bekende methoden, waarbij het met polyisobuteen gesubstitueerde barnsteen-zuuranhydride wordt verkregen.

Bij de bereiding van het alkenylsuecinimide wordt het gesubsti-'tueerde barnsteenzuuranhydride omgezet met een polyalkyleenpolyamine 30 tot het overeenkomstige succinimide. Elke alkyleengroep van het polyalkyleenpolyamine bevat gewoonlijk ten hoogste ongeveer 8 koolstofatomen. Het aantal alkyleengroepen Kan variSren tot ongeveer 8. Yoorbeelden van de alkyleengroepen zijn ethyleen, propyleen, butyleen, trimethyleen, te.tramethyleen, pentamethyleen, hexamethyleen, octa-35 methyleen, enz. Het aantal aminogroepen is in het algemeen, evenwel niet noodzakelijk, 66n groter dan het aantal alkyleengroepen, dat in het amine aanwezig is, d.w.z. wanneer een polyalkyleenpolyamine 3 alkyleengroepen bevat zal het gewoonlijk 4 aminogroepen bevatten.

Het aantal aminogroepen kan varigren tot ongeveer 9* Bij voorkeur 40 bevat de alkyleengroep ongeveer 2 tot ongeveer 4 koolstofatomen en 8203590 ^ ··.' .. · ·." .·. ·_ ' . ,»rtjj « + 9 zign alls aminogroepen primair of secundair. In dit geval over-schrigdt het aantal aminogroepen het aantal alkyleengroepen met 1.

Bij voorkeur bevat het polyalkyleenpolyamine 3 tot 5 aminogroepen.

Tot speeifieke voorbeelden van de polyalkyleenpolyaminen behoren 5 ethyleendiamine, diethyleentriamine, triethyleentetramine, propyleen-diamine, tripropyleentetramine, tetraethyleenpentamine, trimethyleen-diamine, pentaethyleenhexamlne, di-(trimethyleen)triamine, tri(hexa-methyleen)tetramine, enz.

Tot andere aminen, die voor de bereiding van de big de onderha-10 vige uitvinding bruikbare alkenylsuccinimiden geschikt zign, behoren de cyclische aminen zoals piperazine, morfoline en dipiperazirien.

Big voorkeur hebben de alkenylsuccinimiden, die in de samenstel-lingen van de onderhavige uitvinding gebruikt kunnen worden, de alge-mene formula 1, waarin:- 15 a. R^ een alkenylgroep voorstelt, big voorkeur in hoofdzaak verzadig-de koolwaterstof bereid door polymerisatie van alifatische mono-alkenen. Bij voorkeur wordt R^ bereid uit isobuteen en heeft een . gemiddeld aantal koolstofatomen en een aantal gemiddelde moleeuul-gewicht zoals hiervoor beschreven; 20 b. de ’’alkyleengroep1’ is in hoofdzaak een koolwaterstofgroep die ten hoogste 8 koolstofatomen bevat en big voorkeur ongeveer 2 tot 4 koolstofatomen bevat, zoals hiervoor beschreven; c. A stelt een koolwaterstofgroep, een met amine gesubstitueerdei koolwaterstofgroep of waterstof voor. De koolwaterstofgroep en de 25 met amine gesubstitueerde koolwaterstofgroepen zign in het alge-meen de alkyl en met amino gesubstitueerde alkylanalogen van de hiervoor beschreven alkyleengroepen. Big voorkeur stelt A waterstof voor; d. n stelt een geheel getal van ongeveer 1 tot 10 en big voorkeur 30 van ongeveer 3 tot 5 voor.

Het alkenylsuccinimide kan met boorzuur of een soortgelijke boor bevattende verbinding wflrden omgezet voor de vorming van de geborateerde dispergeermiddelen, die big de onderhavige uitvinding kunnen worden toegepast. De geborateerde succinimiden worden omvat 35 door de uitdrukking '’alkenylsuccinimide”.

De alkenylsuccinaten zign die van het hiervoor barnsteenzuuran-. hydride met hydroxylverbindingen, die alifatische verbindingen kunnen zljn zoals llnwaardige en veelwaardige alcoholen of aromatische verbindingen zoals fenolen en naftolen. De aromatische hydroxylver-40 bindingen, waarvan de esters kunnen worden afgeleid, worden toegelicht 8203590 10 door de volgende specifieke voorbeelden: fenol, beta-naftol, alpha-naftol, oresol,resorcinol, catechol, p,p'-dihydroxybifenyl, 2-chloor-fenol, 2,4-<ϋΤ3·αΪ7ΐίβηο1 met propeentetrameer gesubstitueerd fenol, didodecylfenol, 4*4'-methyleen-bis-fenol, alpha-decyl-beta-naftol 5 met polyisobuteen(molecuulgewicht 1000)gesubstitueerd fenol, het condensatieproduct van heptylfenol met 0,5 mol formaldehyd,. het condensatieproduct van octylfenol met aceton, di(hydroxyfenyl)oxide, di(hydroxyfenyl)sulfide, di(hydroxyfenyl)disulfide en 4-cyclohexyl-fenol. Fenol en gealkyleerde fenolen, die ten hoogste drie alkyl 10 substituenten bevatten, verdienen de voorkeur. Elk van de alkyl sub-stutuenten kan 100 of meer koolstofatomen bevatten.

Be alcoholen, waarvan de esters kunnen worden afgeleid bevatten bij voorkeur ten hoogste 40 alifatische koolstofatomen. Be alcoholen kunnen 44mraardige alcoholen zijn zoals methanol, ethanol, isooctanol, 15 dodecanol, cyclohexanol, cyclopentanol, behenylalcohol, hexatriacon-tanol, neopentylalcohol, isobutylalcohol, benzylalcohol, betafenyl-ethylalcohol, 2-methylcyclohexanol, beta-chloorethanol, monomethyl-ether van ethyleenglycol, monobutylether van ethyleenglycol, mono-propylether van diethyleenglycol, monododecylether van triethyleen-20 glycol, monooleaat van ethyleenglycol, monostearaat van diethyleen-glycol, sec.pentylalcohol, tert.butylalcohol, 5-broomdodecanol, nitro-octadecanol en dioleaat van glycerol. Be veelwaardige alcoholen bevatten bij voorkeur 2 tot ongeveer 10 hydroxylgroepen. Beze worden bijvoorbeeld toegelicht door ethyleenglycol, diethyleenglycol, tri-25 ethyleenglycol, tetraethyleenglycol, dipropyleenglycol, tripropyleen-glycol, dibutyleenglycol, tributyleenglycol en andere alkyleengly-colen, waarin de alkyleengroep 2 tot ongeveer 8 koolstofatomen bevat’. - . - Tot andere geschikte veelwaardige alcoholen behoren glycerol, monooleaat van glycerol, monomethylether van glycerol, 30 pentaerytritol, 9> 10-^hycIroxy stearinezuur, methylester van 9>10-dihydroxystearinezuur, 1,2-butaandiol, 2,3-hexaandiol, 2,4-hexaandiol, pinacol, erytritol, arabitol, sorbitol, mannitol, 1,2-cyclohexaandiol en xyleenglycol. Zoolhydraten zoals suiker, zetmeelproducten, cellulose, enz., kunnen eveneens esters geven. Toorbeelden van koolhy-35 draten zijn glucose, fructose, sucrose, rhamnose, mannose, glyceral-dehyd en galactose.

Een groep veelwaardige alcoholen, die in het bjjzonder de voorkeur verdient, zijn de alcoholen, die tenminste drie hydroxylgroepen bevatten, waarvan sommige veresterd zijn met een monocarbonzuur met 40 ongeveer 8 tot ongeveer 30 koolstofatomen zoals octaanzuur, oliezuur, 8203590 T1 stearinezuur, linolzuur, dodecaanzuur of talloliezuur.Yoorbeelden van dergelijke. .partieel veresterde veelwaardige alcoholen zijn het mono-oleaat van sorbitol, het distearaat van sorbitol, bet monooleaat van glycerol, het monostearaat van glycerol en het didodecanoaat van 5 erytritol.

De esters kunnen eveneens afkomstig zijn van onverzadigde alcoholen zoals allylalcohol, kaneelalcohol, propargylalcohol, 1-cyclo-hexeen-5-ol en oleylalcohol. Nog andere groepen van alcoholen, die ......in staat zijn de esters van de onderhavige uitvinding te geven, heb- 10 ben betrekking op de etheralcoholen en aminoalooholen met inbegrip van bijvoorbeeld de oxy-alkyleen-, oxy-aryleen-, amino-alkyleen-en amino-aryleen gesubstitueerde alcoholen met een of meer oxy-alkyleen-, amino-alkyleen- of amino-aryleen, oxy-aryleengroepen. Yoorbeelden hiervan zijn Gellosolve, carbitol, fenoxy-ethanol, heptyl-15 fenyl-(oxypropyleen)g-H, octyl-(oxyethyleen)^q-H, fenyl(oxyoctyleen)2 -H met mo no (heptylfenyl-oxypropyle en)gesubsti tueerd glycerol, poly (styreenoxide), amino-ethanol, 5-aminoethylpentanol, di(hydroxyethyl) amine, p-aminofenol, tri(hydroxypropyl)amine, N-hydroxyethylethyleen-diamine, N,N,N',N1-tetrahydroxytrimethyleendiamine en dergelijke. In 20 het algemeen verdienen de etheralcoholen met tenminste ongeveer 150 oxy-alkyleengroepen, waarin de alkyleengroep 1 tot ongeveer 8 koolstofatomen bevat, de voorkeur.

De esters knnnen diesters van barnsteenzuren of znre esters, d.w.z., partieel veresterde barnsteenzuren, alsmede partieel ver-25 esterde veelwaardige alcoholen of fenolen, d.w.z. esters met vrije alcoholische of fenolische hycLroxylgroepen zijn. Mengsbls van de hiervoor toegelichte esters vallen eveneens onder de onderhavige uitvinding.

De alkenylsuccinaten kunnen met boorzuur of een soortgelijke 30 boor bevattende verbinding worden omgezet onder vorming van de ge-borateerde dispergeermiddelen met toepassings mogelijkheid bij de onderhavige uitvinding. Dergelijke geborateerde succinaten zijn in het Amerikaanse octrooischrift 5»533*945 beschreven. De geborateerde succinaten vallen onder de uitdrukking "alkenylsuceinaat”.

35 De alkenylsuccinimiden en -succinaten zijn in de smeerolie- samenstellingen aanwezig in een werkzame hoeveelheid om als disper-geermiddel te fungeren en de in de olie gevormde verontreinigingen af te zetien. De hoeveelheid alkenylsuccinimiden en -succinaten kan variSren van ongeveer 0,5 tot ongeveer 20 gewichtsprocent betrokken 40 op de totale smeeroliesamenstelling. Bij voorkeur varieert de hoe- 8203590 12 veelheid alkenylsuccinimiden of -succinaat, die in de smeerol.iesamen-stelling aanwezig is, van ongeveer 2 tot ongeveer 5 procent van de totals samenstelling.

De uiteindelijke smeerolie kan erikelvoudig of multigrade zijn.

5 Multigrade smeeroli'dn worden bereid door toevoeging van viscositeits (Vl)verbeteringsmiddelen. Gebruikelijke viscositeitsindex verbeter-ingsmiddelen zijn polyalkylmethacrylaten, etheen-propeencopolymeren, styreen-dieencopolymeren en dergelijke. Zogenaamde gedecoreerde YI verbeteringsmiddelen met zowel viscositeitsindex verbeterende en 10 dispergerende eigenschappen, zijn eveneens geschikt voor toepassing in de samenstelling van de onderhavige uitvinding.

Voorbeeld 1

Bereiding van geborateerd glycerolmonooleaat

Aan een mengsel, dat 125,23 gram glycerolmonooleaat (45 tot 55 15 gewichtsprocent) en glyceroldioleaat (55 tot 45 gewichtsprocent) bevat, werden 30,92 gram boorzuur en 250 ml xyleen toegevoegd. Het reactiemengsel werd gedurende 9» 5 uren onder stikstof onder azeotrope omstandigheden op 99 tot 141°C verhit. 17>6 ml water werden in een Dean-Stark val verzameld. Het reactieproduct werd gefiltreerd en op 20 een roterende verdamper onder vacuiim bij 135°C gestript, waarbij 128,35 gram product verkregen werden. Analyses boor 2,42 % en 2,52 %j hydroxylgetal 32 mg KOfi/g. Infrarood spectroscopie-analyse van het product laat geen vrije hydroxylstrekking van het glyceroltype zien, maar heeft een sterke BO-H binding en nagenoeg geen absorptie van 25 het B-O-B-type.

Voorbeeld 2

De samenstellingen van de onderhavige uitvinding werden in een laboratoriumproef onderzocht. De proef werd uitgevoerd op een SAE wrijvingsmachine nummer 2 gemodificeerd door toevoeging van een 30 hydraulische motoraandrijving van gemiddelde snelheid. Het proef-monster was een sandwich van e4n General Metals Powder Co. 1500 mengsel gesinterde bronsplaat tussen twee stalen afstandsplaten, die in het hiervoor vermelde apparaat zijn gemonteerd. De te onderzoeken vloeistof, ongeveer een hoeveelheid van 300 gram, werd vervolgens aan 35 de proefoliebak toegevoegd. De hydraulische aandrijving roteerde de proefmonsters met 100 omwentelingen per minuut. Een plunjerachtige rem werd aangebracht bij een toepassingsdruk van 517 kPa. De SAE belastingscel nummer 2 mat de remtorsie en een electrische tachometer mat het aantal omwentelingen per minuut. Een x-y positie-bepa-40 lingsinrichting werd gebruikt om een torsiebeloop voort te^ brengen 8203590 15 > .

tegen het aantal omwentelingen per minuut naar mate de hydraulische aandri;jving langzaam werd geregeld tot vermindering van de snelheid tot 0 omwentelingen per minuut. Het remtrillingsgedrag van een vloeistof houdt verband met de helling van de wrijvings- ten opzichte van 5 de snelheidskromme. De helling van de kromme wordt gevonden door de helling van een lijn getrokken door het punt van 50 omwentelingen per minuut op het beloop en het hoogste punt van het beloop beneden 50 omwentelingen per minuut te trekken. Wanneer de helling van deae kromme in toenemende mate negatief wordt, wordt het geluid van de rem-10 trilling in toenemende mate luider. Deae geneigdheid correleert met remgeluidsproeven bij de tractor in vol bedrijf.

De hiervoor beschreven proef werd uitgevoerd bij drie hydrauli-sche vloeistoffen voor traotoren op minerale oliebasis. De resultaten voor deae drie vloeistoffen aijn in tabel A opgenomen. De samen-15 stalling A was een basis aonder wrijvingsmodificeermiddel en samen-stelling B bevat bovendienl^ geborateerd glycerolmonooleaat van voor-beeld 1.Samenstelling G is een hydraulische tractorvloeistof, die in de handel verkri^gbaar is. Zoals blijkt uit tabel A vergrootte de toevoeging van geborateerd glycerolmonooleaat (vloeistof B) aan de 20 basisvloeistof (vloeistof A) de helling, hetgeen er op wijst, dat dit effectief is bi^ het vermindering van de remtrilling. Eveneens in tabel A is de helling verkregen met eeh hydraulische tractorvloeistof uit de handel gegeven.

Tabel A

25 Effeot van geborateerde vetauurester op de remtrilling bij simulering op laboratoriumschaal.

Samenstelling ¥ri^vingshelling t.o.v.

snelheidskromme A - basisolie - 0,0131 30 B - basisolie + gew.% geborateerde - 0,0092 glycerololeaat van voorbeeld 1 C - handelssamenstelling - 0,0143 8203590

Claims

1. Smeeroliesamenstelling voor toepassing in een tractor en voor in olie gedompelde schijfremmen, met het kenmerk, dat aan de samengestelde olie ongeveer 0,1 tot ongeveer 5 gewichtsprocent van 5 een geborateerde vetzuurester van glycerol is toegevoegd.

2. Smeeroliesamenstelling volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de geborateerde vetzuurester van glycerol geborateerd gly-cerololeaat is.

3. Smeeroliesamenstelling volgens conclusie 1 of 2,met het 10 kenmerk, dat de geborateerde vetzuurester van glycerol een meng- sel is, dat 45 tot 55 gewichtsprocent geborateerd glycerolmonobleaat en 55 tot 45 gewichtsprocent geborateerd glyceroldioleaat bevat.

4. Smeeroliesamenstelling volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat de geborateerde vetzuurester van glycerol gebora- 15 teerd glycerolmonobleaat is.

5. Werkwijze voor het verminderen van de trilling van een in olie gedompelde schijfrem door de contactoppervlakken van de in olie gedompelde schijfremmen te smeren met een samenstelling, die een smeerolie bevat, die ongeveer 0,1 tot ongeveer 5 gewichtsprocent van een gebora- 20 teerde vetzuurester van glycerol bevat.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat men als geborateerde vetzuurester van glycerol geborateerd glycerol-oleaat toepast.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk 25 dat men als geborateerde vetzuurester van glycerol een mengsel toepast, dat 45 tot 55 gewichtsprocent geborateerd glycerolmonobleaat en 55 tot 45 gewichtsprocent geborateerd glyceroldioleaat bevat.

8. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat men als geborateerde vetzuurester van glycerol geborateerd glycerol- 30 monobleaat toepast. ********** - 8203590