CH305129A - Procédé pour conférer à un milieu organique des propriétés antirouille ou pour améliorer les propriétés antirouille d'un tel milieu. - Google Patents

Description

  Procédé pour conférer à un milieu     organique    des propriétés     antirouille    ou pour     améliorer     les propriétés     antirouille    d'un tel milieu.         L'invention    est relative à un procédé pour  conférer à un milieu organique des propriétés  antirouille, ou pour améliorer les propriétés       antirouille    d'un tel milieu. .  



  Il est bien connu que le     rouillage    des sur  faces du fer ou de l'acier se fait. rapidement  en présence d'eau. On a     constaté    que ces sur  faces, même si elles sont enduites d'une huile  minérale pure, se couvrent. de rouille si de  l'eau est mélangée à. l'huile, car les surfaces       métalliques    sont normalement.     hydrophiles    et       l'Huile    appliquée sur ces surfaces est     facile-          nient.    écartée de celles-ci par de minces     eou-          clies        d'eau.        Ainsi,    dans les moteurs à.

       combus-          tion    interne, la condensation de la vapeur  (l'eau dans le carter forme     .suffisamment        d'eau,          qui    se     mélant,-e    à l'huile, pour provoquer le       rouillage    de différentes parties et     garnitures     (lu moteur.  



  Le problème d'éviter la rouille des     ma-          cliine,,    appareils et analogues est. compliqué       pour    la raison que, les autres     conditions    res  tant les mêmes, la formation de rouille sur  (les     surfaces        métalliques    ferreuses est favorisée  par un accroissement de température.  



  On peut empêcher que de telles surfaces       rouillent.,    même dans des conditions qui, sans  cela,     favoriseraient    cette rouille, en appliquant.  sur ces surfaces un     filin    hydrophobe qui y  adhère fortement. Un tel filin empêche l'ac  cès de l'eau à. la surface métallique., de sorte       (lue    la     rouille    ne peut pas se former sur    celle-ci. Il est évident que les matières qui  constituent ces films hydrophobes ne peuvent  pas être utilisées en solution aqueuse. Dans  certains cas, un film hydrophobe peut être  obtenu en incorporant une matière appropriée  dans un solvant organique ou en étalant. la  matière, à l'état fonda, sur la surface métal  lique.

   Aucune de ces méthodes ne donne toute  fois satisfaction dans le cas d'appareils ou de  pièces de machines pour     lesquels    il existe un  mouvement. relatif entre des     parties    en con  tact.  



  Un film hydrophobe ou qui est répulsif  pour l'eau est appliqué le plus avantageusement  sur des surfaces métalliques ferreuses,     faisant     partie d'appareils ou de pièces de machines,  à l'aide d'une matière antirouille dissoute  dans le lubrifiant utilisé pour cet appareil on  pour cette machine.     Plusieurs    compositions  ont. été proposées pour être utilisées de cette  manière comme produits antirouille.  



  Toutefois, divers produits antirouille sont  préjudiciables à. la stabilité du lubrifiant.  dans lequel ils sont. incorporés, du fait. que  l'antirouille utilisé attaque, jusqu'à un degré  considérable, le métal ferreux et/ou tout.  autre métal catalytique, tel que du     cuivre,    qui  se trouve dans l'ensemble.  



  Les produits de réaction métalliques ont  une tendance à déclencher la, décomposition  du lubrifiant et de réduire ainsi notablement  la durée d'usage de celui-ci.      Un grand nombre de matières     proposées     jusqu'ici pour être ajoutées à des lubrifiants,  en vue d'éviter la. formation de rouille, sont.  inefficaces.

   D'autres, par contre, ont un cer  tain degré d'efficacité pour empêcher le     rouil-          lage    mais ne conviennent pas, car elle favo  risent     l'émulsification    de l'eau avec le lubri  fiant.     D'autres    encore., telles que les acides       succiniques        alcoolés    et     alcovlénés        dont.    la.  chaîne de carbone des     substituants    renferme  au moins 12 atomes de carbone, ne donnent       généralement    pas satisfaction pour une raison  ou pour une autre.

   Ces acides     succiniques          alcoylénés    sont généralement. décomposés rapi  dement et disparaissent par oxydation à des  températures supérieures à la température  ambiante, de sorte qu'ils perdent leur effica  cité. Des     acides    à substituant     alcoyle    avec  chaîne ramifiée, par exemple l'acide     @iso-octa-          décvl-succinique,    qui sont. suffisamment solu  bles pour l'usage, sont. plutôt corrosifs pour  le cuivre et d'autres métaux couramment uti  lisés dans des appareils ou des machines tels  que des moteurs, des pompes, des turbines et  analogues.

   D'autre part, des acides succini  ques à     substituant    alcoyle à chaîne     rectiligne,     tel que l'acide     n-octatléevl-succinique,    bien  qu'ils soient. notablement moins corrosifs que  les acides avec chaînes ramifiées, sont solides  et ont un point. de fusion élevé, alors que leur  solubilité aux températures ordinaires dans  des huiles     lubrifiantes    de pétrole est- moindre  que 0,001  /o. Par conséquent, un usage indus  triel intensif des composés cités en dernier  lieu, en tant qu'antirouille, a été impossible et  il est évident que des huiles contenant des  quantités utiles de ces composés ne peuvent.

    pas être conservées aux températures ordi  naires sans risque que le composé pour ainsi  dire insoluble se sépare en se déposant ou soit  enlevé par filtration.  



  On a. trouvé maintenant. que des compo  sés qui ont les propriétés non-corrosives et  antirouille désirables des acides     succiniques    à  substituant alcoyle avec .chaîne rectiligne, ainsi  qu'une solubilité fortement accrue dans les  milieux organiques, notamment les lubrifiants  à base d'huile     minérale,    sont certains esters    d'acide     sueeinique        substitué    avec des alcools  aliphatiques à poids moléculaire réduit.

   L'effi  cacité de ces esters comme antirouille est plu  tôt. surprenante, car jusqu'ici on a cru que  l'effet antirouille des acide-,,     succiniques          alcoolés    ou     alcoy-lénés        résultait    de la réaction  de     deux    groupements     carboxvles    voisins avec  la surface du métal à protéger. Cette conclu  sion paraissait raisonnable ,si l'on considère  que les acides     monocarboxyliques    ont une va  leur réduite ou nulle comme antirouille pour  les petits pourcentages normalement utilisés  et qu'ils sont réellement corrosifs.  



  Le procédé selon la présente invention est       donc.    caractérisé en ce qu'on dissout dans le  milieu     organique    un     ester    d'un acide     succi-          nique    ayant pour formule  
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    dans laquelle N est un     groupement        bvdrocar-          boné    à chaîne rectiligne     contenant    au moins  douze atomes de carbone, un des Y est un  radical alcoyle ne     comprenant    pas de chaîne  rectiligne à     plus    de trois atomes de carbone,       l'autre    Y étant de l'hydrogène.  



  Les acides     succiniques    à.     substituant        hvdro-          earboné    sont avantageusement préparés par la  réaction d'oléfines avec de l'anhydride ma  léique. Le produit obtenu est un anhydride       succinique        aleoyléné    qui peut. être converti  en anhydride     succinique    alcoolé par hydro  génation. Le procédé général est décrit     dans     le brevet E. U. A. N  2055456, accordé le       \'\'        septembre    1936 et dans le brevet E. U. A.

    <B>N-2411.215,</B> accordé le 19 novembre     19.16.    Les  esters de l'acide succinique peuvent . avanta  geusement. être formés en chauffant ensemble  des quantités équimoléculaires de l'alcool uti  lisé et de l'anhydride de l'acide désiré. Le       degré    d'estérification peut, être déterminé en  se basant sur l'indice d'acidité du produit  obtenu.      Parmi les esters utilisables pour réaliser       l'invention,    on petit citer notamment l'ester       monobutylique    tertiaire et l'ester     monométhy-          lique    de l'acide     oetadécyl-succinique.     



  Un grand nombre d'essais ont été faits  pour déterminer l'efficacité et la     valeur    des       mono-esters    antirouille mélangés aux lubri  fiants. Parmi les essais qui ont, le plus de       valeur,    on peut citer ceux qui déterminent:  1" La possibilité de la. matière de. former  (les films adhérents et répulsifs pour l'eau  sur des surfaces métalliques quand cette ma  tière est dissoute     dans    du lubrifiant;       ?     la résistance du film répulsif pour l'eau,  ainsi formé, à     l'hydrolyse    ou à la.     décomposi-          tion    par l'eau en l'absence du lubrifiant;

         3     la possibilité pour un tel film de     sub-          sister    dans des     conditions    oxydantes;       4     la résistance des surfaces métalliques  ferreuses revêtues d'un tel film répulsif pour  l'eau, à l'attaque par des solutions salines  aqueuses;       5     la tendance de la matière à. attaquer et  dissoudre des métaux catalytiques tels que le  cuivre;  6  la tendance de la, matière à favoriser  ou à. contribuer à la formation d'émulsions  d'eau dans le lubrifiant;  7  la. tendance de la matière à affecter       1a    stabilité du lubrifiant.  



  Ces     essais    ont démontré l'efficacité en  quantité réduite (dans certains cas en     concen-          trations        aussi        réduites        que        0,001        %)        desdits          mono-esters    en     vite    d'éviter la formation de  rouille, et. ils ont, en plus prouvé que ces com  posés n'ont point d'effet, corrosif ou     dissol-          vanl-        Stil'    d11 cuivre.  



  Dans nombre de cas, l'efficacité pour em  pêcher le     rouillage    restait manifeste même en       prolongeant    l'essai de manière considérable  au-delà des périodes d'essai couramment con  sidérées comme satisfaisantes.  



  Parmi les essais effectués figurent des  essais de lubrifiants contenant un des     mono-          est.ers    antirouille particuliers à l'invention,  faits avec des moteurs à combustion interne.  Après la. fin de ces essais, l'inspection mon  trait que la. corrosion des coussinets ou paliers    n'était. pas anormale.

   En général, les     résultats     de ces essais ont montré une excellente solu  bilité desdits mono-esters d'ans les liquides  organiques utilisés ainsi qu'un     degré    d'effi  cacité pour empêcher le     rouillage    égal ou  même supérieur à celui     d'autres    composés du  genre     similaire,    tel que l'acide     iso-octadécyl-          succinique    et l'acide     n-octadécyl-succinique.     



  Non seulement des     lubrifiants    à base  d'huile minérale ou fractions du pétrole  furent soumis à ces essais, mais aussi des lubri  fiants synthétiques, tels que: les dérivés de  glycols     poly        alcoy        lénés    du genre décrit     dans    le  brevet E. U. A.

   N      2.148664,    par exemple les  produits marque      Ucon ;    les dérivés     obtenus     par la réaction d'alcools aliphatiques à     chaîne     ramifiée, comme le     2-éthylhexanol,    avec     des     acides     dibasiques    à chaîne     rectiligne,        'comme     l'acide     sébacique    ou     adipique;    enfin les huile-,  synthétiques ayant une faible viscosité et un  point de congélation très bas, ces huiles étant  produites par la polymérisation de l'éthylène.  



       Les        mono-esters    antirouille peuvent. être  utilisés avec de     bons    résultats     dans    des com  positions d'un autre genre. Ainsi, par exemple,  une huile de     graissage    ou une composition  formée par une huile minérale ayant une vis  cosité réduite, ces huiles contenant 1     a/a    d'un       mono-ester    antirouille, peut être appliquée  aisément.

   sur des pièces par plongée, au pin  ceau ou par     projection.    Le film hydrophobe  formé par le mono-ester procure une     protec-,     Lion pour ainsi dire permanente de la sur  face enduite du métal ferreux contre la rouille,  même après que l'huile a été enlevée avec un  chiffon. Les huiles visqueuses et graisses, uti  lisées jusqu'ici pour procurer même une pro  tection temporaire contre la .rouille, sont. dif  ficiles à faire disparaître alors qu'une huile à  faible viscosité peut être aisément. enlevée  avec un chiffon de la surface métallique. .  



  La résistance au     rocaillage    peut être pro  curée à des surfaces fraîches de métaux fer  reux en incorporant. les mono-esters anti  rouille dans les huiles de coupe ou dans les  liquides refroidisseurs utilisés pour l'usinage,  le     meulage    et autres traitements     similaires    du    
EMI0004.0001     
  
    métal. <SEP> Des <SEP> produits <SEP> antirouille <SEP> temporaires
<tb>  sont <SEP> actuellement <SEP> utilisés <SEP> couramment <SEP> dans
<tb>  ces <SEP> liquides, <SEP> mais <SEP> aucun <SEP> film <SEP> hydrophobe
<tb>  n'est <SEP> laissé <SEP> sur <SEP> les <SEP> surfaces <SEP> métalliques.

   <SEP> Des
<tb>  huiles <SEP> de <SEP> coupe <SEP> et <SEP> des <SEP> liquides <SEP> refroidisseurs
<tb>  ordinaires, <SEP> contenant <SEP> une <SEP> quantité <SEP> réduite, <SEP> de
<tb>  l'ordre <SEP> de <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 2%, <SEP> d'un <SEP> mono-ester <SEP> anti  rouille <SEP> d'acide <SEP> succinique <SEP> du <SEP> type <SEP> spécifié,
<tb>  laissent. <SEP> sur <SEP> la. <SEP> surface <SEP> métallique <SEP> un <SEP> film <SEP> du  rable <SEP> ou <SEP> qui <SEP> subsiste <SEP> longtemps <SEP> et <SEP> par <SEP> lequel
<tb>  on <SEP> empêche <SEP> le <SEP> Touillage <SEP> de <SEP> celle-ci.

       
EMI0004.0002     
  
    Il <SEP> est <SEP> également. <SEP> évident <SEP> que <SEP> les <SEP> mono  esters <SEP> antirouille <SEP> peuvent <SEP> être <SEP> incorporés <SEP> à
<tb>  des <SEP> liquides <SEP> organiques <SEP> utilisés <SEP> pour <SEP> de <SEP> nom  breux <SEP> autres <SEP> usages <SEP> que <SEP> la <SEP> lubrification <SEP> et <SEP> qui
<tb>  sont <SEP> susceptibles <SEP> de <SEP> venir <SEP> en <SEP> contact. <SEP> avec <SEP> des
<tb>  surfaces <SEP> en <SEP> fer <SEP> ou <SEP> en <SEP> acier, <SEP> en <SEP> vue <SEP> d'empê  cher <SEP> le <SEP> Touillage <SEP> de <SEP> ces <SEP> surfaces. <SEP> Par <SEP> exemple,
<tb>  quand <SEP> on <SEP> ajoute <SEP> aux <SEP> huiles <SEP> pour <SEP> transforma  teurs, <SEP> aux <SEP> liquides <SEP> utilisés <SEP> dans <SEP> les <SEP> systèmes
<tb>  hydrauliques <SEP> et.

   <SEP> les <SEP> convertisseurs <SEP> de <SEP> couple
<tb>  ou <SEP> aux <SEP> liquides <SEP> qui <SEP> servent. <SEP> au <SEP> transfert. <SEP> de <SEP> la
<tb>  chaleur, <SEP> de <SEP> 0,01 <SEP> à <SEP> 0,1 <SEP> 1/o <SEP> d'un. <SEP> des <SEP> mono-esters
<tb>  antirouille, <SEP> on <SEP> empêche <SEP> le <SEP> rocaillage. <SEP> des <SEP> dispo  sitifs <SEP> dans <SEP> lesquels <SEP> ces <SEP> liquides <SEP> sont <SEP> utilisés.
<tb>  Des <SEP> mono-esters <SEP> antirouille <SEP> peuvent <SEP> égale  ment <SEP> être <SEP> utilisés <SEP> efficacement. <SEP> et <SEP> en <SEP> quantités
<tb>  réduites <SEP> dans <SEP> des <SEP> liquides <SEP> antigel, <SEP> des <SEP> huiles
<tb>  de <SEP> rineage, <SEP> de <SEP> l'essence, <SEP> des <SEP> fuel-oils <SEP> et <SEP> autres
<tb>  fraction;

   <SEP> liquides <SEP> du <SEP> pétrole <SEP> avec <SEP> ou <SEP> sans
<tb>  addition <SEP> d'autres <SEP> produits <SEP> destinés <SEP> à <SEP> remplir
<tb>  d'autres <SEP> fonctions.     
EMI0004.0003     
  
    Des <SEP> films <SEP> hydrophobes <SEP> et <SEP> antirouille <SEP> peu  vent <SEP> é\;

  -alement <SEP> être <SEP> formés <SEP> sur <SEP> des <SEP> surfaces
<tb>  de <SEP> métaux <SEP> ferreux <SEP> par <SEP> des <SEP> dépôts <SEP> des <SEP> mono  esters <SEP> antirouille <SEP> à. <SEP> partir <SEP> (le <SEP> solutions <SEP> dans
<tb>  des <SEP> solvants <SEP> organiques. <SEP> Les <SEP> mono-esters <SEP> se
<tb>  dissolvent <SEP> aisément <SEP> clans <SEP> plusieurs <SEP> solvants
<tb>  organiques <SEP> tels, <SEP> par <SEP> exemple, <SEP> que <SEP> le <SEP> tétrachlo  rure <SEP> de <SEP> carbone, <SEP> le <SEP> benzène, <SEP> le <SEP> kérosène, <SEP> le
<tb>  naphte <SEP> ou <SEP> (les <SEP> mélanges <SEP> d'alcools <SEP> ou <SEP> de <SEP> ben  zène <SEP> utilisés <SEP> couramment. <SEP> pour <SEP> le <SEP> nettoyage <SEP> de
<tb>  pièces <SEP> métalliques;

   <SEP> en <SEP> revanche, <SEP> ils <SEP> sont <SEP> en
<tb>  substance <SEP> insolubles <SEP> dans <SEP> l'eau. <SEP> Des <SEP> mélanges
<tb>  de <SEP> différents <SEP> mono-esters <SEP> antirouille <SEP> peuvent,
<tb>  évidemment, <SEP> être <SEP> utilisés <SEP> si <SEP> on <SEP> le <SEP> désire, <SEP> de
<tb>  même <SEP> que <SEP> des <SEP> mélanges <SEP> d'un <SEP> ou <SEP> de <SEP> plusieurs     
EMI0004.0004     
  
    mono-esters <SEP> antirouille <SEP> et <SEP> un <SEP> ou <SEP> plusieurs
<tb>  acides <SEP> succiniques <SEP> aleoylés <SEP> on <SEP> aleovlénés.
<tb>  Bien <SEP> que <SEP> la <SEP> présence <SEP> d'un <SEP> inhibiteur <SEP> d'oxy  dation <SEP> dans <SEP> des <SEP> huiles <SEP> ou <SEP> autres <SEP> liquides <SEP> orga  niques, <SEP> destinés <SEP> à <SEP> combattre <SEP> la <SEP> rouille <SEP> et.

   <SEP> con  tenant <SEP> un <SEP> nrono-ester <SEP> antirouille, <SEP> ne <SEP> soit <SEP> pas
<tb>  une <SEP> nécessité, <SEP> cette <SEP> présence <SEP> est <SEP> souvent <SEP> dési  rable <SEP> car, <SEP> dans <SEP> bien <SEP> des <SEP> cas, <SEP> on <SEP> améliore <SEP> ainsi
<tb>  considérablement <SEP> la <SEP> stabilité <SEP> de <SEP> l'huile <SEP> ou <SEP> du
<tb>  liquide. <SEP> La <SEP> quantité <SEP> de <SEP> cet <SEP> inhibiteur <SEP> varie
<tb>  avec <SEP> la. <SEP> nature <SEP> de <SEP> la <SEP> matière <SEP> organique <SEP> utili  sée, <SEP> mais <SEP> elle <SEP> est <SEP> généralement. <SEP> comprise <SEP> entre
<tb>  0,0025 <SEP> et <SEP> 5 <SEP> 0/0.

   <SEP> On <SEP> peut <SEP> se <SEP> servir <SEP> non <SEP> seule  ment <SEP> d'un <SEP> inhibiteur <SEP> du <SEP> type <SEP> phénol <SEP> tel <SEP> que
<tb>  le <SEP> dibiitvl-tert.-p-crésol, <SEP> mais <SEP> également <SEP> d'in  hibiteurs <SEP> d'oxydation <SEP> d'autres <SEP> genres, <SEP> tels <SEP> que
<tb>  la <SEP> phényl-alphanaphtylamine <SEP> et <SEP> la <SEP> phénol  thiazine. <SEP> Les <SEP> mono-esters <SEP> antirouille <SEP> sont <SEP> com  patibles <SEP> avec <SEP> un <SEP> grand <SEP> nombre <SEP> d'autres <SEP> subs  tances <SEP> additives <SEP> qui <SEP> sont.

   <SEP> utilisées <SEP> sur <SEP> une
<tb>  grande <SEP> échelle <SEP> dans <SEP> des <SEP> lubrifiants <SEP> et <SEP> ils <SEP> peu  vent <SEP> donc <SEP> être <SEP> utilisés <SEP> pour <SEP> (les <SEP> huiles <SEP> conte  nant <SEP> des <SEP> abaisseurs <SEP> du <SEP> point <SEP> de <SEP> congélation,
<tb>  des <SEP> additifs <SEP> permettant <SEP> un <SEP> lisage <SEP> de <SEP> l'huile <SEP> à
<tb>  des <SEP> pressions <SEP> très <SEP> élevées <SEP> et <SEP> analogues.
<tb>  Les <SEP> concentrations <SEP> et <SEP> les <SEP> pourcentages, <SEP> nr  diqués <SEP> ou <SEP> spécifiés <SEP> plus <SEP> haut. <SEP> sont <SEP> donnés <SEP> en
<tb>  poids <SEP> et <SEP> non <SEP> pas <SEP> en <SEP> volume.

Claims (1)

1. EMI0004.0005 REVENDICATION <SEP> <B>1:</B> EMI0004.0006 Procédé <SEP> pour <SEP> conférer <SEP> à <SEP> un <SEP> milieu <SEP> orfa nique <SEP> des <SEP> propriétés <SEP> antirouille <SEP> ou <SEP> pour <SEP> amé liorer <SEP> les <SEP> propriétés <SEP> antirouille <SEP> d'un <SEP> tel <SEP> milieu, <tb> caractérisé <SEP> en <SEP> ce <SEP> que <SEP> ].'on <SEP> dissout <SEP> dans <SEP> ce <tb> milieu <SEP> organique <SEP> un <SEP> ester <SEP> d'un <SEP> acide <SEP> succi nique <SEP> ayant <SEP> pour <SEP> formule <SEP> < générale:

   EMI0004.0007 EMI0004.0008 dans <SEP> laquelle <SEP> X <SEP> est, <SEP> un <SEP> groupement <SEP> hydro carboné <SEP> à <SEP> chaîne <SEP> rectiligne <SEP> et <SEP> contenant <SEP> au <tb> moins <SEP> 1\? <SEP> atomes <SEP> de <SEP> carbone, <SEP> un <SEP> des <SEP> Y <SEP> est <SEP> un <tb> groupement <SEP> alcoj-le <SEP> ne <SEP> comprenant <SEP> pas <SEP> de chaîne rectiligne à plus de trois atomes de carbone, l'autre Y étant de l'hydrogène. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que le milieu organique susdit est une fraction liquide du pétrole. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que le milieu organique susdit. est unie huile minérale. 3.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que ledit ester est un ester mono- butylique tertiaire de l'acide octadécyl-sucei- nique. -I. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que ledit ester est un ester mono- méthylique de l'acide octadécyl-succinique. REVENDICATION II: Produit à propriétés antirouille obtenu par le procédé selon la revendication I. SOITS-1@P'@EIVDICATIOIVS 5. Produit selon la. revendication II, carac térisé en ce que I e milieu organique susdit est.

   une fraction liquide dit pétrole. 6. Produit selon la revendication II, carac térisé en ce que le milieu organique susdit est une huile minérale. 7. Produit selon la. revendication II, carac térisé en ce qu'il comporte également -une quantité minime d'un inhibiteur d'oxydation pour ledit milieu organique. 8. Produit selon la revendication II, carac térisé en ce qu'il comprend en majeure partie un lubrifiant organique dans lequel est. dis soute une proportion moindre dudit ester. 9. Produit selon la revendication II, carac térisé en ce qu'il comprend une huile minérale dans laquelle est dissoute une proportion moindre dudit ester.