Начало всех мультиков -
Патент США 1,998,350
Запатентовано 16 апреля 1935 г.
ОРГАН ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ США
1,998,350
СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ
Карл Вульф, Людвигсхафен-на-Рейне,
Фридрих Молл, Мангейм, и
Вильгельм Бройерс, Людвигсхафен-на-Рейне, Германия, правопреемники
I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft, Франкфурт-на-Майне, Германия.
Заявка от 17 августа 1931 г., серийный номер 557,728. В Германии – 26 августа 1930 г.
8 пунктов формулы изобретения. (Класс 87-9)
Настоящее изобретение относится к улучшенным смазочным маслам и способу улучшения смазочных масел.
Мы обнаружили, что свойства смазочных масел значительно улучшаются простым способом путем растворения в них углеводородов с высокой молекулярной массой более 800 и предпочтительно более 2000, измеренной по вискозиметрическому методу Штаудингера. Эти углеводороды выбираются из числа полимеризационных продуктов ненасыщенных углеводородов, способных образовывать полимерные гомологические ряды, а также продуктов, получаемых из них путем гидрирования, изомеризации, а также изомеризации и гидрирования. При нагревании до температуры 200°C в течение 5 минут, как в чистом виде, так и в растворе в углеводородном масле, они не подвергаются заметному разложению. Полимерные гомологические соединения, согласно определению, предложенному Штаудингером в
«Zeitschrift für angewandte Chemie», том 42 (1929), стр. 69, — это те, которые образуются путем полимеризации одной и той же элементарной молекулы и отличаются друг от друга только степенью полимеризации, но в остальном имеют одинаковую молекулярную структуру.
Примерами подходящих углеводородов указанного типа являются полимеризованный стирол, гидрированный полимеризованный стирол, полимеризованный инден, гидрированный каучук или гидрированные полимеризованные диолефины, такие как гидрированный полимеризованный бутадиен или изопрен, или циклокаучук, или гидрированный циклокаучук (см. Chemical Review, том 7 (1930), стр. 120, H. L. Fischer «Химия каучука»). Гидрированные продукты полимеризации диолефинов и гидрированный циклокаучук могут быть получены путем гидрирования продуктов полимеризации диолефинов или циклокаучука соответственно, в условиях, аналогичных тем, которые применяются при гидрировании каучука.
Верхний предел количества добавляемых присадок зависит от их природы. Так, до 30 процентов гидрированного каучука можно добавлять с очень хорошими результатами. Гидрированные полимеризованные стиролы определенной степени полимеризации добавляются в количестве вдвое большем, чем полимеризованные стиролы той же степени полимеризации, для получения такой же степени вязкости. Добавление больших количеств обычно приводит к слишком высокой вязкости для практического применения. Эти верхние пределы приведены лишь для иллюстрации относительного действия продуктов с разной степенью полимеризации. В случаях, когда степень полимеризации ниже, могут применяться более высокие пределы, тогда как при большей степени полимеризации количество добавляемых продуктов уменьшается. Количество указанных присадок в большинстве случаев будет превышать 0,5, а часто и 1 процент.
Указанные высокомолекулярные углеводороды обычно содержатся в смазочных маслах, улучшенных в соответствии с настоящим изобретением, в коллоидном растворенном состоянии. Так, при добавлении 2 процентов твердого полимеризованного стирола (который может быть получен, например, путем полимеризации при нагревании в течение нескольких часов до 100°C или путем полимеризации при обычной температуре эмульсии стирола с использованием или без использования ускорителей полимеризации, таких как пероксид водорода, бензоилпероксид и т. п.), который сам по себе не обладает свойствами смазочного масла, к смазочному маслу с абсолютной вязкостью 0,1, получается масло с абсолютной вязкостью около 0,5. Температурно-вискозиметрическая кривая этого коллоидного раствора является плоской и полностью соответствует кривой жирного масла. Этот факт тем более удивителен, что до сих пор в случае коллоидных растворов всегда наблюдалось значительное изменение вязкости с температурой.
Полученные смазочные масла очень устойчивы к нагреву и воздействию воздуха. Например, число коксования не увеличивается. Также не происходит осмоления или разложения при длительном нагревании масел.
Вместо добавления указанных высокомолекулярных углеводородов в чистом виде, к маслам можно добавлять простые полимеризуемые углеводороды, например, мономерные углеводороды, из которых получены указанные высокомолекулярные углеводороды, в частности стирол и инден, а затем полимеризовать их нагреванием, при необходимости с добавлением ускорителей полимеризации, увеличивая таким образом вязкость. Полимеризация указанных мономерных углеводородов в растворе смазочных масел осуществляется способом и в условиях, весьма схожих с теми, что применяются для известной полимеризации в других растворителях, таких как бензол или толуол.
Если желательно ввести гидрированные высокомолекулярные углеводороды, например, когда конечный продукт должен обладать большой стойкостью к повышенным температурам, например 300°C, это можно осуществить путем добавления высокомолекулярных углеводородов и их последующего гидрирования. Если исходные смазочные масла содержат серу, предпочтительно либо обессерить их перед гидрированием, либо использовать в качестве катализаторов гидрирования те, которые устойчивы к отравлению серой. Альтернативным методом достижения этого результата является добавление к смазочным маслам вышеупомянутых полимеризуемых углеводородов и одновременная их полимеризация и гидрирование.
Следующие примеры дополнительно иллюстрируют сущность данного изобретения, однако изобретение не ограничивается этими примерами.
Примеры
Пример 1
1, 2 и 4,5 процента полимеризованного стирола, полученного полимеризацией при 100°C, и 1 и 2 процента полимеризованного стирола, полученного полимеризацией его эмульсии, добавляются к разным порциям смазочного масла, полученного алкилированием нафталина низшими олефинами при повышенном давлении и температуре. В следующей таблице показана абсолютная вязкость (η) при различных температурах (в градусах Цельсия) указанного масла с добавками и без них:
| η при 20°C | η при 40°C | η при 60°C |
| Смазочное масло без добавки | 0,116 | 0,055 | 0,032 |
| Смазочное масло с добавкой полистирола (полимеризованного при нагревании) | | | |
| 1 процент | 0,192 | 0,091 | 0,053 |
| 2 процента | 0,303 | 0,187 | 0,105 |
| 4,5 процента | 1,160 | 0,514 | 0,280 |
| (полимеризованного в эмульсии) | | | |
| 1 процент | 0,217 | 0,103 | 0,060 |
| 2 процента | 0,469 | 0,217 | 0,124 |
Пример 2
4 процента гидрированного полимеризованного стирола, полученного полимеризацией стирола при 100°C и последующим гидрированием, добавляют к товарному веретенному маслу. В следующей таблице показана вязкость (η) масла с добавкой и без нее при различных температурах (в градусах Цельсия):
| η при 20°C | η при 40°C | η при 60°C |
| Веретенное масло без добавки | 0,922 | 0,303 | 0,150 |
| Веретенное масло с добавкой 4% гидрированного полистирола | 2,85 | 1,38 | 0,85 |
Пример 3
100 весовых частей нафтенового смазочного масла и 3 части мономерного стирола нагревают в течение 20 часов при 150°C. Вязкость масла увеличивается аналогично тому, как описано в Примере 1.
Пример 4
Гидрированный каучук (полученный каталитическим гидрированием натурального каучука, растворенного в циклогексане, с помощью никелевого катализатора до прекращения поглощения водорода) добавляют к веретенному маслу в количестве 2 и 5 процентов. Влияние добавки на вязкость (η) веретенного масла при различных температурах (в градусах Цельсия) показано в следующей таблице:
| η при 40°C | η при 60°C | η при 80°C |
| Веретенное масло без добавки | 0,142 | 0,068 | 0,039 |
| Веретенное масло с добавкой гидрированного каучука | | | |
| 2 процента | 0,332 | 0,153 | 0,095 |
| 5 процентов | 0,572 | 0,253 | 0,155 |
Пример 5
Гидрированный продукт полимеризации бутадиена добавляют в количестве 2 и 5 процентов к синтетическому нафталиновому маслу, кипящему в диапазоне от 300° до 350°C, полученному алкилированием нафталина в присутствии хлорида алюминия. Вязкость (η) масла с добавками и без них при различных температурах (в градусах Цельсия) показана в следующей таблице:
| η при 40°C | η при 60°C | η при 80°C |
| Нафталиновое масло без добавки | 0,406 | 0,17 | 0,079 |
| Нафталиновое масло с добавкой гидрированного продукта полимеризации бутадиена | | | |
| 2 процента | 0,802 | 0,264 | 0,136 |
| 5 процентов | 1,47 | 0,50 | 0,258 |
Пример 6
1 часть гидрированного полимеризованного стирола растворяют при 60°C в товарном смазочном масле для газовых двигателей. Влияние добавки на вязкость, определенную в градусах Энглера в аппарате Фогеля-Оссага, показано в следующей таблице, где значения в столбце V.I. обозначают индекс вязкости, как определено Дином и Дэвисом в "Chemical and Metallurgical Engineering", том 36 (1929), стр. 618-619:
| Градусы Энглера при 38°C | Градусы Энглера при 50°C | Градусы Энглера при 98°C | V.I. |
| Смазочное масло без добавки | 19,71 | 9,61 | 1,93 | 36 |
| Смазочное масло с добавкой 1% гидрированного полистирола | 22,26 | 10,42 | 2,10 | 60 |
При нагревании этих продуктов в течение 3 минут до 300°C соответствующие значения были:
| Градусы Энглера при 38°C | Градусы Энглера при 50°C | Градусы Энглера при 98°C | V.I. |
| Смазочное масло без добавки | 18,70 | 8,01 | 1,89 | 37 |
| Смазочное масло с добавкой 1% гидрированного полистирола | 22,28 | 10,78 | 2,18 | 73 |
Пример 7
1 часть гидрированного каучука растворяют при 60°C в том же смазочном масле, которое использовалось в Примере 6. Влияние добавки на вязкость, определенную в градусах Энглера в аппарате Фогеля-Оссага, показано в следующей таблице, демонстрирующей свойства улучшенного таким образом смазочного масла:
| Градусы Энглера при 38°C | Градусы Энглера при 50°C | Градусы Энглера при 98°C | V.I. |
| 31,07 | 15,88 | 2,56 | 83 |
При нагревании указанного улучшенного смазочного масла в течение 3 минут до 300°C соответствующие значения были:
| Градусы Энглера при 38°C | Градусы Энглера при 50°C | Градусы Энглера при 98°C | V.I. |
| 29,18 | 13,47 | 2,32 | 60,5 |
Формула изобретения
Что мы заявляем:
- Композиция, содержащая смазочное масло и добавку не менее 0,5 процента по весу полимеризованного стирола.
- Композиция, содержащая смазочное масло и добавку не менее 0,5 процента по весу гидрированного каучука.
- Композиция, содержащая смазочное масло и добавку не менее 0,5 процента по весу гидрированного полимеризованного диолефина.
- Композиция, содержащая смазочное масло и добавку не менее 5 процентов по весу углеводорода с молекулярной массой более 800, который выбирается из группы, состоящей из продуктов полимеризации ненасыщенных углеводородов, способных образовывать полимерные гомологические ряды, и продуктов, получаемых из них путем гидрирования, изомеризации, а также изомеризации и гидрирования, которые не подвергаются заметному разложению при нагревании до 200°C в течение примерно пяти минут.
- Композиция, содержащая смазочное масло и улучшающее вязкость количество растворимого в нем углеводорода с молекулярной массой более 800, который не подвергается заметному разложению при нагревании до 200°C в течение примерно пяти минут, и выбран из класса, состоящего из полимеризованных углеводородов полимерного гомологического ряда, имеющих алифатическую или циклоалифатическую ненасыщенную группу, и продуктов гидрирования и изомеризации таких полимеризованных углеводородов.
- Композиция, содержащая смазочное масло и улучшающее вязкость количество растворимого в нем углеводорода с молекулярной массой более 800, который не подвергается заметному разложению при нагревании до 200°C в течение примерно пяти минут, и выбран из класса, состоящего из продуктов полимеризации ненасыщенных углеводородов, способных образовывать полимерный гомологический ряд, продуктов гидрирования указанных продуктов полимеризации, гидрированных полимеризованных диолефинов, гидрированного каучука, циклокаучука и гидрированного циклокаучука.
- Композиция, содержащая смазочное масло и не менее 0,05 процента по весу гидрированного углеводородного полимера полимерного гомологического ряда с молекулярной массой не менее 800, который не подвергается заметному разложению при нагревании до 200°C в течение примерно пяти минут.
- Композиция, как определено в пункте 5, в которой углеводород, добавленный к смазочному маслу в количестве, улучшающем вязкость, является алифатическим углеводородом.
КАРЛ ВУЛЬФ.
ФРИДРИХ МОЛЛ.
ВИЛЬГЕЛЬМ БРОЙЕРС.
oil-glup.ru
но они, правда, были не очень.
