DE1071872B

DE1071872B - Hydrauliköle

Info

Publication number: DE1071872B
Application number: DENDAT1071872D
Authority: DE
Inventors: Leverkusen und Dr. Hans-Werner Kaiuczor Köln Dr. Heinrich Miorschel
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1957-04-30
Publication date: 1959-12-24
Also published as: CH370181A; BE567232A; US3056745A; FR1205614A; GB843240A

Description

C f O M ί 69/OO B

DEUTSCHES

kl.23c 5

INTERNAT. KL. C 10 Hl

PATENTAMT

F22946IVc/23c

ANMELDETAG: 30. APRIL 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UMD AUSGABE DER AOSLECESCHRIFT: 24. DEZEMBER 1959

• Es ist bekannt, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie chloriertes Paraffin, chloriertes Diphenyl oder chloriertes Terphenyl, und Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylester von Säuren des Phosphors für sich, in Mischung miteinander oder unter Zusatz von Polybutenen. Polymethacrylate^ S Polyalkenyläthern oder alkylierten Polystyrolen als Hydrauliköle zu verwenden.

(Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind nun Hydrauliköle auf der Grundlage von chlorierten Kohlenwasserstoffen und'oder von Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylestern von Säuren des Phosphors, die einen Gehalt an sollchen Polyäthern oder mittels Monocarbonsäuren gebildeten Polyätherestem aufweisen, welche Äthersauerstoffatome in der Hauptkette enthalten.

Geeignete Polyäther sind z. B. solche, die erhalten sind durch Polymerisation von 1,2- und/oder 1,3-Oxydoverbindungen, durch Polykondensation von Glykolen oder Glykolgemischen, durch Umsetzung von Glykolen oder Glykolgemischen mit aliphatischen Dihalogenverbindungen oder durch Umsetzung von ein- oder mehrwertigen ao Alkoholen mit 1,2- und/oder 1,3-Oxydoverbindungen.

Geeignete Polyetherester sind beispielsweise solche, die aus noch freie Hydroxylgruppen oder andere einschlägige reaktionsfähige Substituenten tragenden Polyäthern durch Umsetzung mit Monocarbonsäuren gewonnen sind.

Von den Polyäthern bzw. Polyätherestem haben sich vor allem diejenigen bewährt, die — (CH₂), — O-Gnippen enthalten, d. h. zum Beispiel Verbindungen, die erhalten sind durch Polymerisation von Tetrahydrofuran oder von Gemischen aus Tetrahydrofuran und 1,2-Oxydoverbindüngen, gegebenenfalls durch weitere Umsetzung von austauschfähiges Halogen enthaltenden Polyäthern bzw. -ätherestern mit den Alkaliverbindungen von Alkoholen, 1 ,2-, 1,3- oder 1,4-Glykolen, Phenolen oder Carbonsäuren. Ferner seien in diesem Zusammenhang die Verbindungen genannt, die durch Kondensation von 1,4-Butylenglykol mit sich selbst oder mit 4,2- bzw. 1,3-Glykolen oder mit t.2- bzw. 1,3-Oxydoverbindungen zu erhalten sind, sowie die Verbindungen, die durch Umsetzung von 1,4-Dichlorbutan, d-Dichlordibutyläthcr oder o-Dichlorbutoxybutan mit 1,2-, 1,3- oder 1,4-Glykolen erhältlich sind; auch solche Verbindungen gehören hierzu, die aus den obenerwähnten Verbindungen, soweit diese noch freie Hydroxylgruppen tragen, durch Veresterung mit ein- oder mehrwertigen Carbonsäuren erhältlich sind.

Geeignet sind auch solche Polyäther oder Polyätherfester, in denen die Äthersauerstoffatome teilweise durch Schwefelatome ersetzt sind.

Verbindungen der hier als Zusätze in Betracht kommenden Art sind beschrieben z. B. in der am 4.9.1952 bekanntgemachten deutschen Patentanmeldung B 6898 VIb/12o. in den deutschen Patentschriften 741478, 766208. 883506, 893390 und 914 438. in den USA.-Patentschrif ten 1976 678,2 425 755,2 425 845,2 559 510 Hydrauliköle

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Heinrich Morschel, Leverkusen, und Dr. Hans-Werner Kauczor, Köln, sind als Erfinder genannt worden

und 2 570 037, in den britischen Patentschriften 642037, 659103 und 716 339 sowie in der französischen Patentschrift 898269; ferner sind sie Gegenstand des Patents 1045 662 und der bekanntgemachten Anmeldung F22574 IVb/39c (Auslegeschrift 1049 103).

Mit Hilfe der vorgeschlagenen Zusätze gelingt es unter anderem, den Viskositätsindex der eingangs erwähnten Hydrauliköle und deren Schmiereigenschaften beträchtlich zu verbessern. Vorzugsweise setzt man zu diesem Zwecke solche Verbindungen der in Betracht kommenden Art zn, deren Molekulargewicht oberhalb 1000 liegt. Zweckmäßige Mengenverhältnisse lassen sich durch Vorversuche von Fall zu Fall leicht ermitteln; im allgemeinen genügen Zusatzmengen von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die zugrunde hegenden Hydrauliköle.

Vor Zusätzen von Polybutenen, Polymethacrylaten, Polyalkenyläthern oder alkylierten Polystyrolen, die für die eingangs angeführten Hydrauliköle bereits in Vorschlag gebracht sind, zeichnen sich die erfindungsgemäß in Betracht kommenden Zusatzstoffe dadurch aus, daß sie bei Dauerbeanspruchung der Hydrauliköle durch Scherkräfte eine überraschend hohe Beständigkeit zeigen. Bemerkenswert ist auch die gute .Verträglichkeit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusätze mit anderen Zusatzstoffen, die für Hydrauliköle üblich sind; hierzu gehören z. B. Alterungsschutzmittel, Entschäumer, Verdickungsmittel, Mittel zur Verhinderung von Korrosionen, Desmulgiermittel oder Mittel zur Verbesserung der Belastbarkeit.

Es ist zwar bekannt, daß man Hydrauliköle, die auf der Grundlage von Polyglykoläthem und Rizinusöl aufgebaut sind, durch Beimischung von Phosphorsäureestern verbessern kann; hieraus war jedoch die vorliegende Erfindung nicht abzuleiten, bei der es sich um die Aufgabe handelt. Hydrauliköle zu verbessern, die auf der Grundlage von chlorierten Kohlenwasserstoffen oder von Phosphorsäureestern aufgebaut sind.

«9 «90.331

Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

Man verwendet als Hydrauliköl eine Mischung, die man bereitet hat, indem man in 100 Teilen Diphenylkresylphosphat bei 40 bis SO'C 5 Teile eines Polyäthers löste, der aus Tetrahydrofuran und Äthylenoxyd im Molverhältnis 3:4 unter Verwendung von 1 Molprozent Borfluoridverbindungen des Tetrahydrofurans gemäß Beispiel 1 der deutschen Patentschrift 914 438 hergestellt wurde und ein mittleres Molekulargewicht von 5000 besaß.

Der Viskositätsindex des Diphenylkresylphosphates ist durch «Jen Zusatz des Polyäthers erheblich verbessert, wie die nachfolgende Tabelle zeigt.

Viskosität des	Diphenylkresylphosphats in cSt	Mjt Poty- ätherzusatz
Temperatur		106,0 40,8 27,0 6,6 4-124
20,0⁰C 37.8 "C 50,0⁰C 98,8⁰C Viskositätsindex ..
Ohne PoIy- ätherzusatz
48,5 18,8 11.7 3.4 4-43

Beispiel 2

Als Hydrauliköl wird eine Mischung verwendet, die durch Auflösen von 1 Teil des nachstehend angeführten Tetrahydrofuranpolymerisationsproduktes vom K-Wert 82 und einem mittleren Molekulargewicht von 12 000 in 100 Teilen Trichlordiphenyl bei 80 bis 90° C erhalten wurde.

Der Viskositätsindex des Trichlordiphenyls ist durch den Zusatz des Polyäthers erheblich verbessert.

Viskosität des Trichlordiphenyls in cSt

Temperatur	Ohne PoIy- ätherzusatz	Mit PoIy- ätherzusatz
20,0° C 37,8° C , 50,0⁰C 98,8 ⁰C Viskositätsindex	55.4 15,7 8,7 2,2 -290	310,9 78,6 40,3 8.3 4-79

Der Viskositätsindex des ursprünglichen Gemisches ist durch den Zusatz des Polyäthers erheblich verbessert.

Viskosität des Gemisches in cSt

Temperatur	Ohne PoIy- ätherzusatz	Mit PoIy- ätherzusatz
20.0⁰C 37,8⁰C 50.0⁰C 98,8 ⁰C Viskositätsindex	39,0 13.4 8.0 2,0 -264	118,8 38,2 21,8 5,5 4-83

Beispiel 4

Ein Gemisch aus 50 Teilen Tetrachlordiphenyl und 50 Teilen Diphenylkresylphosphat, das als Hydrauliköi dienen soll, wird bei 60 bis 70⁰C mit 5 Teilen des im Beispiel 1 angeführten Polyäthers versetzt. Der Viskositätsindex des ursprünglichen Gemisches wird durch den Zusatz des Polyäthers erheblich verbessert.

Viskosität des Gemisches in cSt

Temperatur	Ohne PoIy- ätherzusatz	Mit PoIy- ätherzusätz
20,0⁰C 37,8⁰C 50,0⁰C 98,8 ⁰C Viskositätsindex	82,4 23,9 13,3 3,3 -113	201,0 57,9 32,1 7,2 4-91

Beispiel 5

Das verwendete Tetrahydrofuranpolymerisationsprodukt wurde in folgender Webe hergestellt:

1440 Teile Tetrahydrofuran, 7,4 Teile Borfluoridverbindung des Tetrahydrofurans und 3 Teile 1,2-Butenoxyd wurden gemäß Beispiel 2 des deutschen Patents 741 478 bei0 bis —5°C polymerisiert; hierbei wurde das zähflüssig werdende Reaktionsgemisch durch allmähliche Zugabe von 1990 Teilen Chlorbenzol rührbar gehalten. Nach 5tägigem Stehen bei 0 bis —5°C wurde die Mischung mit 20 Teilen Triäthanolamin und 5 Teilen Phenyl-/?-naphthylamin versetzt. Dann wurden aus dem Reaktionsgemisch die Bestandteile durch Vakuumdestillation entfernt, die bis zu einer Temperatur von 200° C bei 10 mm Hg flüchtig waren.

Beispiel 3

Man verwendet ab Hydrauliköl eine Mischung, die man bereitet hat, indem man ein Gemisch aus 50 Teilen Hexachlordiphenyl, 20 Teilen Pentachlordiphenyl und 30Teüen Trichlorbenzol bei 50 bis 6O⁰C mit 5 Teilen des im Beispiel 1 angegebenen Polyäthers versetzte.

In einem Gemisch aus 50 Teilen Tetrachlordiphenyl und 50 Teilen Diphenylkresylphosphat, das als Hydrauliköl

dienen soll, werden bei 50 bis 6O⁰C 5 Teile eines Polyäthers gelöst, der aus Tetrahydrofuran, Äthylenoxyd und 1,2-Propylenoxyd im Molverhältnis 3:3:2 unter Verwendung von 1 Molprozent Bortrifluoridverbindung des Tetrahydrofurans gemäß Beispiel 1 des deutschen Patents 914 438 hergestellt wurde und ein mittleres Molekulargewicht von 5000 besaß.

Der Viskositätsindex des ursprünglichen Gemisches wird durch diesen Polyätherzusatz erheblich verbessert.

Viskosität des Gemisches in cSt

Temperatur	Ohne Poly ätherzusatz	Mit Poly ätherzusatz
20,0⁰C	82,4	194,6
37,8°C	23.9	57,1
50,0⁰C	13,3	31.4
98.8⁰C	3.3	7.0
60 Viskositätsindex	-113	4-83

Beispiel 6

In einem Gemisch aus 50 Teilen Tetrachlordiphenyl und 50 Teilen Diphenylkresylphosphat, das als Hydrauliköl dienen soll, löst man bei 60 bis 70⁰C 5 Teile des im Beispiel 1 angeführten Polyäthers. Anschließend fügt man bei 70 bis 8O⁰CO₁I Teil chlorierten Naturkautschuk hinzu, dessen 20»/„ige Lösung im Butanol—Xylol (95: 5) eine Viskosität von etwa 90 cSt besitzt.

Der Viskositätsindex des ursprünglichen Gemisches wird durch diese Zusätze erheblich verbessert.

Viskosität des Gemisches in	Ohne Zusätze	cSt
Temperatur	82,4 23,9 13,3 3,3 - 113	Mit Zusätzen
20,0^c C 37,8^c C 50,0⁰C 98,8 ⁰C Viskositätsindex	221,0 63,1 34,5 7,5 + 88

löste, der in folgender Weise erhalten wurde: 14,3 Mol Polypropylenglykol vom mittleren Molekulargewicht 1000 wurden mit 29 Mol Adipinsäure umgesetzt, und in dem erhaltenen Reaktionsprodukt wurden anschließend die S noch vorhandenen freien Carboxylgruppen mit einem Gemisch aus 11,4 Mol Diäthylenglykol und 5 Mol Trimethylolpropan verestert.

Der Viskositätsindex des Hydrauliköles wird durch diesen Zusatz erheblich verbessert.

Viskosität des Hydrauliköles in cSt

Temperatur Beispiel 7

»5

fr·::

Man verwendet als Hydrauliköle eine Mischung, die

man bereitet hat, indem man in 97 Teilen Diphenyl- „.„.

xylenylphosphat bei 40 bis 50⁰C 3 Teile eines Polyäther- rr·" _o ~

esters löste, der dadurch erhalten wurde, daß der noch _ _ _'
endständige freie Hydroxylgruppen enthaltende Poly- ao Viskositätsindex äthet des Beispiels 5 mit Buttersäure verestert wurde.

Der Viskositätsindex des Diphenylxylenylphosphats wird durch diesen Zusatz erheblich verbessert. Ohne Polyesterzusatz

48.S 18,8 11,7 3,46 + 43

Mit Polyesterzusatz

85.0 32,4 19,5 5,36 + 109

^Der Viskositätsindex ist in aUen Bespielen nach

*£*?**? «^ ve™»*« Produkte (1952),

Viskosität	des	Diphenylxylenylphosphats	in cSt	90.5 34,7 21,1 5,79 118
Temperatur		Mit Polyäther- esterzusatz
20,0⁰C 37,8 ⁰C 50,0° C 98,8 ⁰C Viskositätsindex .		+
Ohne Polyäther- esterzusatz
50,4 19,6 12.0 3,49 + 32

Beispiel 8

Man verwendet als Hydrauliköl eine Mischung, die man bereitet hat, indem man zu 95 Teilen Diphenylkresylphosphat bei 40 bis 5O⁰C 5 Teile eines Polyätheresters löste, der durch Veresterung von Polypropylenglykol vom Molekulargewicht 3500 mit Laurinsäure erhalten wurde.

Der Viskositätsindex des Diphenylkresylphosphats ■wird durch diesen Zusatz erheblich verbessert.

Viskosität des Diphenylkresylphosphats in cSt

S. 32 bis 38, bestimmt worden.
as Beispiel 10

Man verwendet als Hydrauliköl eine Mischung, die man bereitet hat, indem man in 95 Teilen Diphenylxylenylphosphat bei 40 bis 45⁰C 5 Teile eines Polyätheresters löste, der aus dem im Beispiel 5 angeführten, noch endständige freie Hydroxylgruppen enthaltenden Polyäther durch Veresterung mit ölsäure erhalten wurde.

3S Viskosität des Hydrauliköles in cSt

Temperatur

40

45 20,0 "C
37.8°C
50,0⁰C
98,8 ⁰C
Viskositätsindex

Ohne Polyätheresterzusatz

Temperatur	Ohne Polyäther- esterzusatz	Mit Polyäther- esterzusatz
20,0°C 37,8⁰C 50,0° C 98.8° C Viskositätsindex	48,5 18,8 11,7 3,46 + 43	59.0 23,1 14,5 4.17 + 84

50,4 19,6 12,0 3,49 + 32

Claims

Patentanspruch·.

Mit Polyätheresterzusatz

137,6

51,0

30,2

7,8

+ 124

Beispiel 9

Man verwendet als Hydrauliköl eine Mischung, die man bereitet hat, indem man in 97 Teilen Diphenylkresylphosphat bei 40 bis SO⁰C 3 Teile eines Polyätheresters

SS Hydrauliköle auf der Grundlage von chlorierten Kohlenwasserstoffen und/oder von Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylestern von Säuren des Phosphors mit einem Gehalt an Polyäthern oder Polyätherestern, dadurch gekennzeichnet, daß solche Polyäther oder mittels Monocarbonsäuren gebildete Polyätherester zugegen sind, welche Äthersauerstoffatome in der Hauptkette enthalten.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1006 997; britische Patentschriften Nr. 740107.752 741,759 427; französische Patentschriften Nr. 1094008, 10% 310.

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