DE1257327B - Schmierfett - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

ClOm

C 1OM 169/00C08

Deutsche KL: 23 c-1/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 58435IV c/23 c

1. Juli 1960

28. Dezember 1967

Es ist bekannt, Schmierfette durch Verdicken von Schmierölen mit Lithiumhydroxystearat herzustellen. Die bisher auf diese Weise erhaltenen Schmierfette zeigen jedoch hinsichtlich ihrer Penetrationseigenschaften ein noch nicht zufriedenstellendes Verhalten. Außerdem führten die bisherigenHerstellungsverf ahren häufig zur Bildung einer Aufschlämmung von Seifenklumpen im Schmieröl.

Es wurde nun gefunden, daß man unter Verwendung von Alkalihydroxyfettsäuren und einem bestimmten Schmieröltyp Schmierfette erhält, die sich insbesondere durch verbesserte Penetrationswerte auszeichnen. Diese Verbesserung ist auf einen synergistischen Effekt zurückzuführen, der bei einer bestimmtenKombination von Merkmalen auftritt. Ferner wird die Schmierfettherstellung wesentlich erleichtert.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Schmierfett auf Grundlage eines Mineralschmieröls, enthaltend eine Alkaüseife einer Hydroxyfettsäure, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als Grundlage eine Aromatenfraktion mit einem Aromatengehalt von 80 bis 100 Gewichtsprozent oder ein Gemisch aus mindestens 10 Gewichtsprozent der Aromatenfraktion und einer Erdölschmierölfraktion enthält, wobei das Gemisch mindestens einen Aromatengehalt von 40 Gewichtsprozent besitzt.

Vorzugsweise enthält das Schmierfett 5 bis 15 Gewichtsprozent der Alkaliseife einer Hydroxyfettsäure, die vorzugsweise ein Alkalihydroxystearat, insbesondere Lithiumhydroxystearat ist, das durch Verseifung von hydriertem Rizinusöl in situ hergestellt sein kann.

Verwendet man als Grundlage ein Gemisch aus Aromatenfraktion und Erdölschmierölfraktion, so wird eine Mischung bevorzugt, die 10 bis 75 Gewichtsprozent der Aromatenfraktion enthält. Eine besonders geeignete Erdölschmierölfraktion zur Herstellung des als Grundlage dienenden Gemisches ist ein entparaffiniertes Vakuumdestillat, insbesondere ein solches mit einem Viskositätsindex von wenigstens 40, vorzugsweise von wenigstens 60, und vorzugsweise einer im Bereich von 7,4 bis 49 cSt liegenden Viskosität bei 6O⁰C.

Das als Grundlage dienende Gemisch hat einen Aromatengehalt von wenigstens 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise von wenigstens 50 Gewichtsprozent, bestimmt nach der Schnellmethode der Kieselsäuregel-Chromatographie, die im Journal of the Institute of Petroleum, 44, Juli 1958, S. 212 bis 215, beschrieben ist.

Die Aromatenfraktion kann durch selektive Adsorption einer aus Erdöl stammenden Schmierölfraktion an Kieselsäuregel, aktivierter Bleicherde oder Schmierfett

Anmelder:

The British Petroleum Company Limited,

London

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Patentanwalt,

Köln 1, Deichmannhaus

Als Erfinder benannt:

Aleksander Groszek,

Geoffrey Hairsine Bell,

Sunbury-on-Thames, Middlesex (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 2. Juli 1959 (22 711)

anderen Adsorbentien nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise wird die Schmierölfraktion durch eine Kieselgelsäule geführt. Die Säule wird anschließend mit einem Lösungsmittel, z. B. Petroläther, η-Hexan, n-Heptan oder Isooctan, ausgewaschen. Die aromatischen Kohlenwasserstoffe, die zusammen mit schwefel-, sauerstoff- und stickstoffhaltigen Verbindungen im Adsorptionsmittel zurückbleiben, können dann aus diesem durch ein stark polares, niedrigsiedendes Lösungsmittel, z.B. Aceton, Äthylalkohol, Methylalkohol, Isopropylalkohol, Äthyläther oder Isopropyläther, zurückgewonnen werden.

In den Beispielen wurden folgende Öle als Grundlage verwendet:

öl A: Schmieröl mit einer Viskosität von 39 cSt bei 60° C und einem Viskositätsindex von 95. Es enthält 29 Gewichtsprozent Aromaten.

öl B: Schmieröl mit einer Viskosität von 36 cSt bei 6O⁰C und einem Viskositätsindex von 75. Aromatengehalt 42 Gewichtsprozent.

Öl P: Ein aromatisches öl, erhalten aus Öl B durch Adsorption des Öls an einer Kieselsäuregelsäule, Eluierung der gesättigten Kohlenwasserstoffe mit Isooctan und Gewinnung der aromatischen Kohlenwasserstoffe durch Eluierung mit Isopropylalkohol und anschließendes Abdampfen des letzteren. Die auf diese Weise erhaltene Aromatenfraktion macht 41,3 Gewichtsprozent des ursprünglichen Öls aus.

709 710/530

Öl D: Ein aus einem paraffinartigen Erdöl-Vakuumdestülat mit Furfurol extrahiertes Material. Das nach dieser Extraktion mit Furfurol und Entparaffinierung erhaltene ungelöste Material war ein Schmieröl mit einer Viskosität von 39 cSt bei 60⁰C und einem Viskositätsindex von 95. öl D wurde aus der Lösung im Furfurol gewonnen und hat einen Schwefelgehalt von 5,1 Gewichtsprozent und einen Aromatengehalt von 87 Gewichtsprozent.

Öl S: Ein aus einem paraffinartigen Erdöl-Vakuumdestillat mit Furfurol extrahiertes Material. Das nach der Extraktion mit Furfurol und Entparaffinieren erhaltene ungelöste Material war ein Schmieröl mit einer Viskosität von 14 cSt bei 6O⁰C mit einem Viskositätsindex von 100. Das Öl S wurde aus der Lösung im Furfurol gewonnen und hat einen Schwefelgehalt von 5,78 Gewichtsprozent und einen Aromatengehaltvonetwa 85 Gewichtsprozent.

Öl T: Durch raffinierende Hydrierung von Öl D zur Senkung seines Schwefelgehaltes erhaltenes Öl. Öl T hat einen Schwefelgehalt von 1,46 Gewichtsprozent und einen Aromatengehalt von 80 Gewichtsprozent.

Öl Q: Eine Mischung aus 75 Gewichtsprozent Öl A und 25 Gewichtsprozent Öl D. Öl Q enthält 44 Gewichtsprozent Aromaten.

Öl R: Eine Mischung aus je 50 Gewichtsprozent Öl A und Öl D. Öl R enthält 58 Gewichtsprozent Aromaten.

Öl U: Eine Mischung aus 75 Gewichtsprozent Öl und 25 Gewichtsprozent Öl T. Öl U enthält 42 Gewichtsprozent Aromaten.

Öl V: Eine Mischung aus je 50 Gewichtsprozent Öl und Öl T. öl V enthält 55 Gewichts

prozent Aromaten.

Öl W: Eine Mischung aus 75 Gewichtsprozent Öl B und 25 Gewichtsprozent Öl S. Öl W enthält 53 Gewichtsprozent Aromaten.

Öl X: Eine Mischung von je 50 Gewichtsprozent Öl B und öl S. Öl X enthält 63 Gewichtsprozent Aromaten.

is Der Aromatengehalt der Öle A, B, P₉Q und R wurde nach der obenerwähnten Schnellmethode durch Kieselsäuregel-Chromatographie bestimmt.

Beispiel 1
ao

Hergestellt wurden zwei Fette gemäß der Erfindung und zwei Vergleichsfette unter Verwendung von fertigem handelsüblichem Lithiumhydroxydstearat und der Grundöle A, B und P. Jedes der vier Fette wurde

«5 hergestellt, indem die Seife bei 225 ⁰C im Öl aufgelöst, die Lösung in eine gekühlte Schale gegossen und das auf diese Weise gebildete Gel auf einem Walzenmischer mit einem Walzenabstand von 0,1 mm gewalkt wurde. Die Seifengehalte und verschiedenen Kennzahlen dieser vier Fette sind in Tabelle 1 aufgeführt. Hierbei sind die Fette Pl und P2 erfindungsgemäße Fette und die Fette Al und Bl zam Vergleich hergestellte Fette.

Tabelle 1

Fett Al

Fett Bl

Fett Pl

Fett Pl

Verwendetes Grundöl

Aromatengehalt im Grundöl, Gewichtsprozent

Seifenkonzentration, Gewichtsprozent

Penetration (IP 50)

ungewalkt

Stöße

100000 Stöße

Tropfpunkt (IP 31), ⁰C

Ausblutungstest (DTD 825), Gewichtsprozent

Öl A

29
13

halb flüssiger Brei
halb flüssiger Brei
halb flüssiger Brei

Öl B

42
12

219
235
308
198
0,1

Öl P
100
11,1

115

Öl P
100
9,1

223
243
320
196
0,6

Die Werte lassen erkennen, daß die Fette Pl und Pl von guter Konsistenz sind, obwohl niedrigere Seifenkonzentrationen als üblich angewendet wurden. Fett Pl, das eine niedrigere Seifenkonzentration hat als Fett B, hat eine sehr viel niedrigere Penetration. Fett Pl ist in bezug auf Penetration und Stabilität mit Fett B vergleichbar, obwohl seine Seifenkonzentration sehr viel niedriger ist. Fett P2 hat ferner einen zufriedenstellenden Tropfpunkt und zeigt einwandfreies Verhalten im Ausblutungstest.

Beispiel 2

Es wurden neun Fette hergestellt, um die Eigenschaften von Fetten, die aus hydriertem Rizinusöl durch Verseifung in situ hergestellt werden, zu veranschaulichen. Die auf diese Weise hergestellten Fette enthalten Glycerin, das sich aus dem hydrierten Rizinusöl gebildet hat. Jede Probe wurde hergestellt, indem 13 Gewichtsprozent hydriertes Rizinusöl in einem als Grundöl verwendeten Schmieröl bei 100⁰C aufgelöst wurden. Zur Verseifung des hydrierten Rizinusöls wurde wäßrige Lithiumhydroxydlösung zugegeben. Zur Entfernung der letzten Wasserspuren wurde die Temperatur auf 17O⁰C erhöht. Während der Verseifung und Entwässerung wurde gerührt. Es wurde so lange weiter gerührt, bis die Temperatur unter 100⁰C gefallen war. Nachdem Raumtemperatur erreicht war, wurde das Fett auf einem Walzenkneter bei einem Walzenabstand von 0,1 mm gewalkt und von Luft befreit.

Die Zusammensetzungen und verschiedenen Kennzahlen der neun auf die beschriebene Weise hergestellten Fette sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Hierbei sind die Fette Q, R, U, V, W und X gemäß der Erfindung hergestellte Fette und die Fette Al, A3 und Bl zum Vergleich hergestellte Fette.

Tabelle

Verwendetes Grundöl

Aromatengehalt im Grundöl, Gewichtsprozent ...

Seifenkonzentration, Gewichtsprozent

Penetration (IP 50)

ungewalkt

60 Stöße

100000 Stöße

Tropfpunkt (IP 31), ⁰C

Ausblutungstest (DTD 825), Gewichtsprozent

	ö	R	A3	Fett	v	BZ	W
Al	0	R	A		V	B	W
A	44	58	29	U	55	42	53
29	13	13	13	42	13	13	13
13	215	192	256	13	214	239	229
253	222	19.9	267	225	232	229	219
266			303	243	275	293	251
	178	150	190	292	188	190	189
186	0,2	0	0	193	0	0	0
4,3			0

Man sieht, daß die Fette Q, R, U und V, insbesondere Fett R, niedrigere Penetrationen haben als die entsprechenden Vergleichsfette Al und A3. Ebenso haben die Fette W und X eine bessere Konsistenz als das entsprechende Vergleichsfett BI.

Beispiel 3

Ein Schmierfett nach dem Stand der Technik hat folgende Zusammensetzung:

a) übliches Schmieröl,

b) Calciumseife von höheren Fettsäuren, die jedoch keine Hydroxygruppen enthalten, als Verdickungsmittel,

c) Aromatenextrakt aus einem Schmierölgrundmaterial.

(D) versetzt, dann steigt bei der Verwendung der hydroxygruppenfreien Fettsäureseife der Penetrationswert in unerwünschter Weise (245 gegenüber 223 bzw.

so 229 und 275 gegenüber 251 bzw. 254). Vergleicht man damit die Penetrationswerte der Tabelle 2 aus Beispiel 2, dann zeigt sich, daß bei der erfindungsgemäßen Verwendung Aromatenextrakte enthaltender Schmieröle durchweg der Penetrationswert gegenüber den

aromatenextraktfreien Ölen gesenkt wird. Es liegt also hier offenbar eine überraschende neuartige Gesetzmäßigkeit vor. Besonders nahe kommen sich bei diesem Vergleich die Mischung aus 75% des Grundöls B und 25 % des Aromatenextraktes D ge-

maß Tabelle 3 und das Öl W aus Tabelle 2, das aus 75% B und 25% des Aromatenextraktes S besteht. Die Aromatenextrakte D und S sind sehr ähnliche Öle.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei Eisatz obrigen Verdickungsmittels durch eine Alkalimetallhydroxyfettsäureseife ein besseres Schmierfett erhalten wird, wie folgender Vergleichsversuch zeigt:

Tabelle 3

	öl B	Grundöl	75% B +25 VoD
		Öl A
Aromatengehalt im Grund	29		54
öl, Gewichtsprozent ...		42
Hydroxylgruppenfreies
Lithiumstearat als Ver	12		12
dicker, Gewichtsprozent		12
Penetration (IP 50)	223		245
Ungewalkt	251	229	275
60 Stöße	254

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schmierfett auf Grundlage eines Mineralschmieröls, enthaltend eine Alkaliseife einer Hydroxyfettsäure, dadurch gekennzeichnet, daß es als Grundlage eine Aromatenfraktion mit einem Aromatengehalt von 80 bis 100 Gewichtsprozent oder ein Gemisch aus mindestens 10 Gewichtsprozent der Aromatenfraktion und einer Erdölschmierölfraktion enthält, wobei das Gemisch mindestens einen Aromatengehalt von 40 Gewichtsprozent besitzt.

2. Schmierfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Erdölschrnierölfraktion ein entparaffiniertes Vakuumdestillat mit einem Viskositätsindex von mindestens 40 und einer Viskosität von 7,4 bis 49 cSt bei 6O⁰C enthält.

Die Tabelle zeigt folgendes: Wird das Öl B im erfindungsgemäßen Sinn mit einem Aromatenextrakt In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 018 573; USA.-Patentschriften Nr. 2 610 947, 2 755 248. britische Patentschrift Nr. 758 883.

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