CH367921A - Als Schmiermittel und zur Kraftübertragung geeignete Flüssigkeit - Google Patents

Description

  Als Schmiermittel und     zur        Kraftübertragung    geeignete Flüssigkeit    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine  Flüssigkeit, die für Schmierzwecke und zur mecha  nischen Kraftübertragung verwendet werden kann.  Derartige Flüssigkeiten werden insbesondere für  Bremseinrichtungen sowie     Aufhänge-    bzw. Lager  und Lenkvorrichtungen bei mit Motoren ausgerüste  ten Wagen und für Getriebe verwendet.  



  Damit Flüssigkeiten dieser Art unter den Anwen  dungsbedingungen befriedigend arbeiten, müssen sie  über einen weiten Temperatur- und Druckbereich  gute Schmiereigenschaften aufweisen. Sie müssen  auch eine geeignete Viskosität haben. Eine hoch  viskose Flüssigkeit vermeidet zwar übermässiges  Lecken oder Gleiten in hydraulischen Pumpen, er  zeugt aber einen hohen Widerstand gegenüber der  Bewegung und verursacht so hohen Kraftverbrauch.  Anderseits fliessen zwar Flüssigkeiten von sehr gerin  ger Viskosität rasch; sie fördern aber ein     übermässiges     Lecken und ergeben schlechte Wirkung. In vielen  Fällen sind     Viskositäten    von etwa 12 bis 13     Centi-          stokes    bei 50  erforderlich.

   Hydraulische Flüssig  keiten müssen über einen sehr weiten Temperatur  bereich verwendbar sein. Sie müssen daher einen  hohen     Viskositätsindex    aufweisen, das heisst eine ge  ringe Verschiebung der Viskosität bei Temperatur  änderungen zeigen. Sie dürfen nicht ausfrieren oder  selbst bei sehr niederen Wintertemperaturen sich nicht  verfestigen. Ihr Siedepunkt muss ausreichend hoch  sein, so dass sie während des Gebrauchs nicht ver  dampfen. Es ist auch ein hoher Flammpunkt und  eine gewisse Toleranz gegenüber Wasser erforderlich.  Chemisch soll die Flüssigkeit praktisch     inert    sein  gegenüber den Stoffen, aus welchen die verschie  denen Teile eines hydraulischen Systems hergestellt  sind.

   Zum Beispiel darf die Flüssigkeit keine auf  Metalle korrodierend wirkenden Substanzen enthal  ten, und sie darf auch Kautschuk nicht angreifen.    Eine bekannte Art von Flüssigkeit dieses     Typs     besteht aus einem schmierend wirkenden Bestandteil  und einem verdünnend wirkenden Bestandteil.

   Ein  spezielles Beispiel für eine Flüssigkeit dieser Art ent  hält etwa 50     Vol:o/o    Rizinusöl und etwa 50     Vol.o/o          Diacetonalkohol.    In anderen Flüssigkeiten dieser     Art     werden als     schmierendes    Element andere Verbindun  gen verwendet, wie die Ester der     Rizinolsäure    oder       Polypropylenglykol,    oder andere Alkohole oder Äther  im Verdünnungsmittel, oder das Schmiermittel und  die verdünnenden Elemente werden in anderen Ver  hältnissen als 50: 50 gemischt.  



  Es ist jedoch sehr schwer, eine optimale Kombi  nation von Eigenschaften zu erzielen, und bisher ist  es nicht möglich gewesen, eine Flüssigkeit herzu  stellen, die gleichzeitig in jeder Hinsicht den sehr  strengen Anforderungen entspricht. Es ist ein Ziel  der vorliegenden Erfindung, dieses Problem in- tech  nisch befriedigender Weise zu lösen.  



  Die Flüssigkeit gemäss vorliegender Erfindung  enthält ebenfalls schmierende und verdünnende Kom  ponenten. Als     Schmiermittel    wirkende     Bestandteile:     Eine wesentliche Komponente wird erhalten,  indem man Rizinusöl so lang erhitzt, bis es eine  Viskosität zwischen 20 und 600     Poise    bei 20  erreicht  hat. Das Rizinusöl wird dabei auf eine verhältnis  mässig niedere Temperatur erhitzt, so dass es eine  Säurezahl unter 20 und vorzugsweise unter 5 erhält.  Das Rizinusöl wird     während    des     Erhitzens    wahr  scheinlich polymerisiert. Dieses Produkt wird nach  stehend als  modifiziertes     Rizinusöl     bezeichnet.  



  Um eine Flüssigkeit mit hoher Beständigkeit  gegenüber Wasser     zu    erhalten, das heisst, um zu errei  chen, dass die Flüssigkeit verhältnismässig grosse Men  gen Wasser aufnehmen kann, ohne dass Phasentren  nung eintritt, kann das     Rizinusöl    während des     Er-          hitzens    oxydiert werden, z. B. indem man Luft oder      irgendein anderes, Sauerstoff enthaltendes Gas durch  das Öl     hindurchperlen    lässt. Es scheint, dass Sauer  stoffbrücken zwischen den Doppelbindungen der       Rizinolsäure    gebildet werden und dadurch     Polyme-          risation    eintritt.  



  Als weitere schmierend wirkende Komponente  enthält die     erfindungsgemässe    Flüssigkeit ein     flüssiges          Polyoxyalkylen,    vorzugsweise der Formel         Rl7        O-[R20]ri        R3.       In dieser Formel bedeuten     R1    und     R3        jeweils     ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasser  stoffrest (vorzugsweise     aliphatisch)    oder eine     Acyl-          gruppe.        R2    bedeutet einen     Alkylenrest    und n eine  ganze Zahl.

   In der     Polyoxyalkylenkette        -[R20]ri     kann der     R2    Rest jeden     Alkylenrest    bedeuten, vor  zugsweise einen     Alkylenrest    mit 2 bis 8 Kohlenstoff  atomen.  



  Die     Polyoxyalkylenkette        -[R20]ri        kann        Alkylen-          reste    enthalten, die eine verschiedene Zahl von     Koh-          lenstoffatomen    aufweisen. Beispielsweise kann diese  Kette     Oxyäthylen-    und     Oxypropylenreste    enthalten.

    Wenn die     Polyoxyalkylenkette    verschiedene     Alkylen-          reste    enthält, können diese willkürlich über das Mole  kül verteilt oder in regelmässig sich wiederholenden  Einheiten oder Blöcken angeordnet     sein,    von welchen  jeder aus einem oder mehreren ähnlichen     Oxyalkylen-          resten    besteht.  



  Die     Polyoxypropylenglykole    sind für die Verwen  dung in Flüssigkeiten gemäss der vorliegenden Erfin  dung besonders geeignet.  



       Bevorzugte        Polyoxyalkylene    haben     Molgewichte     zwischen 800     und    4000 oder besonders zweckmässig  zwischen 1000 und 3000.     Polyoxypropylenglykole     mit einem     Molgewicht    von etwa 2000 sind ganz  ausserordentlich wirksam.  



  Anstatt der     Polyoxyalkylene    oder in Verbindung  mit diesen können neutrale Ester     aliphatischer        Di-          carbonsäuren    verwendet werden, am besten solche  der Formel     WOOC    - R -     COOR",    in welcher R     einen     zweiwertigen, gesättigten     aliphatischen    Kohlenwasser  stoffrest und R' und R"     Alkyl-,        Aralkyl-    oder     Cyclo-          alkylreste    bedeuten, die mehr als zwei Kohlenstoff  atome enthalten.  



  Die Ester sind vorzugsweise von gesättigten     ali-          phatischen        Dicarbonsäuren    abgeleitet, z. B. von       Malon-,        Äthylmalon-,    Bernstein-,     Methyl-bernstein-,     1,1- oder     1,2-Diäthyl-bernstein-,    Glutar-, 1- oder  2     Methyl-glutar-,        1,3-Diäthyl-glutar-,        Adipin-l-    oder       2-Methyladipin-,        Pimelin-,        1,2,5-Trimethyl-pimelin-,          Suberin-,        Azelain-,

          Sebacin-,        Nonan-,        1,9-dicarbon-          und        Decan-1,10-dicarbonsäure,    sowie vorzugsweise  von     Propanolen,        Butanolen,        Hexanolen,        Octanolen     und     Nonanolen,    oder     Aralkanolen,    z. B.     Benzyl-    und       Phenyläthylalkohol,    oder     Cycloalkanole,    z.

   B.     Cyclo-          pentanol,        Cyclohexanol    und     Methylcyclohexanol.    Bei  spiele geeigneter flüssiger Ester sind       Adipinsäure-di-(2-methyl-heptyl)-ester,          Adipinsäure-di-(3,5,5-trimethyl-hexyl)-ester    oder         Sebacinsäure-di-(3,5,5-trimethyl-hexyl)-ester,          Adipinsäure-di-(3-äthyl-hexyl)-ester    oder       Sebacinsäure-di-(3-äthyl-hexyl)-ester,          Pünelinsäure-di-hexylester,          Sebacinsäure-di-(2-äthyl-hexyl)-ester,          Sebacinsäure-di-sec-butylester,

            Malonsäure-di-sec.-butylester,          Azelainsäure-di-(1-äthylpropyl)-ester    und       Malonsäure-dibutyläthylester.     Um eine Flüssigkeit mit hoher Wasserbeständig  keit zu erhalten, ist die Anwendung einer     Polyoxy-          alkylenflüssigkeit    der Verwendung eines neutralen  Esters einer     aliphatischen        Dicarbonsäure    vorzuziehen.

         Verdünnende    Komponenten:  Ihr Anteil beträgt 35 bis 70     Gew.O/o,        vorzugs-          weise        40        bis        60        Gew.%        der        Flüssigkeit.     



  Es werden dafür ein oder mehrere     Alkyläther     mehrwertiger Alkohole verwendet.     Alkyläther        alipha-          tischer    mehrwertiger Alkohole, insbesondere die       Monoalkyläther,    werden bevorzugt. Die     Monoalkyl-          äther    von Glykol und     Diglykol    sind ganz besonders  geeignet.  



  Beispiele geeigneter Äther sind     Monoäthyläther,          Monopropyläther,        Mono-n-butyläther,        Monoisobutyl-          äther,        Mono-tert.-butyläther,        Monohexylbutyläther     von     Äthylenglykol,    der     Monoisoamyläther    von     Pro-          pylenglykol,    der     Monomethyläther    von     Diäthylen-          glykol,        Monoäthyläther    von     Diäthylenglykol,

          Mono-          n-propyläther    von     Diäthylenglykol,        Monoisopropyl-          äther    von     Diäthylenglykol,        Monobutyläther    von     Di-          äthylenglykol,        Monodecyläther    von     Diäthylenglykol,          Monoäthyläther    von     Dipropylenglykol,        Monoisopro-          pyläther    von     Dipropylenglykol,

          Monoisoamyläther     von     Dipropylenglykol,        Monoisopropyläther    von     Di-          isobutylenglykol,        Monoäthyläther    von     Äthylenpro-          pylenglykol,        Monoisopropyläther    von     Äthyleniso-          butylenglykol.     



  Die folgende Zusammenstellung zeigt günstige  Mengenverhältnisse (nach Gewicht) für die verschie  denen Komponenten der Flüssigkeit.  
EMI0002.0167     
  
    Verdünnende <SEP> Komponenten: <SEP> 40 <SEP> bis <SEP> 60 <SEP> 0/0
<tb>  Schmierende <SEP> Komponenten: <SEP> 60 <SEP> bis <SEP> 4011/o
<tb>  modifiziertes <SEP> Rizinusöl
<tb>  (oxydiert <SEP> oder <SEP> nicht <SEP> oxydiert) <SEP> 5-40%
<tb>  Polyoxyalkylen <SEP> und/oder <SEP> neu  traler <SEP> Ester <SEP> einer <SEP> aliphatische
<tb>  Dicarbonsäure <SEP> 5-30%       Andere Komponenten, die als Bestandteile für  hydraulische Flüssigkeiten bekannt sind, können zu  gesetzt werden, wie z.

   B. nicht modifiziertes Rizinusöl,       Rizinolsäureester,    Phosphate,     Halogenkohlenwasser-          stoffe    und     Silicone    als schmierende Komponenten,  und     Hexylenglykol    und andere     Alkohole    und Äther  als verdünnende Komponenten. Ausserdem können  die üblichen Zusatzstoffe, wie     Antioxydationsmittel,          Antikorrosionsmittel    usw., verwendet werden.  



  Beispiele von Flüssigkeiten gemäss der Erfindung  und ihre Eigenschaften sind in der nachstehenden  Tabelle zusammengestellt.    
EMI0003.0001     
  
    Verdünnungskomponenten <SEP> Äthyldiglykol <SEP> 56/o <SEP> Butylglykol <SEP> <B>g <SEP> o/'</B> <SEP> Butylglykol <SEP> <B>7-/'</B> <SEP> Butylglykol <SEP> 10
<tb>  Butyldiglykol <SEP> 50% <SEP> Äthyldiglykol <SEP> 37 /a <SEP> Butyldiglykol <SEP> 50%
<tb>  Schmierende <SEP> Komponenten <SEP> oxydiertes <SEP> nichtoxydiertes <SEP> oxydiertes <SEP> oxydiertes
<tb>  modifiziertes <SEP> Rizinusöl <SEP> modifiziertes <SEP> Rizinusöl <SEP> modifiziertes <SEP> Rizinusöl <SEP> modifiziertes <SEP> Rizinusöl
<tb>  (Viskosität <SEP> 55 <SEP> Poise <SEP> bei <SEP> (Viskosität <SEP> 30 <SEP> Poise <SEP> (Viskosität <SEP> 100 <SEP> Poise <SEP> (Viskosität <SEP> 600 <SEP> Poise
<tb>  200;

   <SEP> Säurezahl <SEP> 5) <SEP> 21% <SEP> bei <SEP> 20o) <SEP> <B>260/,</B> <SEP> bei <SEP> 200) <SEP> 210/, <SEP> bei <SEP> 20-) <SEP> 20
<tb>  Sebacinsäure  Polyoxypropylenglykol <SEP> Sebacinsäure- <SEP> Dioctylester <SEP> 210/, <SEP> Sebacinsäure  (Molgewicht2000) <SEP> 23% <SEP> Dioctylester <SEP> 16% <SEP> Rizinusöl <SEP> 14% <SEP> Dioctylester <SEP> .20 /a
<tb>  Viskositätsindex <SEP> 173 <SEP> 192 <SEP> 151 <SEP> <B>131</B>
<tb>  Viskosität, <SEP> Centistokes <SEP> bei <SEP> 50  <SEP> 12,8 <SEP> 12,6 <SEP> 12,4 <SEP> 12,0
<tb>  Fliesspunkt <SEP> (ASTM)

   <SEP>  <  <SEP> - <SEP> 60  <SEP>  < -51o <SEP>  <  <SEP> - <SEP> 40  <SEP>  <  <SEP> - <SEP> 40 
<tb>  Flammpunkt <SEP> 9401 <SEP> <B>106112</B> <SEP> - <SEP>   Fraktion <SEP> destilliert <SEP> bei <SEP> 175  <SEP> nichts <SEP>  <  <SEP> 10/0 <SEP> 10/0 <SEP>  <  <SEP> 1 <SEP>  /a
<tb>  Absorbierbares <SEP> Wasser <SEP> 81)/o <SEP> 2 <SEP> % <SEP> <B>3,51/0 <SEP> 3,51/0</B>
<tb>  Schaum-Neigung <SEP> keine <SEP> ' <SEP> ' <SEP> f
<tb>  Säurezahl <SEP> 0,8 <SEP> 1,3 <SEP> 2,5 <SEP>   Hochdruckverhalten,
<tb>  Belastung,

   <SEP> kg <SEP> <B>803</B> <SEP> - <SEP> - <SEP>   Wirkung <SEP> auf <SEP> Aluminium  legierungen <SEP> keine <SEP> keine <SEP> - <SEP>   Wirkung <SEP> auf <SEP> Kautschuk  dichtung
<tb>  Gewichtsverlust <SEP> pro <SEP> em2 <SEP> 3 <SEP> mg <SEP> - <SEP> - <SEP>   Gewichtszunahme <SEP> pro <SEP> cm2 <SEP> keine <SEP> - <SEP> - <SEP>   Abnahme <SEP> der <SEP> Härte
<tb>  (ASTM-Durometer) <SEP>  <  <SEP> 2 <SEP> Punkte <SEP> - <SEP> - <SEP>   1 <SEP> In <SEP> geschlossenem <SEP> Becher <SEP> (AFNOR).
<tb>  2 <SEP> In <SEP> offenem <SEP> Cleveland-Becher.
<tb>  3 <SEP> Anfressen <SEP> nach <SEP> 2,5 <SEP> Sekunden <SEP> in <SEP> einem <SEP> Vierkugelapparat <SEP> (Bauart <SEP> Shell).

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Als Schmiermittel und für mechanische Kraft übertragung geeignete Flüssigkeit, dadurch gekenn zeichnet, dass sie einen oder mehrere Alkyläther mehrwertiger Alkohole als Verdünner in einer Menge von 35 bis 70 Gew:

   o/o enthält, sowie als schmierend wirkende Komponenten in einer Gesamtmenge von 30 bis 65 Gew.o/o ein modifiziertes Rizinusöl mit einer Viskosität von 20 bis 600 Poise bei 20 und einer Säurezahl unter 20, wie es durch Erhitzen allein oder unter Erhitzen und Durchleiten von sauerstoff haltigen Gasen erhalten wird, und ferner ein flüssiges Polyoxyalkylen und/oder einen neutralen Ester einer aliphatischen Dicarbonsäure. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Flüssigkeit nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass sie einen oder mehrere Monoalkyl- äther mehrwertiger aliphatischer Alkohole enthält. 2. Flüssigkeit nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkyläther mehrwertiger Alkohole von Glykol oder Diglykol abgeleitet sind. 3. Flüssigkeit nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass sie 5 bis 40 Gew:O/o modifiziertes Rizinusöl enthält. 4.

   Flüssigkeit nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass sie ein modifiziertes Rizinusöl ent hält, wie es unter Erhitzen und Durchleiten eines sauerstoffhaltigen Gases, z. B. Luft, erhältlich ist. 5. Flüssigkeit nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Polyoxyalkylen ein Molgewicht zwischen 800 und 4000 aufweist. 6. Flüssigkeit nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Polyoxyalkylen Polyoxypro- pylenglykol verwendet wird. 7.

   Flüssigkeit nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Polyoxyalkylen und/oder der neutrale Ester einer aliphatischen Dicarbonsäure 5 bis 30 Gew:o/o der Flüssigkeit beträgt. B. Flüssigkeit nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass sie zusätzlich nicht modifiziertes Rizinusöl enthält.