DE767323C

DE767323C - Schmierfette

Info

Publication number: DE767323C
Application number: DEST59329D
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Koelbel; Dietrich Dr Ullmann
Original assignee: STEINKOHLENBERGW RHEINPREUSSEN
Current assignee: STEINKOHLENBERGW RHEINPREUSSEN
Priority date: 1939-12-29
Filing date: 1939-12-29
Publication date: 1952-05-29

Description

Schmierfette Konsistente Schmierfette sind seifenhaltige: Wasse@r-in-ÖI-Emulso:nen bzw. Öl-in-Wasser-Emulsionen. Die benötigtenSeifenwerdendabei vorzugsweise durch Verseifung natü rliche r Fette, bzw, durch Umsetzen natürlicher Fettsäuren mit geeigneten Basen, wie Calciumhydroxyd oder Ätznatron, hergestellt. Da die nicht in unbegrenzter Menge zur Verfügung stehenden natürlichen Fette bzw. aus ihnen hergestellte Fettsäuren eine unentbehrliche Grundlage für die menschliche Ernährung bzw. einzelner Industrien, wie die Waschmittelin,dustrie, bilden, beisteht das Bedürfnis nach einer Rationalisierung des Fettverbrauchs. Entsprechend der Erfindung ist es nun möglich, konsistente Schmierfette besonders hoher Güte ohne Verwendung natürlicher Fette bzw. aus ihnen hergestellter Fettsäuren herzustellen, was dadurch erreicht wird, daß die bei der Paraffinoxydation anfallenden Nach- und .Vorlauffettsäuren mit einer größeren Koh,lenstoffzahl als i9 allein oder in Mischung mit solchen einer kleineren Kohlenstoffzahl als 14 zur Herstellung von Schmierfetten verwendet werden.

Man hat schon Schmierfette unter Benutzung der Destillation.srückstände, wie sie bei- dir Destillation der bei der Paraffin-

axydation anfallenden Fettsäuren gewonnen

@c:rd.:Tt. liergestüllt. Nach d,-In erfindungs-

-:niäl:izn Verfahren werden aber -Nachlauf-

destillate v:rwendet. Die."- .-rgehen Schmier-

fett., die sich duT-cli h ölieren Tropfpunkt und

dennoch weichere B°schaffenlieit und bessere

Iiältebeständigheit aitszciclineii und asphalt-

frei sind.

B°i weiteren bekannten Verfahren sind

außer -Naturfetten oder der in ihnen elitlial-

tenen Fettsäuren bereit, eint Reffe anders-

arti-er Sz-ifenli.ilrhier zur Herstellung kon-

sistenter Sclitnierf-ette Herangezogen «-orden.

Es ist vorgeschlagen worden, rohes Montan-

wachs als Seif-enliildiier zu verwenden. Zur

Herstellung liocli@v-,- rti.:r Fette hat sich dieser

Rrlhaoft lIide'SBen nicht all gelei-Tict er-

wi2sen, so daß allenfalls nur --1,Iisclitingen aus

rohem %TGIitaiiZS-acl1S und natürlichen Fett-

s äurti zlir Herstellung hochwertiger kon-

sistenter Sehmierfett@ Verwendung finden

knnn°n. Bessere Erfolge wurden durch 'Ver-

w --iidtiii- eines `-ehieichten, insbesondere

oxydativ gel>Ieichten :Montanwachses erhalten.

je nach dem Bl:ichungsE-erfahren ist mit der

Anwesenheit g@rin get-Lr oder größerer Men-

gen unverseifter Wachs, @%-aclisall:oliolen

und anderer Stoffe zti rechnen. die durch

Oxvdation der Harzanteile entstanden sind.

Es wurde empfohlen, auch diese Stoffe- in

Mischung mit natürlichen Fetten zu ver-

arlz.eiteii. Die auachlietdiche@'erweiidung von

oxydativ gebleichtem 2Iontanwachs stößt

jedoch auch auf wirtschaftliche Bedenken,

da die oxvdatiye BIeichting, beispielsweise

mit Chromsäure, mit einem sehr liolien

Verbrauch dieses Oxz-dationsniittels ver-

hunden ist, so da?) oxydativ gebleichte.

Montanwachs als ausschließlicher Seifen-

bildner einen für die Herstellung kon-

sistenter Schmierfette untragbar teuren Roli-

ar.-ft darstellt. Die erfindungsgemäß herge-

stz#lltien Schmierfette zeichnen sich gegen-

ülie-r den mittel: oxcdati v gebleichtem :Uon-

tanwaclis hergestellten durch ihre größere

Isältel>eständigh-eit und Lagerlieständigl-zeit

(Beständigkeit gegen Ausbluten von Öl) aus.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, die Oxc-

dationspror-Itikte von Paraffin in ihrer Ge-

samtheit zu honsia:nten Scliniierfett-eii zti

verarbeiten. Solche Paraffinoxydationspro-

duk-te enthalten ein Gemisch verschiedener

Fettsäuren. I_aktone, Ester usw. sowie nicht

Oxydierte, parafinISChe Anteile, die die Kälte-

bes tändig keit lconsist:ater Schmierfette lierab-

sztzen, ein -Nachteil, der hei den erfindungs-

gtmäßen Schmierfetten @-vrmieden wird. Zur

Herstellung besonders transparenter und hoch-

tropfender Icoiisistenttr Schmierfette (Tropf-

punkt .twa 1l;4=) wurde schließlich die

Verwen(Itin h?C@Iti!lelinlarer @x@'#rtllreli

empfohlen. Deingegenülrer lasen sich die er-

hergeaellten konsistenten

findungsg:mäl'.

Schmierfette mit Tropfpunkten -,-oii filier 2o6-

herstellen.

Entsprechend den hekannttn 1'orschlä Viren

ist es bisher jedoch nicht gelungen. di.e natür-

lichen Fette bzw. die, vorwie,g°nd in ihnen

enthaltenen Fettsäuren für die Herstellung

konsistenter Scliinierfett#2 entlreIirlich zti

machen. Entsprechend der Erfindung hat sich

gezeigt, date in den hei der Paraffillol@-clatioli

anfallenden Vor- und Nachlauffettsäuren

überraschender«-ei@.ein nusgez; ichnet.s Mate-

rial zur lderstelllitig konsistenter @cliniier-

fette vorliegt. Bei der Parathnoxydation

,rerden zur Gewinnung der für die .S.eifen-

industrie wertvollen Fettsäuren mit einer

mittleren Kolilenstoffzahl von 14 bis 18 aus

dem bei der Oxvdation anfallenden Gesamt-

gelnisch zunächst die unverseifbaren Anteile

allgetrennt, hierauf wird das nunmehr ver-

hältnismäßig reine Sätlrcgeniisch der fraktio-

nierten Destillation unterworfen. wobei die

sog. Vorlaufsäuren finit Einei- holilelistoffzahl

von .l. bis 14 und die sog. Nachlauffettsätiren

finit einer Isolilenstoffzalil über ici als zu-

i ii 'iclist w ertlose @\`eLrenprodukte anrauen.

Es zeigte sich, dal:@ die Verwendung yon \ ach-

lailff tt.ättren allein als auch in ht,inbination

mit Vorlauffettsäuren für die Herstellung kon-

sistenter Schmierfette geeignet ist. Es können

über 3o Gewichtsprozent Vorlauffettsäuren,

bezogen auf die G°saintfettsätirenienge. ]>ei

der Herstelhing konsistenter Schmierfette an-

gewandt «-erden. Dient als Basenkomlx)nente

das Hydrotyd eifies mehrwertigen -Metalls,

vorzugsweise das eines Erdkalinietalls, so

«-erden Schmierfette mit niedrigen i Tropf-

punkt his etwa ioo= erhalten. Die Verwen-

dung von .,Il:alilli-droxvrleii gestattet die

Herstellung weit filier ioo= tropfender kon-

sistenter Schmierfette. sog. Wälzlager- und

Heißlagerfette. Es hat sich somit ergeben.

daß zur Herstellung konsistenter Schmierfette

die Verwendung natürlicher Fette bzw. der

vorwiegend in natürlichen Fetten enthaltenen

Fettsäuren einer mittleren hohlenstoffzahl

von etwa 14 bis il` die Ver«-en(Junng der lvei-

spielsweise in Montanwachs entlialtenen eintil-

gierend wirkenden Stoffe nicht erforderlich

ist; es können vielmehr die lief der Paraffin-

oxydation anfallenden @orlautfettsäuren mit

einer Isolil-enstoffzahl von .1 bis i.1 und \ ach-

lauffettsäuren mit einer hr>lilenstofizalil über

ic) Verwendung finden.

Die Schmierfette nach der Erfindung bieten

die Vorteile, dah es auf der einen Seite #le-

lingt. diejenigen Fettsäuren der zur Rolistoft-

beschaffung für die Seifenindustrie durch-

geführten Paraffinoxydation. die für die

Herstelltin- voll @t'a:chlnittclli nicht geeignet

sind, einem Verwendungszweck zuzuführen,

für dien bisher natürliche Fette unentbehrlich

waren, so. daß einte beachtliche Entlastung des

Fettmarktes erzielt wird. Auf der anderen

Seite besteht der weitere Vorteil, daß die im

Gesamtprodukt der Paraffinoxydation in er-

heblicher Menge enthaltenen nicht oxydierten,

päraffinischen Anteile, die die Kältebestän-

digkeit eines konsistenten Schmierfettes her-

absetzen, in den Vor- und Nachlauffettsäu@ren

praktisch nicht enthalten sind und, daß daher

gegenüber konsistenten Schmierfetten, die

unter Verwendung von oxydativ gebleichtem

Montanwachs hergestellt werden, eine größere

Kältebeständigkeit der mittels Nachlauffeatt-

sätiren hergestellten konsistenten Schmier-

fette erhalten wird. Ein besonderer Vorteil

der Schmierfette nach. der Erfindung besteht

weiter darin, daß abnorm hochtropfende kon-

sistente Schmierfette mit einem überraschend

geringen Seifengehalt herstellbar sind. So ge-

lang es beispielsweise mittels Vor- und Nach-

la,uffettsäuren ein natronverseiftes Wälzlager-

fett herzustellen, dessen Tropfpunkt etwa

200°; bei einem Asche gehallt vom nur 2,6°/o

beträgt. Bei dem verhältnismäßig geringen

Seifengehalt hat dieses hochtropfende Fett

eine weiche, geschmeidige Konsistenz, die

etwa gleich der Konsisitenz eines bekannten

handelsüblichen Markenfettes mit einem

Aschegeh.alt von 3,3"/o isst, das aber einen

Tropfpunkt von nur 17o° besitzt. Ferner er-

gaben Messungen an der Ölprüfmaschine von

Almen-Wieland; daß die Schmierfähigkeit

und Druckbeständigkeit der erfindungsgemäß

hergestellten konsistenten Schmierfette bei

gleichem Lagerdruck größer bzw. gleich denen

der handelsüblichen konsistenten Schmier-

fette ist. Darüber hinaus zeichnen sich die er-

findungsgemäß hergestellten konsistenten

Schmierfette durch ein außerordentlich hohes

Haftvermögen aus.

Diel Herstellung konsistenter Schmierfette

mittels Erdalkaliseifan vom synthetischen Fett-

sauren mit einer weit unter 14 liegenden

Kohlenstoffzahl, beispielsweise 9 und noch

darunter; läßt sich allerdings nicht, wie bis-

her üblich, durch Umsetzen der in einem

Teia des benötigten Schmieröls gelösten Feitt-

säuren mittels Erdalkalien durchführen. Setzt

man eine Lösung einer derartigen Fettsäure

in Schmieröl, beispielsweise mit Kalkm.ileh

oder anderen Erdalkalien, um, so ballfit stich

das entstehende fettsaure Salz zu Klumpen

zusammen und ist nicht mehr emulgierbar.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal

wurde gefunden, daß. sich derartige Fett-

säuren noch- zu konsistenten Schmierstoffen

verarbeiten lassen, wenn man zunächst von

einer Lösung einer Fettsäure mit einer grö-

Per@eii Koh:lenstoffzahl als i9 in Schmieröl

ausgeht, diese Lösung mit überschüssiger

Kalkmilch oder anderen Erdalkalien umsetzt,

so daß sitatt der Bildung eines neutralen

Salzes bei Verwendung einer mehrsäurigen

Base die Möglichkeit der Bildung eines basi-

schen fettsauren Salzes gegeben ist, und hier-

auf erst die nfiedrigmode@kularen Fettsäuren

der Reaktionsmischung zufügt. Auf diese

Weise lassen sich über 5o Gewichtsprozent

der im konsistenten Schmierfett enthaltenen

Fettsäuren in Form einer niedrigmolekularen

Fettsäure mit einer kleineren Kohlenstoffzahl

als 9 einführen.

Durch Zusatz von Halogenparaffin in Men-

z.B. Chlo,rhartparaffin, be-

gen bis über 50'10,

sonders chloriertem Hartparaffin der Kohlen-

wasser-'stoffsyn!these aus Kohlenoxyd und

Wasserstoff, zu den beschriebenen, kon-

sistenten Schmierfetten, lassen sich kon-

s.istenite Hochdruckschmiermittel mit außer-

gewöhnlich guten Schmiereigenschaften her-

stellen. Gegenüber der an sich bekannten Ver-

besserung der Schmiereigenschaften von

Schmierölen durch Zusatz von chloriertem

Naturparaffin auf Erdöl- oder Braunkohlen-

hasis ist die überraschend hohe Steigerung

der Druckbeständigkeit offenbar wesentlich

durch die abnorme Molekulargröße des chlo-

rierten synthetischen Hartparaffins verursacht.

Beispiele

i. 66 kg eines Gemisches synthetischer Fett-

säuren mit einer mittleren Kohlen.stoffzahl

von etwa 2o (Verwendung finden die bei der

Aufarbeitung der Produkte der Paraffinoxy-

dation auf Fettsäuren für die Seifenherstel-

lung anfallenden Nachlauffettsäwren mit einer

Verseifungsza.hl von etwa 178), werden in

8o kg Schmieröl gelöst und auf oberhalb i io°

erhitzt. Hierauf werden unter Rühren g.81

Kalkmilch mit einem Gehalt von etwa i 5 °/o

Calciumoxyd zugegeben. Nachdem das aus

der. Kalkrn,ilch stammende Wasser genügend

weit verdampft ist, werden weitere 148 kg

Schmieröl anteilsweise dem siedenden Rett-

ansatz unter Rühren zugegeben. Das gebildete,

Schmierfett kann wie üblich mit Zinkoxyd

und Anilinfarbe gefärbt werden. Nach Kalt-

rühren besitzt das Fett einen Tropfpunkt nach

Ubbelohde von 9o° bei einem Was,sergeba,lt

von 1,2 °/o. Prüfungen an der Almen-Wiel.and-

Ölprüfmaschine ergaben eine mittlere Druck-

beständigkeit von 13oo kg/cm2. Zum Ver-

gleich herangezogene handelsübliche Stauffer-

fe@tte gestatten lediglich eine mittlere Lager-

belastung von 8oo kg/cm2. Bei einer Lager-

belastung von 6oo kg/cm2 verhalten sich die

gemessenen Reibungswerte dies obigen

S@tauffer fettes zu denen eines handelsüblichen

Staufferfettes ivie i :1,6, d. h. die Schmier-

fähigkeit des aus den synthetischen Fett-

Säuren 1_@_ @st:ilt@li Sauffmfates Ist um das

iAfache gCi.'er als di#e des handelsül-@Iich@ii.

.'_. 33I#- ll#-@Illn!@lehtllar2 I"ettsatireIi WK- 11I1

heIspfel I tcel-den in SO kg Schmieröl °el#ist

und wie Von mit --('Z1 einer I-#Ofaigen Kalk-

IIlilch verrührt. _'tachdenl die Reaktion be-

:Ildet und g2nügcnd %1 asser verdampft

Ist, weI"JüIl I5k@ el?ws GemOi -es syIlthetl-

st_her Fatstlnrtn mit einer Inl:tl'er°n I1,-AIl:Il-

sti-:fizalll von etwa s fVerw-endung fi11d:@I1 bei

CleI" :@tlfari:elttin' d:r Produktz der Paraff7ll-

,-iZ@datioIl auf Fensalirt-ii für die S#eifen-

ll°rstelItin" antalleldc @°«rlauii°ttsäuren mit

.einer @ ers,iftilIszalll voll etwa 391y! z11171

s-t@,rle alkalischen

111IIZ11@2:'heli.

`, °-MllA:n finit dein Awatz I;eispl#el I. sind

;ol`o d--r dcrt angettalldtell 17ticllillo-lehulartil

Wtsaltren dureh sc-lclie mit einem geringeren

liolelcuIarg@ccicllt ausgetauscht «-orden. Nach

Zugabe restlicher isN kg Schmieröl kann das

Fett kalt gerührt werden. Man erhält ein kon-

sistentes `elnnierfett mit einen Tropfpunkt

von 8.3- hei eillelll Wassergehalt von 3.3",'o,

das sich durch ab auAergeAhnIich hohes

IIaft;"cnn3gell auszAhn et. P riifungen an der

.@11n°n--t"ieland--Ias.hine ergaben für diesen

14ltlnlerstoft die @@1@12 lnlttlere @itICli@kata21-

d.igvalil etwa `00Ii@fC'1I1= wie zliill w er-

Ich Prangozogene haudelstihliche Ma-

schinenfette.

3. ach dein V e=rfahreiI Il Isl@I@'1 3 wird ein

künsisteIlte-s @t.'hIIIIe£"fett ;aus 126 kg hoch-

1110#lekt11ni'.'11 FettsaLIreIl (_`achlallffettsauren

wie oben 13 kg niedrigmolekulanen Fettsäuren

(-`orlauffettsäuren sie Conn i2Akg Cakiunl-

oxyd, In Form einer etwa i;Vdgell KaIk-

milch. und i> l< -Ia.scllliieIlöl hergestellt.

Der rehalt an niedrigm@@.lekularen Fettsäuren

l:@trägt etwa 3 :@lluivalentproz°nt der Ge-

samtfettsäuren. 45 kg dieses kolisistenten

Scilnlie-riettes Werden nlit 23 kg chloriertem

Fis.@her-pIartl7araftil2, das einel2 Chlorgehalt

V911 =0".'o I;#:-#itZ_t, gelnhcllt. -Man erhält ein

I-IOchdruelischmlermIttel mit einem Tropf-

ptlllkt von 93- bei einem Wassergehalt von

3, j A n das an d:I' Ahnen-Wieland--Iaschlne

Ine außergzwthidlth hohe DrllcklwalI-

sprttcllttii_z bis zu I 300 kgkm° zulalit.

.l. In 13 6 kg -Iaschinenö l =#rd: Il ifi kg

Fettsäuren mit ein:r 1;olll-enstoftzalil über 1 ( )

und 3 aha F#ettsäur:n lnit einer hah-l.:nstaftzalll

unter Q gHöst. Verllendtliig flndeII Nachlauf-

f°ttsäureI1 mix #iilr hers°ifungszahl von i(3

Lind Vorlauffettsäuren mit ciner hers°üungs-

zahl von -j-ih, wie sie l,e.i der Auiarlaeitun g.

der Produkte d cl' l'arahnoxydat£On auf Fete

#äurrn für diz# eIft@@IIel-stelltin@ als @ellf'il-

lprodtil@te aniallell. Der -Mischung «-erdei-

17 k°' :3lzhatron In Form einer 300,'olgen

Losung zugefügt. Durch Erhitzen wird das

üherschüssigge Wasser verdampft. Nach Ver-

dampfen der Hauptmenge des Wassers «"erden

wehel"e 272 k g -laschIII2101 hlnzugeftlgt und

so IngL- erhitzt. Lis der Wassergehalt des

Fetts w:niger als 0.3°-i iretrii@t. Tropfpunkt

nach C"hlleIhde 203-.

Claims

P-iTF_NT.iNSPI,CCIIE: I. l el-@t"Ildtlil;@° der bei der Paraff711- «1ydatiun anfallenden -Nach- und Vorlallf- fettsaurrli rillt edler ,i'Ofieren Ilohlell- st,@ftzalil als i9 allein oder in -Mischung mit solchen eileer kleineren Iiolileiistoff- zahl als 14 zur Ile'rstellung@'on Schmier- te t te n. ?. Verfahren zur Herstellung konsi- stenter Schmierfette nach Anspruch i, da- durchehelmzeichnet, dald-ie Verseifung der Fettsäuren mit einer kleineren Ieohlen- stottzahl als i,. durch allmähliches Ein- "ietien in die; stark erdalkalische Emulsion relll:i" Fettsallrestite mit mehr als fit) Isuhlenstofatomen in Schmieröl vor- Zellomm°il wird, wobei die Alkalität der l-inulsioii derart Lemessen wird, daB nach erfol-tel- erseiftlll @' der Fettsaure mit einer- hnhlcnstoftzald unter 14 das e'rhal- IeIle Schmierfett neutral bzw. schwach alkalisch reagiert. 3. Iionsistalt@ Seliinierfette nach _1n- Spruch 1 oder x @rehelmzeichne@ durch ehren Gehalt <«n halogenierwin, besonders cliloriertein Hartparaffin der Isohlen- wasserstoffsylltliese aus il@llleI7@lT_@"d 11(1d Wasserstoff. Zur Abgrenzung des 1---rfiildungs.egeilstands vorn Stand der Technik sind im Erteilungs- verfahren folgende Druckschriften in ßt@tracht gezogen worden: Französische Patentschriften -Nr. 67-J21.3. _ 8-1 8 -1'/ . I_ t~-@.-Pate11tsC]Iriftell X - r. 1920202. 3 0 5 ,'# -23 7 , 2 114 836. 3 136 ;90: i o"itische Patentschritten N _302 33;. Sott 9;6: Rufrat von @t'elil@@@«'ski und Lerner im Cllemisehen Zentralblatt 1937- 1I. 1490: Natura- Petroleum NüWs, E d. 31. Nr. -lo Rehn Tecluxl. S. ..12g ..l.36 und 427 (N r. 3C)).