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Description

BREVET D'INVENTION " Procédé pour la fabrication de lubrifiants pour hautes pressions ".

La présente invention concerne un procédé pour la fabrioation de lubrifiants convenant pour le graissage à de hautes pressions, à des températures élevées, et à de grandes vitesses.

Différentes substances organiques ont déjà été proposées comme additions à des lubrifiants tels que les huiles de graissage minérales et les graisses lubrifiantes,en vue de les rendre propres au graissage dans les conditions indiquées ci-dessus. Ces lubrifiants sont appelés des lubrifiants pour hautes pressions.

Jusqu'à présent l'idée a prévalu généralement que seules conviennent comme additions Il de haute pression " les substances organiques qui contiennent un halogène, du phosphore ou du soufre sous uns forme telle que les additions par elles-mêmes ou leurs produits de décomposition provoquent une réaction chimique avec les pièces métalliques à lubrifier.

Il a toutefois été découvert que la présence de ces composés sous une forme susceptible de réaction n'est pas abso-

lument essentielle et que comme additions " de haute pression " on peut employer également des substances dans lesquelles les composants en question ne se présentent pas , ou se présentent sous une forme telle qu'ils sont incapables de réagir ou pratiquement incapables de réagir, tandis qu'elles sont au moins aussi capables de réagir que les additions organiques connues.

Suivant la présente invention on ajoute aux lubrifiants minéraux des composés organiques dont les molécules contiennent au moins deux noyaux carbocycliques formés de 6 atomes , ces composés étant caractérisés en ce qu'au moins deux groupements OH ou COOH ou au moins un groupement OH et un groupement COOH sont directement liés aux noyaux de 6 atomes.

Une exception toutefois est l'addition de ces substances en présence de sels d'acides gras ou d'acides résiniques et en outre l'addition de composés du type R - x - R' - D dans lesquels R' est un groupement aromatique , R un groupement aromatique ou aliphatique, D un groupement inhibitoire (entre autres un groupement OH) et x un atome d'oxygène, de soufre, de sélénium ou de tellure.

Une autre exception est formée par des composés contenant du soufre, du sélénium ou du tellure sous une forme autre que celle d'un atome hétérô dans des systèmes cycliques.

Les substances à ajouter suivant la présente invention ne dérivent par conséquent pas leurs propriétés " de haute

pression$ d'atomes d'halogène, de phosphore ou de soufre, comme le font les additions connues, mais les groupements OH et COOH mentionnés ci-dessus.

En outre, les additions suivant la présente invention sont pratiquement non corrosives par rapport à l'acier t rem- pé, au bronze et aux matières analogues.

Les additions suivant la présente invention doivent avoir de préférence une molécule compacte. En outre ellesne sont pas volatiles ou seulement légèrement volatiles aux températures élevées et fréquemment pas solubles ou seule- ment légèrement solubles dans les lubrifiants, de sorte qu'elles doivent généralement être mises en suspension dans ceux-ci .

Si toutefois on désire fabriquer des substances solu- bles dans l'huile, ceci peut être effectué par l'introduc- tion dans la molécule de groupements favorisant la solubi- lité, tels que des groupements alcoyliques. Ces composés solubles dans l'huile peuvent être obtenus par polymérisa- tion ou condensation de composés organiques dont les molé= cules contiennent au moins deux noyaux carbopycliques for- mées de 6 atomes auxquels au moins deux groupements OH ou COOH ou au moins un groupement OH et un groupement COOH sont liés directement, en même temps que des hydrocarbures aliphatiques.

On donnera ci-dessous deux exemples de sem- blables composés. daus
Un produit soluble l'huile a été fabriqué par poly- mérisation et/ou condensation, d'abord à la température du local et ensuite sur un bain de vapeur, de 460 parties en poids d'acide salicylique et.de 1000 parties en poids d'un distillat (point d'ébullition 280-340 C) obtenu par dissocia- tion moléculaire de cire de paraffine solide dans la phase de vapeur, en présence de 500 parties en poids de AlCl3 et de 2000 parties en poids de nitrobenzne. Le produit de réac- tion a été soumis à une distillation à la vapeur, le résidu

a été repris dans la gazoline après lavage au moyen d'acide chlorhydrique dilué et la partie dissoute dans la gazoline a étéobtenue.

Un autre exemple d'une substance soluble dans l'huile suivant la présente invention est l'acide oenanthylidène- disalicylique .

Les additions contenant plus de deux groupements actifs telles que les substances à quatre groupements OH ou plus et les substances à trois groupements OH ou plus et à un groupement COOH ou plus, ont une plus grande activité.

A part les conditions ci-dessus indiquées, il n'y a pas de préférence quan à la place de ces groupements dans la molécule. In est toutefois essentiel qu'ils soient présents sous la forme libre.

Les noyaux carbocycliques peuvent être aromatiques ou hy- droaromatiques; il$ peuvent se présenter en outre condensées dans la molécule, comme c'est le cas pour le naphtalène, la tétraline , l'anthracène et le phénantrène, ou séparées l'une de l'autre comme c'est le cas pour le diphénylméthane, le dibenzyle, la phénazine, l'oxyde diphénylénique, le carbazol et les matières analogues.

Outre les noyaux carbocycliques, d'autres atomes polyvà- lents tels que l'azote et le soufre peuvent être présents dans la molécule mais seulement sous la forme d'un atome hétéro dans des systèmes cycliques.

La quantité des substances à ajouter s'élève généralement à un faible pourcentage, jusqu'à 10%.calculée d'après le poids du lubrifiant à améliorer.

Il peut être parfois désirable d'ajouter également des substances ayant un effet de stabilisation sur la suspension, telles que de petites quantités d'acides gras.

Différentes additions suivant la présente invention ont en outre un effet favorable sur le coefficient de frottement et sont mêmes plus avantageuses sous ce rapport que

poids les acides gras à moléculaire élevé habituellement employés, tels que l'acide stéarique, par suite de la conservation de leur activité sous ce rapport jusqu'à des températures plus élevées.

Exemple I.
EMI5.1

Une suspension à 4% de méthylène-ài-/3naphtol dans une huile claire vénézuélienne , lors de l'essai dans l'appareil à quatre billes (voir " Engineering " du 14 juillet 1933) ont donné une pression de soudure de 300 kg, tandis qu'avec l'huile seule la soudure se produisait sous une charge de 150 kg.

Exemple II.

Un acide oxynaphtoîque, en pourcentage égal à celui suivant l'exemple.I a donné de même une soudure pour une charge de 300 kg.

Un grand groupe d'additions entrant en considération appartient aux dérivés du diphénylméthane. Ils peuvent par exemple être obtenus par condensation de polyphénols tels que la phloroglucine, la pyrocatéchine, l'hydroquinone, le pyrogallol et la résorcine, ou de phénols carboxyliques tels que l'acide salicylique, l'acide crésotique et l'acide gallique avec des aldéhydes telles que la formaldéhyde et l'acétaldéhyde. sous ce rapport également dès mélanges de phénols viennent en considération tels que des mélanges de phénol avec du polyphénol, des mélanges de phénols et de carboxyl-phénols, etc..

Exemple III.

Trois parties en poids de résorcine et une partie en poids de solution de formol à 40% dans l'eau avec 20 parties en poids d'acide chlorhydrique 1 :5 sont laissées au repos pendant quelques heures. Il se forme un précipité qui est séparé par filtration et recristallisé dans l'alcool.

Le produit obtenu consiste en des cristaux microscopiques.

Une suspension à 4 % de ceux-ci dans l'huile claire véné- zuélienne suivant l'exemple I'a donné, lors de l'essai dans

l'appareil à quatre billes une pression de soudure de 400 kg.

Exemple IV
180 gr. d'acide salicylique sont chauffés dans un bain de vapeur pendant 40 heures avec 90 gr. d'une solution à 30% de formol et 640 cc de HCl concentré. Il en résulte que l'acide salicylique cristallin est transformé en une pou- dre sableuse contenant de l'acide méthylène-disalicylique.

Cette poudre est lavée de façon à être exempte d'acide,au moyen d'eau, reprise dans de l'ammoniaque diluée et,après filtration, précipitée par de l'acide sulfurique dilué.

Une suspension à 4% de cette matière dans l'huile claire vénézuélienne suivant l'exemple I a donné une sou- dure seulement pour une charge de 600 kg.

Exemple V.

De l'acide méthylène-digallique obtenu à partir d'aci- de gallique et de formaldéhyde d'une manière analogue à l'acide méthylène-disalicylique suivant l'exemple II, en sus- pension à 4 % dans l'huile claire vénézuélienne, a donné une de soudure pour une charge 500 kg.

Un autre grand groupe d'additions venant en considéra- tion appartient au groupe de l'aurine des dérivés du tri- phényl-méthane qui peuvent être obtenus par exemple par con- densation de phénols ou de ){ carboxyl-phénols au moyen d'a- cide oxalique en présence d'un agent de condensation (H2SO4, ZnCl2 et des matières analogues).

Exemple VI.

De l'aurine en suspension à 4%, a porté la pression de soudure de l'huile claire vénézuélienne de 150 kg à 400 kg.

Exemple VII.

De l'acide aurine-tricarbonique préparé à partir de l'acide salicylique et d'acide oxalique a porté la pression de soudure, en concentration égale, à 500.

Exemple VIII.

De la résaurine préparée à partir de résorcine et d'a-

oide oxalique a porté la pression de soudure, en concentra- tion égale, à 600.

Un autre grand groupe d'additions appartient au groupe des colorants azolques à base de benzidine diazotée. Ces additions comprennent des produits d'une volatilité excessive- ment faible et de grande stabilité thermique.

Exemple IX.

Un produit obtenu à partir de benzidine diazotée par cou- plage avec du phénol à porté la pression de soudure de l'huile claire vénézuélienne mentionnée de 150 à 300 kg.

ExempleX.

Un produit obtenu à partir de benzidine diazotée par coupla- ge avec de la résorcine, a porté la pression de soudure de 150 à 600.

Exemple XI.

Un produit obtenu à partir de benzidine diazotée par coupla- ge avec l'acide salicylique a porté la pression de soudure de 150 à 500.

REVENDICATIONS.

Un procédé pour la fabrication de lubrifiants pour hautes pressions,des composés contenant des groupements organiques hy- droxyliques et/ou carboxyliques avec deux ou plusieurs noyaux carbocycliques formées de 6 atomes étant ajoutés à des lubri- fiants minéraux en l'absence de sels d'acides gras ou d'acides résiniques,caractérisé en ce qu'au moins deux groupements OH ou.

COOH,ou au moins un groupement COOH et un groupement OH sont di- rectement liés aux noyaux de 6 atomes,toutefois à l'exception 1. des composés contenant du soufre,du sélénium ou du tellure sous une forme autre qu'un aome hétéro dans des systèmes cycly- ques, 2. des composés du type R x R' - D dans lesquels R' est un groupement aromatique et R un groupement aromatique ou un groupement aliphatique, D un groupement OH et x un atome d'oxy- gène,de soufre,de sélénium ou de tellure.

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Claims

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