DE870153C

DE870153C - Lubricating oils

Info

Publication number: DE870153C
Application number: DEB14779A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Christmann; Hans Dr Engel; Walter Dr Simon
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1951-04-28
Filing date: 1951-04-28
Publication date: 1953-03-12

Description

Schmieröle Es wurde gefunden, daß die Salze aus weniger als 5 Kohlenstoffatome enthaltenden Fettsäuren und Metallen der 2. bis 4.. Gruppe des Periodischen Systems mineralische oder synthetisch hergestellte Schmieröle wesentlich verbessern, insbesondere bewirken, daß mit solchen Ölen betriebene Motoren blank bleiben und kein Ringstecken zeigen. Dies ist besonders beim Betrieb von Dieselmotoren wichtig, vor allem wenn schwefelreiche Brennstoffe verwendet werden.Lubricating oils The salts have been found to have fewer than 5 carbon atoms containing fatty acids and metals of the 2nd to 4th group of the periodic table improve mineral or synthetically produced lubricating oils significantly, in particular cause motors operated with such oils to remain bare and no ring sticking demonstrate. This is particularly important when operating diesel engines, especially when sulfur-rich fuels are used.

Säuren der genannten Art; die besonders wirksame Salze bilden, sind insbesondere Propionsäure und Buttersäure. Aber auch Formiate oder Acetate verbessern die Schmieröle nennenswert, was bei ihrer geringen Löslichkeit in Ölen nicht zu erwarten war. Dde Wirkung wird noch erhöht, wenn diese Salze durch Erhitzen in Öl auf höhere Temperaturen, z. B. 210o bis 300°, insbesondere 25o bis 29o°; leichter löslich gemacht wurden.Acids of the type mentioned; which form particularly effective salts are especially propionic acid and butyric acid. But also formates or acetates improve The lubricating oils are noteworthy, which is not the case with their low solubility in oils was expected. The effect is increased when these salts are heated in oil to higher temperatures, e.g. B. 210o to 300 °, in particular 25o to 29o °; easier have been made soluble.

Geeignete Metalle zur Herstellung der Salze sind vor allem Zink und Zinn, daneben Barium, Strontium, Calcium, Aluminium, lUagnesium und Blei. Die Salze können einzeln oder in Mischung mit-21 verwend-et werden.Suitable metals for the production of the salts are mainly zinc and Tin, along with barium, strontium, calcium, aluminum, magnesium and lead. The salts can be used individually or mixed with -21.

Die Herstellung der Salze geschieht in der üblichen Weise, z. B. aus den wasserfreien Säuren durch Umsetzung mit den Metallen, Oxyden, Hydroxyden, Carbonaten oder Sulfiden oder durch Ausfällung aus wäßrigen Lösungen. Eine vorteilhafte Art der Herstellung von Salzen für die Schmierölverbesserung besteht darin, d@aß man eine wasserfreie Säure der genannten Art, z. ß. Propionsäure; in Schmieröl löst, die Lösung auf eine den Siedepunkt,der Säure nicht überschreitende Temperatur erwärmt, z. B. auf iP2o', und unter Rühren mit einem Metall, z: B. Zink, versetzt oder mit Verbindungen der genannten'Metalle neutralisiert, z. B. mit einem Oxyd oder Hydroxyd von Zink; Blei, Magnesium, Zinn oder Barium oder mit Calciümcarbonat. Man erhält so eine Öllösung des Salzes, die durch Absitzenlassen, Filtrieren oder Schleudern gereinigt und Odem zu verbessernden: Öl beigefügt wird.The salts are prepared in the usual manner, for. B. from the anhydrous acids by reaction with the metals, oxides, hydroxides, carbonates or sulfides or by precipitation from aqueous solutions. An advantageous way of producing salts for improving lubricating oil consists in d @ ate an anhydrous acid of the type mentioned, for. ß. Propionic acid; dissolves in lubricating oil, the solution is heated to a temperature not exceeding the boiling point of the acid, e.g. B. on iP2o ', and while stirring with a metal, e.g. zinc, added or neutralized with compounds of the said'Metalle, e.g. B. with an oxide or hydroxide of zinc; Lead, magnesium, tin or barium or with calcium carbonate. An oil solution of the salt is obtained in this way, which is purified by allowing it to settle, filtering or spinning, and oil is added to improve the breath.

Zur Verbesserung der Schmieröle genügen von diesen Salzen schon sehr kleine Mengen, z. B. einige Prozente oder weniger, z. B. i °/oo: Außer ihnen kann man den Schmierölen noch andere Verbesserungsmittel zusetzen, z. B. Salze mehrwertiger Metalle mit höheren Carbonsäuren, z. B. Laurin# säure, Palmitinsäure, Stearinsäure, ' Olsäure, Montansäure, Naphthensäure, Abietinsäure, Sperrnölfettsäure, oder technischen Säuregemischen, z. B. solchen, wie sie bei der Oxydation von Erdölfraktionen oder Paraffin entstehen. Auch Metallverbindungen von Alkylphenolsulfiden und :deren Estern eignen sich als zusätzliche Schmierölverbesserungsmittel.These salts are very sufficient to improve the lubricating oils small amounts, e.g. B. a few percent or less, e.g. B. i ° / oo: Besides them can other improvers are added to the lubricating oils, e.g. B. Polyvalent salts Metals with higher carboxylic acids, e.g. B. Lauric acid, palmitic acid, stearic acid, 'Oleic acid, montanic acid, naphthenic acid, abietic acid, barrier oil fatty acid, or technical Acid mixtures, e.g. B. such as those in the oxidation of petroleum fractions or Paraffin arise. Also metal compounds of alkylphenol sulfides and their esters are suitable as additional lubricating oil improvers.

Besonders vorteilhaft ist es, die gemäß der Erfindung zuzusetzenden Salze gleichzeitig mit Umsetzungsprodukten von Phosphorpentasulfid mit organischen Verbindungen oder den Salzen der Umsetzungsprodukte mit mehrwertigen Metallen oder organischen Basen zu verwenden. Geeignete Umsetzungsprodukte erhält man durch Einwirkung von .Phosphorpentasulfid auf Kohlenwasserstoffe, wie Schmieröle, Isobutylenpolymerisate oder Stilben; auf Amnine, wie Stearylamin, oder besonders auf Hydröxylverbindungen, wie $exanol, Octanol, Decanol, Stearyl.alkohol, Oleylalkohol, A:bietinol, Alkylphenole; Alkylphenolsulfide oder noch freie Hydroxylgruppen enthaltende Alkylphenolsulfidester, die vorteilhaft als Zinn-, Zink- oder Erdalkalisalze angewandt werden. Auch Antioxydätionsmittel von der Art der Phenole, Aminophenole, Dliäthylthioharnstoff, Dibutylthioharnstoff oder Phenylthioharnstoff sowie geringe Mengen von Schaumverhinderungsmitteln, z. B. höheren Alkoholen oder Siliconölen, können gleichzeitig zugesetzt werden. Beispiel i iIcgZinkacetatwird mit i,ookgM otorenschmieröl unter Rühren auf 28o° erhitzt. Zu der aus der Mischung durch Zentrifugieren gewonnenen Lösung setzt man i i kg eines ,Produktes, das durch Erhitzen von 4 Gewichtsteilen von 2!2o bis 240' siedenden, aus der Isobutylalköholsynthese stammenden Alkoholen mit i Gewichtsteil Phosphorpentasulfid und 1/z Gewichtsteil kristallisiertem Bariumhydroxyd auf x2'5 bis i30° und Schleuidern unter Zusatz von Bleicherde erhalten wurde.It is particularly advantageous to add those according to the invention Salts simultaneously with reaction products of phosphorus pentasulphide with organic ones Compounds or the salts of the reaction products with polyvalent metals or to use organic bases. Suitable reaction products are obtained by exposure from. Phosphorus pentasulphide to hydrocarbons, such as lubricating oils, isobutylene polymers or stilbene; on amnines, such as stearylamine, or especially on hydroxyl compounds, such as exanol, octanol, decanol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, A: bidinol, alkylphenols; Alkylphenol sulfides or alkylphenol sulfide esters still containing free hydroxyl groups, which are advantageously used as tin, zinc or alkaline earth salts. Also antioxidants of the type of phenols, aminophenols, diethylthiourea, dibutylthiourea or phenylthiourea and small amounts of anti-foaming agents, e.g. B. higher alcohols or silicone oils can be added at the same time. example iIcgZinc acetate is heated to 280 ° with i, ookgM engine lubricating oil while stirring. I kg are added to the solution obtained from the mixture by centrifugation of a, product which, by heating 4 parts by weight from 2! 2o to 240 'boiling, alcohols derived from the isobutyl alcohol synthesis with 1 part by weight of phosphorus pentasulfide and 1 / z part by weight of crystallized barium hydroxide to x2'5 to i30 ° and centrifuges was obtained with the addition of fuller's earth.

Von der erhaltenen Mischung fügt man :einem für den Betrieb von Dieselmotoren geeigneten Motorenöl 6 bis 8 Gewichtsprozente zu. Das Öl hat gute reinigende (Detergent-)Eigenschaften, &h. der Motor bleibt blank und Ringstecken tritt nicht auf. Beispiel 2 5 kg Propionsäure und ioo kg Motorenschmieröl werden auf r2o° erhitzt und mit 3 kg Zinkoxyd versetzt. Die Mischung wird kurz auf 250° erhitzt und durch Zentrifugieren von ungelösten Anteilen. befreit. Wird ein Schmieröl, das mit 2 bis 40/0 (der so erhaltenen L_ ösung versetzt ist, im Dieselmotor verwendet, so zeigen sich auf den Metalloberflächen wesentlich weniger Abscheidungen als bei Verwendung des gleichen Schmieröls ohne Zusatz. Eine weitere Verbesserung dier Schmieröleigenschaften tritt ein, wenn man noch o,5 bis i °/o eines Phosphorpentasulfid-Umsetzungsproduktes zusetzt, wie es in Bleispiel i beschrieben ist, oder wie es durch Umsetzung von Stearylalkohol mit 30'/0, Phosphorpentasulfid und Neutralisation mit Bariümhydroxyd erhältlich ist. .The mixture obtained is added: 6 to 8 percent by weight of an engine oil suitable for operating diesel engines. The oil has good cleaning (detergent) properties, & h. the motor remains bare and ring sticking does not occur. Example 2 5 kg of propionic acid and 100 kg of engine lubricating oil are heated to r2o ° and 3 kg of zinc oxide are added. The mixture is briefly heated to 250 ° and undissolved components are centrifuged. freed. If a lubricating oil to which 2 to 40/0 (of the resulting solution is added) is used in the diesel engine, there are significantly fewer deposits on the metal surfaces than when using the same lubricating oil without any additive. A further improvement in the lubricating oil properties occurs, if you add 0.5 to i% of a phosphorus pentasulphide reaction product, as described in lead example i, or as it is obtainable by reacting stearyl alcohol with 30 '/ 0, phosphorus pentasulphide and neutralization with barium hydroxide.

Zu ähnlichen Produkten gelangt man, wenn man die Hälfte des Zinkoxydes durch die äquimolelzulare Menge Stannohydroxyd oder ein Viertel des Zinkoxydes durch die entsprechende Menge Ba(OH)2 8 H20 ersetzt.Similar products are obtained by using half the zinc oxide by the equimolar amount of stannous hydroxide or a quarter of the zinc oxide the corresponding amount of Ba (OH) 2 8 H20 replaced.

Verwendet man. unter sonst gleichen Bedingungen statt 5 kg Propionsäure 6 kg Buttersäure, so erhält man ein Schmieröl von etwa der gleichen Wirkung. Setzt man statt Propionsäure i kg Ameisensäure zu und neutralisiert bei ioö° mit ider äquivalenten Menge Zinkhydroxyd oder Stannohydroxyd, so entstehen Produkte, die; in Mengen von z. B. no1/o einem Schmieröl zugesetzt, gute reinigende (Detergent-)Wirkung hervorrufen.If you use. under otherwise identical conditions instead of 5 kg of propionic acid 6 kg of butyric acid produces a lubricating oil with roughly the same effect. Puts instead of propionic acid, 1 kg of formic acid is added and neutralized at 100 ° with ider equivalent amount of zinc hydroxide or stannous hydroxide, products are formed which; in amounts of e.g. B. no1 / o added to a lubricating oil, good cleaning (detergent) effect cause.

Beispiel 3 Man vermischt 15 kg Propionsäure (wasserfrei) mit i3kgZinkcarbonat.Das gebildeteZinkpropionat wird in 230 kg Motorenöl auf 29p° erhitzt. Nach dem Filtrieren oder Zentrifugieren erhält man eine klare Lösung. Setzt man i bis 2 % dieser Lösung und ö,5 bis i o/o des im Beispiel i erwähnten mit Bariumhydroxyd neutralisierten Phosphorpentasulfid-Umsetzungsproduktes einem Dieselmotoren-Schmieröl zu, so erzielt man ausgezeichnete reinigende (Detergent-) Wirkung.Example 3 15 kg of propionic acid (anhydrous) are mixed with 13 kg of zinc carbonate. The zinc propionate formed is heated to 29 ° C. in 230 kg of motor oil. A clear solution is obtained after filtration or centrifugation. If 1 to 2% of this solution and 0.5 to 10 / o of the phosphorus pentasulfide reaction product mentioned in Example i, neutralized with barium hydroxide, are added to a diesel engine lubricating oil, an excellent cleaning (detergent) effect is achieved.

Etwa die gleiche Wirkung erreicht man, wenn man :die Hälfte der Zinkpropionatlösung .durch eine Schmieröllösung der Zinkverbindung von Monoacetyldiisobutylphenolsulfid ersetzt.About the same effect can be achieved if one: half of the zinc propionate solution .by a lubricating oil solution of the zinc compound of monoacetyldiisobutylphenol sulfide replaced.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Lubricating oils, characterized by a content on salts of fatty acids containing fewer than 5 carbon atoms and metal ends 2nd to 4th group of the periodic table.

2. Lubricating oils according to claim i, characterized by a content of salts of propionic acid.

3. Lubricating oils according to claim i and 2, characterized by a content of zinc propionate.

4. Lubricating oils according to claim i to 3, characterized by a further content of reaction products of phosphorus pentasulfide with organic compounds.