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Il Lubrifiants "
La présente invention est relative à la fabrication de lubrifiants, plus particulièrement de lubrifiants con- tenant une base de lubrifiant telle que l'huile minérale, ou autres huiles équivalentes, bien connues des spécia- listes, et un savon de lithium qui, suivant la forme pré- férée de réalisation de l'invention est un savon de li- thium de l'acide 12-hydroxy stéarique ou un savon de li- thium d'huile de ricin hydrogénée.
On a déjà proposé de fabriquer des lubrifiants contenant des savons de lithium, des acides gras, par exemple du stéarate ou de l'oléate de lithium. Toutefois, pendant la fabrication de ces graisses, on a éprouvé des difficultés à avoir des lots successifs de graisse
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ayant les mêmes caractéristiques uniformes. Par exemple dans la fabrication d'une graisse contenant du stéarste de lithium, une opération peut donner une graisse relati- vement dure et la suivante une graisse beaucoup rlus molle .
On a constaté , selon l'invention, que l'on peut remédier aux di@@icultés de ce genre lorsque l'on fait la graisse avec un savon de lithium d'un acide hydroxystéa- rique ou d'un acide polyhydroxystéarique . Des mélanges de ces savons de lithium peuvent également être utilisés, selon l'invention. En conséqvence, celle-ci est relative à une graisse lubrifiante contenant une base lubrifiante formant une graisse et un savon de lithium d'un ou de plusieurs acides hydroxy ou polyhydroxy stéariques, en quantité augmentant l'aptitude de cette graisse à mainte- nir sa consistance lorsqu'elle est travaillée mécanique- ment. De préférence, on utilise un savon de lithium de l'acide 12-hydroxy stéarique ou un savon de lithium d'huile de ricin hydrogénée .
En général, on peut dire que, lorsque l'on fait des graisses avec des savons d.e lithium du genre ci-dessus, les raisses résultantes ont des caractéristiques plus uniformes.
On a également découvert, selon l'invention, qu'une graisse contenant un savon de lithium d'un acide hydroxy stéarisue et, en particulier, le savon au lithium de l'acide 12-hydroxy stéarique ou le savon au lithium d'huile de ricin hydrogénée présente une stabilité méca- nique excessivement élevée . Après traitement mécanique, les graisses contenant des savons au lithium du genre ci- dessus ont une plus grande consistance que les graisses travaillées de la même façon qui contiennent du stéarate ou de l'oléate de lithium ou d'autres sels de lithium
1
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d'acides gras.
En d'autres termes, les graisses conte- nant le savon au lithium de l'acide hydroxy stéarique et en particulier le savon au lithium de l'acide 12-hydroxy stéarique ou le savon au lithium de l'huile de ricin hydrogénée gardent leur consistance pendant de longues périodes de traitement mécanique, tandis que des graisses analogues contenant un savon au lithium de l'acide stéari- que ou de l'acide oléique ou d'acides gras analogues se détériorent lors d'un traitement mécanique . Un champ dans lequel les graisses selon la présente invention ont donné d'excellents résultats est le graissage de paliers à billes dans lequel il faut un graissage qui ne coule pas du palier du fait de changement de consistan- ce résultant d'un traitement mécanique .
On a également découvert, selon l'invention, que si l'on fait sur'.place un savon au lithium de l'acide hydroxy stéarique et en particulier de l'acide 12-hydroxy stéarique et un savon au lithium de l'huile de ricin hydrogénée, dans une graisse, en chauffant une base lu- brifiante, par exemple de l'huile minérale, de l'huile végétale ou de l'huile animale ou un mélange de ces huiles, ou des huiles analogues bien connues des spécia- listes, et que l'on effectue le chauffage à une tempé- rature supérieure au point de fusion de la graisse,par exemple à 218 , on obtient une graisse plus ferme et plus stable si l'on agite la graisse pendant le temps où elle se refroidit d'un état fluide à un état solide ou semi-solide.
Une graisse préparée de la façon ci- dessus indiquée et que l'on agite pendant le temps où elle se refroidit a moins tendance à laisser suinter de l'huile. En conséquence, suivant la forme de réalisation préférée de la présente invention, on agite la graisse fluide pendant le temps où elle se refroidit de l'état li- @
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quide à l'état solide ou semi-solide. Plus particulière- ment, on obtient une graisse plus ferme si on l'agite nendant qu'elle se refroidit à partir de l'état fluide, c'est-à-dire depuis une température supérieure au noint de fusion de la graisse, à environ 135 ou au voisinage de 93 .
On fera remarquer qu'il est excessivement difficile d'obtenir une graisse uniforme ayant une bonne texture lorsque l'on agite pendant son refroidissement une grais- se au stéarate de lithium. Lorsqu'une graisse au stéarate de lithium se solidifie elle se met dans un état très rigide et si on essaie de l'agiter, elle devient fi- la.nte et se sépare en morceaux de graisse de très mauvaise qualité.
Dans la forme préférée de réalisation @e la pré- sente invention, on chauffe les graisses contenant le savon au lithium de l'acide hydroxy stéarioue et, de préférence, le savon au lithium de l'acide 12-hydroxy stéarioue, au cours de la fabrication jusqu'à une tempé- rature pour laquelle la graisse se déshydrate sensible- ment, c'est-à-dire que la graisse contient moins de 0,025 à 0,5 % et de préférence moins de 0,025 d'eau. Si l'on chauffe les graisses préparées comme indiqué ci- dessus, au-dessus de 205 et en général entre 205 et 215 , pratiquement toute l'eau présente est expulsée et la graisse est alors sensiblement déshydratée . Si l'on chauffe la graisse à des températures inférieures à 205 , il reste des quantités variables d'eau.
On a également établi que des graisses contenant les savons au lithium de l'acide hydroxy stéarique et en particulier de l'acide 12-hydroxy stéarioue et les graisses contenant le savon au lithium de l'huile de ricin hydrogénée, telles qu'elles sont obtenues primiti- vement, ont l'aspect assez grenu ou de café moulu, mais
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que l'on peut convertir cette graisse pour lui donner une texture analogue à du beurre en broyant la graisse par un procédé de broyage approprié mais de préférence sui- vant le proéédé indiqué dans le brevet américain n 2.257.945.
On a également découvert que des graisses contenant un savon au lithium, obtenu en faisant réagir un composé de lithium avec un acide gras d'huile de ricin hydro- génée, résiste mieux à l'oxydation à l'aide de phenylène- diamine, et en particulier, de métaphenylènediamine que lorsque la graisse est faite avec un savon au lithium obtenu en faisant réagir un composé de lithium avec de l'huile de ricin hydrogénée ou un ou des glyceryl rici- noléates hydrogénés ou du glycéryl 12-hydroxy stéarate ou stéarates. Lorsque l'on fait réagir le composé de lithium avec ces derniers composés, il se forme une petite quantité de glycérine et la différence dans l'ac- tion de l'anti-oxydant est probablement due à la présence de la glycérine.
Suivant une forme de réalisation , la présente in- vention vise à la fabrication d'une graisse contenant plusieurs savons, l'un d'eux étant un savon au li- thium de l'acide hydroxy-stéarique et, en particulier, un savon au lithium de l'acide 12-hydroxy stéarique ou un savon au lithium d'huile de ricin hydrogénée . Plus particulièrement, la graisse peut contenir en outre du savon au lithium indiqué ici, un savon au sodium d'un acide gras supérieur, par exemple un stéarate ou un oléate de sodium, ou un savon au calcium d'un acide gras supé- rieur ou un savon au lithium d'un acide gras supérieur.
Dans la fabrication de graisses selon l'invention, on peut utiliser n'importe quelle huile de ricin sen- siblement complètement hydrogénée ou des acides gras d'huile de ricin hydrogénée, ces derniers étant obtenus( \;
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par séparation d'huile de ricin hydrogénée.
On a obtenu d'excellents résultats en utilisant de l'huile de ricin hydrogénée et des acides gras d'huile de ricin hydrogénée ayant les propriétés indiquées dans les tableaux sui- vants :
Tableau 1
EMI6.1
<tb> Huile <SEP> de <SEP> ricin <SEP> Acide <SEP> gras
<tb>
<tb> hydrogénée <SEP> d'huile <SEP> de
<tb>
<tb> ricin <SEP> hydrogé-
<tb>
<tb> née
<tb>
<tb>
<tb> Pourcentage <SEP> d'acides <SEP> Gras
<tb>
<tb> libres <SEP> 1,4 <SEP> 88
<tb>
<tb>
<tb> Valeur <SEP> de <SEP> sápenification <SEP> 181 <SEP> 186
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Indice <SEP> d'iode <SEP> 2,7 <SEP> 4,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Titre <SEP> 74,2 <SEP> 69
<tb>
Lorsque l'on fait le savon au lithium à partir d'huile de ricin hydrogénée ou de l'acide gras de l'huile de ricin hydrogénée indiquée ci-dessus ,
on -oeuf utiliser n'imnorte quel compose de lithium approprié, notamment l'hydroxyde de lithium, le carbonate de lithium, l'oxyde de lithium, etc..
De préférence, par suite de la facilité de fabri- cation, le composé au lithium utilisé est le mono-hydrate de lithium qui contient de 53 à 55 % d'hydroxy de de li- thium. L'hydroxyde de lithium (contenant 99 @ Li@H) a éga- lement donné des résultats satisfaisants, mais il est plus coûteux que le mono-hydrate de lithium.
On peut faire comme suit une graisse contenant le savon au lithium de l'huile de ricin hydrogénée. On mélange 370 g d'huile de ricin hydrogénée du genre indiqué ci-dessus, avec 370 g d'huile de paraffine neutre et on chauffe approximativement à 90 dans une petite chaudière. On dissout ensuite 60 gd'hydroxyde de lithium (53 à 55 % LiOH) dans environ 700 g d'eau et on l'ajoute au mélange contenu dans la chaudière . La réaction commen- ce immédiatement et on continue à chauffer jusqu @à ce que
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la graisse soit presque sèche .
On ajoute alors lentement 790 g d'huile de paraffine 200,350 g d'huile @oastal 2000 et 720 g d'huile de graissage moyenne 120, pendant une période d'une heure pendant que l'on chauffe le mélange de la réaction d'environ 120 jusqu'à 190 . On porte alors la température du mélange de réaction à environ 220 , température à laquelle la masse est fluide. On arrête alors le chauffage et de préférence on agite la graisse pendant la période où elle se solidifie . Il n'est pas obligatoire d'agiter la graisse pendant le refroidissement, mais cela est bien préférable car cela donne une graisse plus ferme et plus uniforme ayant moins tendance à laisser suinter l'huile que si l'on n'a pas agité.On laisse refroidir la graisse jusqu'à environ 135 et on la verse alors dans une cuvette en métal où on la laisse refroidir à température ambiante.
Si l'on agite la graisse dans la chaudière à une température suffisamment basse, on peut la verser directement dans des récipients servant à l'expédier, Toutefois, il est préférable de verser la graisse dans des cuvettes de refroidissement et ensuite, lorsqu'elle est froide, de la broyer et de la filtrer suivant le procédé décrit dans le brevet américain précité, En général, on remplit les cuvettes à une hauteur d'environ 8 cm.
Lorsque la masse, fabriquée de façon indiquée, est versée dans une cuvette en couches de 8 cm, la graisse se refroidit à température ambiante en environ 6 à 10 heures.
Il est bon de régler la vitesse de refroidissement de la graisse jusqu'à 135 . Toutefois, une fois que la graisse a été agitée à une température descendant d'au-dessus 135 jusqu'en dessous de ce chiffre, la vitesse de refroidissement n'est pas de grande importance . Toutefois, si l'on continue à agiter la graisse depuis environ 120 jusqu'à environ 105 , on obtient une graisse plus ferme.
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EMI8.1
Le tableau ci-dessous Montre l'effet de l'a;..j¯ia.- si¯on rendant le sur 1.:; Y.én±tréi:-,j.Jr: ie la [r2i5S8 tr2vaile; .
TAPLEAV II
EMI8.2
<tb> Fiasse <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5
<tb>
<tb> Température
<tb>
EMI8.3
Pénétration 2il µ 15n 120 9t Í ,0
EMI8.4
<tb> travaillée
<tb>
<tb> pénétration
<tb>
EMI8.5
VWÜUP8 zij 167 181 ICI 1S5
EMI8.6
<tb> A. <SEP> S.T.E.
<tb>
Oa a obtenu de la façon suivante les résultats indiques dans le tableau II. On a fondu à 219 un grand échantillon de la graisse faite comme indiqué plus haut . On a fait couler une partie de ce grand échantillon à 215 pendant qu'il était encore liquide . Cette graisse, désignée par 1 dans le tableau II, n'a pas été agitée et avait une pénétration travaillée de 210. On a agité une autre partie de. la graisse qui avait été faite à 219 en réduisant la température jusqu'à 150 . Cette graisse qui est le n 2 s'est solidifiée à 195 et on l'a versée à.
150 pour'la faire refroidir davantage sans autre agita- tion. Cette graisse n 2 avait une pénétration travaillée de 187. La partie n 3 de la graisse fabriquée comme in- diqué plus haut a été agitée en refroidissant jusqu'à 120 et on l'a versée pour continuer à refroidir sans autre agitation . Cette graisse n 3 avait une pénétration travaillée de 181. La partie n 4 de la graisse, préparée comme indiqué ci-dessus et échauffée jusqu'à 219 , a été agitée jusqu'à 94 et on l'a versée pour la faire refroi- dir . Elle avait une pénétration travaillée de 181.
Un cin- quième échantillon .de la graisse, fabriquée comme indi- qué plus haut, qui avait été chauffé jusqu'à 219 , a été agité en refroidissant jusqu'à 66 , puis on l'a versé.
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Cette graisse n 5 avait une pénétration travaillée de 185.
Toutes les graisses ci-dessus ont été refroidies jusqu'à température ambiante, c'est-à-dire au voisinage de 21 et on a déterminé la pénétration travaillée A.S.T.M.
Il est clair, en examinant les chiffres du tableau II, que la graisse qui a été versée à 215 , sans aucune agitation, était considérablement plus molle que la graisse qui avait été agitée alors que chacune des parties de cette graisse se refroidissait depuis 219 On voit en outre qu'à 120 ou au voisinage de ce chiffre, il se pro- duit un changement critique car l'agitation au delà de 93 jusqu'à 105 donne une augmentation dans la pénétration travaillée de la graisse, quoique cette pénétration dans le cas d'une graisse qui a été agitée et refroidie jusqu'à 66 soit notablement inférieure à celle d'une graisse re- froidie depuis 215 sans agitation.
On peut essayer conformément à 1' "essai Roll", qui est maintenant utilisé par;plusieurs grandes Sociétés de 'fabrication de graisses, la consistance de graisses obtenues suivant la présente invention et consistant en un savon au lithium d'un hydroxy acide gras et en parti- culier un'savon au lithium d'acide hydroxy-stéarique,plus spécialement d'acide 12-hydroxy stéarique ou un savon au lithium d'huile de ricin hydrogénée . L'appareil dans lequel l'essai est fait consiste en un cylindre creux horizontal de 9 cm de diamètre, 18 cm de long dans le- quel on a placé un cylindre plein en acier de 7 cm de dia- mètre et de 18 cm de long, pesant environ. 5 kg. Sur le cylindre, primitivement frmé à une extrémité, on a mis un chapeau après avoir mis'la graisse dans le cylindre.
Il y a suffisamment de jeu pour que le cylindre en acier plein roule librement à l'intérieur de l'autre cylindre qui tourne à 160 tours/min. Le cylindre plein tourne par
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contact avec la paroi du cylindrecreux. Dans un appa-
EMI10.1
rei.l de ce ":enre, on >"eut léluinor une grande quantité de graisse pendant un ten'os donne et essayer ss consi0- tance de lnani6re à obtenir le degré de stabilité mécani- que d,* la graisse. Le cylindre ',Jlus petit 1a:"ine, travail- le et mastique intin811ni: la graiscc .
A intervalles donnés, on i? r .t; 1¯ r ; . ];0, :T i:o,,',e ,01: e::;"é,i,. ra consistance et on la remet dans l'a pareil pour conticuar à travailler. La consistance de la graisse est déterminée à l'aide d'un petit cône spécial fixé au pénétro- mètre régulier A.S.T.E. On utilise, en combinaison avec l'essai, une petite cuvette.
La pénétration obtenue avec
EMI10.2
cet appareil est appelé ici !!microrénétationT1 que 1 on peut relier si on le désireavec la pénétration régulière A.S.T.E. à l'aide d'une courba préalablement déterminée.
EMI10.3
Les essais de "Micropénétration" ont été faits sur une graisse fabriquée selon la présente invention et contenant 18,5 @ de savon au lithiun d'huile de ricin hydrogénée et on a effectué des essais analogues sur une graisse contenant une quantité analogue de savon au stéarate de lithium et une quantité analogue de savon à l'cléate de lithium . Dans tous des essais,la base sa- von a été incorporée dans une huile de viscosité 500.
Le tableau ci-dessous montre les résultats donnés par l'essai "Roll" fait dans l'appareil ci-dessus indi- qué :
TABLEAU III
Micro pénétration
EMI10.4
<tb> Graisse <SEP> contenant <SEP> Savon <SEP> au <SEP> lithium <SEP> Savon <SEP> au <SEP> li- <SEP> Savon
<tb>
<tb> d'huile <SEP> de <SEP> ricin <SEP> thium <SEP> d'aci- <SEP> au <SEP> li-
<tb>
<tb>
<tb> hydrogénée <SEP> de <SEP> stéarique <SEP> thium
<tb>
<tb>
<tb> d'acide
<tb>
<tb>
<tb> oléique
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pénétration <SEP> travaillée
<tb>
<tb>
<tb> A.S.T.M.
<SEP> 174 <SEP> 175 <SEP> 228
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Avant <SEP> laminage <SEP> 43 <SEP> 46 <SEP> 48
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> heures <SEP> de <SEP> laminage <SEP> 50 <SEP> 70 <SEP> 184
<tb>
EMI10.5
4 TT TT TT - - 55 90 20W d
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EMI11.1
<tb> 8 <SEP> heures <SEP> de <SEP> laminage <SEP> 64 <SEP> 99 <SEP> trop <SEP> molle
<tb>
EMI11.2
16 n rr fi 69 115 rr rr
EMI11.3
<tb> 26 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 70 <SEP> 123 <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> 32 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 70 <SEP> 123 <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb>
<tb> 40 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 70 <SEP> 123 <SEP> " <SEP> "
<tb>
Les résultats donnés dans le tableau III indiquent clairement qu'une graisse faite avec un savon au li- thium d'huile de ricin hydrogénée ne peut pas s'en aller en morceaux ou perdre sa consistance,
dans la mesure où une graisse analogue se brise, lorsque cette graisse contient du stéarate du de l'oléate de lithium.
Cette aptitude à conserver sa consistance est une qualité très intéressante pour une graisse.
On obtient des résultats analogues lorsque la graisse contient un savon au lithium de l'acide 12-hydroxy- stéarique obtenu à partir d'huile de ricin hydrogénée ou d'acides gras d'huile de ricin hydrogénée ou à partir d'une autre matière première, étant donné que l'acide 12-hydroxy-stéarique peut être obtenu à partir d'autres matières premières.
Lorsque l'on fait une huile de graissage contenant plusieurs savons dont l'un est un savon au lithium d'un hydroxy-acide gras non saturé ou d'un acide hydroxy-stéa- rique ou d'un acide 12-hydro-stéarique ou d'un savon au lithium d'huile de ricin hydrogénée ou d'un savon au lithium d'acides gras d'huile de ricin hydrogénée ou d'un mélange de corps de ce genre, on peut également incorporer à la graisse, pendant sa fabrication, un sa- von qui n'est pas au lithium mais qui peut être un sayon d'un métal ou d'un métalloïde ou un savon fait en saponi- fiant des ingrédients formant un savon avec un composé organique, par exemple des éthanolamines et corps analo- gues .
Toutefois, il est préférable de faire une graisse contenant du savon au lithium et ensuite de faire
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une graisse contenant un savon cui n'est pas au lithium, puis de mélanger les graisses à froid, car ceci tend à donner une raisse plus uniforme . On va donner ci-des- sous des exemples de grsisses contenant plusieurs sa- vons, l'un d'eux étant un savon En) lithium d'huile de ri- cin hydroqénée:
Exemple 1 - 80 @ de graisse au savon au lithium d'huile de ricin hy- drogénée 20 % de graisse de savon au sodium Point de fusion 175 C Pénétration travaillée A.S.T.H. 253 Essai de laminage de 4 heures 99 La teneur totale en savon de la graisse était de 14,1 %.
Exemple 2 - 90 :: de graisse de savon au lithium .:' huile de ricin hy- drogénée 10 % de graisse de savon au calcium Point de fusion 154 C Pénétration travaillée A.S.T.M. 283 Essai de laminage de 4 heures 91 La teneur totale an savon de la graisse était de 15 %.
Exemple 3 - 80 % de graisse de savon au lithium d'huile de ricin hydro- génée 20 '% de graisse de savon au calcium Point de fusion 130 Pénétration travaillée A.S.T.K. 278 Essai de laminage de 4 heures 100 La teneur totale en- savon de la graisse était de 14,8 %
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Exemple 4 - 60 % de graisse de savon au lithium d'huile de ricin hydro- génée 40 % de graisse de savon au calcium Point de fusion 115 Pénétration travaillée A.S.T.M. 308 Essai de laminage de 4 heures 103 La teneur totale en savon de la graisse était de 14,5 %.
Exemple' 5 - 90 % de graisse de savon au lithium d'huile de ricin hy- drogénée 10 % de graisse de savon d'aluminium Point de fusion 195 Pénétration travaillée A.S.T.M. 300 Essai de laminagede 4 heures 99 La teneur totale était de 14,2 %
Exemple 6 - ,80 % de graisse de savon au lithium d'huile de ricin hydrogénée 20 % de graisse de savon d'aluminium Point de fusion 127 Pénétration travaillée A.S.T.M. 298 Essai de laminage de 4 heures 107 La teneur totale était de 13,3 %
Exemple 7 - 60 % de graisse de savon au lithium d'huile de ricin hy- drogénée 40 % de graisse de savon d'aluminium Point de fusion 1190 Pénétration travaillée A.S.T.M.
345 Essai de laminage de-4 heures 148 La teneur totale était de 11,5 %
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Dans les savons indiqués ci-dessus les points de fusion varient de 115 à 195 , la pénétration travaillée A.S.T.M. de 253 à 345 . L'essai de laminage, pour une période de 4 heures, varie de 91 à 148. En général, une graisse qui a subi l'essai de laminage de 4 heures et présente une micro-pénétration d'environ 75 à 175 donne satisfaction ,quoique à 175 la graisse soit très molle.
On va donner ci-dessous des exemples complémentaire- montrant la fabrication de graisses contenant du savon au lithium d'huile de ricin hydrogénée.
Exemple 1 -
On fait fondre ensemble 1000 grammes d'huile de ricin hydrogénée et 1000 gr d'huile de paraffine 200. On dissout séparément 162 gr d'hydroxyde de lithium (53 à 55 % LiOH) dans 900 gr d'eau . On ajoute alors l'hydroxyde de lithium au mélange d'huile de ricin hydrogénée et d'huile de paraffine neutre et on laisse s'effectuer la saponification.
On évapore l'excès d'eau et on ajoute ensuite 2000 gr d'huile de paraffine neutre 200, 1500 gr d'huile rouge Coastal 2000 et 1750 gr d'huile de graissage moyenne de viscosité 120 à 99 , On chauffe alors le mé- lange à 2190 et on agite pendant que le mélange de la réac- tion se refroidit jusqu'à 135 .De préférence, on ajoute un corps empêchant 1'o@ydation, par exemple de la méthaphé- nylènediamine, en général à environ 66 , A 135 ou aux alen- tours de cette température, on verse la graisse dans une cuvette et on la laisse se refroidir jusqu'à la température ambiante.
La graisse résultante contient 14 % du savon de lithium , d'huile de ricin hydrogénée et elle a les pro- priétés suivantes : 14 % de savon Pénétration travaillée A.S.T.M. 282 Point de fusion Ubbelohde 384 Pour cent LiOH libre 0,017
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La glycérine produite ou libérée par la réaction de saponification reste dans l'huile et c'est probablement à elle qu'il faut attribuer la différence suivant laquelle les anti-oxydants se comportent,par exemple les phénylè- nediamines et en particulier les méth aphénylènediamines, par comparaison avec l'action de ces anti-oxydants lorsque l'on utilise des acides gras d'huile de ricin hydrogénée à la place des glycérides.
EXEMPLE II - ----------
On fait fondre 270 gr d'huile de ricin hydrogénée' avec 370 gr d'huile "Coastal" de viscosité Saybolt Universelle de 100, à 38 , On saponifie ensuite le mé- lange avec une solution d'hydroxyde de lithium faite en ajoutant 60 gr d'hydroxyde de lithium à 360 gr d'eau.
Lorsque la saponification est terminée et que l'eau s'est évaporée, on ajoute 2260 gr d'huile Coastal de viscosité Saybolt universelle 57, à 38 . On chauffe la masse de la réaction de 400 à 425 , la graisse étant liquide dans cette gamme, De préférence, on agite la graisse pendanthqu'elle se refroidit de cette température jusqu'à environ 275 .
On verse alors la graisse dans des cuvettes et on la laisse refroidir, en couches de 8 cm d'épaisseur, jus- qu'à température ambiante, la période de refroidissement étant environ 8 heures. La graisse obtenue dans cet exemple a une teneur en savon de 12,3 %, une pénétration en travail A.S.T.M. de 215 etùun point de fusion Ubbelohde de 171 .
Exemple III - -----------
On a fait fondre 370 gr d'huile de ricin hydrogénée avec 370 gr d'huile de paraffine 100. On a saponifié' la masse fondue avec de l'hydroxyde de lithium obtenu en dissolvant 60 gr-d'hydrate de lithium dans 400 gr @
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d'eau. On a laissé la saponification s'effectuer jusqu'à ce qu'elle soit sensiblement complète et on a fait évaporer l'eau. On a ajouté ensuite 580 gr d'huile de paraffine
100 et 1520 gr d'huile Coastal rouge 2000. On a agité la masse de la réaction pendant qu'elle refroidissait jus- qu'à 120 et on a versé la graisse refroidie dans une cu- vette en couches de 8 cm pour continuer à refroidir jusqu'à température ambiante .
La graisse produite conformément à l'exemple II contenait 13,5 % de savon et avait une pénétration travaillée de 333.
Exemple IV - ----------
On a fait fondre 650 gr d'acides gras d'huile de ricin hydrogénée avec 350 gr d'huile de ricin hydrogénée et 1000 gr d'huile de paraffine neutre . On a ajouté à la masse fondue une quantité d'hydroxyde de lithium obtenu en dissolvant 163 gr d'hydrate de lithium dans 900 gr d'eau. On a laissé la saponification s'effectuer jusqu'à ce qu'elle soit sensiblement complète et on a évaporé l'eau. On a ensuite ajouté 1850 gr d'huile de paraffine neutre 200, 1700 gr d'huile Coastal rouge 2000, 1600 gr d'huile de graissage moyenne 120, 12 gr de metaphénylène- la diamine . On a chauffé la masse de/réaction à 205-218 et on a agité pendant que la masse de la réaction se re- froidissait jusqu'à une température de 105 .
La graisse obtenue suivant l'exemple ci-dessus contenait 14,5 % de savon de lithium dont environ 1/3 aété obtenu à partir d'huile de ricin hydrogénée et les deux autres tiers à partir d'acides gras d'huile de ricin hydrogénée. La graisse avait une pénétration en travail A.S.T.M. de 200 et un essai de laminage pendant deux heures a donné une consistance de 74. L'essai de laminage pendant 4 heures a donné une consistance de 75 et''l'essai de laminage rendant ' 15 heures une consistance de 85.
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Exemple V - ----------
On a fait fondre 1200 gr d'acides gras d'huile de ricin hydrogénée et 1200 gr d'huile de paraffine neutre 200 et on a ajouté à la masse fondue une quantité obtenue en dissolvant 197 gr d'hydrate de lithium dans 1000 gr d'eau. On a laissé la saponification s'effectuer jusqu'à ce qu'elle' soit sensiblement complète et on a évaporé l'eau . On a ensuite ajouté à la masse résultante 1600 gr d'huile de paraffine neutre 200,1500 gr d'huile rouge Coastal 2000,1550 gr d'huile de graissage moyenne 120 et 10 gr de meta/phénylènediamine . La graisse résultant contenait 17 % de savon de lithium provenant des acides gras de l'huile de ricin hydrogénée, elle avait une péné- tration travaillée de 233 et un point de fusion Ubbelohde de 195 .
La micro-pénétration, après un essai de laminage de 2 heures , a été de 96, après un essai de laminage de quatre heures de 96, après un essai de laminage de 15 heures de 105, après un essai de laminage de 22 heures de 107, et après un essai de laminage de 38 heures de 107.
'Bien que les bases lubrifiantes utilisées dans les exemples ci-dessus soient des bases d'huiles minérales,il est évident que lron peut y mélanger l'une quelconque des bases lubrifiantes bien connues y compris les huiles animales, les huiles végérales, les huiles de poisson hydrogénées et la colophane ou plusieurs de ces corps.
Comme on l'a dit, le savon incorporé à la graisse selon la présente invention, peut,suivant une forme de réalisation de l'invention, être un savon au lithium d'aci- de ricinoleique hydrogéné ou de l'hmile de ricin hydrogé- née ou bien ce peut être le savon au lithium obtenu en faisant réagir un composé de lithium avec les acides gras de l'huile de ricin hydrogénée ou le savon au li- thium peut être obtenu en faisant réagir un composé de li-
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thium avec un mélange d'huile de ricin hydrogénée et des acides gras obtenus par saponification d'huile de ricin hydrogénée.
Le savon au lithium peut être un savon de l'acide 12-hydroxy stéarique, Cette désignation cornformz- ment à la pratique courant signifie que le groupe hydroxy est sur ledeuxième atome de carbone partir du groupe carboxyle . Conformément à la présente invention, l'agent lubrifiant , par exemple une gr@isse, neuf contenir un savon au lithium d'un acide 10-hyeroxy stéarique .
Conformément à la pr ésente invention, on peut également incorporer dans un agent lubrifiant, par exemple une graisse, les savons au lithium des acides roly-hyd.roxy- stéariques . On peut préparer les acides poly-hydroxy stéariques par oxydation et ensuite hydroxylation de l'aci- de oléique . Le savon au lithium de cet acide peut être préparé par réaction directe de cet acide avec un composé de lithium.
On fera remarquer que les savons au lithium des hy- droxy acides gras et, en particulier, le savon au lithium de l'acide ricinoléique hydrogéné ou de l'huile de ricin hydrogénée ou le savon au lithium de l'acide 12 -hydroxy stéarique, quelle que soit son origine, comportent un groupe OH présent dans la chaîne et cela est vrai d'un très petit nombre d'autres acides gras.
Alors que dans la forme préférée de réalisation de l'invention, on fait des graisses en y incorporant des savons au lithium du genre indiqué ici, il est bien entendu que des agents lubrifiants fluides qui ne sont pas seus forme de graisses peuvent également contenir des savons au lithium tels qu'indiqué ici.
Alors qu'il est entendu que l'invention n'est limitée à aucune base lubrifiante particulière ou à aucune graisse contenant un pourcentage particulier de savons au lithium du genre indiqué ici, on peut dire en général
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que la base lubrifiante peut contenir le savon au li- thium présent en quantité s'élevant jusqu'à 50 % du poids total de la graisse.
Suivant une caractéristique plus limitée de l'invention, le savon au lithium d'un hydroxy acide gras non saturé ou d'un poly-hydroxy acide gras ou de l'acide 12-hydroxy stéarique ou d'huile de ri- cin hydrogénée ou des acides gras d'huile de ricin hydrogé- née ou un mélange de n'importe lesquels ou de la totalité de ces savons peuvent se trouver dans le lubrifiant ou la graisse en quantités variant de 3 à 40 % et de préféren- ce de 8 à 40 % sur la base du poids total de la gaàisse lubrifiante . Comme on l'a dit, il peut également y avoir présents dans la graisse des savons qui ne sont pas au lithium du genre indiqué ici .
Il peut y avoir dans la graisse un savon au lithium d'un acide gras non saturé ou un savon au lithium d'un hydroxy acide gras non satu- ré ou un savon au lithium d'acides gras non saturés de la série ricinoleique , ces acides gras étant de formule gé- nérale CnH2n-20H COOH ou un savon au lithiun d'un acide 12-hydroxy stéarique ou d'acides ricipoléiques hydrogénés ou d'huile de ricin hydrogénée ou des acides gras d'huile de ricin hydrogénée et, en outre, il peut y avoir un savon qui n'est pas au lithium , par exemple un savon d'un mé- tal ou d'un métaloide ou un savon obtenu en saponifiant une matière contenant un acide avec un composé organique à propriétés basiques , par exemple les éthanolamines ou n'importe quel autre amine, amide, imide, ou un produit substitué par l'ammoniaque .
Plus particulièrement,le savon qui n'est pas an lithium peut être un savon au calcium, un savon au sodium ou un savon à l'aluminium ou un mélange de n'importe lesquels de ces savons ou de tus. Le savon qui n'est pas au lithium peut être obtenu en saponifiant de l'huile de ricin hydrogénée ou les aci- des gras d'huile de ricin hydrogénée . Plus particulière-
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ment, le savon qui n'est pas au lithium pout être un savon
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de l'acide 12-hydroxy st6arique ou d'un acide poly-hydroxy stéarique.
Suivant l'invention, on peut également incorporer dans l'agent lubrifiant des savons au lithium de? acides poly-hydroxy stéariques . Far exemple, on peut faire les savons en faisant réagir le s composés contenant du lithium avec des acides hydroxy-stéariques dans lesquels les grou- pes hydroxy sont dans les positions de carbone 9 et 10.
On a dit ci-dessus que des graisses contenant un savon au lithium obtenu en faisant réagir un composa de lithium avec un acidn gras d'huile de ricin hydrogénée empêchent beaucoup mieux l'oxydation au moyen de phenylène- diamine que lorsque cette graisse est faite avec un savon au lithium obtenu en faisant réagir un composé de lithium avec le glycéride de l'huile de ricin hydrogénée. La phenyè- nediamine peut être présente dans la graisse en quantité va- riant de 0,01 à 0,1 %. La graisse ou l'agent lubrifiant fluide contenant un savon au lithium du genre ci-dessus peut contenir à la fois de la phénylènediamine dis- soute et de la phénylènediamine dispersée .
On peut utiliser l'une de ces phénylènediamines, mais il est préférable d'utiliser le composé meta au lieu du composé ortho ou para.
On fera remarquer qu'il est très avantageux de main- tenir l'agent lubrifiant neutre ou légèrement basique.
Dans les exemples 1 à VII ci-dessus, la teneur totale en savon de la graisse varie de 11,5 à 15 %. Tou- tefois, la teneur en savon peut varier de 3 à 40 % ou même plus et, dans certains cas, de 8 à 40 % ou même plus. Dans toutes ces graisses, le savon au lithium ou plusieurs savons au lithium du genre indiqué ici sont
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présents en quantités""prédéminantes et la graisse qui
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n'est pas au lithium est en proportion moindre . Par exemple, la teneur totale en savon de la graisse peut être de 75 % de savon au lithium et de 25 % de savon à l'a- luminium , ce qui est un rapport de 3:1. Toutefois, le rapport de ce savon peut être de 2:1 ou même de 1:1.
Bien qu'il soit préférable que le savon au lithium soit en quantité prédominante, dans certains cas les savons qui ne sont pas au lithium peuvent dominer et le savon au lithium ou un mélange de savon au lithium du genre indiqué peuvent être présents en proportions moindres. Il est bien entendu que l'invention n'est limitée à aucun rap- port spécificue du savon au lithium, au savon non au li- thium présent dans la graisse et ce rapport peut varier entre des limites très éloignées, conformément à la bonne pratique des graisses.