AT369424B

AT369424B - Pastenartige, viskose daempfmitteldispersion

Info

Publication number: AT369424B
Application number: AT0637279A
Authority: AT
Original assignee: Lochner Kaspar
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1982-12-27
Also published as: ATA637279A

Description


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   Aus der US-PS Nr. 3, 244, 626 ist ein Schmiermittel aus einem Mineralöl und 20 bis 40% Graphit als Verdickungsmittel bekannt. Dieses Schmiermittel enthält keine Polyglykoläther bzw. Polyglykolester, keine Viskositätsstabilisatoren und keine Netzmittel. Es ist als Dämpfmitteldispersion nicht geeignet, da das Schmiermittel bei erhöhter Temperatur dünnflüssig wird. Ausserdem greift das bekannte Schmiermittel auf Mineralölbasis Elastomeren an und wirkt daher zerstörend auf die Elastomerteile der entsprechend ausgebildeten Dämpfer. 



   Aus der US-PS Nr. 2, 711, 394 ist eine Schmierflüssigkeit bekannt, die aus einer Mischung von Mineralöl, Graphit und Aluminiumsilikaten als Gelierungsmittel besteht. Diese Schmiermittelflüssigkeit hat eine Viskosität von nur 350 bis 550 modified Furol seconds bei   37, 8 C.   Es soll so dünnflüssig sein, dass es als Schmierflüssigkeit mit einem Pinsel auf die Gleitoberflächen aufgetragen werden kann. Es handelt sich also auch hiebei nicht um eine viskose Paste. Ein wesentlicher Unterschied zu den erfindungsgemässen plastischen, hochviskosen Pasten besteht darin, dass die bekannte Schmierflüssigkeit 87, 5 bis 96% Mineralöl enthält und somit für Dämpfer mit Elastomerteilen,   z. B.   



  Motorlagern völlig ungeeignet ist. 



   Die DE-OS 2549672 und 2647697 beschreiben eine Dämpfmitteldispersion mit Mineralöl, Diestern und Triestern als thermisch hochbelastbare Ölkomponente und Graphit als Feststoffzusatz. Diese Dispersionen sind nicht für Dämpfer geeignet, die mit Gummiteilen kombiniert sind, da diese Flüssigphasen die mit ihnen in Berührung stehenden Gummiteile anquellen, so dass die Gefahr besteht, dass die Gummiteile bei Dauerbelastung zerstört werden. 



   Es wurde daher eine Dämpfmitteldispersion mit guter   Wärmeleitfähigkeit   gewünscht, die Elastomeren, insbesondere auf der Basis von Naturkautschuk bzw. Naturkautschuk/Isopren nicht anquillt. Die Viskosität der Dämpfmitteldispersion soll über einen möglichst weiten Bereich temperaturunabhängig sein. Die Dämpfmitteldispersion soll bei plötzlicher Stossbelastung nicht aufhärten, da es auch schalldämmend, insbesondere für den sogenannten Körperschall, wirken soll. 



   Gegenstand der Erfindung sind daher pastenartige, viskose Dämpfmitteldispersionen zur Dämpfung mechanischer und akustischer Schwingungen, enthaltend gemahlenen Graphit einer Partikelgrösse von höchstens 100 pm, mindestens ein Netzmittel für Graphit,   0, 1   bis 10   Gew.-%   einer Aluminiumsilicatverbindung oder Siliciumverbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, und eine Flüssigkeit. 



   Der Vorteil der erfindungsgemässen Dämpfmitteldispersion liegt darin, dass sie gummifreundlich und alterungsbeständig ist,   d. h.   dass sie in Dämpfern mit Gummiteilen verwendet werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Gummiteile angequollen werden und bei Belastung des Dämpfers zerstört werden. Die Lebensdauer der Dämpfer wird dadurch wesentlich erhöht. 



   Die erfindungsgemässen Dämpfmitteldispersionen weisen ausserdem eine besonders gute Viskositätsstabilität über einen weiten Temperaturbereich auf. Die Dispersion härtet bei plötzlicher Stossbelastung nicht auf, sondern bleibt plastisch und viskos. 



   Auch bei plötzlicher Belastung des Dämpfers mit hoher Geschwindigkeit,   z. B.   bei Verwendung der Dispersion in einem Aufzugsdämpfer oder in einem Pralldämpfer, härter die Dispersion nicht auf und bleibt fliessfähig und homogen. Wichtig ist, dass die Fliessfähigkeit auch bei Temperaturen unter   0 C   erhalten bleibt. Die Viskosität und das plastische Verhalten,   d. h.   die Rheologie der Dispersion verändert sich nur unwesentlich bei Temperaturerhöhung. 



   Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Dispersion liegt darin, dass sie sich auch bei   Druck-und/oder   Zugdauerbelastung nicht trennt,   d. h.   dass sich die Feststoffe in der Dispersion nicht absetzen. Eine wesentliche Eigenschaft der erfindungsgemässen Dämpfmitteldispersion liegt darin, dass Körperschallschwingungen durch die Dispersion nicht übertragen werden,   d. h.   die erfindungsgemässen Dispersion wirkt schallisolierend. 



   Als Flüssigphase der Dispersion werden vorzugsweise Polyglykoläther   und/oder-ester   verwendet, die wasserunlöslich bzw. nur in sehr geringem Masse wasserlöslich sind. Die Polyglykol-   äther-und/oder-ester   weisen eine Viskosität von vorzugsweise etwa 10 mm2/s bis 1000 mm2/s bei   50 C,   insbesondere von etwa 40 bis 300 mm2/s bei   500C   auf. Für den Fall, dass niedrigviskose Polyglykoläther   und/oder-ester   verwendet werden, beträgt die Viskosität des eingesetzten Äthers bzw. des Gemisches etwa 30 bis 50, insbesondere 40 mm2/s bei   50 C.   Ein bevorzugt verwendetes niedrigviskoses Polyalkylenäthergemisch ist z. B. der Polyglykoläther Hoechst VP 15 63/40 und/oder Union Carbide LB 300. 

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   Bei Verwendung hydrophober mittelviskoser Polyglykoläther bzw. Polyglykoläthergemische beträgt die Viskosität vorzugsweise etwa 70 bis 90, insbesondere etwa 80 mm2/s bei 50 C. Es wird vorzugsweise der Polyalkylenglykoläther Hoechst B 01/80 und/oder Union Carbide LB 625 verwendet. 



   Bei der Verwendung hydrophober hochviskoser Polyglykoläther bzw. Polyalkylenglykoläther beträgt die Viskosität vorzugsweise etwa 170 bis 200 mm2/s, insbesondere 180 mm2/s bei 50 C. Ein 
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 zugsweise eine relative mittlere Molmasse von vorzugsweise etwa 1100 bis 3800, insbesondere etwa 1100 bis 2300, auf. 



   Die Polypropylenglykolmonopropyläther weisen vorzugsweise eine Viskosität von 300 bis 10000   mm'/s   bei   50 C,   eine relative mittlere Molmasse von etwa 5000 bis 20000 und einen Stockpunkt (DIN 51550) von   etwa -10   bis   0 0   auf. Die bevorzugt verwendeten Polypropylenglykolmonobutyläther weisen   z. B.   eine Viskosität von 50 bis 700 mm"/s bzw. 20 bis 240   mm2/s   bei 50 C, eine relative mittlere Molmasse von etwa 1200 bis 3800 bzw. etwa 700 bis 2300 und einen Stockpunkt (DIN 51583) von -50 bis -35 C bzw. -50 bis -40 C auf. 



   Für die erfindungsgemässen Dämpfmitteldispersionen sind insbesondere die Polyglykolmonound/oder -diäther der Polyäthylen-, Polypropylen- oder Polybutylenglykole geeignet. Die Äther- 
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 äther und -hexyläther und die Gemische davon. 



   Weiterhin sind für die erfindungsgemässen pastenartigen Dämpfmitteldispersionen auch die hydrophoben Polyglykolmono-und/oder-diester der Polyäthylen-, Polypropylen- oder Polybutylenglykole sowie die Monoester der Polyglykoläther geeignet. Von besonderer Bedeutung sind z. B. die Monoester und Diester der Stearin-, Öl- und Laurinsäure der obigen Polyglykole. Durch die Wahl des Polyglykoltyps mit längeren oder kürzeren Ketten kann man das hydrophil-lipophile Gleichgewicht des Esters beeinflussen. Die Diester sind im allgemeinen stärker lipophil als die Monoester. 
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 dispersion auch ein Siliconöl einer Viskosität von etwa 10 mm2/s bis 1000   mm2/s   bei   50 C,   insbesondere wenigstens 20 mm2/s bei 25 C, enthalten, wobei sich insbesondere die Methyl- und/oder Methylphenylsiliconöle als vorteilhaft erwiesen haben. 



   Die Dämpfmitteldispersion kann zusätzlich auch gesättigte Carbonsäureester,   z. B.   die Ester aus gesättigten aliphatischen ein-oder mehrwertigen   es - bis C12 -Alkoholen   mit gesättigten, ali- 
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 säureestern sind die Ester aus gesättigten, aliphatischen ein-oder mehrwertigen   es -C 12 -Alkoho-   len mit gesättigten aliphatischen   Cs-Cn-Dicarbonsäuren   besonders geeignet. Von den aromatischen Dicarbonsäureestern sind insbesondere die Ester von aliphatischen gesättigten ein-oder mehrwertigen   C   2 -Alkoholen mit Phtal-, Terephtal- und Isophtalsäure geeignet.

   Von den aromatischen Tricarbonsäureestern sind insbesondere die Ester aus den aliphatischen, gesättigten ein-oder mehrwertigen   Cs- bis C 12-Alkoholen   mit Benzotricarbonsäure als zusätzliche Flüssigphase geeignet. 



   Die Mengenverhältnisse der Flüssigphase und des Graphits sind je nach gewünschter Viskosität der Dispersion aufeinander abzustimmen. Eine hohe Viskosität macht einen höheren Gehalt an Graphit erforderlich. Die eingesetzten Graphitmengen sind auch von der Teilchengrösse des verwendeten Graphits abhängig. Bei vorgegebener Viskosität ist der Anteil der Flüssigphase um so grösser, je grösser die eingesetzten Graphitteilchen sind. Durch die Wahl der Graphitteilchengrösse und/oder Graphitmenge kann die Viskosität der Dispersion in gewissen Bereichen eingestellt werden. 

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   Die Teilchengrösse des eingesetzten Graphits sollte insbesondere höchstens 50 pm betragen. 



  Bevorzugt werden Graphite mit einer Teilchengrösse von höchstens 5 bis 10 pm eingesetzt. 



   Die erfindungsgemässe Dämpfmitteldispersion enthält mindestens ein Netzmittel, das das Absetzen der Feststoffteilchen in der Dispersion verhindert. Die Netzmittel werden in einer Menge 
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 zogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, zugesetzt. Dabei ist die jeweilige Menge vom Durchmesser der Graphitteilchen abhängig. Je grösser die Graphitteilchen sind, desto weniger Netzmittel wird benötigt. Als Netzmittel werden insbesondere benetzende Seifen eingesetzt, wobei sich die Aminseifen der Fettsäuren als besonders geeignet erwiesen haben. Geeignet sind   z. B.   die Aminverbindungen der Talgfettsäure, Stearinsäure, Palmetinsäure, Linolsäure und/oder Ölsäure,   z. B.   das Talgfettsäurediamin, Kokosfettsäurediamin und/oder Ölsäurediamin. 



   Der erfindungsgemässen Dispersion sind Mittel zugesetzt, die die Strukturviskosität der Dispersion stabilisieren. Bevorzugt sind 0, 5 bis 5 Gew.-%, insbesondere 1 bis 2   Gew.-%,   amorphes Siliciumdioxyd und fein gemahlene Aluminiumsilicate, insbesondere organophile Bentonite. 



   Die erfindungsgemässen Dämpfmitteldispersionen können gegebenenfalls zusätzlich Antioxydationsmittel enthalten. Die Antioxydationsmittelmenge kann   z. B.   mindestens 0, 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, betragen. Geeignet sind   z. B. Phenol-und   Thiophenolverbindungen, wie sie   z. B.   in Ullmann's Enzyklopädie, 15. Band, Seiten 217 bis 220 beschrieben sind. Für die Verwendung in den erfindungsgemässen Dispersionen sind insbesondere die sterisch gehinderten Amino- und Phenolderivate geeignet, z. B. das Diphenylamin, Phenyl-a-naphtylamin, Phenothiazin und/oder Di-tert. butyl-p-kresol. 



   Die erfindungsgemässen Dämpfmitteldispersionen unter Verwendung von hydrophoben Polyglykol- äthern   und/oder-estern   neigen nicht dazu, unter Dauerbelastung aufzuschäumen, da sie eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit besitzen. Die Wärmeleitfähigkeit der erfindungsgemässen Dämpfmitteldispersionen liegt vorzugsweise bei 2 bis 4, insbesondere 2 bis 3, 5 cal/cm x s x    C.   



   Die Viskosität der erfindungsgemässen Dispersionen liegt insbesondere bei 1, 5 bis 3   x 106 mPa   s bei   25 oe.   



   Die erfindungsgemässen nicht Newtonschen Dämpfmitteldispersionen werden durch die folgenden Beispiele näher erläutert. 



   Beispiel 1 : Der Polyalkylenglykoläther, das Talgfettsäurediamin und das Diphenylamin wurden gut gemischt, dann wurde der organophile Bentonit zugemischt und in diese Mischung wurde der Graphit mittels eines Walzenstuhls unter Druck eingearbeitet bis die Dispersion homogen war. 
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<tb> 
<tb> 



  Bestandteile <SEP> Gew.-%
<tb> Polyalkylenglykoläther <SEP> (Hoechst <SEP> VP <SEP> 1563/40),
<tb> Viskosität <SEP> 40 <SEP> mma/s <SEP> bei <SEP> 500C <SEP> 50
<tb> Talgfettsäurediamin <SEP> (Netzmittel) <SEP> 3
<tb> Diphenylamin <SEP> (Antioxydationsmittel) <SEP> 2
<tb> organophiler <SEP> Bentonit <SEP> (Bentone <SEP> 34 <SEP> der
<tb> Fa. <SEP> Titan <SEP> Gesellschaft) <SEP> 1
<tb> natürlicher <SEP> Graphit, <SEP> Reinheit <SEP> 99%
<tb> Teilchengrösse <SEP> max. <SEP> 5 <SEP> um <SEP> 44
<tb> 
 Gemäss DIN 53521 wurden 5 Platten (2 mm stark) und 2 Platten (6 mm stark) aus vulkanisier- 
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 fen aus der Dispersion herausgenommen, gereinigt und gewogen. Die Elastomerstreifen zeigen keine Gewichtszunahme und waren nicht angequollen. 



   Bei der Drucklagerung der Dispersion bei   40 C   für 14 Tage gemäss IPI 121 des Amer. Petr. 



  Inst. wurde eine Flüssigkeitsmenge von 0, 8% abgetrennt. 

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   Die Dispersion bleibt bei einer Schergeschwindigkeit bis zu 4 m/s fliessfähig, homogen und . zeigt keine Zersetzungserscheinungen. Höhere Schergeschwindigkeiten wurden bisher nicht ge- testet. Es wird angenommen, dass die erfindungsgemässen Dispersionen mit Schergeschwindigkeiten bis zu 8 m/s belastbar sind. Das Antioxydationsmittel kann auch weggelassen werden, ohne dass dadurch die rheologischen Eigenschaften der Dispersion nachteilig beeinflusst werden. 



   Beispiel 2 : 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Bestandteile <SEP> Gew.-%
<tb> hydrophober <SEP> Polypropylenglykolmonobutyl-
<tb> äther <SEP> (Hoechst <SEP> B <SEP> 01/80, <SEP> Viskosität <SEP> 80 <SEP> mm2/s
<tb> bei <SEP> SOIC) <SEP> 55, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Kokosfettsäurediamin <SEP> (Netzmittel) <SEP> 4
<tb> Phenyl-a-naphthylamin <SEP> (Antioxydationsmittel) <SEP> 2
<tb> organophiler <SEP> Bentonit <SEP> 1
<tb> natürlicher <SEP> Graphit, <SEP> Reinheit <SEP> 99%,
<tb> Teilchengrösse <SEP> max. <SEP> 5 <SEP> um <SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 
 
Gemäss DIN 53521 wurden Streifen aus vulkanisiertem Naturkautschuk, wie in Beispiel 1 getestet. Die Streifen zeigten keine Gewichtszunahme und waren nicht angequollen. 



   Beispiel 3 : 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Bestandteile <SEP> Gew.-%
<tb> hydrophober <SEP> Polyalkylenglykoläther
<tb> (Viskosität <SEP> : <SEP> 180 <SEP> mm'/s <SEP> bei <SEP> 50'C,
<tb> Union <SEP> Carbide <SEP> LB <SEP> 1800) <SEP> 54
<tb> Ölsäurediamin <SEP> (Netzmittel) <SEP> 3
<tb> organophiler <SEP> Bentonit <SEP> 2
<tb> natürlicher <SEP> Graphit, <SEP> Reinheit <SEP> 99, <SEP> 5% <SEP> 
<tb> Teilchengrösse <SEP> 5 <SEP> bis <SEP> 10 <SEP> pm <SEP> 41
<tb> 
 
Es wurden Streifen aus vulkanisiertem Naturkautschuk (gemäss DIN 53521) in die obige Dispersion getaucht und für 72 h bei   100 C   in dieser Dispersion belassen. Die Streifen wurden aus der Dispersion herausgenommen, gereinigt und gewogen. Die Streifen zeigten keine Gewichtszunahme und waren nicht angequollen. 



   Gewünschtenfalls kann der obigen Dispersion noch 1 bis 2   Gew.-%   eines Antioxydationsmittels   (z. B.   Phenothiazin) zugesetzt werden, ohne dass die rheologischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden. 

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Pastenartige, viskose Dämpfmitteldispersion zur Dämpfung mechanischer und akustischer Schwingungen, enthaltend gemahlenen Graphit einer Partikelgrösse von höchstens 100 pm, mindestens ein Netzmittel für Graphit, 0, 1 bis 10 Gew.-% einer Aluminiumsilicatverbindung oder Siliciumverbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, und eine Flüssigkeit, dadurch gekennzeich- EMI4.3 700 bis 20000, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, enthält, und die Viskosität der Dispersion etwa 1 bis 4 x 10'cP bei 25 C beträgt. <Desc/Clms Page number 5>

2. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyglykoläther und/oder - ester wasserunlöslich bzw. nur in sehr geringem Masse wasserlöslich sind.

3. Dispersion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyglykoläther und/oder - ester eine Viskosität von etwa 10 bis 1000 mm2/s bei 50 C, insbesondere von etwa 40 bis 300 mm2/s bei 50 C besitzen.

4. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyglykol- äther und/oder -ester einen Stockpunkt zwischen -40 bis -100C und eine relative mittlere Molmasse von etwa 1100 bis 3800, vorzugsweise etwa 1100 bis 2300, aufweisen.

5. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyglykol- äther die Mono- und/oder Diäther der Polyäthylen-, Polypropylen- oder Polybutylenglykole sind.

6. Dispersion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Äthergruppe des Mono- oder Diäthers eine gesättigte, geradkettige oder verzweigte Alkoxygruppe mit 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 6 C-Atomen, ist. EMI5.1 ester die Mono- und/oder Diester der Polyäthylen-, Polypropylen- oder Polybutylenglykole sind.

9. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyglykolester die Monoester der Polyäthylen-, Polypropylen- oder Polybutylenglykolmonoäther sind.

10. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyglykoläther und/oder -ester in einer Menge von 50 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, vorliegen.

11. Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0, 5 bis 6 Gew.-%, insbesondere etwa 1, 5 bis 6 Gew.-%, Talgfettsäurediamine, Kokosfettsäurediamine, Ölsäurediamine, Linolsäurediamine und/oder Palmitinsäurediamine als Netzmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, enthält.

12. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0, 5 bis 5 Gew.-%, insbesondere 1 bis 2 Gew.-%, amorphes Siliciumdioxyd und/oder fein gemahlenes Aluminiumsilicat, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, enthält.

13. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität etwa 1, 5 bis 3 x106 mPa s bei 25 C beträgt.

14. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit der Dispersion 2 bis 4, insbesondere 2 bis 3, 5 cal/cm xs x C beträgt. EMI5.2 Phenole bzw. aromatische Amine, insbesondere Diphenylamin, Phenyl-a-naphtylamin, Phenothiazin, Di-tert.butyl-p-kresol, als Antioxydationsmittel enthält.

16. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich ein Silikonöl einer Viskosität von wenigstens 20 mm2/s bei 25 C enthält.

17. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich einen gesättigten aliphatischen oder aromatischen Mono, Di- oder Tricarbonsäureester enthält.