DE1769651C

DE1769651C - Anti-corrosion additive for lubricating greases

Info

Publication number: DE1769651C
Authority: DE
Inventors: Alfred Romuald 2105 Hittfield; Stichnoth Wolfgang 2000 Hamburg Haak
Original assignee: Esso Research and Engineering Co., Elizabeth, N.J. (V.StA.)
Publication date: 1972-04-27

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antikorrosionsadditiv für Schmierfette. Ein Schmierfett umfaßt im Grunde ein Schmieröl, welches in den Zwischenräumen eines Grundgefüges von Seifenfasern eingeschlossen ist. Die Seife ist gewöhnlich ein Nietallsalz einer langkettigen organischen Säure, und unter den gewöhnlich verwendeten Seifen sind die Metallsalze der 12-Oxystearinsäure.The present invention relates to an anti-corrosion additive for lubricating greases. A grease includes basically a lubricating oil that is trapped in the interstices of a matrix of soap fibers is. The soap is usually a rivet salt of a long chain organic acid, and among those soaps commonly used are the metal salts of 12-oxystearic acid.

Schmierfett wird oft in solchen Fällen angewandt, in denen Feuchtigkeit zu den Metallteilen, welche durch das Fett geschmiert sind, z. B. in dampf getriebenen Turbinen, durchdringen kann. In solchen Fällen angewandte Schmierfette können Additive enthalten, die jedweder Tendenz der Metallteile, durch Feuchtigkeit korrodiert zu werden, entgegenwirken. Üblicherweise verwendete Additive sind Metallsalze von Naphthensäuren oder Metallsalze von Sulfonsäuren. Diese Additive sind jedoch hinsichtlich einer Verhinderung der Korrosion nicht vollständig wirksam und sind relativ umwirksam dor;, wo die Feuchtigkeit mit anorganischen Salzen zusammen auftritt, wie es der Fall beim Seewasser ist.Grease is often used in cases where moisture has got to the metal parts, which are lubricated by the grease, e.g. B. in steam driven Turbines, can penetrate. Lubricating greases used in such cases may contain additives, counteract any tendency of the metal parts to be corroded by moisture. Usually The additives used are metal salts of naphthenic acids or metal salts of sulfonic acids. This However, additives are not fully effective in preventing corrosion and are relatively ineffective dor; where the moisture coexists with inorganic salts, as is the case at the lake water.

Es wurde nun gefunden, daß einem Schmierfett verbesserte Antikorrosionseigenschaften verliehen werden, wenn als Antikorrosionsadditiv in dem Schmierfett eine Kombination eines Bariumsulfonats mit einem Naphihenat verwendet wird.It has now been found that improved anti-corrosion properties are imparted to a lubricating grease, when the anti-corrosion additive in the grease is a combination of a barium sulfonate with a Naphihenate is used.

Wie aus den weiter unten angeführten Daten zu ersehen ist, wirken das Bariumsulfonat und Naphthenat synergistisch in der Schaffung einer Korrosionsschutzwirkung auf Metallteile auch in der Gegenwart von Seewasser.As can be seen from the data below, the barium sulfonate and naphthenate are effective synergistic in creating an anti-corrosion effect on metal parts even in the presence of Lake water.

Das Bariumsulfonat kann ein Petroleumsulfonat oder ein Alkarylsulfonat sein. Vorzugsweise beträgt das Molekulargewicht der Hydrocarbylgruppe des Sulfonats 330 bis 430.The barium sulfonate can be a petroleum sulfonate or an alkaryl sulfonate. Preferably is the molecular weight of the hydrocarbyl group of the sulfonate is 330 to 430.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in dem Schmierfett etwa 1,5 Gewichtsprozent an Naphthenatsalz ui 1 etwa 0,5 Gewichtsprozent an Sulfonatsalz verwendet werden. According to a preferred embodiment of the present invention, about 1.5 percent by weight of naphthenate salt and about 0.5 percent by weight of sulfonate salt can be used.

Das Bariumsulfonatsalz kann Barium-dinonylnaphthalinsulfonat sein.The barium sulfonate salt can be barium dinonyl naphthalene sulfonate being.

Das Antikorrosionsadditiv kann auch in einem Schmierfett verwendet werden, welches als Metallseifengrundsubstanz ein Salz der 12-Oxystearinsäure, wie z. B. das Lithiumsalz enthält.The anti-corrosion additive can also be used in a grease, which acts as a metal soap base a salt of 12-oxystearic acid, such as e.g. B. contains the lithium salt.

Um den technischen Fortschritt, der durch die vorliegende Erfindung geschaffen wurde, zu demonstrieren, wurde eine Anzahl von Versuchen gemäß dem Verfahren der DIN 51802 durchgführt, in weichen eine relative Rotation zwischen einem Kugellagerlaufring und einer Welle, welche durch ein Walzenlager getrennt sind, bewirkt wird, wobei die Lager durch das Versuchsschmierfett in Gegenwart einer standardisierten Menge Wasser geschmiert werden. Nach einer Standard-Betriebsda"er wird das Ausmaß der Korrosion bestimmt.To demonstrate the technical advancement created by the present invention, A number of tests were carried out in accordance with the method of DIN 51802, one of them being relative rotation between a ball bearing race and a shaft separated by a roller bearing are effected, with the bearings by the test grease in the presence of a standardized Amount of water to be lubricated. After a standard operating period it will determine the extent of corrosion definitely.

Jeder Versuch wurde zweimal durchgeführt, das erste Mal mit destilliertem Wasser und das zweite Mal unter Verwendung eines synthetischen Seewassers, hergestellt in Übereinstimmung mit dem Verfahren B des ASTM D 665-Tests.Each experiment was carried out twice, the first time with distilled water and the second time using synthetic seawater prepared in accordance with method B of the ASTM D 665 test.

Das Ausmaß der Korrosion wurde an Hand einer Vergleichsskala ausgedrückt, in welcher dem Wert Null keine Korrosion der Oberfläche der Testprobe entspricht, und der Wert 5 bedeutet, daß über 10°/₀ der Oberfläche der Testprobe korrodiert ist. Eine Korrosion von weniger als 10% der Oberfläche wurde auf Basis des verhältnismäßigen Anteils ausgedrückt.The extent of the corrosion was expressed on the basis of a comparative scale, in which the value zero corresponds to no corrosion of the surface of the test sample, and the value 5 means that over 10 ° / _{0 of} the surface of the test sample is corroded. Corrosion of less than 10% of the surface was expressed on a proportionate basis.

Die Ergebnisse der Versuche sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt wiedergegeben.The results of the experiments are summarized in the table below.

Versuchs-Nr.Trial no.

1 ! 2 j 3 i 4 5 ί 6 1 7 i 8 i 9 10 I Il ! 12 I 13 ! 14 I 151 ! 2 j 3 i 4 5 ί 6 1 7 i 8 i 9 10 I Il! 12 I 13! 14 I 15

Schmierfett (90 Gewichtsprozent Mineralöl
+ 10°/₀ Lithium-12-oxystearat) Lubricating grease (90 percent by weight mineral oil
+ 10 ° / ₀ lithium-12-oxystearate)

Bleinaphthenat Lead naphthenate

Lithiumnaphthenat Lithium naphthenate

Zinknaphthu'nat Zinc naphthu'nate

Magnesiumnaphthenat ...Magnesium naphthenate ...

Barium-dionylnaphthalinsulfonat Barium dionyl naphthalene sulfonate

Korrosionsteste:Corrosion tests:

DlN 51802 unter Verwendung von destilliertem
Wasser DlN 51802 using distilled
water

DIN 51802 unter Verwendung von SeeWasser ge mäß ASTM D 665 DIN 51802 using SeeWasser ge according to ASTM D 665

100:99,5100: 99.5

j 0,5 1,0j 0.5 1.0

99,099.0

98,0 i 98,098.0 i 98.0

2,02.0

2,0 98,02.0 98.0

2,02.0

98,0 '99,5 j 99,0 98,098.0 '99, 5 j 99.0 98.0

2,012.01

0.5 I 1,01 2,00.5 I 1.01 2.0

98,598.5

1,01.0

0.50.5

0 00 0

1-21-2

98,0
1,098.0
1.0

0,5
0,50.5
0.5

99,O| 98,0 I 98,099, O | 98.0 I 98.0

0,5
0,50.5
0.5

I 1,0!
0,5lI 1.0!
0.5l

0,50.5

1-21-2

0 00 0

Eine Prüfung der Werte in der Tabelle zeigt, daß in den Versuchen 2 bis 10 ein einzelnes Additiv, und zwar entweder ein Naphthenatsalz oder ein Sulfonat, die Korrosionsschutzwirkung im HinbHek auf das Schmier* fett allein im Versuch 1 verbessert, und zwar in beiden Fällen, sowohl mit destilliertem Wasser und Seewasser cemäO dem Versuch nach DlN 51802.An examination of the values in the table shows that in tests 2 to 10 use a single additive, either a naphthenate salt or a sulfonate, which Corrosion protection effect on the lubricant * fat alone improved in experiment 1, in both cases, both with distilled water and seawater cemäO the experiment according to DlN 51802.

Es ist jedoch ferner zu ersehen, daß im Falle der Inkorporierung einer Kombination von einem oder mehreren Naphthenaten mit dem Sulfonat in das Schmierfett ein synergistischer Effekt auftritt, welcher weitere korrosionsschützende Eigenschaften auf das Fett überträgt, im Vergleich zu der Höhe der Schutzwirkung, falls lediglich ein chemisches Additiv an-However, it will also be seen that in the case of incorporation of a combination of one or several naphthenates with the sulfonate in the grease a synergistic effect occurs, which other anti-corrosive properties on the Fat transfers, compared to the level of protective effect, if only a chemical additive is added.

gewandt wird. Im Falle der Versuche 12, 14 und 15 wird ein. vollständiger Schutz gegen Korrosion sogar in Anwesenheit von Seewasser erreicht.is turned. In the case of experiments 12, 14 and 15, a. complete protection against corrosion even achieved in the presence of seawater.

In weiteren Versuchen, die diesesmal in Übereinstimmung gemäß ASTM D 1743 durchgeführt wurden, hatte das Grundschmierfett eine Korrosionsschutzwirkung von 3 gemäß der in ASTM D 1743 beschriebenen Skala. Wenn jedoch 2 Gewichtsprozent an Barium-dinonylnaphthalinsulfonat in das Grundschmierfett inkorporiert wurden, wurde eine Schutzwirkung nach ASTM D 1743 von 2 bestimmt.In further tests, which this time were carried out in accordance with ASTM D 1743, the base grease had an anti-corrosion effect of 3 according to that described in ASTM D 1743 Scale. If, however, 2 percent by weight of barium dinonylnaphthalene sulfonate were incorporated into the base grease, a protective effect according to ASTM D 1743 of 2 was determined.

Zur Vervollständigung wurden Mischungen des Grundschmierfettes mit 2 Gewichtsprozent der Naphthenate von Blei, Zink und Lithium hergestellt und gemäß ASTM D 1743 getestet. Die Korrosionsschutzwirkung für jede Mischung betrug 2.Mixtures of the base grease with 2 percent by weight of the naphthenates were used to complete the process Manufactured from lead, zinc and lithium and tested according to ASTM D 1743. The anti-corrosion effect for each mixture was 2.

Es wurde festgestellt, daß keine Verbesserung der Korrosionsschutzwirkung duich Erhöhung der Konzentration des Additivs in den eben beschriebenen Versuchen erhalten werden konnte. aoIt was found that there was no improvement in the anti-corrosion effect by increasing the concentration of the additive could be obtained in the experiments just described. ao

Wenn jedoch eine Schmierfettmiichiing mit einem Gehalt von 1 Gewichtsprozent Barium-dinonylnaphthalinsulfonat und 0,5 Gewichtsprozent Zinknaphthenat getestet wurde, betrug die Korrosionsschutzwirkung gemäß ASTM D 1743 1 und demonstrierte so den synergistischen Effekt einer Kombination eines Naphthenats und eines Sulfonats.However, if a grease mix with a Content of 1 percent by weight of barium dinonylnaphthalene sulfonate and 0.5 percent by weight of zinc naphthenate was tested, the anti-corrosion effect according to ASTM D 1743 was 1 and thus demonstrated the synergistic effect of a combination of a naphthenate and a sulfonate.

Diese Ergebnisse dienen zur Bestätigung der Ergebnisse, wie sie sumn.arisch in der vorstehenden Tabelle wiedergegeben wui den.These results serve to confirm the results as summarized in the preceding Table reproduced.

Es wurde ein Schmierfett hergestellt, welches eine außerordentlich hohe, zufriedenstellende Schutzwirkung ergab, das etwa 1,5 Gewichtsprozent ^!es Naphthenates und etwa 0,5 Gewichtsprozent des sulfonates enthielt.A lubricating grease was produced which gave an extremely high, satisfactory protective effect, which was about 1.5 percent by weight ^! it contained naphthenate and about 0.5 percent by weight of the sulfonate.

Die Additive gemäß der vorliegenden Erfindung wirken keinesfalls verschlechternd auf die Schmiereigenschatten des Schmierfettes.The additives according to the present invention in no way have a detrimental effect on the greasy shadows of the grease.

Claims

Palent claims:

1. Use of a combination of a barium sulfonate with a naphthenate as an anti-corrosion additive in a lubricating grease.

2. Use of a combination of a petroleum sulfonate or alkaryl sulfonate with one Naphthenate according to claim 1.

3. Using a combination of a sulfonate with a molecular weight of about 330 to 430 and a naphthenate according to claim 1.

4. Use of a combination of a barium dinonylnaphthalene sulfonate with a naphthenate according to claim 1.

5. Use a combination of about 0.5 percent by weight sulfonate and about 1.5 percent by weight Naphthenate, based on the grease, according to claim 1.