DK143348B - Smoerefedt - Google Patents

Description

1433AS

Den foreliggende opfindelse angår smørefedt omfattende en hovedbestanddel af en smøreolie og fra 2 til 30 vægtprocent af det samlede smørefedt af et fortykningsmiddelsystem, hvilket smørefedt har fremragende egenskaber, herunder et højt dråbepunkt, udmærket oxidationsstabilitet, 5 lang smørelevetid og vandmodstandsdygtighed.

Lithiumsmørefedt har været kendt i mange år og har fundet udstrakt anvendelse. De lithiumsæber, der er benyttet som fortykningsmidler i denne type smørefedt, er almindeligvis fremstillet ved reaktion mellem lithiumhydroxid eller en anden egnet lithiumbase og en eller flere 10 højmolekylære syrer. De væsentligste fordele ved lithiumsmørefedt har været deres store modstandsdygtighed overfor vand og den lethed, hvormed sæberne dispergeres i alle typer af smøreolieudgangsmaterialer. Særligt anvendelige har smørefedt fremstillet af lithiumhydroxystearat været, idet sæberne af hydroxystearinsyre og beslægtede hydroxyfedt-15 syrer har vist sig at være mere mekanisk stabile end de tilsvarende sæber af de almindelige fedtsyrer.

Der er mange anvendelsesområder for smørefedt, hvor det er nødvendigt med et højt dråbepunkt, såsom f.eks. til smøring af banemotor-lejer. Sådanne banemotorer anvendes til at drive moderne diesellokomoti-20 ver. Det kræves, at lejerne i disse lokomotiver er i drift i tidsrum på op til 3 år uden nogen vedligeholdelse, og der kan opnås så høje temperaturer som 121°C i sådanne lejer.

Smørefedtet ifølge opfindelsen, hvilket smørefedt udmærker sig ved at have en udmærket oxidations- og mekanisk stabilitet og et dråbepunkt 25 pi 260°C eller derover, er ejendommeligt ved, at fortykningsmrddelsy-stemet omfatter tre væsentlige bestanddele: (a) en lithiumsæbe af en C^C^-hydroxyfedtsyre, (b) et lithiumsalt af en anden hydroxycarboxylsyre med fra 3 til 14 carbonatomer, hvor hydroxylgruppen er knyttet til et car- 30 bonatom, der ikke er fjernet mere end 6 carbonatomer fra car- boxylgruppen, samt enten (c) et dilithiumsalt af en C4-C12“dicarboxylsyre, eller (d) et monolithiumsalt af borsyre, hvor der, når bestanddelene er (a), (b) og (c), eksisterer et vægtfor-35 hold på fra 0,5 til 15 dele hydroxyfedtsyre pr. del dicarboxylsyre og et vægtforhofd på fra 0,025 til 2,5 dele af den anden hydroxycarboxylsyre pr. del dicarboxylsyre, og hvor der, når bestanddelene er (a), (b) og (d), eksisterer et vægtforhold på fra 3 til 100 dele hydroxyfedtsyre pr. del borsyre og et vægtforhold på fra 0,1 til 10 dele af den an- 2 U3348 den hydroxycarboxyisyre pr. del borsyre.

Det er fra beskrivelsen til USA-patent nr. 2.940.930 kendt, at der kan fremstilles smørefedt med højt dribepunkt (260°C eller derover) ud fra blandinger af monocarboxyl- og dicarboxylsyrer. Ved fremstilling af 5 smørefedt, der er omtalt i denne beskrivelse, er det imidlertid nødvendigt også at medtage en glycol. Tilstedeværelsen af en glycol er uønsket, da den gør smørefedtet tilbøjeligt til oxidation og bevirker, at smørefedtets modstandsdygtighed overfor vand er uønsket lav til nogle anvendelser. Den foreliggende opfindelse muliggør fremstilling af smøre-10 fedt med højt dribepunkt ud fra en kombination af hydroxyfedtsyre og dicarboxylaliphatisk syre, uden at det er nødvendigt at medtage en glycol.

Selv om der i beskrivelserne til USA-patent nr. 3.223.633 og 3.223.624 er omtalt fremstilling af smørefedt med højt dribepunkt ud fra 15 en tre-komponentblanding af syrer, er tilstedeværelsen af et C^-C^-fedt-syresalt, der er en væsentlig bestanddel i disse smørefedter, hyppigt uønsket som følge af disse smørefedters tendens til at undergå overflade-hærdning ved henstand.

Hydroxyfedtsyren, der benyttes ved fremstilling af smørefedtet iføl-20 ge den foreliggende opfindelse, har fra 12 til 24, fortrinsvis fra 16 til 20 carbonatomer, og den er fortrinsvis en hydroxystearinsyre, f.eks.

9-hydroxy-, 10-hydroxy- eller 12-hydroxystearinsyre. Ricinusoliesyre, der er en umættet form for 12-hydroxystearinsyre, idet den har en dobbeltbinding i 9-10-stillingen, kan også anvendes.

25 Den hydroxycarboxylsyre, der udgør den anden syrebestanddel i smørefedtet ifølge den foreliggende opfindelse, er en, der har en OH-gruppe knyttet til et carbonatom, der ikke er mere end seks carbonatomer fjernet fra carboxylsyregruppen. Denne syre har fra 3 til 14 carbonatomer og kan enten være en aliphatisk syre, såsom mælkesyre, 6-30 -hydroxycaprinsyre, 3-hydroxysmørsyre og 4-hydroxysmørsyre eller en aromatisk syre, såsom parahydroxybenzosyre, salicylsyre, 2-hydroxy-4--hexylbenzosyre, meta-hydroxybenzosyre, 2,5-dihydroxybenzosyre, 2,6-dihydroxybenzosyre og 4-hydroxy-3-methoxybenzosyre eller en hy-droxyaromatisk aliphatisk syre, såsom orthohydroxyphenyl-, meta-hydro-35 xyphenyl- og parahydroxyphenyleddikesyre. En cycloaliphatisk hydroxy-syre, såsom hydroxycyclopentylcarboxylsyre eller hydroxynaphthensyre, kan også anvendes.

I stedet for den frie hydroxysyre af ovennævnte type kan man ved fremstilling af smørefedtet anvende en ester af en lavere alkohol, f.eks.

143340 3 methyl-, ethyl- eller propyl-, isopropyl- eller sekundært butylesteren af syren, f.eks. methylsalicylat, til opnåelse af en bedre dispersion, når saltet er uopløseligt. Mængden af lithiumsalt af hydroxysyren vil ligge fra 0,1 til ca. 10 vægtprocent af det færdige smørefedt, og fortrinsvis 5 fra 0,5 til 5 vægtprocent.

Den tredie syrebestanddel er enten borsyre eller en dicarboxylsyre.

Dicarboxylsyren vil have fra 4 til 12 carbonatomer, fortrinsvis 6 til 10 carbonatomer. Sådanne syrer omfatter ravsyre, glutarsyre, adipin-syre, suberinsyre, pimelinsyre, azelainsyre, dodecandisyre og sebacin-10 syre. Sebacinsyre og azelainsyre foretrækkes.

Det samlede sæbe- og saltindhold i smørefedtet vil ligge i området fra 2 til 30 vægtprocent og fortrinsvis fra 5 til 20 vægtprocent.

Når der anvendes en dicarboxylsyre ligger forholdet mellem C.^-C^-hydroxyfedtsyren og dicarboxylsyren fortrinsvis i området fra 1,5 15 til 5 vægtdele af hydroxyfedtsyren pr. vægtdel af dicarboxylsyren. Forholdet mellem den anden hydroxycarboxylsyre og dicarboxylsyren er fortrinsvis 0,125 til 1,25 vægtdele af førstnævnte, pr. vægtdel af sidstnævnte.

Der kan også fremstilles et smørefedt med højt dråbepunkt ved at 20 erstatte dilithiumsaltet af dicarboxylsyren med monolithiumsaltet af borsyre. Når smørefedt fremstilles med borsyre i stedet for med dicarboxylsyren, vil der foreligge et vægtforhold på fra 3 til 100 dele eller mere, sædvanligvis pi fra 5 til 80 dele hydroxyfedtsyre pr. vægtdel borsyre, og et vægtforhold på fra 0,1 til 10 og mere almindeligt fra 0,5 til 5 dele 25 af den anden hydroxycarboxylsyre pr. vægtdel borsyre.

Det smøreolieudgangsmateriale, der benyttes ved fremstilling af smørefedtet ifølge den foreliggende opfindelse, kan være hvilken som helst af de almindeligt anvendte mineralolier, syntetiske carbonhydridolier eller syntetiske esterolier og vil almindeligvis have en viskositet i området 30 fra ca. 35 til 200 SUS ved 99°C. Syntetiske smøreolier, der kan anvendes, omfatter estere af dibasiske syrer, såsom di-2-ethylhexylsebacat, estere af glycoler, såsom C^-oxosyrediesteren af tetraethylenglycoi, eller komplekse estere, såsom en kompleks ester, der er fremstillet ved at omsætte 1 mol sebacinsyre med 2 mol tetraethylenglycoi og 2 mol 2-ethyl-35 capronsyre. Andre syntetiske olier, der kan anvendes, omfatter syntetiske carbonhydrider, såsom alkylbenzener, såsom alkylatbundproduk-terne, der stammer fra alkyiering af benzen med tetrapropylen, eller copolymere af ethylen og propylen, silikonolier, f.eks. ethylphenylpoly-siloxaner og methylpolysiloxaner, polyglycololier, 4 U3348 f.eks. de, der fis ved at kondensere butylalkohol med propylenoxid, carbonatestere, f.eks. det produkt, der opnås ved at bringe Cg-oxoal-kohol til at reagere med ethylcarbonat under dannelse af en halvester efterfulgt af dennes reaktion med tetraethylenglycol. Andre egnede syn-5 tetiske olier omfatter polyphenylethere, f.eks. ethere med fra 3 til 7 etherbindinger og fra 4 til 8 phenylgrupper.

Smørefedtet ifølge den foreliggende opfindelse kan fremstilles på en række forskellige måder. En hensigtsmæssig måde, når den anden syre er salicylsyre, er at co-neutralisere hydroxyfedtsyren og dicarboxylsy-10 ren i i det mindste en del af olien med lithiumhydroxid. Denne neutralisering vil finde sted ved en temperatur i området fra 82-104°C. Når sæbemassen er fortykket til en svær konsistens, forøges temperaturen til 127-149°C for at gennemføre afvanding. Sæbemassen afkøles derefter til 88-99°C, og esteren af salicylsyren tilsættes; derefter tilsættes yderlige-15 re lithiumhydroxid gradvis til omdannelse af saIicylatesteren til dilithium-salicylatsaltet. Reaktionen gennemføres ved 104-116°C, fortrinsvis under omrøring for at lette reaktionen. Ved denne reaktion afgives alkoholen, og der dannes dilithiumsalicylat. Afvandingen fuldføres derefter ved 149-160°C, hvorefter smørefedtet opvarmes til 193-199°C i 15 minutter 20 for at forbedre dets flydeevne og afkøles derefter, medens der tilsættes yderligere olie for at opnå den ønskede konsistens. Som en anden mulighed kan der tilsættes yderligere olie til sæbe koncentratet forud for in situ dannelsen af dilithiumsalicylatet.

En alternativ metode er at co-neutralisere alle tre typer syrer, der 25 benyttes ved fremstilling af smørefedtet eller at forsæbe en lavere ester af den anden type hydroxysyre, f.eks. methylsalicylat, samtidig med neutralisering af hydroxysyren af den første type, f.eks. hydroxystea-rinsyre og dicarboxylsyren. Et yderligere alternativ er at co-neutralisere hydroxyfedtsyren og esteren af den anden hydroxysyre efterfulgt af 30 neutralisering af dicarboxylsyren.

Når borsyre anvendes som den tredie syre, kan smørefedtet fremstilles ved co-neutralisering af alle tre bestanddele eller som en anden mulighed ved først at neutralisere blandingen af borsyre og hydroxy-fedtsyre og derefter danne lithiumsaltet af den anden hydroxycarboxyl-35 syre.

EKSEMPEL 1

Dette eksempel belyser fremstillingen af et smørefedt ifølge den foreliggende opfindelse i industriel målestok i en 454 kg's kedel. De benyt- 143340 5 tede bestanddele dg mængderne af disse er anført i nedenstående tabel I.

TABEL I

Bestanddel Vægt i kg pr. 100 kg færdigt basissmørefedt 5 - -:--- 12-hydroxystearinsyre 11.50

Azelainsyre 3,97

Lithiumhydraxidmonohydrat (c) 3,34

Methylsalicylat 2,85

Lithiumhydroxidmonohydrat (d) 1,55

Smøreolie (a) 81,29 104,50 (b) (a) Blanding .af opløsningsmiddelraffinerede og afvoksede paraffiniske destillater, hydrofinished, med en viskositet på 520 SUS ved 380C og 15 et V.l. på 93.

(b) 4,50 kg vand og methanol dannedes under reaktionen mellem det grundlæggende materiale og fedtsyrerne og methylsalicylatet. Dette fjernes under afvandingen under opnåelse af et nettoudbytte på 20 100 kg færdigt basissmørefedt.

(c) Denne mængde ίΐΟΗ,Ι^Ο er nødvendig alene til at neutralisere 12--hydroxystearin- og azelainsyrerne.

25 (d) Denne mængde LiOH/h^O er nødvendig til reaktion med methylsali cylatet til fremstilling af dilithiumsalicylat.

12-hydroxystearinsyren og azelainsyren indførtes i kedlen med ca.

55 vægtprocent af basisolien, og blandingen opvarmedes til 90-93°C, ind-30 til carboxylsyrerne var opløst. Medens kedeltemperaturen blev opretholdt ved 93-96°C blev der derefter gradvis tilsat en varm mættet vandig opløsning indeholdende tilstrækkeligt lithiumhydroxid til reaktion med hy~ droxystearinsyren og azelainsyren i løbet af et tidsrum på 1 time. Efter at sæbemassen er fortykket til en kraftig konsistens, forøgedes temperatu-35 ren til ca. 132°C så hurtigt, som afvandingsbehandlingen tillader det.

Når afvandingen stort set er fuldført, hvilket ses ved en hurtig stigning i temperaturen til 149°C, afkøles sæbemassen til 93°C ved at føre koldt vand gennem kedlens kappe; derefter tilsættes methylsalicylat, og 6 U3348 dette blandes med sæbemassen ved 93°C. Derefter tilsættes den resterende del af lithiumhydroxidmonohydratet (1,55 kg pr. 100 kg) færdigt smørefedt meget gradvis som en varm mættet opløsning. I dette trin forøges varmetilførslen og blandingshastigheden for at fremskynde afvandings-5 processen (der blev gennemført ved 100-135°C) og for at undgå akkumulering af frit vand i kedlen. Når al lithiumhydroxidopløsning er blevet tilsat og afvandingen er fuldført, hvilket registreres ved en hurtig stigning i temperaturen, opvarmes hele massen af smørefedtstof til en temperatur på 196°C og holdes ved denne temperatur i 15 minutter for at for-10 bedre smørefedtstrukturen. Smørefedtblandingen afkøles derefter hurtigt til ca. 149°C ved at føre koldt vand gennem kappen på kedlen og under tilsætning af en ringe mængde olie. Efter at temperaturen er blevet formindsket til under 149°C, blandes den resterende olie i smørefedtet under gradvis afkøling. Efter at basissmørefedtet er blevet afkølet til en 15 temperatur på mellem 66 og 93°C, fører man det gennem en 100 masker sigte for at fuldføre dets fremstilling. Produktet var et glat ensartet smørefedt med beige farve og en ikke-bearbejdet penetration på 230 ved 25°C. Den bearbejdede penetration for dette basissmørefedt ved 25°C var 230 efter 60 slag, 240 efter 10.000 slag og 251 efter 100.000 slag.

20 EKSEMPEL 2

For at fremstille smørefedt, der er egnet til smøring af lokomotiv- banemotorlejer, bliver basissmørefedtet i eksempel 1 modificeret ved til dette at sætte ved simpel blanding 0,5 vægtprocent phenyl-ot-naphthyl-25 amin, der tjener som en oxidationsinhibitor, 3,5 vægtprocent af den basisolie, der er beskrevet i tabel I og 1,75% af et rustinhibitorkoncentrat identificeret som Na Sul BSN, der består af 50 vægtprocent let mineralsmøreolie og 50 vægtprocent neutralt bariumdinonylnaphthalensulfonat.

Egenskaberne af dette smørefedt er i nedenstående tabel II sammen-30 lignet med et almindeligt lithiumhydroxystearatsmørefedt og med et lithi- umhydroxystearatsmørefedt indeholdende dilithiumsalicylat identificeret som DLS smørefedt. Det almindelige lithiumhydroxystearatsmørefedt er et kommercielt produkt indeholdende lithium-12-hydroxystearat som eneste fortykningsmiddel. Smørefedtet DLS har også lithium-12-hydroxystearat 35 som eneste fortykningsmiddel men indeholder yderligere 3 vægtprocent finformalet forud dannet dilithiumsalicylatpulver som antioxidant.

Det skal bemærkes, at smørefedtet i eksempel 2 har et dråbepunkt på over 260°C sammenlignet med 201°C for det almindelige lithiumhydroxystearatsmørefedt og 188°C for smørefedtet, hvori der er indført pulverformet dilithiumsalicylat.

7

U33/+C

(U

<3> « π rod)

® W ID

o> w w (5 flO f0 «Λ s_ in o. <o a. w \ a C ID CO -=5 m a i O fvj 3

10 \ r- 05 C (O

oj° rt§°o ° 01 1/3 Q® * *« CV1CMMOO - ? d d ^ +j ® Ό ®

m <D

£ 0) in 0) _ , i 0) m

L. U) ' (0 i ID ID

«i — > a) a m a coi-C-pl. m \ - w Ό E in -a. ra , i to ^ c a >E ^ Ϊ £ οΕΞο,ρτίοοιη to ίΤ 00 > J” t" ^ $ ¢-- +j t- id $ co oo in i i io io £|S -Γ· * ffi

< — Ό £- <{- it fU N + to W O <- OJ

n ® ® - m O) D)

— 3 a) ID (D ID

, -ot cvj 05 oi in in —I m ig tg in in

at C rr. MM ID <D

m ® n win a a -= a σ §· ro id w 3 _ 5 οι £ aa im^ c «>

hi) r- W i- -+ + CO

¢: W -O CO in in i— coco + + O t—05(0 ο N 'st- CD to 1-- (VJiO CO '"'«l

LU CO ID CM C\J CVI N ++ -+ 00 W t-r-OJ

a in m c C . L· ,S> £ - ' a Έ υ F " u fli 0 E O) O) (J o L.

E S 0 C β . c g Ό

c W O r W J C m2E

jjj *» CD 5 "m E *M O) q n % -I v Ϊ i°- Ϊ ’ » I § ϊ * ϊ μ i? s : :

SS i > S3 > U · I °L

5-.. ® .5 UUUO<UUU +3 Ό £ a w a +j 0vo ο ® \ o ο o ,. 0 s 2 jf w ® * ® * * g SSs cs c

5 . 2. w w W W Γ- ^ g ® 3 « 3 β »U

Ο η Ο Ο Ο O K c +* L (U— wj2+J 0)0 -Siæooo · m ao -Q ^ ® c ^ 2? 5 M m o o o J2 +j o. 5= « ' α ΐ°=·Ε? £ o ® uJdo 5= § π £ r '^Hay

i * +j r-O^CIE jQ u — <0 W L M

r _ 'p |— (BQ 5 2 0)-U & J- •E >2 Ό N hhroo+i^o ®æh h . <r C x ^ V) -¾ ® 5® ^ c -~tn cns.^· mx « < S = »d ?

00< <a< > aP < * jo >z E

8 143348

<D

L.

S- C a> s 1 fe ,. 4J CO <n j Ό " » Jg ^ S - - 2 O«: o o a +j Ό a) 4->

<t- TJ

® cn ' m £ Ό, iz >* a) a) ^ -n C w « *- *- m ί E Ϊ 5 a) a) c 3 ; e ή ^ £- Έ - £ ω £ a> 01 _ o E .c p +j co ·- - ^ q- — +-> £- ra -··> > +jj < ™ Ό £- OOlfl in <2 o u -Q ο ό

£ * CM

w m = S 1 ο ω σ “ s. s- _| fl) E (1) a) lu <u t- Ln in in m *jr in i- to in in £0 ra x Λ. L id ra < _ lu o o 0. 0.

h I

Έ a S *- c C 0) 0) E - .1

ID Ί-1 +J

ω ου oo

Ο) Ο O

σι *- m 0)- Jr 5; ό. ο n - $ in -s. ω C 4- £- m 0 (D 0 £.

— Ί- O ( ) £0

+e . +J £ CM

i% " c g t

Xu * .2 *- 0 0) CD if Ο Ό ΪΕ 1 * t | S fe »« Q fi » S-M «- Φ £ * h > I- λ «* cn £. cn o nf < h < * w 143348 EKSEMPEL 3 9

Under anvendelse af fremgangsmåden Ifølge eksemplerne 1 og 2 fremstilles et smørefedt svarende til det i eksempel 2 men under anvendelse af en olie med lavere viskositet (250 SUS ved 38°C og 90 V.l.)· Sømmen-5 sætningen af dette smørefedt udtrykt i vægtprocent af bestanddelene er anført i nedenstående tabel III.

TABEL III

Vægtprocent 10 Mineralolie, 90 V.I., 250 SUS ved 38°C 81,01 12-hydroxystearinsyre 8,77

Azelainsyre 2,67

Methylsalicylat 1,09

Lithiumhydroxidmonohydrat 3,21 ^ NaSul BSN (rustinhibitor) 1,75

Phenyl-a-naphthylamin (oxidationsinhibitor) 0,50 *

Flydepunktsnedsætningsmiddel *

Oliekoncentrat, 20% aktiv bestanddel af 2 dele voksaikyleret naph-PO

thalen og 1 del Cg-C^alkylmethacrylatpolymer.

Dette smørefedt har et dråbepunkt på over 316°C pg en bearbejdet penetration på 283 ved 25°C efter 60 slag. Det har et anvendelsesområde på fra -40°C til 204°C og gennemgik med held kobberkorro-^ sionsforsøget (24 timer ved 100°C) og ASTM D-1743 rustforsøget. Start og driftstorsionsværdierne for dette smørefedt ved -40°C var meget gunstige sammenlignet med værdierne for et kommercielt smørefedtstof, der er fremstillet ud fra en olie med lavere viskositet (90 V.I., 200 SUS ved 38°C) med en caicium-lithium 12-hydroxystearatsæbeblanding. Denne sam-3® menligning er vist i nedenstående tabel IV. Tages viskositeten af den anvendte olie i betragtning ses det, at smørefedtet ifølge eksempel 3 har udmærkede torsionsegenskaber.

TABEL IV

35 ASTM D-1478 torsion (g cm ved -40°C).

Start Drift

Smørefedt ifølge eksempel 3 8300 2360

Kommercielt Ca-Li smørefedt 10400 3000 143348 ίο EKSEMPEL 4 ( Basissmøref edtf remsti 11 ing )

Dette eksempel beskriver fremstilling af et basissmørefedt under anvendelse af et molforhold pi 1 mol hydroxystearinsyre og 0,75 mol aze-5 fainsyre, idet der først fremstilles et sæbekoncentrat og derefter et smørefedt. I 300 g mineralsmøreolie med et V.l. på 90 og en viskositet ved 38°C pi 550 SUS dispergeres der 92 g 12-hydroxystearinsyre og 43,2 g azelaingyre ved en temperatur på 93°C. Derefter tilsættes der 31,7 g li-thiumhydroxidhydrat (ίϊΟΗ,Η^Ο), og reaktionen fortsættes ved 93-116 C), hvorefter reaktionsproduktet afvandes ved opvarmning til 149 C.

Det frie alkaliindhold i det afvandede produkt er 0,18%, hvilket indicerer, at neutralisering af alle carboxylsyregrupperne stort set er gennemført. Temperaturen af det afvandede produkt forøges til 199-204°C i 30 minutter for at forbedre dispersionen. Sæbekoncentratet afkøles derefter, medens der tilsættes yderligere olie til opnåelse af den ønskede konsistens. Dette produkt betegnes som et basissmørefedt i nedenstående tabel V.

EKSEMPEL 5 20 -

For at fremstille et smørefedt ifølge den foreliggende opfindelse følges den samme fremgangsmåde som for sæbekoncentratet i eksempel 4.

Efter at sæbekoncentratet er blevet behandlet ved 199-204°C tilsættes der 30,4 g methylsalicylat og 17 g lithiumhydroxidmonohydrat ved 104°C, 25 og reaktionen fortsættes i 1 time ved denne temperatur. Ved denne reaktion afgives methylalkohol, og der dannes dilithiumsalicylat i koncentratet. Efter at der er blevet gennemført afvanding ved 149°C, afkøles smørefedtet, og der tilsættes olie til opnåelse af den ønskede konsistens.

Dette smørefedt er betegnet i nedenstående tabel V som smørefedt A.

30 EKSEMPEL 6

Der fremstilles et andet smørefedt ved at gå ud fra basissmørefedtet ifølge eksempel 4 i stedet for med sæbekoncentratet. Methylsalicylat og lithiumhydroxidmonohydrat bringes til at reagere i basissmørefedtet ved 104°C på samme måde, som er omtalt i forbindelse med fremstilling af smørefedt A i eksempel 5. Forskellen er, at methylsalicylatet og lithi-umhydroxidet bringes til at reagere i det færdige basissmørefedt i stedet for i sæbekoncentratet. Produktet, der opnåedes, betegnes som smørefedt D.

S AMMEN LIGNINGSEKSEMPEL I

11 1433/+8

Virkningen af at udelade dicarboxylsyresæberne fra smørefedtet blev bestemt ved at fremstille et smørefedt svarende til smørefedt A og D under udeladelse af dilithiumazelatet. Smørefedtet er betegnet som 5 smørefedt E.

Egenskaberne for basissmørefedtet og af smørefedt A, D og E er anført i nedenstående tabel V. Smørefedt A og D har begge et molforhold på 1 mol hydroxystearinsyre, 0,75 mol azelaihsyre og ca. 0,7 mol salicylsyre. De resultater, der er opnået med smørefedt E, visér, at tll- 10 stedeværelsen af dlcarboxylsyresæben er nødvendig for at opnå et tilfredsstillende fint dilithiumsalicylat i smørefedtet såvel som til at sikre, at smørefedtet har et dråbepunkt på mindst 260°C.

Statisk oxidationsprøve, for hvilken der er anført resultater i nedenstående tabel V, gennemføres pi følgende måde: 5 g af det smøre-15 fedt, der afprøves, anbringes i et åbent kugleleje med kendt vægt, der

O

ophænges i en ovn ved 177 C. Med mellemrum fjernes lejet fra ovnen og vejes til bestemmelse af smørefedtets vægttab. Resultaterne er anført som antallet af timer til et 35% vægttab.

12 143340

TABEL V

Egenskaber for lithiumhydroxystearat-dilithiumazelatsmørefedt 5

Smørefedt Basis- ABE

smøre fedt

Sammensætning i vægtdele jq Lithium-12-hydroxystearat 93,6 93,6 93,6 102,0

Dilithiumazelat 45,9 45,9 45,9

Mineralolie, 90 V.I., 550 SUS ved 38°C 917,0 830,5 917,9 885,0

Dilithiumsalicylat (3%) fremstillet in situ via methyl- 15 salicyiat - 30,0 32,7 31,0 1056,5 1000,0 1089,2 1018,0 DLS partikelstørrelse ingen fint fint groft ASTM penetration, 25°C, mm/10:60 slag 291 305 304 248 20 100.000 slag - 335 ASTM dråbepunkt, (°C) 199 274 260+ 196

Statisk oxidationsprøve, 177°C, 25 antal timer til 35% vægttab 80 280 295

Vandmodstandsdygtighed i ASTM valse 66°C, % H^O absorberet/ASTM penetra-2q tionsændring 25°C - 78/+32

Olieudskillelse, Federal Test

Method, 30 timer ved 100°C, vægtprocent - 2,7 35 ASTM hjulleje, 6 timer ved 104°C, lækage i g/slump 0,6/nul 1,6/nul SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL ΙΑ 13 143348

Fremstillingen af smørefedt D gentages under anvendelse af de sam-me mængder af hver bestanddel som for dette smørefedt med undtagelse af, at dilithiumsalicylatet tilsættes basissmørefedtet som et fint forud ^ fremstillet pulver (alle partiklerne er mindre end 150 mikron) i stedet for, at det dannes in situ i smørefedtet. Det resulterende sammenligningssmørefedt har stort set den samme konsistens som smørefedt D (ASTM penetration 300), men det har et dråbepunkt på kun 190°C og har en levetid på kun 175 timer ved statisk oxidationsprøve. Disse re- 10 sultater viser, at den anden syrebestanddel skal være en bestanddel af fortykningsmiddelsystemet. Det er ønskeligt, men ikke nødvendigt, at det dannes in situ, men i alt fald kan den anden syre ikke tilsættes'som et forud fremstillet salt, efter at fortykningsmiddelsystemet er blevet dannet.

15 EKSEMPEL 7

Under anvendelse af den samme almene fremgangsmåde, som er om·’ talt i eksempel 1, fremstilles flere slags smørefedt, hvor der i et tilfælde benyttes lavere molforhold for dibasisk syre og methylsalicylat (smø” 20 refedt F), og i andre tilfælde benyttes en C1Q eller en C^3 dibasisk syre i stedet for azelalnsyre (smørefedt G og H). Sammensætningerne af produkterne og deres egenskaber er anført i nedenstående tabel VI. En yderligere smørefedtsammensætning (smørefedt I), hvori stearinsyre benyttes i stedet for hydroxystearinsyre, resulterer i et væskeformigt pro- 25 dukt indeholdende ikke-dispergeret sæbe sparere end et smørefedt. Sammensætning J viser, at et smørefedt med højt dråbepunkt også kan opnås ved dannelse af dilithlumsalicylat in situ ud fra salicylsyre i stedet for methylsalicylat.

Resultaterne for smørefedt G og H viser, at sebacinsyre på tilfredsstillende måde kan anvendes I stedet for azelainsyre, men at en C^g-syre (brassylsyre) ikke tilvejebringer et smørefedt med højt dråbepunkt.

35 14 U3348

TABEL VI

Fremstilling af lithiumhydroxystearat-dilithiumdicarboxylatsmørefedt

5 Smørefedt A £ G JH _[ J

Sammensætning, molforhold LIOH/HgO 3,83 3,10 3,94 3,83 3,35 3,0

Stearinsyre - - - - 1,0 12-hydroxystea- 1° rinsyre 1,0 1,0 1,0 1,0 - 1,0

Ajzelainsyre (Cg) 0,75 0,55 - - 0,75 0,55

Sebacinsyre (C1Q) - - 0,75 -

Dimethylbrassylat CC13> ... 0,75 •J5 Methylsalicylat 0,67 0,50 0,72 0,67 0,43

Salicylsyre _____ 0,50

Mineralolie,

90 V.I., 550 SUS

20 ved 38°C, vægtprocent 83,1 84,9 84,0 81,0 77,4 84,5 ASTM penetration, 25°C, 60 slag, mm/10 305 317 300 317 væske 360 25 ASTM drlbepunkt, (°C) 274 260+ 260+ 202 - 271+ SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL II 30

Ved at erstatte 0,5 mol dilithiumsalicylat med 0,5 mol lithiumacetat i smørefedt F opnås et smørefedt med et dråbepunkt på kun 216°C.

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL III

35 Et smørefedt, der svarer til smørefedt G, blev fremstillet af 1 mol

12-hydroxystearinsyre, 0,75 mol sebacinsyre og 0,80 mol benzosyre. Den samlede mængde olie i smørefedtet var 83,5%. Smørefedtet havde en ASTM penetration på 336 ved 25°C og et dråbepunkt pi 232°C. Ved sammenligning af dette med et dråbepunkt pi over 260°C for smørefedt G

143348 15 ses, at erstatning med en Ikke-hydrgxyleret syre, såsom benzosyre, i stedet for en hydroxyleret syre, såsom salicylsyre formindsker dråbe-punktet for smørefedtet.

5 EKSEMPEL 8

Under anvendelse af fremgangsmåden ifølge eksempel 6 fremstilles et smørefedt, hvori de benyttede syrer har et molforhold på 1 mol 12-hydroxystearinsyre, 0,75 mol azelainsyre og 0,75 mol parahydroxybenzo-' syre. En del af basissmørefedtet i eksempel 4 opvarme s til $2°C, og der-efter tilsættes benzosyren sammen med tilstrækkeligt lithlumhydrøxid til at omdanne syren til et dilithiumsalt. Blandingen opvarmes derefter i \ time til 110°C og afvandes derefter i 1 time ved 149°C. Smørefedtet har et dråbepunkt på over 260° C og en ASTM penetration på 325 ved 25° C (330 efter 60 slag). Det samlede fortykningsmiddelindhold i dette smøre-^ fedt er 18,1 vægtprocent.

EKSEMPEL 9

Under anvendelse af fremgangsmåden ifølge eksempel 8 fremstilles der et smørefedt under anvendelse af 0,75 mol mælkesyre I stedet for 20 parahydroxybenzosyren. I dette tilfælde er basissmørefedtet fremstillet af en 87 V.l, olie med en viskositet på 600 SUS ved 38°C i stedet for 550 SUS ved 38°C og 90 V.l. Det samlede fortykningsmiddelindhold i smørefedtet som lithiumsalte var 15,3 vægtprocent. Dråbepunktet for smørefedtet var 268°C, og smørefedtet har en penetration ved 28°C på 25 328 (332 efter 60 slag).

EKSEMPEL 10

Der fremstilles smørefedt, idet der som fortykningsmiddelsystem an-30 vendes en kombination af lithiumsalicylat, lithfum-12-hydroxysteørat og monolithiumborat. Den basisolie, der benyttes ved fremstilling af smørefedtet, er et opløsningsmiddelraffineret mid-kontinent smøreolfedestillat kendt under betegnelsen Solvent 600 Neutral med en viskositet ved 38°C på ca. 600 SUS. Methylsalicylat og 12-hydroxystearinsyre sættes til en 35 del af basisolien, og blandingen opvarmes. Efter at det er bemærket, at 12-hydroxystearinsyren er smeltet, idet temperaturen da er ca. 82-88°C, tilsættes al lithiumhydroxidet, der skulle anvendes til dannelse af de forskellige lithiumsalte, i form af en 10% vandig opløsning, hvortil der også var blevet sat borsyren, der anvendes ved fremstilling af smørefed- 16 143343 tet. Den resulterende blanding omrøres og opvarmes til en sluttempera-tur på ca. 193-199°C. Derefter tilsættes den resterende del af basisolien, og blandingen afkøies til ca. 121°C, ved hvilken temperatur en antioxidant og andre bestanddele af smørefedtet, såsom en rustinhibitor, ind-5 føres. Smørefedtet bearbejdes derefter i en kendt smørefedtmølle.

SAMMEN LIGNINGS EKSEMPEL IV

Under anvendelse af den samme fremgangsmåde som omtalt i eksempel 10 fremstilles der sammenligningssmørefedter, hvor i et tilfælde me- 10 thyfsalicylatet udelades, i et andet tilfælde udelades borsyren, og i det tredie tilfælde udelades både borsyren og methylsalicylatet.

Hver af smørefedterne (M og N) fremstillet som beskrevet i eksempel 10 og ifølge sammenligningseksempel IV blev afprøvet med hensyn til dribepunkt og ASTM penetration ved 25°C. Sammensætningen af hver 15 af disse produkter ag resultaterne af undersøgelsen er anført i nedenstående tabel VII.

TABEL VII

Smørefedt ifølge Sammenligningsopfindelsen smørefedt 20 _ _

Sammensætning, vægtprocent Μ N^ X Y Z

LiOH, HgO 4,0 1,8 2,5 2,9 1,8 12-hydroxystearinsyre 12,9 10,4 12,9 11,5 12,9

Borsyre 1,1 0,5 1,1 - 25 Methylsalicylat 2,7 0,5 - 2,5

Basisolie 78,3 84,8 82,5 81,1 85,3

Phenyl-ci-naphthylamin 1,0 1,0 1,0 1,0

NaSul, BSN - 1,0 - 1,0 30 Undersøgelsesresultater

Dråbepunkt, (°C) 260+ 260+ 225 213 207

ASTM penetration, 25°C

I kke-bearbejdet 252 275 262 217 261 60 slag 261 280 255 240 250 35 10.000 slag 293 299 291 243 277