DE917497C

DE917497C - Hydraulische Fluessigkeit fuer Bremsen, Stossdaempfer und andere Kraftuebertragungssysteme

Info

Publication number: DE917497C
Application number: DEM11232A
Authority: DE
Inventors: Croes Eneurys; Hew Ferguson Scott
Original assignee: Monsanto Chemicals Ltd
Current assignee: Monsanto Chemicals Ltd
Priority date: 1950-10-10
Filing date: 1951-10-07
Publication date: 1954-09-06
Also published as: GB739261A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung organischer Silikate als hydraulische Flüssigkeit für Bremsen, Stoßdämpfer und andere Kraftübertragungssysteme.

Es ist vor kurzem festgestellt worden, daß die höheren aliphatischen Silikate, d. h. organische Silikate, die ein aliphatisches Radikal mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen enthalten, von besonderem Wert für die Verwendung als Wärmeübertragungsmittel ζ. B. in Heiz- oder Kühlanlagen und in Motorkühlsystemen sind. Ihre Verwendung für diesen Zweck ist

Gegenstand des deutschen Patents 894 839. Ihr Wert in diesem Zusammenhang hängt teilweise von dem Umstand ab, daß sie im allgemeinen sowohl flüssig bei gewöhnlichen Temperaturen wie auch verhältnismäßig stabil beim Erhitzen sind, so daß sie für Heizsysteme geeignet sind, und außerdem davon, daß sie in einigen Fällen einen sehr niedrigen Schmelzpunkt besitzen, so daß sie bei niedrigen Temperaturen flüssig bleiben und demzufolge als Wärmeübertragungsmittel in Kühlsystemen verwendet werden können. Einige der obigen Silikate haben sowohl sehr hohe Siede-

punkte wie auch sehr niedrige Stockpunkte. Viele von ihnen besitzen bei gewöhnlichen und selbst bei niedrigen Temperaturen eine recht niedrige Viskosität, was zur Folge hat, daß sie bei solchen Temperaturen S verhältnismäßig frei fließen. Weiterhin zeigen die höheren aliphatischen Silikate im allgemeinen einen erheblichen Widerstand gegenüber der Einwirkung von Feuchtigkeit und sind nicht leicht zu hydrolysieren ; auch dies ist eine Eigenschaft von besonderem ίο Wert angesichts der Möglichkeit des Eindringens von Feuchtigkeit in irgendeine Anlage, in welcher diese Silikate verwendet werden.

Nicht jedes der höheren aliphatischen Silikate kann die oben angezeigten Vorzüge gleichzeitig besitzen, als Gruppe jedoch bieten sie aus dem einen oder anderen der oben angeführten Gründe unter den geeigneten Umständen erhebliche Vorteile. Es muß hinzugefügt werden, daß man in jenen Fällen, wo das betreffende Silikat überhaupt dazu neigt, bei gewöhnlichen ao Temperaturen fest zu werden, diesem Übelstand gewöhnlich ohne Schwierigkeiten dadurch begegnen kann, daß man eine gewisse Menge eines anderen organischen Silikats hinzufügt, um den Schmelzpunkt herabzusetzen; auf jeden Fall ist es jedoch nicht *5 schwierig, höhere aliphatische Silikate zu finden, welche noch weit unter o° C flüssig sind.

Es wurde nunmehr festgestellt, daß diese höheren aliphatischen Silikate gleichermaßen wertvoll zur Verwendung als hydraulische Flüssigkeit bei Kraft-Übertragungssystemen sind, bei denen die oben angeführten Eigenschaften ebenfalls von großer Wichtigkeit sind. Demgemäß betrifft der Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine hydraulische Flüssigkeit für Bremsen, Stoßdämpfer und andere Kraftübertragungssysteme, bestehend aus einem organischen Silikat mit einem oder mehreren aliphatischen Radikalen mit mehr als 5 und vorzugsweise nicht mehr als 14 Kohlenstoffatomen, z. B. einem organischen Orthosilikat, und gegebenenfalls einem weiteren Gehalt an anderen organischen Silikaten.

Die Verwendung von Flüssigkeiten zur Kraftübertragung erfährt eine immer mehr zunehmende Verbreitung, und die sogenannten hydraulischen Flüssigkeiten, welche dazu notwendig sind, müssen gewisse 4-5 wichtige Eigenschaften besitzen. Sie müssen z. B. chemisch stabil sein und dürfen in den Übertragungssystemen unter den Betriebsbedingungen nicht fest werden. Wenn sie z. B. für die Fahrwerke von Flugzeugen oder an anderer Stelle in Flugzeugen verwendet werden, müssen sie einen sehr niedrigen Schmelzpunkt besitzen, damit sie bei den niedrigen, dabei anzutreffenden Temperaturen nicht gefrieren. Es gibt sehr verschiedenartige Geräte, für welche hydraulische Flüssigkeiten benötigt werden. Auf ihre Verwendung bei Bremsen, Stoßdämpfern und den Fahrwerken von Flugzeugen oder sonstwie in Flugzeugen wurde oben bereits Bezug genommen; sie werden aber auch für hydraulische Hebeböcke und bei Spritzgußmaschinen, um nur einige weitere Beispiele zu nennen, verwendet. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen höheren aliphatischen Silikate sind für diese verschiedenen Verwendungszwecke hervorragend geeignet; in der Regel wird man finden, daß das eine oder andere von ihnen in der Lage ist, die bei irgendeinem besonderen Zweck gestellten Anforderungen zu erfüllen.

Vorzugsweise wird, wie oben bereits angedeutet, ein höheres aliphatisches Silikat verwendet, welches ein aliphatisches Radikal mit 6 bis zu 14 Kohlenstoffatomen enthält; als sehr geeignet wurden Radikale mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen befunden. Es ist nicht notwendig, daß alle in dem Silikat vorhandenen organischen Radikale höhere aliphatische Gruppen sind; falls gewünscht, können auch gemischte organische Silikate verwendet werden, vorausgesetzt, daß eine höhere aliphatische Gruppe vorhanden ist. Überdies können die Silikate für sich allein, miteinander gemischt oder in Vermischung mit anderen organischen Silikaten oder selbst anderen Substanzen verwendet werden.

Vorzugsweise wird ein Orthosilikat von der Formel Si (OR)₄ verwendet, worin einer oder mehrere der mit R bezeichneten Substituenten ein aliphatisches Radikal mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen ist. Alle vier R-Gruppen können höhere aliphatische Radikale dieser Art sein, oder aber eine oder mehrere von ihnen können ein anderer Typ von organischem Radikal, wie z. B. eine niederere aliphatische Gruppe oder eine aromatische Gruppe sein.

Unter den verschiedenen verwendbaren Silikaten befinden sich die folgenden: Tetrahexyl-Orthosilikat, Tetraheptyl-Orthosüikat, Tetraoctyl-Orthosilikat, Tetranonyl-Orthosilikat, Tetradecyl-Orthosilikat, Tetraundecyl-Orthosilikat, Tetradodecyl-Orthosilikat, Dioctyl-Diphenyl-Orthosilikat, Dioctyl-Dikresyl-Orthosilikat, Dioctyl-Phenyl-Kresyl-Orthosilikat, Dinonyl-Diphenyl-Orthosilikat, Dinonyl-Dikresyl-Orthosilikat, Dinonyl-Phenyl-Kresyl-Orthosilikat, Dinonyl-Diäthyl-Orthosilikat, Dinonyl-Di-Isopropyl-Orthosilikat, Dinonyl-Dioctyl-Orthosilikat, Didodecyl-Dikresyl-Orthosilikat.

Die Herstellung verschiedener geeigneter Silikate ist Gegenstand des Patents 894 839.

Man sieht, daß in den obigen Silikaten die höhere aliphatische Gruppe die normale geradkettige Gruppe oder eine Gruppe mit verzweigter Kette sein kann. So sind z. B. geeignete Octylderivate aus 2-Äthyl-Hexan-i-ol und geeignete Nonylderivate aus 3, 5, 5-Trimethyl-Hexan-i-ol hergestellt worden. Eine Dodecylgruppe wird gewöhnlich eine Laurylgruppe sein, no Weiterhin können die oben angeführten Kresylderivate aus handelsüblichem Kresol hergestellt werden, in welchem Falle ein Gemisch von Isomeren erhalten wird.

Ein besonders wertvolles Beispiel eines geeigneten Silikats ist ein Tetraoctyl-Orthosilikat, abgeleitet aus einem besonderen handelsüblichen Octylalkohol, bei welchem 58 Gewichtsprozent C₇-Alkohol, 40 Gewichtsprozent C₈-Alkohol und eine Spur C₉-Alkohol festgestellt wurden, und in der Tat sind die handeisüblichen höheren Alkohole mit einem erheblichen Anteil an C₈-Alkohol sehr geeignete Ausgangsstoffe zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Silikate. Natürlich erhält man dann ein Gemisch von Orthosilikaten. Ein anderes, besonders geeignetes Silikat ist das Tetra-3,5, 5-Trimethyl-Hexan-i-yl-

Orthosilikat. Diese beiden Produkte besitzen die folgenden physikalischen Eigenschaften:

Orthosilikat	Siedepunkt ⁰C/1 bis 2 mm Hg	Stockpunkt
Tetraoctyl Tetra-3, 5. 5-Trimethyl- Hexan-i-yl	236 234	unter —54⁰ C unter —54⁰ C

Tetraoctyl

Tetra-3, 5, 5-Trimethyl-Hexan-i-yl

11,38
23,20

9,19
17.34

6,41
11,48

Als ein Zeichen der Widerstandsfähigkeit des obengenannten Tetraoctyl-Orthosilikats gegenüber der Hydrolyse sei hier erwähnt, daß selbst bei dreistündiger Behandlung am Rückfluß mit dem gleichen Volumen destillierten Wassers nur eine geringe Änderung der Viskosität festgestellt werden konnte und nur eine Spur von Siliciumdioxyd gebildet wurde. Bei Durchführung dieses Versuches mit einem gemischten Phenyl-Kresyl-Orthosilikat bildete sich innerhalb 15 Minuten eine Paste.

Es ist hinzuzufügen, daß mit diesem Tetraoctyl-Orthosilikat eine Reihe von Versuchen ausgeführt wurde, um seine Wirkung auf typische Dichtungsmaterialien festzustellen. Es wurde festgestellt, daß, während einige Dichtungsmaterialien der Einwirkung des Silikats nicht sehr gut widerstanden, insbesondere das Polythen, das Polyvinylchlorid und das Thiokol sehr hohen Widerstand gegenüber seiner Wirkung aufwiesen. Dichtungen aus diesen Stoffen waren demzufolge sehr geeignet.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Flüssigkeit für Bremsen, Stoßdämpfer und andere Kraftübertragungssysteme, bestehend aus einem organischen Silikat mit einem oder mehreren aliphatischen Radikalen mit mehr als 5 und vorzugsweise nicht mehr als 14 Kohlen-Stoffatomen, z. B. einem organischen Orthosilikat, und gegebenenfalls einem weiteren Gehalt an anderen organischen Silikaten.

2. Hydraulische Flüssigkeit nach Anspruch 1, bestehend aus einem organischen Orthosilikat mit 4 aliphatischen Radikalen mit mehr als 5 und vorzugsweise nicht mehr als 14 Kohlenstoffatomen.

3. Hydraulische Flüssigkeit nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem aliphatischen Orthosilikat, welches sich von einer Mischung höherer Alkohole, die einen wesentlichen Anteil an C₈-Alkohol enthält, ableitet.

4. Hydraulische Flüssigkeit nach Anspruch 1, bestehend aus einem aliphatisch-aromatischen Orthosilikat mit einem oder mehreren aliphatischen Radikalen mit mehr als 5 und vorzugsweise nicht mehr als 14 Kohlenstoffatomen und einem oder mehreren aromatischen Radikalen, z. B. Phenyl oder Kresyl.

9544 8.54