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FR3053697B1 - Composition lubrifiante pour moteur a gaz - Google Patents

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FR3053697B1
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Abstract

La présente concerne concerne l'utilisation d'une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base minérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols pour lubrifier un moteur à gaz.

Description

COMPOSITION LUBRIFIANTE POUR MOTEUR A GAZ
La présente invention concerne le domaine des lubrifiants pour moteur à gaz,préférentiellement pour moteur à gaz stationnaire. La présente invention concerne plusparticulièrement l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant au moins une huilede base minérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols pour lubrifier unmoteur à gaz, préférentiellement pour moteur à gaz stationnaire.
La présente invention concerne également un procédé de lubrification d’un moteur à gaz,préférentiellement pour moteur à gaz stationnaire.
Les lubrifiants développés spécifiquement pour la lubrification des moteurs à gaz,préférentiellement des moteurs à gaz stationnaires sont connus depuis plusieurs années.
Les premiers lubrifiants dédiés à cette application contenaient des huiles de base degroupe I selon la classification API. Ces lubrifiants présentaient un bon comportement àhaute température, notamment ne formaient pas ou peu de dépôts mais présentaient unetenue à l’oxydation limitée, notamment à la nitroxydation. Par nitroxydation, on entendl’oxydation par contact avec les oxydes d’azote (NOx).
Puis les lubrifiants ont incorporé des huiles de base de groupe II selon la classificationAPI, permettant d’améliorer la tenue à l’oxydation. Toutefois, et en particulier sur lesmoteurs à gaz de très haute puissance, l’utilisation de ces lubrifiants a entraîné laformation de dépôt à haute température (ou de vernis). Il en est de même pour leslubrifiants à base d’huiles de base de groupe III et groupe IV selon la classification API.
Il existe donc un besoin de disposer de compositions lubrifiantes pour la lubrification demoteur à gaz, préférentiellement pour moteur à gaz stationnaire, présentant de bonnespropriétés de détergence et donc ne formant pas ou peu de dépôt, en particulier à hautetempérature tout en présentant une tenue à l’oxydation, notamment à la nitroxydation,satisfaisante voire améliorée.
Il a maintenant été trouvé que la combinaison d’au moins une huile de base minérale etd’au moins un ester choisi parmi les esters de polyols permet de fournir une compositionlubrifiante dédiée à la lubrification des moteurs à gaz, préférentiellement des moteurs àgaz stationnaires, présentant une tenue à l’oxydation, notamment à la nitroxydation, satisfaisante voire améliorée et formant peu ou pas de dépôts, en particulier à hautetempérature.
Ainsi, l’invention fournit une composition lubrifiante qui permet d’apporter une solution àtout ou partie des problèmes des compositions lubrifiantes destinées à la lubrification desmoteurs à gaz, préférentiellement des moteurs à gaz stationnaires.
La présente invention a donc pour objet l’utilisation d’une composition lubrifiantecomprenant au moins une huile de base minérale et au moins un ester choisi parmi lesesters de polyols pour lubrifier un moteur à gaz.
De manière surprenante, la demanderesse a constaté que la combinaison d’au moins unehuile de base minérale et d’au moins un ester choisi parmi les esters de polyols dans unecomposition lubrifiante pour moteur à gaz, préférentiellement pour moteur à gazstationnaire permet d’améliorer la tenue à l’oxydation, notamment à la nitroxydation, de lacomposition lubrifiante.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l’invention présentent à la fois unebonne tenue à l’oxydation, notamment à la nitroxydation, tout en réduisant, voire ensupprimant, la formation de dépôts, en particulier à haute température.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l’invention présentent de bonnespropriétés de tenue à l’oxydation, notamment à la nitroxydation, et de détergence une foismise en oeuvre dans un moteur à gaz et dont la formulation est facile à mettre en oeuvre.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l’invention présentent de bonnespropriétés de tenue à l’oxydation, notamment à la nitroxydation, et de détergence une foismise en oeuvre dans un moteur à gaz tout en étant stables dans le temps, notammentstables au stockage.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le moteur à gaz est un moteur à gazstationnaire.
Dans un mode de réalisation de l’invention, l’huile de base minérale est choisie parmi unehuile de base de groupe II ou une huile de base de groupe III selon la classification API,préférentiellement une huile de bas de groupe II selon la classification API.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la composition lubrifiante comprend aumoins 50% en poids, préférentiellement de 50% à 90% en poids, d’huile de base minéralepar rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’ester est choisi parmi les esters depolyols et d’acides carboxyliques saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés comprenantau moins 8 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’acide carboxylique est un acidemonocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’acide carboxylique comprend de 8 à 20atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le polyol comprend au moins 3groupements -OH, préférentiellement de 3 à 8 groupements -OH.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le polyol comprend de 3 à 10 atomes decarbone.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’ester de polyol comprend un mélanged’au moins un premier ester de polyol et d’acide monocarboxylique tel que défini ci-dessus et d’au moins un second ester de polyol et d’acide monocarboxylique tel quedéfini ci-dessus et différent du premier ester.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’ester est obtenu par réactiond’estérification entre un polyol tel que défini ci-dessus, au moins un premier acidemonocarboxylique tel que défini ci-dessus et au moins un second acide carboxyliquechoisi parmi les acides dicarboxyliques linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturéscomprenant au moins 16 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la composition lubrifiante comprend aumoins 2% en poids, préférentiellement au moins 5% en poids, d’ester de polyol parrapport au poids total de la composition lubrifiante.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la composition lubrifiante comprend enoutre du polyisobutylène. L’invention concerne également l’utilisation d’au moins une huile de base minérale telleque définie ci-dessus et d’au moins un ester choisi parmi les esters de polyols tels quedéfinis ci-dessus dans une composition lubrifiante pour lubrifier un moteur à gaz. L’invention concerne également un procédé de lubrification d’un moteur à gazcomprenant la mise en contact d’au moins une pièce mécanique du moteur avec unecomposition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
Description détaillée de l’invention
Les pourcentages indiqués ci-dessous correspondent à des pourcentages en masse dematière active.
La composition lubrifiante selon l’invention comprend au moins une huile de baseminérale.
Les huiles de base minérales utilisées dans les compositions lubrifiantes selon l’inventionpeuvent être des huiles d’origines minérales appartenant aux groupes I, Il ou III selon lesclasses définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classificationATIEL) (tableau A) ou leurs mélanges.
Tableau A
Dans un mode de réalisation préférée de l’invention, l’huile de base est une huile de basede groupe II ou une huile de base de groupe III selon la classification API.
Dans un mode de réalisation plus préférée de l’invention, l’huile de base est une huile debase de groupe II selon la classification API.
Dans un autre mode de réalisation préférée de l’invention, la composition lubrifiantecomprend au moins 50%, préférentiellement de 50% à 90%, plus préférentiellement de60% à 90%, encore plus préférentiellement de 65% à 90%, avantageusement de 65% à85%, en poids d’huile de base minérale par rapport au poids total de la compositionlubrifiante.
Dans un autre mode de réalisation plus préférée de l’invention, la composition lubrifiantecomprend au moins 70%, préférentiellement de 70% à 90%, plus préférentiellement de75% à 90%, avantageusement de 75% à 85%, en poids d’huile de base minérale parrapport au poids total de la composition lubrifiante.
La composition lubrifiante selon l’invention comprend également au moins un ester choisiparmi les esters de polyols.
Par ester de polyol selon l’invention, on entend tout ester obtenu par estérification d’aumoins un acide carboxylique avec au moins un polyol.
Par acide carboxylique selon l’invention, on entend les acides monocarboxyliques et lesacides polycarboxyliques.
Dans un mode de réalisation de l’invention, l’ester est choisi parmi les esters de polyols etd’acides carboxyliques saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés comprenant au moins 8atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’acide carboxylique est un acidemonocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié. L’acide carboxylique peut ainsi être choisi parmi : - les acides monocarboxyliques saturés et linéaires ; - les acides monocarboxyliques insaturés et linéaires ; - les acides monocarboxyliques saturés et ramifiés ; - les acides monocarboxyliques insaturés et ramifiés.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l’invention, l’acide carboxylique comprendde 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, l’acide carboxylique comprend de14 à 18 atomes de carbone, préférentiellement de 16 à 18 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation particulier de l’invention, l’acide carboxyliquecomprend de 8 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone.
Ainsi, l’acide carboxylique peut être choisi parmi : - les acides monocarboxyliques saturés et linéaires comprenant de 8 à 20 atomes decarbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone ; - les acides monocarboxyliques insaturés et linéaires comprenant de 8 à 20 atomes decarbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone ; - les acides monocarboxyliques saturés et ramifiés comprenant de 8 à 20 atomes decarbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone ; - les acides monocarboxyliques insaturés et ramifiés comprenant de 8 à 20 atomes decarbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone. L’acide carboxylique peut également être choisi parmi : - les acides monocarboxyliques saturés et linéaires comprenant de 8 à 12 atomes decarbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone; - les acides monocarboxyliques insaturés et linéaires comprenant de 8 à 12 atomes decarbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone; - les acides monocarboxyliques saturés et ramifiés comprenant de 8 à 12 atomes decarbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone - les acides monocarboxyliques insaturés et ramifiés comprenant de 8 à 12 atomes decarbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone.
Comme exemples d’acides carboxyliques selon l’invention, on peut citer l’acidepélargonique, l’acide stéarique, l’acide isostéarique ou l’acide oléique.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le polyol comprend au moins 3groupements -OH, préférentiellement de 3 à 8 groupements -OH, plus préférentiellementde 3 à 6 groupements -OH.
Dans un mode de réalisation plus préféré de l’invention, le polyol comprend 3, 4 ou 6groupements -OH.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le polyol comprend de 3 à 10atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 8 atomes de carbone, pluspréférentiellement de 3 à 6 atomes de carbone.
Comme exemples de polyols selon l’invention, on peut citer le glycérol, letrimethylolpropane, le pentaerythritol ou le dipentaerytritol.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, l’ester de polyol comprend unmélange d’au moins un premier ester de polyol et d’acide monocarboxylique tel que définici-dessus et d’au moins un second ester de polyol et d’acide monocarboxylique tel quedéfini ci-dessus et différent du premier ester.
Dans un mode de réalisation plus particulier de l’invention, l’ester comprend un mélange : - d’au moins un triester de polyol et d’acide monocarboxylique, - d’au moins un diester de polyol et d’acide monocarboxylique, le polyol et l’acide monocarboxylique étant tels que définis ci-dessus.
Dans un mode de réalisation encore plus particulier de l’invention, l’ester comprend unmélange : - d’au moins un triester de trimethylpropane et d’acide monocarboxylique saturé ouinsaturé, préférentiellement saturé comprenant de 14 à 18 atomes de carbone,avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone, - d’au moins un diester de trimethylpropane et d’acide monocarboxyliquemonocarboxylique saturé ou insaturé, préférentiellement saturé comprenant de 14 à 18atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone.
Comme exemple d’ester de polyol selon l’invention, on peut citer le Radialube 7250®commercialisé par la société OLEON.
Dans un autre mode de réalisation particulier de l’invention, l’ester est obtenu par réactiond’estérification entre un polyol tel que défini ci-dessus, au moins un premier acidemonocarboxylique tel que défini ci-dessus et au moins un second acide carboxyliquechoisi parmi les acides dicarboxyliques linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturéscomprenant au moins 16 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation plus particulier de l’invention, l’ester est obtenu parréaction d’estérification entre : - un polyol comprenant 3 ou 4 groupements -OH et de 3 à 6 atomes de carbone, - au moins un premier acide monocarboxylique saturé, linéaire ou ramifié comprenant de8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, et - au moins un second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques saturés,linéaires ou ramifiés comprenant au moins 16 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation plus particulier de l’invention, l’ester est obtenu parréaction d’estérification entre : - un polyol choisi parmi le pentaeryhtritol ou le trimethylolpropane, - au moins un premier acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifiécomprenant de 8 à 18 atomes de carbone, et - au moins un second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques saturés,linéaires ou ramifiés comprenant de 16 à 36 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation plus particulier de l’invention, l’ester est obtenu parréaction d’estérification entre : - le pentaerythritol, - au moins un premier acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifiécomprenant 18 atomes de carbone, et - au moins un second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques saturés,linéaires ou ramifiés comprenant de 16 atomes à 36 atomes de carbone.
Comme exemple d’ester de polyol selon l’invention, on peut citer le Priolube 1847®commercialisé par la société CRODA ou le Nycobase 8851® commercialisé par la sociétéNYCO.
Dans un autre mode de réalisation particulier de l’invention, l’ester est obtenu par réactiond’estérification entre un polyol tel que défini ci-dessus et au moins un acidemonocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié comprenant de 8 à 12 atomes decarbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation plus particulier de l’invention, l’ester est obtenu parréaction d’estérification entre : - le dipentaerythritol, et - au moins un acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié comprenantde 8 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la composition lubrifiante comprend au moins2% en poids, préférentiellement au moins 5% en poids, plus préférentiellement de 5 à30%, avantageusement de 5 à 25% ou de 5 à 15% en poids d’ester de polyol par rapportau poids total de la composition lubrifiante.
La composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre en outre une huile de baseadditionnelle choisie parmi les huiles de groupe I, IV ou V selon la classification API tellesque définies ci-dessus, à l’exception des esters de polyols selon l’invention. L’huile de base additionnelle selon l’invention peut notamment être choisie parmi leshuiles synthétiques, telles que les polyalkylene glycols, et parmi les polyalphaoléfines. Lespolyalphaoléfines utilisées comme huiles de base sont par exemple obtenues à partir demonomères comprenant de 4 à 32 atomes de carbone, par exemple à partir d’octène ou de décène, et dont la viscosité cinématique à 100 °C est comprise entre 1,5 et 15 mm2.s'1selon la norme ASTM D445. Leur masse moléculaire moyenne est généralementcomprise entre 250 et 3 000 selon la norme ASTM D5296.
De nombreux additifs peuvent être utilisés dans la composition lubrifiante utilisée selonl’invention.
Les additifs pour la composition lubrifiante utilisée selon l’invention sont notammentchoisis parmi les modificateurs de frottements, les détergents, les additifs anti-usure, lesadditifs extrême-pression, les améliorants de l’indice de viscosité, les dispersants, lesantioxydants, les améliorants du point d’écoulement, les anti-mousse, les épaississants etleurs mélanges.
Les additifs anti-usure et les additifs extrême pression protègent les surfaces enfrottement par formation d’un film protecteur adsorbé sur ces surfaces.
Il existe une grande variété d’additifs anti-usure. De manière préférée pour la compositionlubrifiante selon l’invention, les additifs anti-usure sont choisis parmi des additifs phospho-soufrés comme les alkylthiophosphates métalliques, en particulier les alkylthiophosphatesde zinc, et plus spécifiquement les dialkyldithiophosphates de zinc ou ZnDTP. Lescomposés préférés sont de formule Zn((SP(S)(OR1)(OR2))2, dans laquelle R1 et R2,identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement alkyle,préférentiellement un groupement alkyle comportant de 1 à 18 atomes de carbone.
Les phosphates d’amines sont également des additifs anti-usure qui peuvent êtreemployés dans la composition lubrifiante selon l’invention. Toutefois, le phosphoreapporté par ces additifs peut agir comme poison des systèmes catalytiques desautomobiles car ces additifs sont générateurs de cendres. On peut minimiser ces effetsen substituant partiellement les phosphates d’amines par des additifs n’apportant pas dephosphore, tels que, par exemple, les polysulfures, notamment les oléfines soufrées.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de0,01 à 6 % en masse, préférentiellement de 0,05 à 4 % en masse, plus préférentiellementde 0,1 à 2 % en masse par rapport à la masse totale de composition lubrifiante, d’additifsanti-usure et d’additifs extrême-pression.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre aumoins un additif modificateur de frottement. L’additif modificateur de frottement peut êtrechoisi parmi un composé apportant des éléments métalliques et un composé exempt de cendres. Parmi les composés apportant des éléments métalliques, on peut citer lescomplexes de métaux de transition tels que Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn dont les ligandspeuvent être des composés hydrocarbonés comprenant des atomes d’oxygène, d’azote,de soufre ou de phosphore. Les additifs modificateurs de frottement exempt de cendressont généralement d’origine organique et peuvent être choisis parmi les aminesalcoxylées, les amines grasses alcoxylées, les époxydes gras, les époxydes gras deborate ou les amines grasses. Selon l’invention, les composés gras comprennent aumoins un groupement hydrocarboné comprenant de 10 à 24 atomes de carbone.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de0,01 à 2 % en masse ou de 0,01 à 5 % en masse, préférentiellement de 0,1 à 1,5 % enmasse ou de 0,1 à 2% en masse par rapport à la masse totale de la compositionlubrifiante, d’additif modificateur de frottement.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre aumoins un additif antioxydant. L’additif antioxydant permet généralement de retarder la dégradation de la compositionlubrifiante en service. Cette dégradation peut notamment se traduire par la formation dedépôts, par la présence de boues ou par une augmentation de la viscosité de lacomposition lubrifiante.
Les additifs antioxydants agissent notamment comme inhibiteurs radicalaires oudestructeurs d’hydropéroxydes. Parmi les additifs antioxydants couramment employés, onpeut citer les additifs antioxydants de type phénolique, les additifs antioxydants de typeaminé, les additifs antioxydants phosphosoufrés. Certains de ces additifs antioxydants,par exemple les additifs antioxydants phosphosoufrés, peuvent être générateurs decendres. Les additifs antioxydants phénoliques peuvent être exempt de cendres ou bienêtre sous forme de sels métalliques neutres ou basiques. Les additifs antioxydantspeuvent notamment être choisis parmi les phénols stériquement encombrés, les esters dephénol stériquement encombrés et les phénols stériquement encombrés comprenant unpont thioéther, les diphénylamines, les diphénylamines substituées par au moins ungroupement alkyle en C1-C12, les Ν,Ν'-dialkyle-aryle-diamines et leurs mélanges.
De préférence selon l’invention, les phénols stériquement encombrés sont choisis parmiles composés comprenant un groupement phénol dont au moins un carbone vicinal ducarbone portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupement alkyle en CrC10, de préférence un groupement alkyle en Ci-C6, de préférence un groupement alkyleen C4, de préférence par le groupement ter-butyle.
Les composés aminés sont une autre classe d’additifs antioxydants pouvant être utilisés,éventuellement en combinaison avec les additifs antioxydants phénoliques. Des exemplesde composés aminés sont les amines aromatiques, par exemple les amines aromatiquesde formule NR3R4R5 dans laquelle R3 représente un groupement aliphatique ou ungroupement aromatique, éventuellement substitué, R4 représente un groupementaromatique, éventuellement substitué, R5 représente un atome d’hydrogène, ungroupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R6S(O)ZR7 danslaquelle R6 représente un groupement alkylène ou un groupement alkenylène, R7représente un groupement alkyle, un groupement alcényle ou un groupement aryle et zreprésente 0, 1 ou 2.
Des alkyl phénols sulfurisés ou leurs sels de métaux alcalins et alcalino-terreux peuventégalement être utilisés comme additifs antioxydants.
Une autre classe d’additifs antioxydants est celle des composés cuivrés, par exemples lesthio- ou dithio-phosphates de cuivre, les sels de cuivre et d’acides carboxyliques, lesdithiocarbamates, les sulphonates, les phénates, les acétylacétonates de cuivre. Les selsde cuivre I et II, les sels d’acide ou d’anhydride succiniques peuvent également êtreutilisés.
La composition lubrifiante selon l’invention peut contenir tous types d’additifs antioxydantsconnus de l’homme du métier.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante comprend au moins un additifantioxydant exempt de cendres.
De manière également avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention comprendde 0,5 à 2 % en poids par rapport à la masse totale de la composition, d’au moins unadditif antioxydant.
La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre au moins unadditif détergent.
Les additifs détergents permettent généralement de réduire la formation de dépôts à lasurface des pièces métalliques par dissolution des produits secondaires d’oxydation et decombustion.
Les additifs détergents utilisables dans la composition lubrifiante selon l’invention sontgénéralement connus de l’homme de métier. Les additifs détergents peuvent être descomposés anioniques comprenant une longue chaîne hydrocarbonée lipophile et une têtehydrophile. Le cation associé peut être un cation métallique d’un métal alcalin ou alcalino-terreux.
Les additifs détergents sont préférentiellement choisis parmi les sels de métaux alcalinsou de métaux alcalino-terreux d’acides carboxyliques, les sulfonates, les salicylates, lesnaphténates, ainsi que les sels de phénates. Les métaux alcalins et alcalino-terreux sontpréférentiellement le calcium, le magnésium, le sodium ou le baryum.
Ces sels métalliques comprennent généralement le métal en quantité stoechiométrique oubien en excès, donc en quantité supérieure à la quantité stoechiométrique. Il s’agit alorsd’additifs détergents surbasés ; le métal en excès apportant le caractère surbasé àl’additif détergent est alors généralement sous la forme d’un sel métallique insoluble dansl’huile, par exemple un carbonate, un hydroxyde, un oxalate, un acétate, un glutamate,préférentiellement un carbonate.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de0,5 à 4 % en poids d’additif détergent par rapport à la masse totale de la compositionlubrifiante.
De manière également avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peutégalement comprendre au moins un additif abaisseur de point d’écoulement.
En ralentissant la formation de cristaux de paraffine, les additifs abaisseurs de pointd’écoulement améliorent généralement le comportement à froid de la compositionlubrifiante selon l’invention.
Comme exemple d’additifs abaisseurs de point d’écoulement, on peut citer lespolyméthacrylates d’alkyle, les polyacrylates, les polyarylamides, les polyalkylphénols, lespolyalkylnaphtalènes, les polystyrènes alkylés.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut égalementcomprendre au moins un agent dispersant. L’agent dispersant peut être choisis parmi les bases de Mannich, les succinimides et leursdérivés.
De manière également avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peutcomprendre de 0,2 à 10 % en masse d’agent dispersant par rapport à la masse totale dela composition lubrifiante.
La composition lubrifiante de la présente invention peut également comprendre au moinsun épaississant, comme par exemple le polyisobutylène ou ses dérivés.
Dans un mode de réalisation préféré, de l’invention, la composition lubrifiante comprenddu polyisobutylène en tant qu’épaississant.
Un tel mode de réalisation permet notamment d’améliorer encore les propriétés dedétergence de la composition lubrifiante, notamment à haute température.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de0,1 à 5% en masse d’épaississant par rapport à la masse totale de la compositionlubrifiante.
La composition lubrifiante de la présente invention peut également comprendre au moinsun additif améliorant l’indice de viscosité. Comme exemples d’additifs améliorant l’indicede viscosité, on peut citer les esters polymères, les homopolymères ou les copolymères,hydrogénés ou non- hydrogénés, du styrène, du butadiène et de l’isoprène, lespolyacrylates, les polyméthacrylates (PMA) ou encore les copolymères oléfines,notamment les copolymères ethylène/propylène.
La composition lubrifiante selon l’invention peut se présenter sous différentes formes. Lacomposition lubrifiante selon l’invention peut notamment être une composition anhydre.
De manière préférée, cette composition lubrifiante n’est pas une émulsion.
La composition lubrifiante définie ci-dessus est utilisée pour lubrifier un moteur à gaz.
Par moteur à gaz selon l’invention, on entend plus particulièrement : - les moteurs à gaz stationnaires ; - les moteurs à gaz mobiles, notamment : les moteurs à gaz pour véhicules, incluant les véhicules poids-lourds ou les véhiculespour le transport en commun comme les bus mais également les véhicules marinscomme les bateaux.
Dans un mode de réalisation préféré, la composition lubrifiante définie ci-dessus estutilisée pour lubrifier un moteur à gaz stationnaire. L’invention a également pour objet l’utilisation d’au moins une huile de base minérale etd’au moins un ester choisi parmi les esters de polyols dans une composition lubrifiantepour lubrifier un moteur à gaz. L’ensemble des caractéristiques et préférences décrites pour l’huile de base minérale,l’ester de polyol et le moteur à gaz ci-dessus s’appliquent également à cette utilisation. L’invention a également pour objet un procédé de lubrification d’un moteur à gazcomprenant la mise en contact d’au moins une pièce mécanique du moteur avec unecomposition lubrifiante comprenant au moins une huile de base minérale et au moins unester choisi parmi les esters de polyols. L’ensemble des caractéristiques et préférences décrites pour la composition lubrifiante etpour le moteur à gaz ci-dessus s’appliquent également à ce procédé.
Les différents aspects de l’invention peuvent être illustrés par les exemples non limitatifsqui suivent :
Exemple 1 : préparation d’une composition lubrifiante selon l’invention
On mélange les différentes composantes d’une composition lubrifiante selon l'inventionCL1 en fonction de la nature et des quantités de produits présentées dans le tableau 1.Les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques.
Tableau 1
Exemple 2 : évaluation de la tenue à l’oxydation de la composition lubrifiante CL1
Cette évaluation consiste à soumettre la composition lubrifiante à une oxydation auxoxydes d’azote à une température de 150°C et pendart 48 heures.
La tenue à l’oxydation est évaluée par mesure de la différence de viscosité cinématique à100°C mesurée selon la norme ASTM D445 avant et apès oxydation et exprimée enpourcentage d’augmentation de viscosité ; plus le pourcentage est faible, meilleure est latenue à l’oxydation
Un pourcentage d’augmentation de viscosité inférieur ou égal à 35% correspond à unetenue à l’oxydation acceptable.
Les résultats sont décrits dans le tableau 2.
Tableau 2
Les résultats montrent qu’une composition lubrifiante selon l’invention présente une tenueà l’oxydation acceptable.
Exemple 3 : préparation de compositions lubrifiantes selon l’invention
On mélange les différentes composantes des compositions lubrifiantes selon l'inventionCL2, CL3 et CL4 et de la composition lubrifiante comparative CC1 en fonction de lanature et des quantités de produits présentées dans le tableau 3.
Les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques.
Tableau 3
Exemple 4 : évaluation de stabilité au stockage des compositions lubrifiantes CL2, CL3 etCL4
Cette évaluation visuelle est réalisée à température ambiante et se base sur l’apparitionde trouble dans la composition.
Les résultats sont décrits dans le tableau 4.
Tableau 4
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l’invention sont stablesdans le temps.
Exemple 5 : évaluation des propriétés de détergence des compositions lubrifiantes CL2 etCC1
Cette évaluation est effectuée par un essai PCT selon la norme GFC Lu29-A-15.
Plus la valeur de la cotation est élevée, meilleures sont les propriétés de détergence de lacomposition lubrifiante.
Les résultats sont décrits dans le tableau 5.
Tableau 5
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l’invention présentent despropriétés de détergence améliorées, notamment à haute température.
Exemple 6 : préparation de compositions lubrifiantes selon l’invention
On mélange les différentes composantes des compositions lubrifiantes selon l'inventionCL5, CL6, CL7, CL8, CL9 et CL10 et de la composition lubrifiante comparative CC2 enfonction de la nature et des quantités de produits présentées dans le tableau 6.
Les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques.
Tableau 6
Exemple 7 : évaluation de stabilité au stockage des compositions lubrifiantes CL5, CL6,CL7, CL8, CL9 etCLIO
Cette évaluation visuelle est identique à celle de l’exemple 4.
Les résultats sont décrits dans le tableau 7.
Tableau 7
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l’invention sont stablesdans le temps.
Exemple 8 : évaluation de la tenue à l’oxydation des compositions lubrifiantes CL5, CL6,CL8, CL9, CL10 et de la composition lubrifiante CC2
Cette évaluation est identique à celle décrite dans l’exemple 2.
Les résultats sont décrits dans le tableau 8.
Tableau 8
Les résultats montrent qu’une composition lubrifiante selon l’invention présente unebonne tenue à l’oxydation.
Exemple 9 : évaluation des propriétés de détergence des compositions lubrifiantes CL5,CL7 et CL9
Cette évaluation est identique à celle décrite dans l’exemple 5.
Les résultats sont décrits dans le tableau 9.
Tableau 9
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l’invention présentent despropriétés de détergence améliorées, notamment à haute température.
Exemple 10 : évaluation des propriétés de détergence des compositions lubrifiantes CL5,CL6, CL7, CL8, CL9 etCLIO
Cette évaluation est effectuée par un essai MCT selon la norme GFC L-27-T-07
Plus la valeur de la cotation est élevée, meilleures sont les propriétés de détergence de lacomposition lubrifiante.
Plus la température d’apparition des premiers vernis est élevée, meilleure sont lespropriétés de détergence à haute température.
Les résultats sont décrits dans le tableau 10.
Tableau 10
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l’invention présentent despropriétés de détergence améliorées, notamment à haute température.
Les résultats montrent également que l’ajout de polyisobutyène permet d’améliorerencore les propriétés de détergence, notamment à haute température.
Exemple 11 : préparation d’une composition lubrifiante selon l’invention
On mélange les différentes composantes de la composition lubrifiante selon l'inventionCL11 en fonction de la nature et des quantités de produits présentées dans le tableau 11.Les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques.
Tableau 11
Exemple 12 : évaluation de la tenue à l’oxydation de la composition lubrifiante CL11
Cette évaluation est identique à celle décrite dans l’exemple 2.
Les résultats sont décrits dans le tableau 12.
Tableau 12
Les résultats montrent qu’une composition lubrifiante selon l’invention présente unebonne tenue à l’oxydation.
Exemple 13 : évaluation des propriétés de détergence de la composition lubrifiante CL11Cette évaluation est identique à celles décrites dans l’exemple 5 et dans l’exemple 10.
Les résultats sont décrits dans le tableau 13.
Tableau 13
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l’invention présentent despropriétés de détergence améliorées, notamment à haute température.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS
  2. 1. Utilisation d’une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de baseminérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols pour lubrifier un moteur àgaz, la composition étant caractérisée en ce qu’elle comprend au moins 50% en poidsd’huile de base minérale et au moins 5% en poids d’ester de polyol par rapport au poidstotal de la composition lubrifiante. 2. Utilisation selon la revendication 1 dans laquelle le moteur à gaz est un moteur à gazstationnaire.
  3. 3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle l’huile de base minérale estchoisie parmi une huile de base de groupe II ou une huile de base de groupe III selon laclassification API, préférentiellement une huile de base de groupe II selon la classificationAPI.
  4. 4. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle lacomposition lubrifiante comprend de 50% à 90% en poids d’huile de base minérale parrapport au poids total de la composition lubrifiante.
  5. 5. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle l’esterest choisi parmi les esters de polyols et d’acides carboxyliques saturés ou insaturés,linéaires ou ramifiés comprenant au moins 8 atomes de carbone.
  6. 6. Utilisation selon la revendication 5 dans laquelle l’acide carboxylique est un acidemonocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié.
  7. 7. Utilisation selon la revendication précédente dans laquelle l’acide carboxyliquecomprend de 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone.
  8. 8. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle lepolyol comprend au moins 3 groupements -OH, préférentiellement de 3 à 8 groupements-OH.
  9. 9. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle lepolyol comprend de 3 à 10 atomes de carbone.
  10. 10. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquellel’ester de polyol comprend un mélange d’au moins un premier ester de polyol et d’acidemonocarboxylique selon l’une quelconque des revendications 6 à 9 et d’au moins unsecond ester de polyol et d’acide monocarboxylique selon l’une quelconque desrevendications 6 à 9 et différent du premier ester.
  11. 11. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquellel’ester est obtenu par réaction d’estérification entre un polyol selon la revendication 8 ou9, au moins un premier acide monocarboxylique selon la revendication 6 ou 7 et au moinsun second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques linéaires ouramifiés, saturés ou insaturés comprenant au moins 16 atomes de carbone.
  12. 12. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle lacomposition lubrifiante comprend en outre du polyisobutylène.
  13. 13. Utilisation d’au moins une huile de base minérale et d’au moins un ester choisi parmiles esters de polyols dans une composition lubrifiante pour lubrifier un moteur à gaz.
  14. 14. Procédé de lubrification d’un moteur à gaz comprenant la mise en contact d’au moinsune pièce mécanique du moteur avec une composition lubrifiante comprenant au moinsune huile de base minérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols, lacomposition étant caractérisée en ce qu’elle comprend au moins 50% en poids d’huile debase minérale et au moins 5% en poids d’ester de polyol par rapport au poids total de lacomposition lubrifiante.
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