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La présente invention consiste dans un perfectionne- ment ou une variante de celle qui fait l'objet du brevet principal du 7 août 1947, qui concerne les graisses lubri- fiantes contenant une base lubrifiante de formation de la graisse et un savon de lithium d'un ou plusieurs acides hy- droxy ou polyhydroxy stéariquesen proportion choisie de façon à rendre la graisse plus susceptible de conserver sa consistance lorsqu'elle subit un travail mécanique.
Suivant les indications du brevet précité, la proportion du savon de lithium contenu dans la graisse peut atteindre 50 % du poids total de la graisse . Ces compositions de graisses sont caractérisées uniformément par une stabilité mécanique satisfaisante et ainsi qu'il est indiqué dans le brevet précité cette caractéristique avantageuse se conserve si la graisse contient outre les savons de li- thium précités une faible proportion d'autres savons, tels que par exemple les savons de sodium des acides gras.
L'exemple 1 du brevet précité concerne une composition de graisse contenant un mélange de savons de cette nature.
A la suite des recherches approfondies au sujet de cette question, on a constaté d'une manière absolument inattendue qu'il est possible de faire acquérir aux graisses précitées contenant non seulement un savon de lithium d'un ou plusieurs acides hydroxy ou polyhydroxy stéariques, mais encore une faible proportion d'un savon de sodium d'un acide gras, des propriétés avantageuses surprenantes, en déterminant spécialement la valeur de l'un ou l'autre ou de deux facteurs, qui sont la teneur totale en groupe hydroxyle du mélange de savons et le rapport en poids entre les savons de lithium et de sodium dans le mélange de savons.
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Suivant une caractéristique de l'invention, la graisse lubrifiante en question comporte un lubrifiant de base formant la graisse et un mélange de savons de lithium et de sodium d'acides gras, dans lequel les savons de sodium sont en faible proportion et les savons de lithium contiennent ou consistent en savons de li- thium d'acides hydroxy ou polyhydroxy stéariques en proportions telles que la teneur en groupes hydroxyle du mélange de savons soit comprise entre les limites de 3, 2 et 4,0 % en poids.
De préférence la teneur en groupes hydroxyle de ce mélange de savons est comprise entre 3,3 et 3,9 % en poids et en déterminant ainsi la teneur en groupes hydroxyle. , il est possible de préparer des graisses qui non seulement possèdent en même temps une stabilité mécanique très satisfaisante, mais encore une stabilité satisfaisante lorsqu'elles subissent un chauffage statique, et une stabilité satisfaisante en magasin. En conséquence il est possible de préparer par ce moyen des compositions de graisses, qui ne se décomposent pas, même lorsqu'elles ont à assurer un service de lubri- fication très dur.
Suivant une autre caractéristique de l'invention,les graisses lubrifiantes en question contiennent un lubri- fiant de base de formation de la graisse, puis un mélange de savons de lithium et de sodium d'acides gras dans lequel la proportion en poids entre les savons de sodium et de lithium du mélange est comprise entre les limites de 5': 95 et 10 : 90 et dans lequel les savons de lithium contiennent ou consistent en savons de lithium d'un ou plusieurs acides hydroxy stéariques ou polyhydroxy stéari- ques. Avantageusement la teneur en groupes hydroxyle du mélange de savons de cette graisse est comprise entre les limites indiquées ci-dessus de 3,2 et 4,0 % en poids
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et de préférence de 3,3 et 3,9 % en poids.
On a consta- té qu'en déterminant dans ces conditions la proportion de savon, on peut obtenir des graisses possédant une stabilité mécanique maximum à la température ambiante.
De plus, il résulte de l'état physique général des compositions de graisses ainsi obtenues que des caracté- ristiques graisseuses nettement définies se manifestent au cours du refroidissement pendant la préparation de ces compositions et qu'il est facile de plastifier ensuite les produits pour obtenir une structure de graisse uni- forme et stable .
Les proportions en poids adoptées de préférence entre les savons de sodium et de lithium des mélanges de savons précités sont comprises entre 6 : 94 et 10 : 90 et suivant un cas particulier simple de cette caractéris- tique de l'invention les savons existants peuvent être dérivés en totalité des acides hydroxy ou polyhydroxy stéa riques ou d'un mélange d'acides hydroxy et polyhydroxy stéariques avec l'acide stéarique .
Les mélanges de savon spécialement énumérés dans le paragraphe précédent ne constituent cependant qu'une forme de réalisation simple de l'invention et en aucune manière limitative et l'invention s'applique également à divers autres mélanges de savons formés de savons de lithium des acides hydroxy ou polyhydroxy stéariques, par exemple de l'acide 12-hydrostéarique et de savons de sodium d'autres acides gras, substitués ou non.
Pour obtenir la teneur totale en groupes hydroxyle du mélange de savons comprise entre les limites indiquées suivant une caractéristique de l'invention, le savon de lithium peut consister dans un mélange approprié d'un savon de lithium d'un ou plusieurs acides hydroxy ou polyhydroxy stéariques et d'un autre savon de lithium quelconque ne contenant pas de groupes hydroxyle de substitution,
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par exemple le savon de lithium des acides stéarique, palmitique, oléique , laurique ou myristique.
En ce qui concerne le rapport en poids entre le savon de sodium et le savon de lithium à envisager dans un cas particulier quelconque, il est facile de calculer les proportions du mélange éventuel de savon de lithium d'acide lydroxy ou polyhydroxy stéarique et de savon de lithium d'un autre acide gras qui est nécessaire pour obtenir une teneur % donnée en g roupes hydroxyle dans le mélange de savons considéré.
Si on désire employer à titre de matières première dans la préparation des mélanges de savons qui constituent une caractéristique essentielle des graisses lubrifiantes suivant l'inve- tion, des acides hydroxy ou polyhydroxy stéariques conta- minés par des proportions non définies d'acides gras non hydroxylés, la teneur en groupes hydroxyle du savon ou du mélange de savons est facile à déterminer par les procédés analytiques ordinaires- Par exemple, on chauffe un poids déterminé de l'échantillon à essayer avec un poids déterminé d'un mélange de 3 parties en poids de pyridine anhydre et une partie en poids d'anhydride acétique, on hydrolyse l'excès d'anhydride acétique, on refroidit et on détermine la quantité d'acide acéti- que formé par titrage par une solution de potasse alcoo- lique ,
en effectuant en même temps une détermination témoin identique à la détermination effective , mais en l'absence de l'échantillon. La diminution de la teneur en acide acétique résultant de la présence de l'échan- tillon est une mesure de la teneur en groupes hydroxy- le de cet échantillon en tenant compte d'uneianière appropriée de l'acidité de l'échantillon lui-même.
Pour préparer les graisses lubrifiantes suivant
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l'invention, on peut opérer dans les mêmes conditions de préparation techniques que celles qui sont indiquées dans le brevet précité n 475.171, mais on peut aussi appliquer un procédé de formation plus courant sans exercer d'effet nuisible sur les propriétés du produit fini. Par exemple, on peut mélanger intimementle mé- lange de savons appropriés et le lubrifiant de base et homogénéiser le mélange par chauffage et agitation, puis couler la composition homogène en couches minces dans les bassins dans lesquels on, la laisse refroidir pendant quelques heures avant de lui faire subir une opération de broyage pour lui faire acquérir la structu- re de graisse définitive.
La teneur de la graisse en savon de lithium est celle qui est indiquée dans le brevet précité, mais peut varier entre des limites étendues jusqu'à un maxi- mum de 50 % de savon de lithium dans la graisse finie de ce brevet. En conséquence, quoique la teneur en savon de lithium puisse atteindre 50 % en poids de la composi- tion de la graisse, il est possible en choisissant d'une manière appropriée le lubrifiant de base de formation de la graisse de préparer des graisses lubrifiantes don- nant satisfaction et ne contenant qu'environ 10 % ou même moins en poids du mélange précité de savons de sadium et de lithium. En réalité, on peut obtenir des produits donnant toute satisfaction avec une teneur en savon totale d'environ 8 en poids de la graisse finie.
La nature des lubrifiants de base de formation de la graisse, qui servent à préparer les graisses sui- vant l'invention, peut varier entre des limites étendues et ces lubrifiants consistent dans une huile minérale
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lubrifiante quelconque convenant à la préparation des compositionss de graisse. Par exemple, on peut ohoisir une huile édéléanisée ou huile lubrifiante préparée par un autre procédé d'extraction par un solvant quel- conque , par exemple par le procédé d'extraction Duosol. Les lubrifiants de base indiqués dans le brevet précité conviennent également à la préparation des graisses suivant l'invention.
Les exemples suivants ont trait à diverses composi- tions de graisses suivant l'invention, les pourcenta- ges étant indiqués en poids, à moins d'indications contraires.
Exemple 1 - On prépare une graisse avec une huile édéléanisée de base, d'un poids spécifique à 15 15 C de 0,906, une viscosité (C.S.) de 139,1 à 37,7 C, de 41,7 à 60 C et de 10,49 à 98,8 C, une viscosité (Redwood I) de 171 à 60 C et un indice de viscosité cinétique de 46 et le mélange de savons suivant : hydroxy stéarate de lithium, préparé à partir de l'acide gras d'huile de ricin hydrogénée par neutralisation par l'hydrate de lithium, stéarate de lithium et hydroxy stéarate de sodium.
On choisit le mélange de savons de façon que la proportion entre le savon de sodium et le savon de lithium soit de 6 : 94 et que la teneur en groupes soit hydroxyle du mélange de savons/de 3,6 %.
On mélange avec l'huile de base le mélange de savons en proportion totale de $ % du poids total de la composition et on chauffe le mélange à 220 C environ é en l'agitant, jusqu'à homogénisation complète . Puis on le verse légèrement refroidi en couches minces dans des bassins dans lesquels le refroidissement se termi- ne pendant la nuit et on broie finalement la composi-
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tion dans un broyeur à trois cylindres, pour obtenir la graisse finie . La composition acquiert des caractéristiques de graisse nettement définies à une température d'environ 145 C au comms de l'opération de refroidissement faisant suite à l'homogénéisation.
Exemple 2 - On prépare une graisse à partir d'un lubrifiant de base se composant de 45 parties de l'huile édéléanisée de l'exemple précédent et 55 par- ties d'une huile lubrifiante d'un poids spécifique à 60/l6 C de 0,867, d'une viscosité (C.S.) de 14,2 à 37,7 C, de 6,9 à 60 C et de 2,94 à 98,8 C et d'une viscosité (Redwood 1) de 44 à 60 C.
Le mélange de savons est le même que celui de l'exemple précédent et la graisse a également été pré- parée de la même manière . Le mélange de savons cons- titue 8 % de la composition de graisse finie .
Exemple 3 - On prépare une graisse à partir du luprifiant de base de l'exemple 1 et d'un mélange d'hydroxy stéarate de lithium, de stéarate de lithium et d'hydroxy stéarate de sodium . La proportion entre le savon de sodium et le savon de lithium de ce mélange de savons est de 8:92 et la teneur totale en groupes hydroxy du savon est de 3,6 % . On prépare la graisse par le procédé de l'exemple 1 et la teneur en savon de la composition de graisse finie est d'environ 8 %.
Le produit obtenu suivant chacun des exemples qui précèdent est caractérisé par une consistance uniforme, une grande stabilité mécanique, une stabilité très satisfaisante dans des conditions de chauffage statique et en magasin et à ce point de vue les pro- duits sont supérieurs aux graisses correspondantes dont la teneur totale d'un mélange de savons formé des trois savons indiqués ci-dessus est la même,mais
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dans lesquelles la proportion entre le savon de sodium et le savon de lithium n'est pas comprise entre les li- mites précitées, ou la teneur en groupes hydroxyle du savon n'est pas comprise entre les limites indiquées ci-dessus de la teneur en groupes hydroxyle .
Il y a lieu cependant de remarquer que si la teneur en groupes hydroxyle du mélange de savons est supérieure à la limite supérieure indiquée, on n'obtient pas des produits dont la cons i sta nce et la stabilité sont aussi nettement diffé- rentes que dans le cas où la teneur en groupes hydroxyle est inférieure à la limite inférieure indiquée ci-dessus.
On constate que lorsque la proportion entre le savon de sodium et le savon de lithium n'est pas comprise entre les limites indiquées, ces écarts exercent une action nuisible sur la stabilité mécanique à la température ambiante et lorsque la graisse :ne contient pas de savon de sodium, les caractéristiques de décomposition (saigne- ment) des compositions de graisses lubrifiantes ainsi obtenues sont inférieures aux caractéristiques correspon- dantes des compositions suivant l'invention.
Les graisses lubrifiantes suivant l'invention peuvent contenir des produits d'addition qu'on incorpore souvent aux graisses fabriquées suivant la pratique cou- rante, par exemple on peut y incorporer en faibles propor- tions des anti-oxydants tels que la phénylène diamine
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ou la phényl-bêta-naphtyla.mine . Elles peuvent aussi contenir d'autres produits d'addition connus ayant pour effet de modifier les caractéristiques d'une compo- sition lubrifiante, par exemple des produits d'addition qui empêchent toute tendance de la composition de graisse à exercer une action corrosive .