<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Perfectionnements à la fabrication des huiles sulfurées et des factices.
Cette invention se rapporte à la fabrication des huiles sulfurées et des factices et elle a pour but de créer un procédé permettant d'obtenir des produits finis nouveaux et utiles, et d'étendre la gamme des matières premières.
Dans la fabrication des huiles sulfurées telles que celles employées comme lubrifiants pour très hautes pressions et les produits solides connus sous le nom de factices ou de succé- danés du caoutchouc, par la réaction du soufre sur des glycérides d'origine naturelle, il était d'usage d'employer des glycérides dont l'indice d'iode est compris entre 80 et 180. Les glycérides ayant des indices d'iode inférieurs à 80, comme par exemple ceux des huiles de suif, de saindoux et de pied de boeuf, ne peuvent pas absorber une quantité suffisante de soufre pour former des
<Desc/Clms Page number 3>
produits solides et leur emploi est limité à la production des huiles sulfurées.
Dans le cas où l'indice d'iode des glycéri- des est supérieur à 180, la réaction avec le soufre est si violemment exothermique qu'elle échappe à tout contrôle et n'est d'aucun intérêt pratique. Cela étant, beaucoup d'huiles de poissons n'ont qu'une valeur limitée pour cet usage.
Suivant la présente invention, on prépare des facti- ces et des huiles sulfurées présentant des caractéristiques nouvelles et imprévues, par la réaction du soufre sur certai- nes huiles de squale ou sur des mélanges d'huiles de squale avec d'autres huiles vulcanisables, ces huiles de squale ou mélanges ayant une teneur en éléments non saponifiables de
30 à 60%.
Les huiles de squale les plus propres à être em- ployées seules sont celles qui, en outre de la présence de
30 à 60% de matières non saponifiables, ont des indices d'iode compris entre 160 et 200 et des indices réfractifs entre 1.474 et 1.480 à 20 C.
En mélangeant des huiles de squale à d'autres hui- les vulcanisables, par exemple de l'huile de colza, de manière à obtenir un mélange ayant une teneur en éléments non saponi- fiables de 30 à 60%, on peut arriver à employer des huiles de squale contenant jusqu'à 90% de matières non saponifiables et présentant des Indices d'iode de 200 à 300 et des indices de réfraction de 1.480 à 1500 à 20 C.
Les factices obtenus par le nouveau procédé sont ca- ractérisés par leur haute teneur en soufre. Ainsialors que les factices typiques du commerce sont basés sur la réaction de 4 parties en poids d'huile sur 1 partie en poids de soufre et contiennent approximativement une quantité totale de soufre de 19%. les huiles de squale ayant un indice d'iode de 200 @ approximativement, réagissent sur une quantité de 35 à 40% de
<Desc/Clms Page number 4>
soufre pour produire des factices contenant de 25 à 28% de soufre total.
Ces factices ont la caractéristique unique de conférer une haute résistance de rupture à la traction, con- jointement avec un haut pourcentage de conservation des pro- priétés d'allongement lors du veilllissement, aux mélanges de caoutchouc qui les renferment, en comparaison des mêmes mélan- ges contenant les factices typiques du commerce.
Une autre application unique et utile du nouveau procédé réside dans la production de factices ayant la rela- tivement faible.teneur en soufre à l'état libre(déterminée par la méthode de Bolotnikov et Gurova sur le factice total) de 0,3% approximativement jointeà la teneur relativement élevée de 20 à 21% en soufre total. Ces factices peuvent être employés pour la composition de mélanges de caoutchouc naturel ou synthétique exempts de soufre, à vulcaniser avec emploi de bisulfures de thiuram, etc.
L'efficacité des huiles sulfurées comme lubrifiants pour pressions extrêmement élevées dépend considérablement de la teneur en soufre combiné, et les huiles de squale traitées par le présent procédé se combinent avec 16 à 18% en poids de soufre pour produire des composés absolument satisfaisants pour des pressions de fluide extrêmement élevées, tandis que les glycérides ordinairement employés jusqu'ici dans ce but ré- agissent avec une quantité de soufre inférieure à 10% pour donner des produits qui peuvent être mélangés d'une manière satisfaisante avec des huiles lubrifiantés.
-La présente invention concerne le mélange d'huiles de squale avec d'autres substances actuellement employées dans la fabrication des factices et des huiles sulfurées, telles que, par exemple, les huiles végétales, animales et de poissons, les huiles minérales, les résines et goudrons. La réaction des 'huiles sur le soufre peut s'effectuer avec ou sans addition de
<Desc/Clms Page number 5>
substances activantes, telles que l'iode, et d'amines secondai- res de la série aliphatique, alicyclique et hétérocyclique ré- duite.
La manière unique de se comporter, ci-dessus décrite, de certaines huiles de squale en présence de soufre est liée à leur teneur relativement élevée en matières non saponifiables.
Dans un exemple typique,la matière non saponifiable s'élevait à 40% du poids de l'huile et présentait l'indice d'iode très élevé de 280 à 300, mais réagissait néanmoins lentement et sans exothermicité indésirable avec le soufre. On peut ainsi consi- dérer que 55 à 65% du poids de cette huile de squale consiste en triglycérides ayant un indice d'iode d'approximativement 110 - ce qui est un indice situé en bonne place dans la gamme utile de 80 à 180 ci-dessus mentionnée.
La réaction de la matière non saponifiable qui peut être isolée de cette huile de squale avec une teneur aussi élevée que 50% en poids de soufre, n'engendre pas la gélation., comme le fait la réaction du soufre sur les triglycérides non saturés, mais produit par contre une résine thermoplastique qui est un corps cassant à la. température or- dinaire des locaux et un fluide visqueux à 160 C. Sous ce rap- port, on peut signaler que l'huile de lin brute, malgré sa va- leur élevée en iode, ne peut être amenée par les procédés nor- maux à former un factice acceptable à haute teneur en soufre total, parce que la gélation du mélange de la réaction s'ef- fectue longtemps avant que la quantité totale de soufre dispo- nible à l'état libre ne soit entrée en combinaison.
Ce compor- tement est dû à l'indice d'iode élevé de l'huile de lin brute en combinaison avec sa faible teneur en matière non saponifiable.
Ces observations peuvent expliquer les caractéristiques spéciales de la réaction du soufre sur les huiles de squale ainsi que le caractère nouveau des produits.
<Desc/Clms Page number 6>
Les exemples ci-dessous font ressortir l'essence de l'invention sans en limiter la-portée.
EXEMPLE 1. -
500 grammes d'huile de squale dont l'indice d'iode était de 174.5 et la teneur en matière non saponifiable de 38% furent traités à 170 C. au moyen de 200 grammes de soufre et
121/2 grammes de dicyolohexylamine et la température du mélange de réaction fut maintenue entre 150 et 165 C pendant une heure.
Après refroidissement le produit obtenu était un factice dur, tenace:, jaune foncé présentant une teneur totale en soufre de 27.7% et une teneur en soufre à l'état libre de 5,9%. La ré- sistance à la traction du mélange de caoutchouc qui le conte- nait était de 45% plus élevée que celle du même mélange ren- fermant un factice à base d'huile de colza. Le pourcentage de conservation de l'allongement d'un échantillon vieilli du mé- lange factice à l'huile de squale, à savoir 87% dans les condi- tions optima, est de 5% plus élevé que celui du mélange factice à;l'huile de colza correspondant.
EXEMPLE II.-
Un mélange de 200 grammes de l'huile de squale ci- dessus avec 35 grammes de soufre et 4 grammes de dicyclohexyl- amine fut maintenu à une température de 160,à 170 C. pendant
6 heures. Le produit obtenu était .une huile visqueuse d'un rouge foncé, librement miscible à l'huile minérale. La teneur en soufre à l'état libre était de 0.19% et la teneur totale en soufre de 13.5% Il avait une odeur agréable et dans un mélange standard à 10% avec de l'huile minérale il présentait d'excel- lentes propriétés sous des pressions extrêmement élevées, me- surées à la machine Timken.
<Desc/Clms Page number 7>
EXEMPLE III. -
On chauffe un mélange de 200 grammes de l'huile de squale mentionnée ci-dessus, 55 grammes de soufre et 5 grammes de dicyclohexylamine à une température de 160 à 175 C. pendant 2 heures. Le factice obtenu après refroidissement du mélange de la réaction possédait une teneur en soufre à l'état libre de 0.3% seulement.
EXEMPLE IV. -
Un mélange 50/50 d'huile de colza brute avec de l'huile de squale ayant un indice d'iode de 316, une teneur en matière non saponifiable de 81% et un indice de réfraction de 1,4961 à 10 C. fut traité à 160 C. jusque ce que la gélation se produisit (35 minutes), au moyen de soufre (40% du mélange) et de dicyclohexylamine (2% du mélange).
Le produit était un factice de la nature du caoutchouc, ressemblant à un factice foncé standard au point de vue des propriétés physiques et il avait une teneur en soufre à. l'état libre de 3,0% EXEMPLE V. -
De l'huile de squale de l'exemple IV fut traitée pen- dant 6 heures à 160 C. dans le mélange de réaction suivant :
EMI7.1
<tb> huile <SEP> de <SEP> squale <SEP> ............ <SEP> 284 <SEP> grammes
<tb>
<tb> huile <SEP> de <SEP> colza <SEP> brute <SEP> ......... <SEP> 216 <SEP> "
<tb>
<tb> soufre <SEP> ................ <SEP> 87,5 <SEP> "
<tb>
<tb> dicyclohexylamine <SEP> ........... <SEP> 10 <SEP> "
<tb>
Le produit, une huile visqueuse, claire, rouge foncé, convient admirablement en raison de ses propriétés chimiques, physiques et mécaniques pour être employé comme addition aux huiles minérales lorsqu/il s'agit de pressions extrêmement '' élevées.