Procédé de fabrication de graisses fortement alcalines à base de métaux et compositions anti-rouille.
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La présente invention concerne des procèdes de fabrica-
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cialement un procédé perfectionne de fabrication de compositions de haute alcalinité et très consistantes que l'on peut appliquer soit comme graisses de haute viscosité soit comme inhibiteurs de rouille suivant que l'on utilise une huile non volatile ou un solvant volatil comme base ou véhicule de la composition.
Des compositions de graisses remarquables pour de nombreuses applications et, en particulier, pour préserver contre la rouille les châssis des véhicules automobiles, sont décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3 242 079 et
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élevée, par une bonne résistance aux atmosphères salines et à l'eau, par une bonne stabilité thermique aux températures élevées et par d'autres propriétés intéressantes décrites à ces brevets. Le procédé de fabrication des graisses et des compositions anti-rouille que l'on a décrit aux brevets ci-dessus peut être défini comme étant essentiellement un procédé à deux stades. Dans ce procédé, on forme d'abord une solution homogène ou une.dispersion colloïdale d'un composé d'un métal basique puis on traite cette solution ou cette dispersion au moyen d'un mélange d'eau et d'alcool (ou d'un composé à hydrogène actif), de préférence à des températures élevées, pour obtenir les graisses désirées.
Or la Demanderesse a maintenant trouvé que l'on peut obtenir des graisses ou des produits anti-rouille généralement analogues, mais à certains égards supérieurs, par un procédé à un seul stade éliminant la nécessité de former d'abord une solution ou une dispersion du composé du métal basique avant d'ajouter un composé à hydrogène actif. Dans le procédé selon l'invention, en chauffe, d'une façon particulière, un mélange de
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terreux, d'eau et d'alcool (et, suivant un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, d'un diluant non volatil) pour chasser les produits de bas point d'ébullition donnant ainsi directement la graisse ou le produit anti-rouille. Il n'est ainsi pas nécessaire de former la dispersion du composé du métal basique avant de faire réagir ce mélange avec un composé
à hydrogène actif. De la sorte, on peut préparer d'excellentes graisses et d'excellents produits anti-rouille d'une façon
plus économique que lorsque l'on a recours au procédé à deux stades rappelé ci-dessus. De plus, les graisses obtenues par
le procédé de l'invention sont généralement plus épaisses, ou sont plus consistantes, et la composition anti-rouille dérivant des graisses préparées par le procédé de l'invention peut être appliquée en pellicules ou en couches plus épaisses sur les surfaces métalliques à protéger. En d'autres termes, la même épaisseur de pellicule peut être obtenue avec une composition anti-rouille plus fortement diluée au moyen d'un solvant dit
"de coupe", rendant ainsi les produits de l'invention, d'un usage plus économique.
Dans tous les modes de réalisation de l'invention, plusieurs paramètres ont une importance primordiale. Ainsi, la quantité d'eau qui est introduite dans le mélange doit être comprise entre environ 0,25 mole et environ 5,0 moles par mole du métal alcalino-terreux présent dans le mélange sous forme du complexe carbonate. De plus, la nature du complexe carbonate, défini indirectement par son procédé de formation, est très importante. On entend par là que,lorsque l'on forme le complexe carbonate
en introduisant du C02 dans un mélange de l'agent de dispersion, d'un composé basique d'un métal alcalino-terreux (oxydes ou hydroxydes contenant moins de 5 % en poids de sels sous forme
de carbonates) et de certains alcools aliphatiques, on doit in-
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fisante pour former le complexe du métal alcalino-terreux. Essayer de faire la carbonatation plus lentement ne donne pas les compositions désirées.
Enfin, un paramètre important du procédé est le chauffage effectué à la fin de l'opération conduite selon l'invention. Le chauffage est effectué ici pour chasser les solvants et pour convertir le mélange hétérogène en graisse et en produits antirouille que l'on veut obtenir. Pour atteindre ces deux objectifs <EMI ID=6.1>
avec succès, la Demanderesse a constate de façon surprenante que, suivant la quantité d'eau dans le mélange, une quantité déterminée de chaleur doit être transférée au mélange en un laps de temps qui est lui-même également critique. Plus spécia-
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Il est alors préférable de chauffer le mélange jusqu'à une température supérieure à 100[deg.]C (point d'ébullition de l'eau du mélange) et mieux encore, jusqu'à une température d'environ
150[deg.]C. On doit veiller à ce que, lors du passage de la température de 50[deg.]C à 100[deg.]C, l'eau du mélange chauffé ne soit pas épuisée avant la transformation complète à l'état de graisse. Plus la teneur en eau du mélange est faible plus le mélange doit être maintenu longtemps à une température comprise entre
50[deg.] et 100[deg.]C pour que la conversion en graisse se produise.
En résumé, dans le procédé de l'invention, un agent de dispersion soluble dans l'huile est mélangé avec un alcool aliphatique inférieur de 1 à 3 atomes de carbone et un oxyde ou hydroxyle d'un métal alcalino-terreux renfermant de préférence moins de 5 % en poids de carbonate. Le mélange renferme aussi de préférence un diluant non volatil et de l'eau bien que l'eau puisse être ajoutée avant le stade de carbonatation décrit ciaprès et avant le chauffage, si on le désire. La présence d'un solvant léger est également avantageuse pour faciliter la manipulation ainsi que pour l'application du produit. Le mélange est ensuite carbonate, de préférence en y faisant barboter du C02 gazeux de manière que le complexe carbonate métal alcalinoterreux soit complètement formé en l'espace dtenviron 75 mn.
En d'autres terme�, on doit introduire le 0[deg.]2 ou tout autre agent de carbonatation à un taux tel que la carbonatation soit réalisée en complexant tout le métal alcalino-terreux complexable présent en un laps de temps ne dépassant pas 75 minutes.
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jusqu'à une température supérieure à 5000 . et de préférence, et de façon contrôlée, jusqu'à une température supérieure à 100[deg.]C.
La matière de départ utilisée pour la mine en oeuvre du procédé de l'invention peut-être définie comme étant un mélange <EMI ID=9.1>
soluble dans lthuile capable de disperser, sous forme colloïdale les particules de certains carbonates de métaux alcalino-terreux dans la substance de base non volatile, dtun oxyde, hydroxyde ou alcoolate d'un métal alcalino-terreux, d'eau et d'un alcool. Le mélange, en général, renferme les pourcentages en poids suivants des constituants.
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Les gammes en pourcentages en poids de l'eau et du composé basique du métal alcaline.terreux dépendent les unes des autres et une indication plus précise des quantités de ces matières utilisées dans le mélange tient compte de la connaissance de la relation entre la quantité d'eau utilisée et de la quantité présente du composé basique du métal alcalino-terreux. Ce paramètre est plus spécialement défini ci-après.
Une grande variété des véhicules non volatils convient dans les mélanges de départ. La principale propriété recherchée pour le véhicule est qu'il agisse cornue solvant de l'agent de dispersion. Il est également avantageux qu'il abaisse le pouvoir collant et l'aptitude à l'émuslion dans l'eau des compositions finales dans le cas de l'application anti-rouille et anti-corrosion. Il est de plus hautement préférable que le véhicule non volatil ait un point d'ébullition initial inférieur
à 230[deg.]C. Comme exemples de véhicules non-volatils que l'on peut utiliser, on citera les huiles lubrifiantes minérales obtenues par les procédés de raffinage classiques ; les huiles lubrifiantes synthétiques comme les polymères de propylène, les <EMI ID=11.1>
carboxyliques et les esters des acides du phosphore, les huiles
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de ricin, les huiles animales, comme le saindoux et l'huile de spermaceti, les cires synthétiques et naturelles comme la cire de paraffine et la vaseline à l'état raffiné et brut et les acides homologues carboxyliques de haut poids moléculaire ainsi que leurs sels métalliques comme le distéarate d'aluminium.
Les mélanges de ces substances peuvent être utilisés comme véhicules.
Parmi les exemples ci-dessus des diluants non volatils
on citera comme avantageuses les huiles lubrifiantes minérales et synthétiques. Lorsqu'on envisage. l'utilisation comme antirouille ou anti-corrosion,on préfère les cires et les sels métalliques d'acides carboxyliques de poids moléculaire relativement élevé,et les diluants que l'on préfère le plus pour les compositions anti-rouille sont constitués par des mélanges renfermant un pourcentage en poids relativement faible d'une huile lubri-
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cire et de sels métalliques d'acides carboxyliques de poids moléculaire relativement élevé.
Bien que l'on ait utilisé l'expression "substance véhicule non volatile" d'autres expressions peuvent être utilisées et l'ont été pour définir ces constituants particuliers des mélanges de départ appliqués dans le procédé de l'invention. Par exemple, les expressions "huile de dilution" et "huile de dilution non volatile" ont été utilisées.
Une variété d'agents de dispersion solubles dans les huiles convient dans les mélanges qui sont utilisés pour préparer les graisses et les compositions anti-rouille de l'invention. Comme exemples généraux d'agents de dispersion appropriés on citera les sels métalliques solubles dans l'huile des acides sulfoniques, des acides carboxyliques et les oléfines traitées au sulfure de phosphore. Les agents de dispersion préférés sont les sels métalliques d'acides sulfoniques et carboxyliques solurbles dans les huiles et la classe générale des agents de dis- <EMI ID=14.1>
persion qui convient le mieux est constituée par les sels métalliques dérivés des acides sulfoniques.
Le terme "métal" utilisé dans l'expression de "sulfonates de métal" désigne ceux des métaux qui sont couramment utilisés pour préparer les sulfonates métalliques du commerce.
Ceux-ci contiennent les sulfonates métalliques dans lesquels
le métal est le sodium, le potassium, le magnésium, le calcium, le strontium et le baryum. Les sulfonates qui conviennent le mieux comme agents de dispersion selon l'invention sont ceux dans lesquels le métal est le calcium, le magnésium, le baryum ou le strontium. Dans la plupart des cas, le métal du sulfonate métallique utilisé comme agent de dispersion dans le procédé
de l'invention est le même que le métal du complexe carbonatemétal alcalino-terreux utilisé dans le mélange de départ.
On entend par l'expression" sulfonates solubles dans les huiles" ceux des sulfonates dans lesquels la portion hydrocarbonée de la molécule a un poids moléculaire compris entre environ 300 et environ 1000. De préférence, ce poids moléculaire est compris entre environ 370 et environ 700. Ces sulfonates peuvent être soit des sulfonates synthétiques soit des sulfonates dit "acajou" ou des sulfonates naturels, L'expression "sulfonates acajou" est bien connue et largement définie dans la littérature chimique. L'expression "sulfonates synthétiques" désigne ceux des sulfonates qui dérivent de la sulfonation de charges obtenues par synthèse. Ces sulfonates comprennent les
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substances présentant des groupes cycloalkyle (c'est-à-dire naphténiques) dans les chaînes latérales fixées sur le noyau benzénique. Les groupes alkyle peuvent être à chaîne droite ou à chatne ramifiée. Le radical alkaryle peut dériver du benzène, du toluène, de l'éthyl benzène, des isomères du xylène ou du naphtalène.
Comme exemple d'un sulfonate d'alkaryle soluble dans les
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sont
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ramifiée comme le post-dodécylbenzène. En résumé, l'alkylat dimère est préparé en procédant par les stades suivants :
1) dimérisation d'une charge appropriée comme une fraction d'essence polymérisée,
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dimère formé au stade 1.
De préférence, la dimérisation se fait avec une suspension <EMI ID=21.1>
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Comme autre exemple encore d'alkaryl sulfonate synthétique soluble dans les huiles applicables selon l'invention, en
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sulfonates mentionnés ci-dessus, on peut citer le sulfonate dérivé d'un lot de sulfonation désigné sous le nom de "queues
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principalement des di-n-alkaryles dans lesquels les groupes alkyle contiennent de 8 à 18 atomes de carbone. Ils se distinguent principalement des lots de sulfonation précédents en ce sens qu'ils sont à chaîne droite et qu'ils renferment une forte proportion de composés di-substitués. Un procédé de fabrication de ces composés et les produits en résultant sont décrits dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 529 284 du
23 février 1966 déposée par George C. FEIGHNER, Mack W. HUNT,
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Un autre procédé de fabrication d'un di-n-alkaryle est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique
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David W. MARSHALL at Oliver C. KERFOOT pour être encore plus complet on se référera aussi aux demandes de brevet des EtatsUnis d'Amérique n[deg.]367 417, 521 794 et 529 284 précitées.
D'autres sulfonates que l'on peut utiliser dans le mélange dont on se sert comme matière première comprennent, par exemple, les naphtalène sulfonates mono- et poly- substitués par des paraffines, les sulfonates de dinonyl naphtalène, les sulfonates d'éther de diphényle, les sulfonates de disulfure de naphtalène, les sulfonates de diphénylamine, les sulfonates de
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les sulfonates de dicapryl nitro-naphtalène, les sulfonates de paraffines non saturées, les sulfonates de paraffines mono- et poly-chlorées, les sulfonates de paraffines hydroxy-substituées, les sulfonates de tétraamylène, les sulfonates de paraffines <EMI ID=28.1>
De plus, il est à noter que les sels métalliques des sulfonates ci-dessus peuvent être obtenus, in situ, pendant la préparation du mélange par neutralisation de l'acide sulfonique correspondant. Les produits contenant un sulfonate de métal différent de celui du complexe peuvent être préparés par neutralisation avec l'addition du sel du métal alcalino-terreux
ou du complexe métallique.
Les acides carboxyliques appropriés que l'on peut utiliser pour préparer la matière de départ comprennent les acides naphténiques comme les acides cyclopentane monocarboxyliques substitués, les acides cyclohexane monocarboxyliques substitués et les acides aliphatiques polycycliques monocarboxyliques substitués contenant au moins 15 atomes de carbone.. Comme exemples spécifiques, on citera les acides cétyl cyclohexane carboxyliques, dioctyl cyclopentane carboxyliques, dilauryl décahydronaphtalène et stéaryloctahydroindène carboxylique et analogues ainsi de leurs sels solubles dans les huiles. Les acides gras appropriés solubles dans les huiles comprennent ceux contenant au moins 8 atomes de carbone. On préfère les acides gras qui sont liquides aux températures ambiantes allant jusqu'à environ
15[deg.]C. Les exemples spécifiques comprennent les acides 2-éthyl
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ricinoléique. Les mélanges naturels renfermant principalement des acides gras non saturés comme les acides gras de l'huile de tall, conviennent particulièrement bien.
De plus, il est à noter que les sels métalliques des acides carboxyliques ci-dessus peuvent être formés, in situ, pendant la préparation du mélange par neutralisation de l'acide carboxylique correspondant
Les oléfines traitées au sulfure de phosphore (le terme "oléfines" englobant aussi les polymères d'oléfines comme le polyisobutylène) et leurs sels métalliques solubles dans les <EMI ID=30.1>
huiles qui conviennent comprennent les composés* ordinairement utilisés dans les huiles lubrifiantes comme inhibiteurs de corrosion et/ou détergents. En particulier, ils comprennent les produits potassium-polyisobutylène-sulfure de phosphore décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 316 080 et une substance analogue ne renfermant pas de métal,obtenue par addition d'un sulfure de phosphore à des paraffines oléfiniques comme celle décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique
n[deg.] 2 516 119. Cette dernière substance préférée est obtenue en formant d'abord des paraffines oléfiniques à partir de cires
de paraffines par halogénation et déhydrohalogénation puis en traitant les oléfines par un sulfure de phosphore, de préférence le pentasulfure de phosphore. Un autre mode de préparation des oléfines traitées par un sulfure de phosphore est donné dans
le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 688 612.
Les composés basiques de métal alcalino-terreux du mélange de départ sont de préférence choisis parmi ceux de calcium et de baryum. Par un procédé de carbonatation décrit ci-après, ces composés sont complexés in situ pour former un complexe carbonate-métal alcalino-terreux. La quantité du métal alcalinoterreux utilisée peut varier dans une large mesure. Etant donné que le rôle du métal alcalino-terreux est surtout de constituer pour les produits une réserve d'alcalinité ou de basicité, le facteur principal à prendre en considération pour la détermination de la quantité du composé basique de métal alcalinoterreux que l'on incorpore au mélange est le degré de suralcalinité ou de réserve d'alcalinité que l'on désire pour le produit final. Ce degré est, à son tour, fonction de la consistance du
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en partie à cause du fait que souvent le même oxyde ou hydroxyde de métal alcalino-terreux qui est ensuite carbonaté pour former le complexe en question est incorporé au mélange en quantités suffisantes pour former aussi, in situ, l'agent de dispersion par neutralisation de son composé acide sulfonique ou carboxylique servant à cette formation. La suralcalinité est ainsi une expression appropriée servant à préciser que l'on confère un <EMI ID=32.1>
caractère basique ou alcalin au mélange ou au produit final
en y incorporant une quantité du composé de métal alcalinoterreux supérieure à celle nécessaire pour la neutralisation
de l'acide. Pour former le précurseur du complexe carbonate,
il est préférable de prévoir une quantité du métal alcalinoterreux comprise entre environ 1 % en poids et environ 25 %
en poids, par rapport au poids du produit final. Mieux encore, une quantité comprise entre environ 2 % en poids et environ
10 % en poids du métal sera présente dans le produit final
sous forme d'un carbonate de métal alcalino-terreux obtenu de la façon décrite ci-après. Il est à noter cependant que la quantité particulière du métal alcalino-terreux utilisée dans ' chaque cas donné est fonction du degré d'alcalinité désiré
pour le produit ainsi que de la relation existant entre cette alcalinité et la concentration de l'agent de dispersion dans
le mélange et de la consistance du produit, comme cela sera expliqué ci-après. Il est préférable que les compositions obtenues aient un indice d'alcalinité (déterminé à l'acide acétique)' d'au moins 100 et il est très souhaitable que cette alcalinité soit de beaucoup supérieure.
La proportion dialcool utilisée dans le procédé de l'invention ne semble pas être un facteur primordial et elle peut, par exemple varier entre environ une partie en poids d'alcool pour une partie en poids du métal alcalino-terreux utilisé
pour obtenir la suralcalinité et dix parties en poids d'alcool pour une partie de ce métal. La quantité d'alcool peut aussi varier avec l'agent de dispersion particulier utilisé dans le mélange. Cette quantité totale d'alcool peut être incorporée
au mélange en plusieurs portions distinctes admises à intervalles de temps pendant la fabrication du mélange composite soumis au stade de chauffage de l'invention en vue de sa conversion en graisse. Pour mieux saisir les aspects quantitatifs
et qualitatifs de la teneur en alcool du mélange, il est préférable d'en définir le rôle, Tout d'abord l'alcool est un
agent véhicule ou de mise en suspension utilisé lors de la formation du complexe du métal alcalino-terreux. Ensuite, et peut être que ce rôle est le plus important, il favorise la conversion du mélange en graisse par réaction avec l'eau.
Pour former, in situ, le complexe du métal alcalineterreux, on incorpore d'abord au mélange une suspension alcoolique d'un composé basique de métal alcalino-terreux choisi parmi les oxydes, hydroxydes et alcoolates d'un métal alcalinoterreux. L'alcool utilisé pour la suspension est un mono-alcool aliphatique inférieur de 1 à 3 atomes de carbone, le méthanol
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cool pour former une solution des composés basiques du baryum, lorsqu'on les utilise comme source du complexe carbonate-métal alcalino-terreux ou pour former une suspension homogène lorsqu'on utilise un composé de calcium. Dans ce dernier cas, le composé du calcium est, de préférence, l'hydroxyde de calcium, et une qualité particulaire très fine, comme la chaux servant à la fabrication des graisses, convient le mieux. Les composés basiques du métal alcalino-terreux utilisés pour faire la suspension ne doivent pas renfermer plus de 5 % en poids de carbo-
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la suspension ou la solution soit préparée en relativement peu de temps (ne dépassant pas quatre heures) avant de l'ajouter au mélange.
Etant donné que la quantité d'alcool nécessaire pour former la suspension de précarbonatation du composé basique du métal alcalino-terreux est souvent inférieure à la quantité totale nécessaire pour favoriser la réaction de formation de la graisse, on peut à volonté, soit incorporer tout l'alcool nécessaire au mélange à ce moment là soit introduire dans le mélange une quantité supplémentaire d'alcool avant ou après. Un tel alcool supplémentaire (qui a pour rôle de favoriser la réaction n'est pas nécessairement l'alcool aliphatique inférieur utilisé pour la mise en suspension ou la dissolution
du composé du métal alcalino-terreux. Ainsi, par exemple, les alcools convenant pour favoriser la conversion en graisse
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de l'éthylène glycol et du.diéthylène glycol renfermant jusqu'à 8 atomes de carbone. Comme exemples de ces alcools, on citera
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amylique, l'hexanol, l'octanol, le décanol, le 2-méthoxyéthanol et le 2-éthoxy-éthanol. De préférence, les alcools utilisés en plus de ceux utilisés uniquement pour la dissolution ou la mise en suspension du composé du métal alcalinoterreux ont tous des points d'ébullition égaux au moins à celui de l'eau pour faciliter l'élimination et la récupération du solvant.
Après avoir ajouté la suspension ou la solution du composé basique du métal alcalino-terreux au mélange de l'agent de dispersion et du véhicule volatil, on procède à la carbonatation du métal alcalino-terreux pour former le carbonate complexe
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lange. Une quantité d'environ 1,5 mole de C02 est nécessaire pour complexer chaque mole du métal alcalino-terreux disponible dans le mélange pour les besoins de la suralcalinité.
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plus clairement ci-après lorsqu'il sera question des conditions opératoires, il est essentiel que la carbonatation soit effectuée à un certain taux minimum ou en d'autres termes, en un laps de temps maximum.
On peut obtenir des produits satisfaisants en utilisant une large gamme de proportion d'eau. En tout cas, la quantité d'eau introduite dans. la composition est fonction du nombre de moles présentes du métal alcalino-terreux conférant le caractère de suralcalinité (c'est-à-dire en plus du métal qui est utilisé pour former le sel servant d'agent de dispersion) et cette quantité peut varier entre environ 0,25 et environ 5 moles d'eau par mole, du métal alcalino-terreux conférant la suralcalinité. L'augmentation de la quantité d'eau audessus de la quantité optimale, mais restant dans la gamme donnant des résultats, semble conduire à un léger ramollissement des graisses finales.
On peut mentionner comme autre ingrédient ou matière de départ avantageux convenant pour la mise en oeuvre de l'invention, un Suivant hydrocarboné léger ou relativement volatil
(ayant de préférence un point d'ébullition inférieur à environ
220[deg.]C) au mélange avant la carbonatation. Le solvant utilisé à cet effet peut être, par exemple, le n-décane, le benzène, le toluène ou le n-hexane. L'utilisation d'un tel solvant n'a pas un caractère essentiel mais il est préférable d'en utiliser d'environ 20 % à environ 80 % en poids, par rapport au poids de l'agent de dispersion et du véhicule non volatil présents.
Pour terminer la description des matières utilisées pour la mise en oeuvre de l'invention, on doit signaler que l'application des produits finals de l'invention principalement en tant que graisses ou en tant que compositions anti-rouille dépend du véhicule ou de la substance de base inactive à laquelle on incorpore les ingrédients actifs (agent de dispersion, et produit de réaction entre l'eau et le complexe carbonate métal alcalinoterreux). Un solvant hydrocarboné relativement très volatil est utilisé comme solvant pour le produit de réaction épais lorsqu'il doit être appliqué comme revêtement ou sous forme de pellicule anti-rouille ou de protection contre la corrosion et il peut être incorporé en grande proportion dans la matière de départ. A cet effet, le solvant "Stoddard" est excellent bien que non exclusif.
Ce solvant est un mélange d'essences minérales paraffiniques ayant un point d'ébullition compris entre 155[deg.]C
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Pour les applications anti-rouille, il est préférable de préparer
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à environ 70 % en poids de solvant hydrocarboné, une proportion d'environ 60 % en poids étant voisine de la proportion optimale dans la plupart des cas. En faisant varier la quantité du véhicule ou du solvant de base utilisé on affecte l'épaisseur des pellicules ou des couches protectrices qui en dérivent.
Lorsque le produit doit être appliqué comme graisse, sa consistance finale est réglée en utilisant comme base du véhicule une huile minérale relativement non volatile ayant, par exemple, les propriétés générales d'un Bright Stock que l'on <EMI ID=42.1>
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certaine entre la quantité ae l'agent de dispersion dans le mélange chauffe et la consistance ou le degré de pénétration du produit et qu'une relation importante existait aussi entre la quantité du métal alcalino-terreux dans le mélange et le degré de pénétration du produit. Ainsi, lorsque l'on abaisse la quantité de l'agent de dispersion au-dessous d'environ 22 % en poids de la fraction non volatile du mélange (c'est-à-dire la portion de point d'ébullition supérieur à environ 230[deg.]C et renfermant habituellement l'agent de dispersion, le véhicule non volatil et le complexe carbonate-métal alcalino-terreux), on obtient un produit nettement moins consistant (une valeur plus élevée de la pénétration). De même la diminution de la quantité du métal alcalino-terreux a pour effet de conduire à un produit moins consistant.
Par conséquent, lorsqutun produit doit être appliqué comme graisse à tous usages et de bon rendement, ou comme inhibiteur de rouille, le mélange chauffé devra contenir au moins 7 % en poids du complexe du métal alcalino-terreux (par rapport à la portion non volatile) et, de préférence,
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rable que la portion non volatile du mélange de départ con-
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rapport à la portion non volatile) et, de préférence, au moins
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obtenir une bonne consistance désirée du produit modifié, une <EMI ID=48.1>
nécessite une augmentation de l'autre des deux autres composés.
Des produits de très faible consistance (c'est-à-dire un taux de pénétration supérieure à environ 480) peuvent, de façon concevable, être préparés en utilisant une quantité du complexe carbonate-métal alcalino-terreux, ou une quantité de l'agent de dispersion, inférieure aux quantités indiquées ci-dessus.
Les conditions du procédé
Pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, l'agent de dispersion soluble dans les huiles (soit préalablement formé soit formé in situ), le véhicule non volatil et la suspension dans l'alcool du composé basique du métal alcalino-terreux sont mélangés intimement avant la carbonatation. Le constituant aqueux du mélange peut être ajouté à tout moment avant le stade final de chauffage contrôlé et il peut être ajouté à différents moments en deux ou plusieurs fractions, si on le désire. Ceci est vrai aussi pour tout alcool utilisé en plus de celui qui est introduit avec la suspension. Cependant, dans le cas de l'eau, il est préférable d'ajouter la quantité totale d'eau au début et avant la carbonatation étant donné qu'il se forme des produits plus épais lorsque l'on suit ce procédé.
Pour effectuer la carbonatation du mélange pour former le complexe carbonate, on doit introduire dans le mélange au
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présent. La Demanderesse a également déterminé, de façon quelque peu surprenante, que le gaz nécessaire pour terminer la carbonatation (telle que décrite) doit être introduit dans le mélange en l'espace de 75 minutes pour obtenir la graisse désirée de haute viscosité et il est préférable que cette quantité soit introduite à un taux suffisant pour réaliser la carbonatation et la formation du complexe en l'espace de 20 à 40 minutes.
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faisant barboter le gaz dans le mélange ou en y immergeant de
la neige carbonique. La réaction est exothermique et sa progression peut être suivie en observant la variation de la température <EMI ID=51.1>
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tation -
La carbonatation terminée, le mélange qui contient alors l'agent de dispersion soluble dans les huiles, le véhicule non volatil et le complexe carbonate métal alcalino-terreux résultant de la carbonatation est soumis à un stade de chauffage contrôlé. Entre le stade de carbonatation et le stade de chauffage, on peut ajouter l'eau et l'alcool au mélange pour amener la teneur totale de ces deux constituants.dans le mélange jusqutà une valeur qui a été définie ci-dessus comme étant nécessaire pour que le procédé soit rentable. Le stade
de chauffage qui termine le procédé de l'invention est très important et la manière dont il est conduit détermine si l'on obtient des graisses très consistantes et de faible pénétration ou une dispersion fluide du type général décrit dans les brevets
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et 3 027 325. En faisant varier la manière stricte dont est mené le chauffage final, on peut également obtenir la formation d'une substance thermoplastique qui, bien que possédant des propriétés analogues à celle d'une graisse lorsqu'elle est d'abord formée, devient une dispersion fluide après chauffage à une température modérément élevée et qui ne peut alors pas être recouvertie en substance analogue à une graisse après avoir abaissé la température.
Par le stade de chauffage final on cherche à atteindre deux objectifs. D'abord les solvants légers doivent être chassés du mélange sauf, peut être, de faibles quantités d'eau et d'alcool et le véhicule hydrocàrboné léger que l'on désire maintenir dans le produit final pour faciliter la manipulation et pour donner une composition liquide anti-rouille que l'on peut appliquer, par pulvérisation ou peinture, sur une surface métallique
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cool et toute l'eau qui ne sont pas consommés par la réaction de formation de la graisse et tous solvants hydrocarbonés très légers comme l'hexane, que l'on incorpore au mélange pour faci- <EMI ID=55.1>
liter la carbonatation du composé alcalino-terreux.
Le second rôle du chauffage est de fournir des calories à la réaction, calories qui sont nécessaires pour effectuer la conversion du mélange en une graisse très consistante. Le mécanisme suivant lequel se produit cette conversion en une graisse visqueuse et collante n'est pas très bien élucidé mais il implique vraisemblablement la décomposition du complexe carbonate pour former des composés carbonates du métal alcalino-terreux qui sont dispersés de façon homogène dans la graisse. Le rôle exact joué par l'eau dans cette conversion n'est pas connu mais sa présence est essentielle et de plus, il est nécessaire qu'une certaine quantité minimum d'eau soit présente pendant un certain laps de temps pour effectuer la conversion.
Il est possible, comme cela sera expliqué ci-après, d'obtenir une pseudo-graisse lorsque le stade de chauffage final du procédé est effectué en dehors des limites décrites. Cette pseudograisse ressemble au produit recherché en fait par le procédé de l'invention mais elle diffère du produit en ce sens qu'elle présente une propriété thermoplastique la rendant instable aux températures élevées une caractétistique que l'on évite lorsque le stade de chauffage final est effectué conformément à l'invention.
Pour définir alors les paramètres particuliers qui sont essentiels pour le chauffage du mélange hétérogène en cause après la carbonatation pour former la graisse décrite ainsi que les compositions anti-rouille, il est nécessaire que le mélange soit chauffé à une température supérieure à environ 50[deg.]C. Il est possible, en chauffant le mélange à une température inférieure à cette température et en chassant les solvants (par exemple par entraînement au moyen d'un gaz) de produire finalement une substance épaisse analogue à une graisse ressemblant par son aspect et son toucher aux graisses que se propose d'obtenir la présente invention. Ces produits seront cependant après avoir été chauffés à des températures relativement élevées, par exemple supérieures à environ 200[deg.]C, mous et deviendront fluides en semblant donner une dispersion homogène.
Le retour des compositions obtenues à des températures plus basses après un tel chauffage ne change rien à la composition et, ainsi, les propriétés des graisses désirées ne peuvent pas être restituées aux compositions.
Après avoir atteint le seuil de température d'environ
50[deg.]C pour effectuer la réaction de conversion, il est alors avantageux d'augmenter progressivement la température du mélange
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lement jusqu'à environ 160[deg.]C. Ceci du fait que l'eau du mélange commence à distiller à 100[deg.]C et que la durée totale de traitement commence à devenir trop longue lorsque des températures supérieures à ce niveau ne sont jamais atteintes au cours du stade final de chauffage. Par ailleurs, il est important pour la formation des graisses désirées que la zone de température de
50 à 100[deg.]C ne soit pas parcourue trop rapidement. L'effet de
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est d'entraîner une quantité excessive d'eau hors du mélange avant qu'il ait eu la possibilité de subir la réaction nécessaire pour convertir le mélange en graisse. Il en résulte que plus la quantité d'eau est grande dans le mélange dans les limites de la teneur en eau définie ci-dessus, plus le taux d'élévation de la température de 50[deg.]C à 100[deg.]C peut être élevé.
Dans les exemples donnés ci-après, on donne le rapport entre la quantité d'eau dans le mélange chauffé et la durée nécessaire pour parcourir la zone de 50[deg.]C à 100[deg.]C. Il suffit, à ce point de la description, de noter le fait que, lorsque la quantité minimum d'eau est présente dans le mélange au début du stade de chauffage final (c'est-à-dire 0,25 mole d'eau par mole présente de métal alcalino-terreux conférant la suralcalinité), la durée pendant laquelle le mélange doit être maintenu entre
50[deg.]C et 100[deg.]C est d'au moins quatre heures et demie. Cette
durée diminue de façon assez régulière lorsqu'augmente la quantité d'eau présente dans le mélange par rapport à la quantité présente du métal alcalino-terreux. Ainsi, lorsqu'une teneur en eau d'environ 2,5 moles d'eau par mole de métal alcalino-terreux est atteinte, il suffit d'une durée d'environ 45 minutes seulement entre 50[deg.] et 100[deg.]C pour effectuer la conversion désirée en graisser A ces teneurs élevées en eau, la durée nécessaire pour effectuer la conversion désirée tombe très brutalement de sorte que le mélange réactionnel peut être chauffé de 50[deg.]C à 100[deg.]C à un taux aussi rapide que l'on veut.
Ce rapport entre la durée transitoire pour élever la température de la masse réactionnelle de
50[deg.] à 100[deg.]C dans les cas où la teneur en eau du mélange réactionnel est comprise entre environ 0,25 et environ 2,5 moles d'eau par mole du métal alcalino-terreux (présent pour la suralcalinité) peut être exprimé environ de la façon suivante
t = 0,75 + 1,6 x(2,5 - m)
où t est la durée en heures au cours de laquelle le mélange doit
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d'eau présentes dans le mélange par mole du métal alcalinoterreux présent dans le mélange pour conférer une suralcalinité.
La Demanderesse a trouvé que lorsque le mélange réactionnel est chauffé trop rapidement jusqu'au-dessus de 100[deg.]C, l'eau est entraînée lors du mélange trop rapidement pour permettre une réaction totale. Il en résulte alors qu'il se forme une dispersion homogène du carbonate du métal alcalino-terreux qui est très fluide et qui est identique aux additifs pour huiles lubrifiantes que l'on obtient par le procédé décrit dans les brevets des <EMI ID=59.1>
La formation de la graisse désirée est nettement mise
en évidence par nette variation rapide des propriétés physiques observables du mélange. La variation la plus frappante, peut être, est celle de la viscosité du mélange qui augmente rapidement au fur et à mesure que se produit la conversion en graisse. La graisse est collante et opaque et elle est homogène du point de vue macroscopique. Elle est fortement alcaline eu égard à son indice d'alcalinité déterminé à l'acide acétique.
(Note : les procédés de titration à l'acide acétique sont généralement décrits dans "Analytical Chemistry", Vol. 23, N[deg.] 2
de février 1951, page 337 et Vol. 24, n[deg.] 3 de mars 1952, p. 519.
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d'échantillon.
Du fait que le mélange de départ subit la conversion ou la modification pour donner des graisses, il est souvent avantageux d'ajouter un solvant organique volatil au mélange pour maintenir sa viscosité dans une gamme rendant sa manipulation aisée. De plus, une telle additi n de solvant est en outre avantageuse lorsque le produit doit être utilisé dans des applications anti-rouille étant donné que la solution du produit dans ces solvants favorise les modalités d'applications de la composition sur les différentes surfaces à protéger contre la rouille. Il est parfois commode d'incorporer une quantité relativement importante de solvant volatil au mélange réactionnel au début du stade de chauffage, en particulier lorsque le produit doit être appliqué comme anti-rouille.
Lorsque l'on procède de la sorte, la formation de la graisse est encore visible en ce sens que le mélange passe d'un système limpide à un système trouble.
Dans le stade de chauffage il n'est pas nécessaire de chasser toute l'eau et tout l'alcool du mélange, en particulier lorsque le produit doit être ultérieurement modifier pour former un anti-rouille. Lorsque l'on désire un produit agissant comme une graisse, il est avantageux de chasser pratiquement toute l'eau étant donné qu'une faible teneur en eau a tendance
à améliorer la mobilité de la graisse à basse température.
Comme stade final que l'on peut pratiquer après la formation du produit réactionnel visqueux et collant par suite du chauffage final, contrôlé, la dissolution du produit visqueux dans un solvant hydrocarbure léger peut être effectuée pour amener le produit sous une forme convenant le mieux pour son application à des surfaces métalliques en vue de lutter contre la rouille et la corrosion. Un solvant convenant très bien et que l'on peut utiliser à cet effet consiste en un mélange des hydrocarbures connus dans le métier sous le nom de "solvant Stoddard" qui a été précédemment décrit. La quantité du solvant Stoddard que l'on utilise comme substance de coupe pour la graisse pour former les compositions anti-rouille peut varier entre environ 30 % en poids et environ 85 % en poids, de préférence 60 % en poids.
La quantité du solvant que l'on utilise est un facteur déterminant l'épaisseur de la couche ou de la pellicule de revêtement que l'on peut appliquer à partir de la solution diluée d'une graisse donnée ainsi modifiée.
Il est à signaler qu'au lieu de "couper" les produits au moyen d'un solvant hydrocarbure léger pour les applications anti-rouille et anti-corrosion, il peut être avantageux de mélanger les produits avec une huile minérale lourde non volatile comme un Bright Stock de manière à les rendre plus facilement manipulables en tant que graisse. Les propriétés physiques particulières qui présentent de l'intérêt pour la manipulation et l'application et qui caractérisent la graisse finale et les compositions anti-rouille finales, peuvent être normalisées pour répondre aux besoins de l'utilisateur en faisant varier la quantité de la substance de coupe dans chaque
cas.
Les exemples suivants sont donnés à titre illustratif et explicatif de l'invention.
EXEMPLE 1
On charge dans un ballon de 1 litre à trois cols, 39 g d'une huile pâle 100 (c'est-à-dire une huile pâle ayant une
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<EMI ID=62.1> <EMI ID=63.1>
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On agite énergiquement le mélange dans le ballon à trois cols et on y ajoute 4 g d'hydroxyde de calcium pour neutraliser l'acide sulfonique. Au bout de 10 minutes d'une nouvelle agitation, on ajoute au mélange 33,8 g d'hydroxyde de calcium pour
la suralcalinité et la formation ultérieure du complexe carbonate.
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d'un tube de verre fritté placé au-dessous de la surface des
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mélange on maintient la température entre 20 et 25[deg.]C au moyen d'un bain de glace. La carbonatation terminée comme le montre une baisse de la température de la masse réactionnelle et du fait que celle-ci devient acide à l'indicateur à l'a-naphtol benzène, on chauffe ensuite lentement le mélange au reflux, et on poursuit le reflux pendant deux heures pour décomposer le
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épaississement rapide de la masse réactionnelle, on ajoute 170 g de solvant Stoddard. On chasse ensuite la plus grande partie des solvants par chauffage jusqu'à. 1600C.
La solution du produit dans le solvant Stoddard est légèrement thixotropique et de couleur brun clair avec un léger trouble. On chasse le solvant Stoddard d'une portion du produit par chauffage sous vide. La graisse restante présente une péné-
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On charge un mélange Identique à celui décrit à l'exemple 1 dans un ballon à trois cols sauf que l'on utilise 10 g
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de l'exemple 1. De plus, les 100 ml d'hexane utilisés dans le mélange de charge de l'exemple 1 sont remplacés par 170 g de solvant Stoddard. La neutralisation au moyen d'hydroxyde de calcium suivie d'une nouvelle addition d'hydroxyde de calcium pour la suralcalinité est effectuée de la même manière que dans l'exemple 1 et on carbonate le mélange comme décrit dans cet exemple. On chauffe ensuite le mélange lentement au reflux et on le maintient à cette température pendant quatre heures et demie au lieu de deux heures comme dans l'exemple 1.
On divise le produit formé en deux parties et on chasse le solvant Stoddard d'une de ces parties pour obtenir une graisse présentant une pénétration ASTM de 155.
Exemple 3
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préparé d'acides sulfoniques, 82,0 g d'huile pâle 100 (telle
que définie à l'exemple 1) 27,4 g d'eau et 150 g d'une coupe de Bright Stock.d'indice de viscosité 91. Le mélange d'acides sulfoniques renferme 26,3 % d'acides sulfoniques mixtes ayant un poids moléculaire moyen de 445, 59,9 % d'hexane et 13,8 % d'huile minérale non volatile. Le mélange d'acides sulfoniques contient 70 % en poids de l'acide sulfonique d'alkylat dimère défini à l'exemple 1 et 30 % en poids d'acide sulfonique de queues N-alkylène tel que défini à l'exemple 1.
On mélange mécaniquement la matière de charge et on ajoute au mélange agité une suspension contenant 75,6 g d'hydro:xyde de calcium et 174 g d'alcool méthylique. La suspension est préparée environ 2 heures avant son addition au mélange réactionnel et on l'ajoute en l'espace de 5 minutes. On élève ensuite
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natation. Au cours de celle-ci, on maintient la température en-
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un certain épaississement, ce qui indique la formation de la <EMI ID=75.1>
que définie ci-dessus. La durée totale de la carbonatation
est de 20 minutes à raison d'environ 1,6 litre de gaz par minute.
La carbonatation terminée, on chauffe le mélange lentement au reflux pendant environ 30 minutes et on transfère la substance épaisse dans un mélangeur Hobart. On chauffe à nouveau le mélange au reflux et on chasse les solvants par un dernier chauffage à 163[deg.]C sous un vide partiel. Après l'élimination des solvants légers, on ajoute au mélange 150 g d'un Bright Stock ayant un indice de viscosité de 91. Cette addition donne 374 g d'une graisse de couleur tan clair et de pénétration ASTM 287.
Exemple 4
On réalise un certain nombre de graisses en utilisant les mêmes substances et les mêmes réactifs que ceux de l'exemple 3 mais en faisant varier la quantité d'eau du mélange à partir
de celle utilisée à l'exemple 3. La quantité d'eau utilisée là est l'équivalent de 1,5 mole d'eau par mole de calcium en suralcalinité dans le mélange. A partir des essais effectués en faisant varier la teneur en eau du mélange, il a été établi qu'en-
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le mélange est une teneur optimale et que des variations à partir de cette quantité, au-dessus et au-dessous de cette quantité optimale, conduisent à un léger ramollissement de la graisse
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Tableau I
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Exemple 5
On a réalisé plusieurs préparations de graisses en faisant varier la quantité d'alcool introduite dans le mélange réactionnel avant la carbonatation mais en maintenant les quantités des autres substances dans le mélange aux valeurs indiquées à l'exemple 3. Les résultats de ces essais dans lesquels on a
fait varier la quantité d'alcool montrent que la quantité d'alcool <EMI ID=79.1>
ce sens que l'addition de plus d'alcool, ou l'utilisation de moins d'alcool, dans les deux cas, semblent conduire à l'augmentation de la valeur de la pénétration ASTM de la graisse, comme le montre le tableau II.
Tableau II
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Exemple 6
Cet exemple illustre l'effet de l'incorporation d'une quantité appréciable de solvant hydrocarbure léger dans le mélange réactionnel au début du procédé pour faciliter la prépa-
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appropriée que l'on peut appliquer sur des surfaces métalliques comme pellicule ou revêtement.
On charge un ballon de 12 litres à trois cols de 1,477 g d'un mélange préparé d'acides sulfoniques, 388,9 g d'huile
pâle 100 (telle que définie à l'exemple 1), 5 g d'eau ordinaire et 2000 g de solvant Stoddard. Le mélange préparé d'acides sulfoniques contient 26,5 % en poids d'acides mixtes de poids moléculaire moyen de 445, 13,0 % en poids d'huile pâle 100 et 60,5 % d'hexane. Le mélange acide a la même composition que celui décrit à l'exemple 3. On mélange bien mécaniquement cette charge et,au mélange, on ajoute une suspension contenant 345 g de
chaux servant à la fabrication des graisses et 1587 g d'alcool méthylique. On agite ensuite le mélange total pendant 30 minutes.
On commence ensuite la carbonatation en introduisant du C02 dans le mélange à raison d'environ 10 litres par minute. Pendant la carbonatation, on constate la relation suivante entre la température et la durée.
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Comme on peut le voir à l'examen du tableau ci-dessus, la carbonatation du mélange est terminée au bout de 12 minutes comme le montre la variation de la température. L'addition du
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atteint a pour but d'assurer la carbonatation totale.
Une fois la carbonatation terminée, le mélange est encore malaxé à 40[deg.]C pendant une heure puis on le chauffe au reflux pendant environ 30 minutes. Au reflux, la température du fond du mélange est de 58[deg.]C. On refroidit ensuite le mélange jusqu'à
55[deg.]C et on ajoute, en l'espace de 15 minutes, 145 g d'eau ordinaire. On reprend alors le reflux pendant 2 heures de plus. En-
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chasser les solvants de points d'ébullition peu élevés (méthanol, hexane et eau).
Le produit que l'on obtient par le procédé décrit a été essayé en plongeant une plaque de métal dans le mélange à la température ambiante puis en séchant cette plaque pendant seize heures. La pellicule anti-rouille qui a été déposée sur le métal a été mesurée et on a trouvé qu'elle avait 177 microns d'épaisseur.
Exemple 7
Pour étudier l'effet qu'a la durée de l'addition de l'eau sur le produit obtenu, on a procédé à plusieurs essais en utilisant le procédé de coupe au solvant décrit à l'exemple 6 et à plusieurs essais en utilisant le procédé de formation de graisse décrit à l'exemple 3 mais, dans tous les essais, en ajoutant l'eau au mélange à différents moments au cours du processus d'élimination du solvant ou du stade de chauffage. Dans le cas des préparations de graisse dans lequel une quantité relativement faible de solvant volatil est introduite dans le mélange da charge avant la carbonatation, on trouve qu'il est préférable d'ajouter la quantité totale d'eau nécessaire avant la carbonatation étant donné que l'addition de l'eau avant la carbonatation provoque un léger ramollissement de la graisse, présentant des pénétrations d'environ 350. Cependant, dans
le cas de la préparation avec coupe au solvant décrite à l'exemple 6, il ne semble pas que le moment où l'eau est ajoutée au mélange soit particulièrement important.
Exemple 8
Pour les besoins de la comparaison des qualités des produits, on a réalisé deux préparations avec coupe au solvant en utilisant les substances et le procédé décrits à l'exemple 6 sauf que dans une de ces préparations on a ajouté toute l'eau avant la carbonatation et que dans l'autre la moitié de l'eau a été ajoutée avant la carbonatation et l'autre moitié de l'eau après la carbonatation. Les pellicules déposées à partir des compositions anti-rouille faites dans les deux essais avaient une épaisseur de 123 microns (dans le cas de l'addition de l'eau avant carbonatation) et de 186 microns (dans l'autre cas). Pour comparer alors ces produits avec une composition anti-rouille faite par le procédé à deux stades connu jusqu'à présent, on a utilisé les mêmes réactifs dans ce procédé pour obtenir une composition anti-rouille.
L'épaisseur moyenne de la pellicule que l'on a obtenue à partir de plusieurs préparations obtenues par le procédé à deux stades était de 76 microns.
Exemple 9
Dans un ballon de 1 litre à trois cols on charge 200 g de solvant Stoddard, 31,1 g d'huile pâle 100, 1 , 5 g d'eau ordinaire et 155,6 g d'un mélange préparé d'acides sulfoniques présentant une acidité totale de 26,5 % en poids, une teneur totale en acide sulfonique de 25,3 % en poids et une teneur totale en huile minérale non volatile de 44,2 %. Le poids moléculaire moyen des acides sulf oniques dans le mélange dont la composition est identique à celle de ceux décrits à l'exemple 3, est de 445.
Après avoir été mis dans le ballon, on agite le mélange réactionnel et, à ce mélange, on ajoute une suspension préalablement préparée contenant 34,5 g dthydroxyde de calcium et
158,7 g d'alcool méthylique. On agite ce mélange pendant 10
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suralcalinité. Le taux d'addition est tel que la carbonatation est terminée au bout d'environ 20 minutes. Le mélange est ensuite chauffé au reflux pendant 15 minutes et on y ajoute une quantité d'eau équivalant à 2,08 moles d'eau par mole présente de calcium de suralcalinité. On poursuit alors le reflux pendant
15 autres minutes et on élève ensuite lentement la température de la température de reflux à 100[deg.]C en l'espace d'environ une heure. On poursuit l'élimination du solvant en continuant à augmenter la température du. mélange jusqu'à environ 160[deg.]C. La durée nécessaire pour chauffer le mélange de 50[deg.] à 160[deg.]C est d'environ une heure et trente cinq minutes. A partir du produit résultant on dépose une pellicule sur une pièce de métal plongée dans la composition, son épaisseur est de 85 microns.
Exemple 10
On a réalisé un certain nombre de préparations en utilisant les mêmes réactifs que ceux décrits à l'exemple 9, sauf
que l'on a fait varier la quantité d'eau ajoutée au mélange et que, dans certains cas, que l'on a ajouté la totalité de l'eau
à la charge initiale du ballon à trois cols, au lieu d'en ajouter une portion importante après la carbonatation comme décrit à l'exemple 9. On a fait varier aussi la durée pendant la-
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totale pendant laquelle le mélange est chauffé de 5000 à la
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bleau III ci-dessous indique les différentes quantités d'eau utilisées pendant les essais, les durées pour porter la tempé- <EMI ID=89.1>
rature de la masse réactionnelle de 50[deg.] à 100[deg.]C et les différentes épaisseurs des pellicules anti-corrosion et antirouille obtenues lorsque les produits résultants des différents essais sont appliqués pour enduire des échantillons métalliques identiques en utilisant le même procédé d'enduction.
Tableau III
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Le tableau III montre clairement que la vitesse à laquelle le mélange est chauffé de 50[deg.] à 100[deg.]C est un paramètre très important et affecte de façon sérieuse la consistance du produit obtenu comme le montre l'épaisseur relativement mince des pellicules obtenues lorsque la vitesse de chauffage est trop élevée par opposition aux épaisseurs bien plus importantes obtenues lorsque l'on respecte les vitesses de chauffage indiquées précédemment pour la mise en oeuvre de l'invention.
Exemple 11
Dans une préparation industrielle d'une composition antirouille en appliquant le procédé de l'invention, on charge
14 700 litres d'un mélange préparé industriellement d'acides sulfoniques du type de celui décrit à l'exemple 3 (contenant
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récipient servant à la neutralisation et, tout en agitant, on
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du système évitent le débit maximum du générateur de C02 avec pour résultat une carbonatation totale en 79 minutes.
La carbonatation terminée, on chauffe le mélange dans l'appareil de carbonatation à la température de reflux (envi-
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rite alors le reflux, on laisse refroidir le mélange et on y ajoute 1200 litres d'eau. On reprend alors la reflux pendant environ une heure puis on chauffe progressivement jusqu'à 160[deg.]C pour chasser les substances volatiles. On dilue ensuite le mélange réactionnel au moyen du solvant Stoddard pour avoir une
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de protection appliquée sur des pièces métalliques par immersion dans le produit suivant d'un séchage présente une épaisseur de 9,6 microns. Cet exemple montre ainsi le produit médiocre que l'on obtient lorsque la durée de carbonatation dépasse 75 mi-
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Après avoir réalisé la préparation décrite à l'exemple 11, une nouvelle canalisation plus importante et sans étranglements a été installée entre le vaporisateur de C02 liquide et l'appa- <EMI ID=99.1>
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ce nouveau système ont montré que le débit de C02 est suffisamment élevé pour terminer la carbonatation en l'espace d'une heure.
On a chargé le récipient de neutralisation de 18000 litres d'un mélange industriel d'acides sulfoniques contenant
23 % en poids des acides mixtes utilisé à l'exemple 3. On a chargé ensuite 2300 litres d'huile pâle 100, 20 400 litres de solvant Stoddard et 87 litres d'eau. On ajoute alors une bouillie méthanolique de chaux contenant 14 700 litres de méthanol
et 2600 kg de chaux au mélange contenu dans le récipient de neutralisation.
On transfère la moitié du mélange à l'appareil de carbonatation. On commence celle-ci et l'effectue au débit de 2700 kg/h.
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tation et on constate, dans le récipient réactionnel les relations suivantes :
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Le maximum de température à environ 21 minutes indique la fin de la réaction de carbonatation.
Après la carbonatation, on chauffe le mélange au reflux pendant environ 45 minutes. Après avoir laissé le mélange refroidir on ajoute 580 litres d'eau. On reprend alors le reflux pendant environ 30 minutes. On commence ensuite la distillation . pour chasser les solvants et la température stélève lentement jusqu'à 157[deg.]C. A environ 93[deg.]C on ajoute au mélange une quantité supplémentaire de 600 litres d'eau. Le produit final donne une épaisseur de pellicule de 200 microns. On ajoute alors 4500 litres de solvant Stoddard au produit pour avoir une composition <EMI ID=103.1> anti-rouille diluée permettant de déposer, sur des surfaces métalliques, des pellicules d'une épaisseur de 89 microns.
De la description ci-dessus il ressort que l'application de l'invention permet de disposer d'un procédé perfectionné hautement intéressant pour préparer des compositions visqueuses à base de métaux et hautement alcalines qui constituent d'excellentes graisses et qui, lorsqu'on les dilue avec un solvant hydrocarboné approprié relativement volatil, forment des compositions thixotropiques convenant pour l'obtention de pellicules et de couches protectrices des surfaces métalliques. Bien que certains modes de réalisation préférés de l'invention aient
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mettant de réaliser l'invention, il est bien entendu que différentes modifications et variantes des paramètres indiqués ainsi que de la nature et des quantités des substances utilisées dans ces modes de réalisation, pourront être apportées en respectant les principes fondamentaux de l'invention et sans sortir du cadre de l'invention.