[go: up one dir, main page]

DE1112804B - Diesel-Kurbelkastenschmieroel - Google Patents

Diesel-Kurbelkastenschmieroel

Info

Publication number
DE1112804B
DE1112804B DEE19350A DEE0019350A DE1112804B DE 1112804 B DE1112804 B DE 1112804B DE E19350 A DEE19350 A DE E19350A DE E0019350 A DEE0019350 A DE E0019350A DE 1112804 B DE1112804 B DE 1112804B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
percent
phenol
oil
alkaline earth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEE19350A
Other languages
English (en)
Inventor
Roland C Nunn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxon Research and Engineering Co filed Critical Exxon Research and Engineering Co
Publication of DE1112804B publication Critical patent/DE1112804B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M1/00Liquid compositions essentially based on mineral lubricating oils or fatty oils; Their use as lubricants
    • C10M1/08Liquid compositions essentially based on mineral lubricating oils or fatty oils; Their use as lubricants with additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • C10M2203/102Aliphatic fractions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/026Butene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/02Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/08Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a carboxyl radical, e.g. acrylate type
    • C10M2209/084Acrylate; Methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant Compositions
    • C10M2215/02Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2215/064Di- and triaryl amines
    • C10M2215/065Phenyl-Naphthyl amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/044Sulfonic acids, Derivatives thereof, e.g. neutral salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/046Overbased sulfonic acid salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/08Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals
    • C10M2219/082Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2219/087Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing hydroxy groups; Derivatives thereof, e.g. sulfurised phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/08Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals
    • C10M2219/082Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2219/087Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing hydroxy groups; Derivatives thereof, e.g. sulfurised phenols
    • C10M2219/088Neutral salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/08Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals
    • C10M2219/082Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2219/087Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing hydroxy groups; Derivatives thereof, e.g. sulfurised phenols
    • C10M2219/089Overbased salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2229/00Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2229/02Unspecified siloxanes; Silicones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2229/00Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2229/04Siloxanes with specific structure
    • C10M2229/05Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/04Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/04Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives
    • C10N2040/042Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives for automatic transmissions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/04Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives
    • C10N2040/044Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives for manual transmissions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/04Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives
    • C10N2040/046Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives for traction drives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schmieröle, bestehend zum überwiegenden Anteil aus einem hydronnierten und mit Phenol extrahierten Coastal-Destillat, welches bei 10 mm Hg zwischen 171 und 3710C siedet und aus einem naphthenischen Rohöl stammt, als Schmierölgrundlage, und ferner geringeren Mengen an einem Erdalkaliphenolsulfid, einem Erdalkalisulfonat und Phenyl-a-naphthylamin.
Die erfindungsgemäßen Schmieröle sind äußerst wertvoll als billige Hochleistungs-Kurbelkastenschmieröle für Diesellokomotiven. Diese Schmieröle eignen sich besonders für Maschinen, die mit Silber- oder Kupfer-Blei-Lagern ausgestattet sind. Außerdem lassen sich die erfindungsgemäßen Schmieröle einfacher und wirtschaftlicher herstellen, da sie nur eine einzige Ölbasis enthalten, während die bisher bekannten Diesel-Kurbelkastenschmieröle normalerweise aus einer ziemlich kompliziert zusammengesetzten Mischung eines in üblicher Weise raffinierten (d. h. mit Säure raffinierten und/oder mit Phenol extrahierten und mit Adsorptionserde behandelten) Coastal-Destillats, eines Brightstock- und eines gefilterten Neutralöls hergestellt werden.
Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß man durch Zusatz bestimmter synergistischer Mengen eines Erdalkalisulfonats, eines Erdalkalisalzes eines Phenolsulfides und geringen Mengen Phenyl-a-naphthylamin zu einem hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Coastal-Destillat zu einem neuen und in überraschender Weise verbesserten Schmieröl gelangt. Es sind bereits zahlreiche Schmierölgemische bekannt, die Metallsulfonate und bzw. oder Erdalkaliphenolsulfide als Schlamminhibitoren enthalten. Andererseits ist die Verwendung von Phenyl-a-naphthylamin als Oxydationsverzögerer bekannt. Unbekannt war jedoch bisher die Verwendung einer Kombination dieser Zusätze in einem hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Grundöl oder die Tatsache, daß die Kombination dieser Zusätze in einem Grundöl dieser besonderen Art zu neuen und in überraschender Weise verbesserten Eigenschaften führt. Schmieröle von erfindungsgemäß verbesserten Eigenschaften können nur unter Verwendung dieser besonderen Zusätze in der hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Ölbasis gewonnen werden. Auch die gewichtsprozentualen und relativen Mengenanteile der Zusätze sind für die verbesserte Beschaffenheit des fertigen Schmieröls kritisch.
Die erfindungsgemäßen Schmieröle bestehen zum überwiegenden Anteil aus einem hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Coastal-Destillat, welches bei 10 mm Hg zwischen 171 und 3710C siedet, einen
Anmelder:
Esso Research and Engineering Company, Elizabeth, N. J. (V. St. A.)
Vertreter: E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West, und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Esplanade 36 a,
Patentanwälte
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom .29. Juni 1959
Roland C. Nunn, Orinda, CaHf. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
Viskositätsindex im Bereich von 50 bis 80 und eine bei 37,8° C gemessene Viskosität im Bereich von 800 bis 1200 SUS besitzt, zu etwa 1,8 bis 5 Gewichtsprozent aus einem Erdalkalisalz eines Alkylphenolsulfides, zu etwa 0,8 bis 4 Gewichtsprozent aus einem Erdalkalisulfonat und zu 0,2 bis 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtschmieröl, aus Phenyla-naphthylamin. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Schmieröle einen überwiegenden Anteil an der obengenannten Ölbasis, etwa 1,6 bis 4,2 Gewichtsprozent an gemischten Erdalkalisalzen eines C6- bis C12-Alkylphenolsulfides, 2,1 bis 5,3 Gewichtsprozent eines Erdalkalisulfonats und etwa 0,4 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge, an Phenyl-a-naphthylamin.
Die Schmierölbasis wird hergestellt, indem man ein bei 10 mm Hg zwischen 171 und 371° C siedendes Coastal-Destillat an einem Festbettkatalysator bei Temperaturen im Bereich von 260 bis 3710C und Drücken von 28 bis 56 kg/cm2 hydrofiniert. Die Hydrofinierung von Mineralschmierölen ist an sich bekannt und ist äußerst wirksam zur Verbesserung der Farbe sowie zur Herabsetzung der Neutralisationszahl, des Schwefelgehalts und des Verkokungsrückstandes nach Conrads on. Die Hydrofinierung wird normalerweise durchgeführt, bis der Schwefelgehalt des Mineralöls unter etwa 0,18 Gewichtsprozent gesunken ist. Nach der Hydrofinierung wird das Mineralöl auf an sich bekannte Art mit Phenol extrahiert.
109 678/206
Die Phenolextraktion dient zur Entfernung aromatischer Verbindungen aus der Beschickung, wodurch der Viskositätsindex erhöht und die Oxydationsbeständigkeit und die Farbe der Schmierölbasis verbessert werden. Die Phenolextraktion wird so lange durchgeführt, bis man eine Schmierölbasis von einem Viskositätsindex im Bereich von 50 bis 80, vorzugsweise im Bereich von 60 bis 75, erhält. Bei der Verarbeitung der erfindungsgemäß einzusetzenden Coastal-Destillate kann man entweder zuerst hydrofinieren und dann mit Phenol extrahieren, oder umgekehrt. Der Ausdruck »hydrofiniert und mit Phenol extrahiert« bezieht sich daher auf die Behandlung der Coastal-Destillate in beiden Reihenfolgen. Die Herstellung dieser Schmierölbasis wird im Rahmen vorliegender Erfindung nicht unter Schutz gestellt.
Die Erdalkalisalze von Alkylphenolsulfiden sind an sich als Schmiermittelzusatz bekannt. Von diesen Salzen werden die gemischten Erdalkalisalze bevorzugt. Diese gemischten Metallsalze werden durch Neutralisieren eines Phenolsulfides mit einem Gemisch basischer Verbindungen der Erdalkalimetalle, z. B. mit einem Gemisch der Hydroxyde, hergestellt, oder sie können hergestellt werden, indem man das Phenolsulfid zunächst teilweise mit der Verbindung eines Metalls und dann vollständig mit einer geeigneten basischen Verbindung des anderen Metalls neutralisiert. Das Alkylphenolsulfid besitzt vorzugsweise eine Alkylseitenkette von 5 bis 25 Kohlenstoffatomen an jedem Benzolkern. Der gemischte Metallteil des Salzes besteht normalerweise zu 15 bis 85 Gewichtsprozent aus Calcium und zu 85 bis 15 Gewichtsprozent aus anderen Erdalkalimetallen, vorzugsweise Barium.
Die Erdalkalisulfonate können Erdalkalisalze von Erdölsulfonsäuren oder stark alkalische Calcium- oder Bariumsalze von synthetischen Sulfonsäuren sein, wie sie ebenfalls als Schmiermittelzusatz an sich bekannt sind. Calciumsulfonate werden wegen ihrer verschleißmindernden Wirkung auf Silberlager bevorzugt. Der Sulfonsäureteil des Metallsalzes besitzt vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich von etwa 500 bis 1000. Das Calciumsulfonat enthält 2 bis 5 Gewichtsprozent Calcium, das Bariumsulfonat 10 bis 20 Gewichtsprozent Barium.
Phenyl-a-naphthylamin wird bekanntlich zu verschiedenen Schmierölen als Oxydationsverzögerer zugesetzt.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Schmieröle gegebenenfalls geringere Mengen an an sich bekannten Viskositätsindexverbesserern und bzw. oder Stockpunkterniedrigern, wie Polyisobutylen oder PoIymethacrylsäureestern, sowie an Schaumverhinderungsmitteln, wie Siliconölen, enthalten.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Dieselschmieröle sowie die überraschende Feststellung, daß der Wert der erfindungsgemäßen Schmierölzusätze von der Art der raffinierten Mineralölbasis abhängt, ergeben sich aus den nachfolgenden Beispielen.
Beispiele
Ein Diesel-Kurbelkastenschmieröl gemäß der Erfindung wird hergestellt, indem man 2,4 Gewichtsprozent (2,25 Volumprozent) eines gemischten Calcium- und Bariumsalzes von Nonylphenolsulfid und 4,2 Gewichtsprozent (4,0 Volumprozent) Calciumsulfonat (45 gewichtsprozentiges Konzentrat in einem Mineralöl einer Viskosität von 100 SUS bei 37,8°C) von einem Molekulargewicht von etwa 925 zu 93,4 Gewichtsprozent (93,75 Volumprozent) eines bei 343 0C hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Coastal-Destillats (Siedebereich bei 10 mm Hg zwischen 227 und 360°C) von einem Viskositätsindex von 63 und einer bei 37,8°C gemessenen Viskosität von 1100 SUS zusetzt. Zu dem Gemisch wird dann 0,4 Gewichtsprozent (bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge) Phenyla-naphthylamin zugesetzt. Dieses Ölgemisch wird nachstehend als »Öl A« bezeichnet.
Ein dem Öl A ähnliches Öl von niedrigerer Viskosität kann unter Verwendung der gleichen Zusätze mit einem hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Coastal-Destillat (Siedebereich bei 10 mm Hg zwischen 182 und 36O0C) von einem Viskositätsindex von 63 und einer bei 37,8°C gemessenen Viskosität von 1020 SUS hergestellt werden. Dieses Gemisch wird nachstehend als »Öl A1* bezeichnet.
Ein drittes Kurbelkastenschmieröl gemäß der Erfindung, Öl B, wird hergestellt, indem man 2,4 Gewichtsprozent (2,25 Volumprozent) gemischte Calcium- und Bariumsalze von Nonylphenolsulfid und 3,3 Gewichtsprozent (2,75 Volumprozent) stark alkalisches Bariumsulfonat (45gewichtsprozentiges Konzentrat in einem Mineralöl von einer Viskosität von 100 SUS bei 37,8° C) zu 94,3 Gewichtsprozent (95,0 Volumprozent) des zur Herstellung von Öl A verwendeten hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Coastal-Destillats zusetzt. Anschließend werden 0,4 Gewichtsprozent (bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge) Phenylöc-naphthylamin zu dem Ölgemisch zugesetzt.
Tabelle I zeigt die physikalischen und analytischen Werte für die Öle A, A1 und B.
Tabelle 1
Physikalische und analytische Werte
Kennwerte
Viskosität, SUS bei
37,8°C
98,9°C
Viskositätsindex
Spezifisches Gewicht
Flammpunkt, °C
Neutralisationszahl
(ASTM-D-664)
Ph
Gesamtsäureneutralisationszahl
Gesamtbasenneutralisa-
tionszahl
SuIfatierte Asche, Gewichts·
prozent
Barium, Gewichtsprozent .
Calcium, Gewichtsprozent
Schmieröle
Öl A I 01A1 I Öl B
1100
80,1
63
0,9111
249
9,4
0,74
2,53
0,72
0,05
0,15
1020
77,2
63
0,9088
249
9,4
0,74
2,53
0,72
0,05
0,15
0,9141 252
Die folgenden Prüfungen werden durchgeführt, um die überraschende Verbesserung der Eigenschaften der erfindungsgemäß mit einem hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Coastal-Destillat als Ölbasis hergestellten Schmieröle gegenüber Ölen aufzuzeigen, die mit in üblicher Weise raffinierten (d. h. mit Phenol extrahierten, mit Adsorptionserde behandelten usw.) Coastal-Destillaten als Ölbasis hergestellt sind.
Tabelle II gibt die Oxydationsbeständigkeit von Coastal-Destillatgrundölen mit einem Siedebereich
bei 10 mm Hg zwischen 171 und 371 °C und einem Viskositätsindex von 30 bis 70 an, die auf verschiedene Weise raffiniert oder verarbeitet sind und keine inhibierenden Zusätze enthalten.
Tabelle II
Oxydationsbeständigkeit von Coastal-Destillatölen ohne inhibierende Zusätze
Viskositäts
zunahme
Verarbeitung der SUS bei 37,8° C
Coastal-Destillatkomponente (Lagerkorrosions
test 20 Stunden
bei 163° C)
Mit Säure raffiniert und mit Ad
sorptionserde behandelt 769
Mit Phenol extrahiert und mit Ad
sorptionserde behandelt 569
Hydrofiniert und mit Adsorptions
erde behandelt 1463
Hydrofiniert und mit Phenol ex
trahiert 849
Hydrofiniert 1299
Die in der obigen Tabelle angegebene Viskositätszunahme wird in SUS bei 37,8° C gemessen, nachdem das Coastal-Destillat 20 Stunden in Gegenwart von Kupfer-Blei-Lagern unter inniger Durchmischüng mit Luft auf 1630C erhitzt worden ist.
Nach der obigen Tabelle sollte man erwarten, daß ein mit Phenol extrahiertes und mit Adsorptionserde behandeltes Coastal-Destillat hinsichtlich der Öxydationsbeständigkeit die beste Ölbasis für die Herstellung eines erfindungsgemäßenKurbelkastenschmieröls durch Beigabe der angegebenen Zusätze darstellen würde. Deshalb werden die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe erstens zu dem in Tabelle II angegebenen, mit Phenol extrahierten und mit Adsorptionserde behandelten Coastal-Destillat (Viskositätsindex 63; Viskosität 80 SUS bei 98,9° C) und zweitens zu einem hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Coastal-Destillat gemäß der Erfindung (Viskositätsindex 63; Viskosität 80 SUS bei 98,9° C) zugesetzt. Die so erhaltenen Schmieröle werden auf Oxydationsbeständigkeit und Korrosion untersucht.
Tabelle III gibt die Zusammensetzungen in Volumprozent und die Eigenschaften der Schmieröle für beide Arten von Ölbasen an.
Die obige Tabelle zeigt, daß die Schmieröle B, C, D und E gemäß der Erfindung eine bessere Oxydationsbeständigkeit und bessere antikorrosive Eigenschaften aufweisen als die ähnlichen Kurbelkastenschmieröle B', C, D' und E', die mit in üblicher Weise raffinierten Coastal-Destillaten als Ölbasis hergestellt sind. Die Tatsache, daß die hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Schmieröle gemäß der Erfindung eine bessere Oxydationsbeständigkeit aufweisen, ist in Anbetracht der Werte der Tabelle II überraschend.
Der in Tabelle III angegebene EMD-Silberkorrosionstest dient zur Bestimmung der Korrosivität von Schmierölen gegen die Silberlager, die in den Lokomotiven der General Motors Company, Electro-Motive Division, verwendet werden. Die Prüfung wird durchgeführt, indem man die Ölprobe 72 Stunden unter gelindem Rühren in Gegenwart eines Teiles eines Silberlagers und eines Kupferstreifens auf 163° C erhitzt.
CO
vD ■*
o" o" es" ©■
^ J, ^ ^ t-? es" cn" cn"
OOf^OOr
es es co es cn
o" o" o" o" cT
en tn en en
en en
aaoaoo vo vo ^ο,νο 0O1OO^
1—I _!—t 1 1 T-1 CS CS
<s" c-f tn en
es" es"
1 g
vo vo
•53 Ig
*+3 *.ΰ *+3
ö ö α ö ö ö ö
cg 3 te a eg a
_J3 *8 Ο 'S .§ «s ,<u
•r* ^J vr^
SiB
ρ Il β
Die folgenden Prüfungen werden ausgeführt, um aufzuzeigen, daß die bessere Oxydationsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Schmieröle nicht nur auf den Zusatz von Phenyl-a-naphthylamin als Oxydationsverzögerer, sondern auf das synergistische Zusammenwirken des Phenolsulfides, des Sulfonates und des Phenyl-w-naphthylamins mit der hydrofinierten und mit Phenol extrahierten Ölbasis zurückzuführen ist. Tabelle IV zeigt die Zusammensetzung und die Oxydationsbeständigkeit von drei verschiedenen Schmierölen, die mit dem hydrofinierten, mit Phenol extrahierten Coastal-Destillat vom Viskositätsindex 63 gemäß der Erfindung als Ölbasis hergestellt sind.
Tabelle IV Oxydationsbeständigkeit
Tabelle IV (Fortsetzung)
Viskositätszunahme, SUS bei
37,80C (Lagerkorrosionstest
bei 1710C)
20 Stunden
24 Stunden
Schmieröl FIG H
281 557
92 156
Schmieröl
F I G I H
94,6
2,25
2,75
0,4
94,6
5,4
Gewichtsprozent Ölbasis, V. I.
— 63
94,6
2,43
2,97
0
Zusätze, Gewichtsprozent
Ba-Ca-NonylphenolsuJfid
Ba-Sulfonat (45gewichts-
prozentiges Konzentrat*) ..
Phenyl-a-naphthylamin,
Gewichtsprozent
* In einem Mineralöl einer Viskosität von 100 SUS bei 37,8°C. Die obige Tabelle zeigt deutlich, daß die Oxydationsverzögerung des Öls auf die Kombination der Zusätze und nicht auf das Phenyl-a-naphthylamin zurückzuführen ist. Wo in Tabelle IV entweder nur 5,4 Gewichtsprozent Phenyl-a-naphthylamin oder nur die Sulfid-Sulfonat-Zusätze der Ölbasis vom Viskositätsindex 63 beigegeben werden, ergibt sich eine äußerst schlechte Oxydationsbeständigkeit.
Tabelle V erläutert die Herstellung der erfindungsgemäßen Schmieröle mit verschiedenen Konzentrationen an Sulfid, Sulfonat und Phenyl-oc-naphthylamin. Die Tabelle zeigt, daß die Konzentration des Phenyl-oc-naphthylamins zwar im Bereich von 0,2 bis 1,0 Gewichtsprozent variieren kann, daß man jedoch die besten Ergebnisse mit etwa 0,4 Gewichtsprozent Phenyl-a-naphthylamin und mindestens 2,4 Gewichtsprozent Sulfonat erhält.
Tabelle V
Oxydationsbeständigkeit bei verschiedenen Konzentrationen der Zusätze
Schmieröl
L I M
Gewichtsprozent Ölbasis, V. I. = 63
Gewichtsprozent
Ba-Ca-Nonylphenolsulfid
Ba-Sulfonat (45gewichtsprozentiges Konzentrat*) .. Phenyl-a-naphthylamin
Viskositätszunahme, SUS bei 37,8° C (Lagerkorrosionstest bei 171° C)
20 Stunden
24 Stunden
* In einem Mineralöl von einer Viskosität von 100 SUS bei 37,80C.
Zur weiteren Erläuterung der verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Schmieröle werden die oben beschriebenen Öle A und B hinsichtlich der Kolbenablagerungen nach der Maschinenprüfung EMD 2-567 (diese Prüfung wird mit einer Zweizylinder-Nachbildung der Zwölf- und Sechzehnzylinderlokomotive, Modell Nr. 567, der Electro-Motive Division in Originalgröße durchgeführt) und nach der Chevrolet-L-4-Maschinenprüfung untersucht. Als Vergleichsöl dient hierbei das Öl D' der Tabelle III (hergestellt aus einem mit Phenol extrahierten und mit Adsorptionserde behandelten Coastal-Destillat). Die Tabellen VI und VII zeigen die Ergebnisse dieser Prüfungen.
Die Gütebewertung auf Kolbenablagerungen, über die in den Tabellen VI und VII berichtet ist, wird durch Augenschein vorgenommen, wobei eine Wertskala von 0 bis 100 zugrunde gelegt wird, bei der der Wert 0 94,27
2,40
3,33
0,4
98
160
94,27
2,40
3,33
0,2
100
259
94,27
2,40
3,33
0,0
274
538
95,50
1,92
2,58
0,4
132
235
96,54
1,45 2,01 0,4
206
550
95,50
1,92 2,58 0,8
158 236
95,50
1,92 2,58 1,0
175 269
95,77
1,81 2,42 0,4
sehr starke Ablagerungen und der Wert 100 keinerlei Ablagerungen bedeutet.
Tabelle VI
Verhalten beim Maschinentest EMD-2-567
Gütebewertung für Kolbenablagerungen (300 Stunden)
Gesamt
Ringzone ,
Kolbenseitenwand ,
Verdichtungsnut, Boden
Klemmen der Verdichtungsringe
Kolbenunterseite
Schmieröl AIBlD'
91 86 92 82
97 98
84 80 85 74
83 90
84 74 80 66
100 92
Tabelle VI (Fortsetzung)
Kennwerte der gebrauchten
Schmieröle nach 300 Stunden Viskositätszunahme bei 37,8° C SUS
Neutralisationszahl
(ASTM-D-664)
Gesamtsäureneutralisationszahl
Gesamtbasenneutralisations-
zahl
Unlösliches, %
Isopentan
Harze
Verseifungszahl
A Schmiere
B
150 112
14 10
5,6 6,7
2,4 1,1
0,3 0,5
0,19 0,10
0,14 0,04
8 4
D'
266 24
3,5 2,5 0,0
0,22 0,17 9
Schmieröl
Kolbenablagerungen, Gütebewertung (36 Stunden)
Gesamt
Ringzone
Kolbenseitenwand ,
Cu-Pb-Lager,
Gewichtsverlust, mg
Kennwerte der gebrauchten
Schmieröle (36 Stunden)
Viskositätszunahme, SUS bei
37,8°C
Unlösliches, %
Isopentan
Harze
S
A
chmierö
B
96 96
94 95
92 94
58 30
102 70
6,2 6,8
0,9 0,9
0,1 0,1
D'
96 94 92
1.37
10
Tabelle VII zeigt, daß die Öle A und B hinsichtlich der Kolbenablagerungen ein mindestens ebenso gutes Verhalten aufweisen wie das Öl D', dem letzteren jedoch hinsichtlich Oxydationsbeständigkeit, Schlamminhibiervermögen, Korrosion und Abnutzung des Kupfer-Blei-Lagers weit überlegen sind.
Die Chevrolet-L-4-Maschinenprüfung ist in der einschlägigen Technik bekannt und wird mit einem mit Kupfer-Blei-Lagern ausgestatteten Chevrolet-Sechszylindermotor durchgeführt. Im vorliegenden Falle läßt man den Motor ununterbrochen 36 Stunden laufen und stellt dann die Kolbenablagerungen, den Gewichtsverlust der Kupfer-Blei-Lager und die Kennwerte des gebrauchten Schmieröls fest. Die Chevrolet-L-4-Maschinenprüfung ist wichtig, da sie einen Anhaltspunkt für die Korrosivität des Öls gegenüber Kupfer-Blei-Lagern von der Art gibt, wie sie in den Maschinen vieler Diesellokomotiven verwendet werden.
Tabelle VI zeigt, daß die erfindungsgemäßen Schmieröle A und B in Maschinen von EMD-Diesellokomotiven hinsichtlich der Kolbenablagerungen ein besseres oder mindestens ein gleichwertiges Verhalten aufweisen wie das Öl D' und daß diese beiden Öle dem Öl D' hinsichtlich der Oxydationsbeständigkeit (geringerer Viskositätsanstieg) und der Schlamminhibierung (weniger Unlösliches) weit überlegen sind.
Tabelle VII
Chevrolet-L-4-Maschinenprüfung Maschinenwerte und Kennwerte für das gebrauchte
35
40
45
50 182 6,3
1,4 0,2

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Diesel-Kurbelkastenschmieröl, dadurch ge kennzeichnet, daß es als Ölbasis ein hydrofiniertes und mit Phenol extrahiertes Coastal-Destillat eines Siedebereiches zwischen 171 und 371° C bei 10 mm Hg, eines Viskositätsindex von 50 bis 80 und einer Viskosität von 800 bis 1200 SUS bei 37,8° C, ferner als Zusätze eine synergistische Mischung von drei jeweils einzeln als Schmierölzusätze bekannten Verbindungen, bestehend aus einem Erdalkalisalz eines Alkylphenolsulfides in Mengen von etwa 1,8 bis 5 Gewichtsprozent, einem Erdalkalisulfonat in Mengen von etwa 0,8 bis 4 Gewichtsprozent und Phenyl-a-naphthylamin in Mengen von 0,2 bis 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtschmieröl, enthält.
2. Diesel-Kurbelkastenschmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Coastal-Destillat mit einem Festbettkatalysator bei Temperaturen im Bereich von 260 bis 371° C und Drücken im Bereich von 28 bis 56 kg/cm2 hydrofiniert und hinauf bis zu einem Viskositätsindex von 50 bis 80 mit Phenol extrahiert worden ist.
3. Diesel-KurbelkastenschmierölnachAnspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdalkalisalz des Alkylphenolsulfides ein gemischtes CaI-cium-Barium-Salz eines C5- bis C25-Alkylphenolsulfides und das Erdalkalisulfonat ein Calcium- oder Bariumsalz einer Sulfonsäure von einem Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 1000 ist.
4. Diesel-Kurbelkastenschmieröl nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdalkalisulfonat ein Calciumsulfonat ist.
© 109 678/206 8.61
DEE19350A 1959-06-29 1960-05-19 Diesel-Kurbelkastenschmieroel Pending DE1112804B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US823318A US3007869A (en) 1959-06-29 1959-06-29 Improved diesel lubricants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1112804B true DE1112804B (de) 1961-08-17

Family

ID=25238415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEE19350A Pending DE1112804B (de) 1959-06-29 1960-05-19 Diesel-Kurbelkastenschmieroel

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3007869A (de)
BE (1) BE592318A (de)
DE (1) DE1112804B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3249539A (en) * 1962-07-30 1966-05-03 Exxon Research Engineering Co Lubricating oil additive concentrates

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2467176A (en) * 1944-11-21 1949-04-12 Standard Oil Dev Co Lubricant addition agents
US2629693A (en) * 1947-07-01 1953-02-24 Shell Dev Lubricating composition
US2606872A (en) * 1948-12-06 1952-08-12 Shell Dev Lubricating composition
GB729367A (en) * 1952-03-22 1955-05-04 Bataafsche Petroleum Lubricating oil compositions

Also Published As

Publication number Publication date
US3007869A (en) 1961-11-07
BE592318A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE972052C (de) Zylinderschmiermittel fuer mit schwefelhaltigen Treibstoffen eines Schwefelgehaltes von mindestens 0, 01 bis ueber 5 Gewichtsprozent betriebene Verbrennungskraftmaschinen
DE875556C (de) Schmieroele
DE1274774B (de) Mineralschmieroel
DE907332C (de) Schmiermittel und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2944475C2 (de) Zusatz für Öl für Verbrennungsmotoren
DE1444892B1 (de) Schmieroel
DE843458C (de) Schmieroele
DE1074794B (de) Schmierölzusatz und diesen Zusatz enthaltende Mineralschmieröle
DE2440531C2 (de)
DE1594432A1 (de) Kohlenwasserstoffgemische
DE2044480C3 (de) Derivate der 2-Hydroxybenzol-1,3-dicarbonsäure, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Rostschutzmittel in Schmierstoffen, Kraft- und Brennstoffen
DE1288224B (de) Mineralschmieroel
DE1112804B (de) Diesel-Kurbelkastenschmieroel
DE1260062B (de) Mineralschmieroel
DE943485C (de) Zusatz zu Schmieroelen auf der Basis von Mineraloelen oder synthetischen OElen
DE1100215B (de) Schmiermittel und Verfahren zu seiner Herstellung
DE898066C (de) Schmiermittel und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE941217C (de) Stabilisiertes Heizoel
DE832029C (de) Mineraloelschmiermittel
DE1048379B (de) Schmieröl
DE750165C (de) Schmiermittel
DE972053C (de) Zylinderschmiermittel fuer mit schwefelhaltigen Treibstoffen eines Schwefelgehaltes von mindestens 0, 01 bis ueber 5 Gewichtsprozent betriebene Verbrennungskraftmaschinen
DE1030494B (de) Treibstoff-Schmieroel-Gemisch fuer Zweitaktmotoren
DE961915C (de) Mineralschmieroel
DE1006564B (de) Naphthensaure Salze enthaltende Schmieroele