DE1126055B

DE1126055B - Mineral oil based lubricants

Info

Publication number: DE1126055B
Application number: DEB59874A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Engel; Dr Karl Merkel
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1958-03-14
Filing date: 1958-03-14
Publication date: 1962-03-22

Description

Schmiermittel auf Mineralölbasis Es wurde gefunden, daß Bis-(hydroxy-benzyl)-alkyl-benzole der allgemeinen Formel in welcher R1 bis R4 Alkylgruppen sind und R1 oder R2 und R3 und R4 auch Wasserstoffatome bedeuten können, in Form der Erdalkali-, Zink- und Aluminiumsalze als Zusatzstoff für Schmiermittel auf Mineralölbasis mit Vorteil verwendet werden. Geeignete Verbindungen sind solche Verbindungen, die sich von Barium, Strontium, Calcium, Magnesium, Zink und Aluminium ableiten. Vorteilhaft können sie zusammen mit Umsetzungsprodukten von Phosphorsulfiden, insbesondere Phosphorpentasulfid, mit organischen Verbindungen, beispielsweise Alkoholen, den Schmiermitteln zugesetzt werden.Mineral oil-based lubricants It has been found that bis (hydroxy-benzyl) -alkyl-benzenes of the general formula in which R1 to R4 are alkyl groups and R1 or R2 and R3 and R4 can also be hydrogen atoms, in the form of the alkaline earth, zinc and aluminum salts are advantageously used as an additive for lubricants based on mineral oil. Suitable compounds are those compounds which are derived from barium, strontium, calcium, magnesium, zinc and aluminum. They can advantageously be added to the lubricants together with reaction products of phosphorus sulfides, in particular phosphorus pentasulfide, with organic compounds, for example alcohols.

Die in den Beispielen genannten Produkte werden folgendermaßen hergestellt, wobei für die Herstellung derselben hier kein Schutz beansprucht wird. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.The products mentioned in the examples are manufactured as follows: no protection is claimed here for the manufacture of the same. The specified Parts are parts by weight.

Produkt I 100 Teile der Verbindung werden in 500 Teilen Amylalkohol zusammen mit 80 Teilen Ba (OH), zum Sieden erhitzt. Die Dämpfe werden kondensiert, wobei sich zwei Schichten bilden. Das Wasser wird entfernt, das Lösungsmittel im Kreislauf zurückgeführt. Nach Zugabe von 500 Teilen Maschinenöl wird filtriert und der Amylalkohol im Vakuum abdestilliert. Man erhält 630 Teile , eines Produktes mit einem Sulfataschegehalt von 7,5'%. Produkt II 100 Teile der Verbindung werden in 500 Teilen Amylalkohol mit 55 Teilen Ba (O H)2 - 8 H2 O in der gleichen Weise behandelt, wie für Produkt I angegeben. Nach Zugabe von 300 Teilen Motorenöl SAE 20 und Abdestillieren des Amylalkohols erhält man 420 Teile eines Produktes mit einer Sulfatasche von 90/0.Product I 100 parts of the compound are heated to boiling in 500 parts of amyl alcohol together with 80 parts of Ba (O H). The vapors are condensed, forming two layers. The water is removed and the solvent is recycled. After adding 500 parts of machine oil, the mixture is filtered and the amyl alcohol is distilled off in vacuo. 630 parts of a product with a sulfated ash content of 7.5% are obtained. Product II 100 parts of the compound are treated in 500 parts of amyl alcohol with 55 parts of Ba (OH) 2-8 H2 O in the same way as indicated for product I. After adding 300 parts of SAE 20 motor oil and distilling off the amyl alcohol, 420 parts of a product with a sulfated ash of 90/0 are obtained.

Die mitverwendeten bekannten Inhibitoren sind Zink-dialkyl-dithiophosphorsäureester, und zwar III auf der Basis von Äthylhexanol, IV auf der Basis von Tridekanol.The known inhibitors used are zinc dialkyl dithiophosphoric acid ester, namely III based on ethylhexanol, IV based on tridecanol.

In den USA.-Patentschriften 2 691001, 2 730 436 und 2 745 726 sind spezielle phenolische Verbindungen, in der USA.-Patentschrift 2 665 253 Alkyläther von zweiwertigen Phenolen als Zusätze zu Schmiermitteln beschrieben. In der deutschen Patentschrift 865 622 sind Oxalkylierungsprodukte mehrwertiger Phenole beschrieben, die selbst Schmier- und Metallbearbeitungsmittel sind. Alle diese Stoffe sind metallfrei; sie sind keine Schmieröldetergents und mit diesen nicht vergleichbar. Das gleiche gilt für den in der französischen Patentschrift 1067 709 beschriebenen Oxydationsinhibitor Bis-(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl )-methan, dessen als Inhibitor bezeichnete Metallsalze in Motorenschmierölen zu schwer löslich sind, um als Schmieröldetergent in HD-Ölen verwendet zu werden. In der deutschen Patentschrift 951225 ist die Verwendung öllöslicher metallhaltiger Arylverbindungen, die einen Arylkern mit langkettigem, mindestens 20 C-Atome aufweisendem Paraffinrest enthalten, als Schmierölzusatzmittel beschrieben. Wie aus dem Vergleich im Beispie12 hervorgeht; ist eine derartige, drei Arylreste im Molekül enthaltende .Verbindung, die den in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Stoffen ähnlich ist, der Vergleichssubstanz gemäß vorliegender Erfindung hinsichtlich der Lagerkorrosion nicht gleichwertig. Special phenolic compounds are described in U.S. Patents 2,691,001, 2,730,436 and 2,745,726, and alkyl ethers of dihydric phenols are described in U.S. Pat. German Patent 865 622 describes oxalkylation products of polyhydric phenols, which are themselves lubricants and metalworking agents. All of these substances are metal-free; they are not lubricating oil detergents and cannot be compared with them. The same applies to the oxidation inhibitor bis (2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methane described in French patent specification 1067,709, the metal salts of which, known as inhibitors, are too sparingly soluble in engine lubricating oils to be used as a lubricating oil detergent in HD oils will. German Patent 951225 describes the use of oil-soluble metal-containing aryl compounds which contain an aryl core with a long-chain paraffin residue containing at least 20 carbon atoms as lubricating oil additives. As can be seen from the comparison in Example12; Such a compound containing three aryl radicals in the molecule, which is similar to the substances described in the present invention, is not equivalent to the comparison substance according to the present invention with regard to bearing corrosion.

Beispiel l Ein Benzinmotor wird 36 Stunden lang mit einem Benzin betrieben, das 0,07 Volumprozent Bleitetraäthyl enthält, wobei die Temperatur des Schnderöles auf 130° C gehalten wird.Example 1 A gasoline engine is operated for 36 hours on a gasoline which contains 0.07 percent by volume of tetraethyl lead, the temperature of the cutting oil is kept at 130 ° C.

Zur Schmierung wird ein mineralisches Motorenschmieröl des Viskositätsbereiches SAE 20 aus deutschem Rohöl verwendet, dem 0,9 Gewichtsprozent des Produktes I und 1,1 Gewichtsprozent des Produktes IV zugemischt wurden. Beim Ausbau des Motors ergibt sich, daß der Kolben nahezu blank ist und daß das Bleibronzelager nur wenige Milligramm an Gewicht verloren hat.A mineral engine lubricating oil of the viscosity range is used for lubrication SAE 20 from German crude oil used, the 0.9 percent by weight of product I and 1.1 percent by weight of the product IV were admixed. When removing the engine results that the piston is almost bright and that the lead bronze bearing is only a few milligrams has lost weight.

Das gleiche ist der Fäll, wenn man zwei andere mineralische Grundöle SAE 20 deutscher Provenienz verwendet. Beispiel 2 Vermischt man 95;9 Gewichtsteile eines der im Beispiel 1, Absatz 2, genannten mineralischen Grundöle mit 3 Gewichtsteilen des Produktes 1I (911/o Sulfatasche) und 1,1 Gewichtsteilen des Produktes III, so ergibt ein Prüflauf, der ebenso durchgeführt wird', wie im Beispiel 1, Absatz 1, beschrieben, einen nahezu blanken Kolben und einen Gewichtsverlust des Blei-Bronze-Lagers von weniger als 10 mg.The same is the case when you have two other mineral base oils SAE 20 of German provenance used. Example 2 95.9 parts by weight are mixed one of the mineral base oils mentioned in example 1, paragraph 2, with 3 parts by weight of the product 1I (911 / o sulfated ash) and 1.1 parts by weight of the product III, see above results in a test run that is carried out in the same way as in example 1, paragraph 1, described an almost bare piston and a weight loss of the lead-bronze bearing less than 10 mg.

Führt man einen gleichartigen Prüflauf durch, ersetzt aber das Produkt II durch die gleiche Gewichtsmenge eines, ebenfalls 911/o Sulfatasche enthaltenden, bekannten Produktes A, dessen Herstellung unten beschrieben ist, so ist der Kolben etwa ebenso hell; der Gewichtsverlust des Blei-Bronze-Lagers beträgt aber mehr als 20 mg.If a similar test run is carried out, however, the product is replaced II by the same amount by weight of one, also containing 911 / o sulphated ash, known product A, the preparation of which is described below, is the piston about as bright; but the weight loss of the lead-bronze bearing is more than 20 mg.

Das der deutschen Patentschrift 951225 entsprechende Produkt A wurde folgendermaßen hergestellt: Paraffin von Schmp. 52° C (mittleres Molekulargewicht C25 H$2) wurde bis zu einem Chlorgehalt von etwa 2411/o. chloriert. 100 Teile des Chlorierungsproduktes wurden zusammen mit 60 Teilen Phenol und 12 Teilen Aluminiumchlorid unter Rühren 2 Stunden auf 120° C erhitzt. Nach dem Abdestillieren von unverändertem Phenol mit Wasserdampf, Entfernen des Aluminiums mit Salzsäure, Neutralwaschen, Lösen in Benzol, Trocknen und Befreien von Lösungsmittel wurden 100 Teile des erhaltenen Produktes, in 475 Teilen Motorenöl SAE 20 gelöst, mit 75 Teilen Bariumhydroxyd bis zur Entfernung alles abspaltbaren Wassers erhitzt. Nach der Filtration in der Wärme erhält man 575 Teile Produkt A mit 919/o Sulfatasche. Beispiel 3 -Ein 50stündiger Prüflauf in einem mit schwefelreichem Brennstoff betriebenen Einzylinderprüfdiesel (MWM Typ KD 12) wird unter Verwendung des im Anwendungsbeispiel 1, Absatz 2, angegebenen Öles durchgeführt. Nach dem Ausbau ergibt sich, insbesondere hinsichtlich Kolbenzustand und Gewichtsverlust des Blei-Bronze-Lagers, ein Motorenbefund, wie er bei Anwendung von Ölen der HD-Qualität erhalten wird (vgl. zum Beispiel SAE-Journal, Juni 1951, S. 30).The product A corresponding to the German patent specification 951225 was prepared as follows: Paraffin of melting point 52 ° C. (average molecular weight C25 H $ 2) was used up to a chlorine content of about 2411 / o. chlorinated. 100 parts of the chlorination product, together with 60 parts of phenol and 12 parts of aluminum chloride, were heated to 120 ° C. for 2 hours with stirring. After distilling off unchanged phenol with steam, removing the aluminum with hydrochloric acid, washing neutral, dissolving in benzene, drying and removing solvent, 100 parts of the product obtained were dissolved in 475 parts of SAE 20 motor oil with 75 parts of barium hydroxide until everything that could be split off was removed Water heated. After hot filtration, 575 parts of product A containing 919 per cent of sulfated ash are obtained. EXAMPLE 3 A 50-hour test run in a single-cylinder test diesel operated with high-sulfur fuel (MWM type KD 12) is carried out using the oil specified in application example 1, paragraph 2. After dismantling, the result, especially with regard to the piston condition and weight loss of the lead-bronze bearing, is an engine finding that is obtained when using oils of HD quality (see, for example, SAE Journal, June 1951, p. 30).

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Mineral oil-based lubricant, characterized by a content of bis (hydroxybenzyl) alkyl benzenes of the general formula in which R1 to R4 are alkyl groups and R, or R2 and R3 and R4 can also denote hydrogen atoms, in the form of the alkaline earth, zinc and aluminum salts.

2. Lubricants according to claim 1, characterized by a further content of known additives in the form of reaction products from phosphorus sulfides and organic compounds, especially alcohols. Publications considered: German Patent Specifications No. 865 622, 951225; U.S. Patent Nos. 2,665,253, 2,691,001, 2,730,436, 2 745 726; French patent specification No. 1067 709.