BR112015026415B1

BR112015026415B1 - Composição lubrificante baseada em nanopartículas de metal

Info

Publication number: BR112015026415B1
Application number: BR112015026415-8A
Authority: BR
Inventors: Alain Bouffet
Original assignee: Total Marketing Services
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2014-04-18
Publication date: 2020-12-15
Also published as: KR102154097B1; FR3004723A1; CN105247022B; BR112015026415A2; JP6440685B2; EP2986693B1; FR3004723B1; EP2986693A1; US20160075965A1; WO2014170485A1; MX2015014698A; ES2753261T3; JP2016515663A; KR20160018490A; CN105247022A

Abstract

composição lubrificante baseada em nanopartículas de metal. a presente invenção se refere a uma composição lubrificante compreendendo um dispersante de peso molecular elevado e nanopartículas de metal. a composição lubrificante de acordo com a invenção tem simultaneamente boa estabilidade e boas propriedades anti-descamação.

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção é aplicável ao campo de lubrificantes e mais particularmente ao campo de lubrificantes para veículos a motor, em particular ao campo de lubrificantes para componentes de transmissão de veículo a motor. A invenção refere-se a uma composição lubrificante compreendendo nanopartículas de metal. Mais particularmente, a invenção refere-se a uma composição lubrificante compreendendo um dispersante com um peso molecular médio ponderal elevado e nanopartículas de metal. A composição lubrificante de acordo com a invenção tem simultaneamente boa estabilidade e boas propriedades anti-descamação.

[0002] A presente invenção também se refere a um método para reduzir a formação de descamação de uma parte mecânica utilizando essa composição lubrificante.

[0003] A presente invenção também se refere a uma composição do tipo concentrado-aditivo compreendendo um dispersante com um peso molecular médio ponderal elevado e nanopartículas de metal.

Técnica anterior

[0004] Componentes de transmissão de veículo a motor operam sob uma carga elevada e velocidades elevadas. Os óleos para esses componentes de transmissão devem ser, portanto, particularmente eficientes em proteger peças contra desgaste e fadiga, e em particular proteger os dentes da engrenagem contra o fenômeno de descamação.

[0005] O fenômeno de desgaste corresponde à abrasão e atrito de metal na superfície durante fricção entre as partes móveis.

[0006] Com relação ao fenômeno de descamação, difere do fenômeno de desgaste. Corresponde a uma degradação das peças devido à fadiga e é produzido após um longo período de envelhecimento, precedendo deterioração visível. É sabido que esse fenômeno começa pela iniciação de rachaduras em uma certa profundidade sob a superfície, essas rachaduras se propagam, e quando rachaduras normais são criadas na superfície, flocos subitamente se quebram.

[0007] Esse fenômeno é evitado por reduzir as tensões de contato por meio de uma geometria apropriada das peças, e por reduzir fricção, enquanto evita adesão. O lubrificante é envolvido nesse processo de prevenção, principalmente devido à reatividade físico-química de seus aditivos.

[0008] Os aditivos de pressão extrema e anti-desgaste contendo enxofre, fósforo, fosforo/enxofre ou borato são conhecidos por fornecer aos óleos de transmissão propriedades de proteção contra descamação. Os outros aditivos presentes no lubrificante podem ter também um impacto positivo ou negativo sobre a propagação das rachaduras no interior das peças e, portanto, no fenômeno de descamação.

[0009] Em caixas de engrenagem manuais, a presença de sincronizadores leva a tensões adicionais. Na realidade, esses componentes compreendem um dispositivo de anel e cone entre os quais a fricção deve ser precisamente controlada. Desse modo, a fricção deve ser suficiente para sincronização das engrenagens, porém o cone e o anel devem então ser capazes de desengatar, de outro modo há risco de bloquear o sincronizador.

[00010] Além disso, se o nível de fricção não for adaptado à geometria das peças, o desgaste ocorre no conjunto de anel-cone.

[00011] O nível de fricção pode ser ajustado por adicionar modificadores de fricção nesses óleos para caixas de engrenagem.

[00012] Desse modo, em óleos para caixas de engrenagem manuais, aditivos de pressão extrema, anti-desgaste e modificadores de fricção podem coexistir, todos tendo uma ação na superfície das partes e potencialmente um efeito sobre tanto o nível de fricção como o fenômeno de descamação.

[00013] É conhecida a formulação de composições lubrificantes compreendendo compostos modificadores de fricção do tipo organomolibdênio com compostos de pressão anti-desgaste contendo organofósforo e/ou organoenxofre e/ou organofósforo/enxofre em particular, para melhorar as propriedades anti-desgaste desses óleos.

[00014] Outros compostos foram descritos como possivelmente sendo utilizados na lubrificação de partes mecânicas, em particular das partes de um motor.

[00015] O uso de nanopartículas, em particular de nanopartículas de metal, em uma composição lubrificante, foi descrito. Desse modo, o documento WO 2007/035626 descreve uma composição lubrificante compreendendo nanopartículas de metal, em particular, baseado em lítio, potássio, sódio, cobre, magnésio, cálcio, bário ou misturas dos mesmos.

[00016] O documento US 2011/0152142 A1 revela uma composição compreendendo pelo menos um óleo de base, pelo menos um dispersante e nanopartículas de hidróxidos de metal na forma de cristais. Essas composições são usadas para motores de combustão de lubrificação e para neutralizar os ácidos formados durante combustão.

[00017] O documento US2006/0100292 A1 descreve um método para fabricar uma graxa na qual pelo menos um óleo base, pelo menos um dispersante e nanopartículas de hidróxidos de metal na forma de cristais são misturados. Esse método tem a vantagem de reduzir a formação de espuma, reduzindo riscos ambientais e reduzindo tempo de desgaste.

[00018] O documento US2009/0203563 descreve um método para fabricar um detergente neutro ou sobrebasificado. Esse método utiliza um tensoativo e um meio orgânico com uma composição compreendendo pelo menos um óleo base, pelo menos um dispersante e nanopartículas de hidróxidos de metal na forma de cristais.

[00019] O documento WO2011/081538 A1 descreve um método para fabricar partículas de dissulfeto de molibdênio e dissulfeto de tungstênio, o método consistindo em passar e pressionar uma mistura de dissulfeto de molibdênio e dissulfeto de tungstênio entre placas cobertas com cola. Esse documento não descreve composições lubrificantes.

[00020] Com relação ao documento CN 101691517, descreve um óleo de motor compreendendo um dispersante e nanopartículas de dissulfeto de tungstênio, tornando possível melhorar a vida em serviço do motor e reduzir consumo de combustível. Entretanto, o teor de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio varia de 15 a 34%. Tal teor pode levar à instabilidade da composição e é, portanto, incompatível, com uma composição lubrificante, em particular para transmissões. Além disso, nenhuma indicação é dada nesse documento com relação a quaisquer propriedades anti- descamação do óleo, em particular vis-à-vis os componentes de transmissão de um veículo a motor.

[00021] O documento EP 1 953 196 descreve uma dispersão de nanopartículas de metal, em particular de óxidos de metal com base em zinco, zircônio, cério, titânio, alumínio, índio ou estanho em um solvente orgânico e na presença de um dispersante polimérico do tipo PIBSA (anidrido poliisobutenil succínico). Entretanto, esse documento não se refere ao campo de composições lubrificantes e em particular não revela composição lubrificante compreendendo pelo menos um óleo base e nanopartículas de metal. Os solventes orgânicos mencionados nesse documento não têm propriedades lubrificantes. Além disso, têm um ponto de fulgor menor que 100°C o que os torna incompatíveis com o uso em aplicações lubrificantes nas quais a temperatura de implementação é maior ou igual a 100°C. Além disso, nenhuma indicação é dada nesse documento de quaisquer propriedades anti-descamação de partes mecânicas, em particular vis-à-vis os componentes de transmissão de um veículo a motor.

[00022] Seria, portanto, desejável ter disponível uma composição lubrificante, em particular para veículos a motor, que seja tanto estável como torne possível reduzir, ou mesmo eliminar o fenômeno de descamação, em particular em componentes de transmissão, e mais particularmente em caixas de engrenagem.

[00023] Seria também desejável ter disponível uma composição lubrificante, em particular para veículos a motor tendo boas propriedades anti-descamação enquanto retém propriedades de fricção satisfatórias.

[00024] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma composição lubrificante superando algumas ou todas as desvantagens acima mencionadas.

[00025] Outro objetivo da invenção é fornecer uma composição lubrificante que é estável e fácil de utilizar.

[00026] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um método lubrificante tornando possível em particular reduzir os fenômenos de descamação de partes mecânicas, e mais particularmente de componentes de transmissão de veículos a motor.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00027] Um tema da invenção é desse modo uma composição lubrificante compreendendo pelo menos um óleo base, pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual 2000 Daltons e nanopartículas de metal em um teor em peso que varia de 0,01 a 2% com relação ao peso total da composição lubrificante, as nanopartículas de metal sendo poliedros concêntricos com uma estrutura de multicamadas ou em folhas.

[00028] De acordo com a invenção, o peso molecular médio ponderal do dispersante é avaliado de acordo com o padrão ASTM D5296.

[00029] Surpreendentemente, o requerente verificou que a presença de um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons em uma composição lubrificante compreendendo pelo menos um óleo base e nanopartículas de metal torna possível tanto melhorar a estabilidade da composição lubrificante como fornecer à composição propriedades anti-descamação muito boas.

[00030] Desse modo, a presente invenção torna possível formular composições lubrificantes compreendendo um teor reduzido de nanopartículas de metal e tendo, entretanto, propriedades anti-descamação notáveis.

[00031] Vantajosamente, pelo uso de composições lubrificantes de acordo com a invenção, o risco de deposição residual de nanopartículas de metal sobre partes mecânicas, e mais particularmente sobre componentes de transmissão de veículos a motor, é significativamente reduzido ou mesmo eliminado.

[00032] Vantajosamente, as composições lubrificantes de acordo com a invenção têm uma estabilidade de armazenagem aperfeiçoada bem como uma viscosidade que não varia, ou somente muito ligeiramente.

[00033] Vantajosamente, as composições lubrificantes de acordo com a invenção retêm propriedades de fricção satisfatórias.

[00034] Em uma modalidade, a composição lubrificante consiste essencialmente pelo menos em um óleo base, pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons e pelo menos um teor em peso de nanopartículas de metal que variam de 0,01 a 2% com relação ao peso total da composição lubrificante.

[00035] A invenção também se refere a um óleo de transmissão compreendendo uma composição lubrificante como definido acima.

[00036] A invenção também se refere ao uso de uma composição lubrificante como definido acima para a lubrificação de caixas de engrenagem ou eixos, preferencialmente das caixas de engrenagem de veículos a motor, vantajosamente para a lubrificação de caixas de engrenagem manuais.

[00037] A invenção também se refere ao uso de uma composição lubrificante como definido acima para reduzir descamação de uma parte mecânica, preferencialmente de um componente de transmissão, mais preferencialmente de uma caixa de engrenagem, ainda mais preferencialmente de uma caixa de engrenagem manual.

[00038] A invenção também se refere a um processo para reduzir descamação de uma parte mecânica, preferivelmente, de um componente de transmissão, vantajosamente de uma caixa de engrenagem de um eixo, compreendendo pelo menos colocar a parte mecânica em contato com uma composição lubrificante como definido acima.

[00039] A invenção também se refere a uma composição do tipo concentrado-aditivo compreendendo pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderai maior ou igual a 2000 Daltons e nanopartículas de dissulfeto de tungsténio.

Descrição detalhada

[00040] As percentagens dadas abaixo correspondem a percentagens por massa de ingrediente ativo.

[00041] Nanopartículas de metal

[00042] A composição lubrificante de acordo com a invenção compreende nanopartículas de metal em um teor em peso que varia de 0,01 a 2% com relação ao peso total da composição lubrificante.

[00043] Por nanopartículas de metal, quer se dizer em particular partículas de metal, genericamente sólidas, cujo tamanho médio é menor ou igual a 600 nm.

[00044] Vantajosamente, as nanopartículas de metal são constituídas por pelo menos 80% em massa de pelo menos um metal, ou pelo menos 80 em massa de pelo menos uma liga de metal ou pelo menos 80% em massa de pelo menos um metal, em particular metal de transição, calcogeneto com relação à massa total da nanopartícula.

[00045] Vantajosamente, as nanopartículas de metal são constituídas pelo menos por 90% em massa de pelo menos um metal, ou pelo menos 90% em massa de pelo menos uma liga de metal ou pelo menos 90% em massa de pelo menos um metal, em particular, metal de transição, calcogeneto com relação à massa total da nanopartícula.

[00046] Vantajosamente, as nanopartículas de metal são constituídas por pelo menos 99% em massa de pelo menos um metal, ou pelo menos 99% em massa de pelo menos uma liga de metal ou pelo menos 99% em massa de pelo menos um metal, em particular metal de transição, calcogeneto com relação à massa total da nanopartícula, o 1% restante sendo constituído por impurezas.

[00047] Vantajosamente, o metal do qual as nanopartículas de metal são constituídas pode ser selecionado do grupo formado por tungstênio, molibdênio, zircônio, háfnio, platina, rênio, titânio, tântalo, nióbio, zinco, cério, alumínio, índio e estanho.

[00048] As nanopartículas de metal podem ter a forma de esferas, lamelas, fibras, tubos, e estruturas do tipo fulereno.

[00049] Vantajosamente, as nanopartículas de metal usadas nas composições de acordo com a invenção são nanopartículas de metal sólido tendo uma estrutura do tipo fulereno (ou semelhante a fulereno) e são representadas pela fórmula MXn na qual M representa um metal de transição, X um calcogênio, com n=2 ou n=3 dependendo do estado de oxidação do metal de transição M.

[00050] Preferivelmente, M é selecionado do grupo formado por tungstênio, molibdênio, zircônio, háfnio, platina, rênio, titânio, tântalo e nióbio.

[00051] Mais preferivelmente, M é selecionado do grupo formado por molibdênio e tungstênio.

[00052] Ainda mais preferivelmente, M é tungstênio.

[00053] Preferivelmente, X é selecionado do grupo formado por oxigênio, enxofre, selênio e telúrio.

[00054] Preferivelmente, X é selecionado entre enxofre ou telúrio.

[00055] Ainda mais preferivelmente, X é enxofre.

[00056] Vantajosamente, as nanopartículas de metal de acordo com a invenção são selecionadas do grupo formado por MoS2, MoSe2, MoTe2, WS2, WSe2, ZrS2, ZrSe2, HfS2, HfSe2, PtS2, ReS2, ReSe2, TiS3, ZrS3, ZrSe3, HfS3, HfSe3, TiS2, TaS2, TaSe2, NbS2, NbSe2 e NbTe2.

[00057] Preferivelmente, as nanopartículas de metal de acordo com a invenção são selecionadas do grupo formado por WS2, WSe2, MoS2 e MoSe2, preferencialmente WS2 e MoS2, preferencialmente WS2.

[00058] As nanopartículas de acordo com a invenção têm vantajosamente uma estrutura do tipo fulereno.

[00059] Inicialmente, o termo fulereno indica uma nanoestrutura de poliedro convexo fechada, composta de átomos de carbono. Os fulerenos são similares a grafite, composto de folhas de anéis hexagonais ligados, porém contêm anéis pentagonais, e às vezes heptagonais, que evitam que a estrutura seja achatada.

[00060] Estudos das estruturas do tipo fulereno mostraram que essa estrutura não foi limitada aos materiais contendo carbono, porém era capaz de ser produzir em todas as nanopartículas de materiais na forma de folhas, em particular no caso das nanopartículas compreendendo calcogênios e metais de transição. Essas estruturas são análogas àquela dos fulerenos de carbono e são chamadas fulerenos inorgânicos ou estruturas do tipo fulereno (ou “materiais semelhantes a fulereno inorgânicos”, também indicados “IF”). As estruturas do tipo fulereno são descritas em particular por Tenne, R., Margulis, L., Genut M. Hodes, G. Nature 1992, 360, 444. O documento EP 0580 019 descreve em particular essas estruturas e seu processo de síntese.

[00061] As nanopartículas de metal são estruturas fechadas do tipo esférico mais ou menos perfeitas dependendo dos processos de síntese usados. As nanopartículas de acordo com a invenção são poliedros concêntricos com uma estrutura de folha ou multicamadas. Isso é mencionado como uma estrutura de “cebola” ou "poliedro encaixado”.

[00062] Por poliedro concêntrico tendo uma estrutura de folha ou de multicamadas, quer se dizer mais particularmente substancialmente os poliedros esféricos, cujas camadas diferentes constituem várias esferas tendo o mesmo centro.

[00063] A estrutura de folha ou multicamadas das nanopartículas de acordo com a invenção pode, em particular, ser determinada por microscopia de elétron de transmissão (TEM).

[00064] Em uma modalidade da invenção, as nanopartículas de metal são nanopartículas de metal de multicamadas compreendendo 2 a 500 camadas, preferivelmente 20 a 200 camadas, vantajosamente 20 a 100 camadas.

[00065] O número de camadas das nanopartículas de acordo com a invenção pode, em particular, ser determinado por microscopia de elétron de transmissão.

[00066] O tamanho médio das nanopartículas de metal de acordo com a invenção varia de 5 a 600 nm, preferivelmente de 20 a 400 nm, vantajosamente de 50 a 200 nm. O tamanho das nanopartículas de metal de acordo com a invenção pode ser determinado utilizando imagens obtidas por microscopia de elétron de transmissão ou por microscopia de elétron de transmissão de resolução elevada. É possível determinar o tamanho médio das partículas a partir da medição do tamanho de pelo menos 50 partículas sólidas visualizadas nas fotografias de microscopia de elétron de transmissão. O valor médio do histograma de distribuição dos tamanhos medidos das partículas sólidas é o tamanho médio das partículas sólidas usadas na composição lubrificante de acordo com a invenção.

[00067] Em uma modalidade da invenção, o diâmetro médio das nanopartículas de metal primárias de acordo com a invenção varia de 10 a 100 nm, preferivelmente de 30 a 70 nm.

[00068] O diâmetro médio das nanopartículas de acordo com a invenção pode ser em particular determinado por microscopia de elétron de transmissão.

[00069] Vantajosamente, o teor em peso de nanopartículas de metal varia de 0,05 a 2%, preferivelmente de 0,1 a 1%, vantajosamente de 0,1 a 0,5% com relação ao peso total da composição lubrificante.

[00070] Como exemplo de nanopartículas de metal de acordo com a invenção, o produto Concentrado de óleo de engrenagem NanoLub comercializado pela companhia Nanomaterials pode ser mencionado, sendo apresentado na forma de uma dispersão de nanopartículas de multicamadas de dissulfeto de tungstênio em um óleo mineral ou óleo do tipo PAO (Poli alfa olefina).

Dispersante

[00071] A composição lubrificante de acordo com a invenção compreende pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons.

[00072] De acordo com a invenção, o peso molecular médio ponderal do dispersante é avaliado de acordo com o padrão ASTM D5296.

[00073] Por dispersante no significado da presente invenção, quer se dizer mais particularmente qualquer composto que assegure a manutenção em suspensão das nanopartículas de metal.

[00074] Em uma modalidade da invenção, o dispersante pode ser selecionado dos compostos compreendendo pelo menos um grupo de succinimida, as poliolefinas, os copolímeros de olefina (OCP), os copolímeros compreendendo pelo menos uma unidade de estireno, os poliacrilatos ou seus derivados.

[00075] Por derivados, quer se dizer qualquer composto compreendendo pelo menos um grupo ou uma cadeia de polímero como definido acima.

[00076] Vantajosamente, o dispersante de acordo com a invenção é selecionado dos compostos compreendendo pelo menos um grupo de succinimida.

[00077] Em uma modalidade preferida da invenção, o dispersante pode ser selecionado dos compostos compreendendo pelo menos um grupo de succinimida substituído ou os compostos compreendendo pelo menos dois grupos de succinimida substituído, os grupos de succinimida sendo ligados em seu vértice contendo um átomo de nitrogênio por um grupo de poliamina.

[00078] Por grupo de succinimida substituída compreendido no significado da presente invenção, quer se dizer um grupo de succinimida pelo menos um dos vértices contendo carbono do qual é substituído com um grupo contendo hidrocarboneto compreendendo 8 a 400 átomos de carbono.

[00079] Em uma modalidade preferida da invenção, o dispersante é selecionado das poliaminas de poliisobutileno succinimida.

[00080] Vantajosamente, o dispersante é uma succinimida substituída da fórmula (I) ou uma succinimida substituída da fórmula (II):

[00081] Na qual: . x representa um número inteiro variando de 1 a 10, preferivelmente 2, 3, 4, 5 ou 6; . y representa um número inteiro variando de 2 a 10; . R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo de alquila linear ou ramificado compreendendo 2 a 20 átomos de carbono, um grupo de heteroalquila compreendendo 2 a 20 átomos de carbono e pelo menos um heteroátomo selecionado do grupo formado por O, N e S, um grupo de hidroxialquila compreendendo 2 a 2 0 átomos de carbono ou um grupo -(CH2)x-O- (CH2)x-OH; . R2 representa um grupo de alquila linear ou ramificada compreendendo 8 a 400 átomos de carbono, preferivelmente 50 a 200 átomos de carbono, um grupo de arila compreendendo 8 a 400 átomos de carbono, preferivelmente 50 a 200 átomos de carbono, um grupo de aril alquila linear ou ramificado compreendendo 8 a 400 átomos de carbono, preferivelmente 50 a 200 átomos de carbono ou um grupo de alquil arila linear ou ramificado compreendendo 8 a 400 átomos de carbono, preferivelmente 50 a 200 átomos de carbono; . R3 e R4, idênticos ou diferentes, representam independentemente um átomo de hidrogênio, um grupo de alquila linear ou ramificada compreendendo 1 a 25 átomos de carbono, um grupo alcoxi compreendendo 1 a 12 átomos de carbono, um grupo de alquileno compreendendo 2 a 6 átomos de carbono, um grupo de alquileno hidroxilado compreendendo 2 a 12 átomos de carbono ou um grupo alquileno aminado compreendendo 2 a 12 átomos de carbono.

[00082] Vantajosamente, o dispersante é uma succinimida substituída da formula (I) ou uma succinimida substituída da formula (II) na qual R2 representa um grupo de poliisobutileno.

[00083] Ainda mais vantajosamente, o dispersante é uma succinimida substituída da formula (II) na qual R2 representa um grupo de poliisobutileno.

[00084] Ainda mais vantajosamente, o dispersante é uma succinimida substituída da formula (II) na qual: . Ri representa um grupo de -(CH2)x-O-(CH2)x-OH; . R2 representa um grupo de poliisobutileno, . x representa 2, . y representa 5.

[00085] Vantajosamente, o dispersante de acordo com a invenção tem um peso molecular médio ponderal variando de 2000 a i5000 Daltons, preferivelmente variando de 2500 a i0000 Daltons, vantajosamente de 3000 a 7000 Daltons.

[00086] Vantajosamente, o dispersante tem também, além disso, um peso molecular médio numérico maior ou igual a i000 Daltons, preferivelmente variando de i000 a 5000 Daltons, mais preferencialmente i800 a 3500 Daltons, vantajosamente i800 a 3000 Daltons.

[00087] De acordo com a invenção, o peso molecular médio numérico do dispersante é avaliado de acordo com o padrão ASTM D5296.

[00088] Em uma modalidade preferida da invenção, o teor em peso de dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons varia de 0,1 a 10%, preferivelmente 0,1 a 5%, vantajosamente 0,1 a 3% com relação ao peso total da composição lubrificante.

[00089] Como exemplo de um dispersante de acordo com a invenção, OLOA 13000 da companhia Oronite pode ser mencionado. Outros componentes Óleos base

[00090] As composições lubrificantes de acordo com a invenção podem conter qualquer tipo de base lubrificante, mineral, sintético ou natural, animal ou vegetal adequado para seu uso.

[00091] O óleo ou óleos base usados nas composições lubrificantes de acordo com a presente invenção podem ser óleos de origem mineral ou sintética, dos grupos I a V de acordo com as classes definidas na classificação API (ou seus equivalentes de acordo com a classificação ATIEL) como resumido abaixo, individualmente ou em uma mistura. Além disso, o óleo ou óleos base usados nas composições lubrificantes de acordo com a invenção pode(m) ser selecionado(s) dos óleos de origem sintética do grupo VI de acordo com a classificação ATIEL. A classificação API é definida no American Petroleum Institute 1509 "Engine oil Licensing and Certification System"17a edição, Setembro de 2012.

[00092] Os óleos de base mineral de acordo com a invenção incluem qualquer tipo de bases obtidas por destilação a vácuo ou atmosférica de óleo bruto, seguido por operações de refinamento como extração de solvente, desasfaltagem, remoção de cera de solvente, hidrotratamento, hidrocraqueamento e hidroisomerização, hidroacabamento.

[00093] Os óleos de base das composições lubrificantes de acordo com a presente invenção também podem ser óleos sintéticos, como os poli alfa olefinas (PAO) de certos ésteres de ácidos carboxílicos e álcoois, em particular ésteres de poliol.

[00094] As poli alfa olefinas usadas como óleos de base, são por exemplo, obtidas de monômeros tendo 4 a 32 átomos de carbono (por exemplo, octeno, deceno) e têm uma viscosidade a 100°C compreendida entre 1.5 e 15 cSt medida de acordo com o padrão ASTM D445. Misturas de óleos sintéticos e minerais também podem ser usadas.

[00095] Não há limitação sobre o uso de qualquer base lubrificante específica para produzir as composições lubrificantes de acordo com a invenção, exceto que devem ter propriedades, em particular, viscosidade, índice de viscosidade, teor de enxofre, resistência à oxidação, adequadas para uso em uma caixa de engrenagem, em particular, em uma caixa de engrenagem de veículo a motor, em particular, em uma caixa de engrenagem manual.

[00096] Vantajosamente, o óleo base tem um ponto de fulgor maior ou igual a 150°C, preferivelmente maior ou igual a 170°C, ainda mais preferivelmente maior ou igual a 190°C.

[00097] Vantajosamente, o óleo base é selecionado do grupo formado pelas bases do grupo I, as bases do grupo II, as bases do grupo III, as bases do grupo IV, as bases do grupo V da classificação API (ou seus equivalentes de acordo com a classificação ATIEL) e misturas das mesmas. Além disso, o óleo base pode ser selecionado das bases do grupo VI da classificação ATIEL.

[00098] Em uma modalidade da invenção o óleo base é selecionado do grupo formado pelas bases do grupo III, as bases do grupo IV, as bases do grupo V da classificação API e misturas das mesmas.

[00099] Em uma modalidade preferida da invenção, o óleo base é uma mistura de bases do grupo IV e grupo V da classificação API.

[000100] Em uma modalidade preferida da invenção, o óleo base é selecionado das poli alfa olefinas (PAO) e ésteres, preferivelmente os ésteres de poliol ou misturas dos mesmos.

[000101] Em uma modalidade mais preferida da invenção, o óleo base é uma mistura de pelo menos uma poli alfa olefina e pelo menos um éster, preferivelmente um éster de poliol.

[000102] Em uma modalidade da invenção, o óleo base ou os óleos base podem representar pelo menos 50% em massa, com relação à massa total da composição lubrificante, preferivelmente pelo menos 60%, ou também pelo menos 70%. Tipicamente, o mesmo(os mesmos) representa(m) entre 75 e 99,89% em peso, com relação ao peso total das composições lubrificantes de acordo com a invenção.

[000103] Preferencialmente, as composições lubrificantes de acordo com a invenção têm uma viscosidade cinemática a 100°C medida de acordo com o padrão ASTM D445 compreendida entre 4 e 41 cSt, de acordo com a classificação SAE J 306, preferivelmente entre 4.1 e 32.5 cSt.

[000104] Os tipos preferidos são todos os tipos compreendidos entre os tipos SAE 75W e SAE 140, em particular os tipos SAE 75W, SAE 75W-80 e SAE 75W-90.

[000105] Preferivelmente, as composições lubrificantes de acordo com a invenção têm um índice de viscosidade (VI) maior que 95 (medido de acordo com o padrão ASTM 2270).

[000106] Em uma modalidade preferida, um tema da invenção é um óleo de transmissão compreendendo uma composição lubrificante de acordo com a invenção.

[000107] Todas as características e preferências apresentadas para a composição lubrificante também se aplicam ao óleo de transmissão de acordo com a invenção.

ADITIVOS ADICIONAIS

[000108] As composições lubrificantes de acordo com a invenção também podem conter qualquer tipo de aditivos adequados para uso nas formulações de óleos de transmissão, por exemplo, um ou mais aditivos selecionados dos dispersantes adicionais, aperfeiçoadores de índice de viscosidade polimérica, antioxidantes, inibidores de corrosão, modificadores de fricção ou agentes anti-espumação, utilizados individualmente ou em misturas, presentes nos teores comuns exigidos para a aplicação.

[000109] Os dispersantes adicionais são selecionados de dispersantes diferentes dos dispersantes tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons.

[000110] Esses dispersantes adicionais podem, em particular, assegurar a manutenção em suspensão e a remoção dos contaminantes sólidos insolúveis constituídos pelos subprodutos de oxidação e resíduos de combustão (fuligens) que são formados quando uma composição lubrificante está em serviço.

[000111] Em uma modalidade da invenção, os dispersantes adicionais podem ser selecionados a partir dos grupos formados pelas succinimidas que são diferentes dos compostos da fórmula (I) ou (II) tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons ou as bases Mannich.

[000112] Em uma modalidade a composição lubrificante de acordo com a invenção pode compreender também pelo menos um aditivo adicional selecionado dos aperfeiçoadores de índice de viscosidade polimérica, os antioxidantes e misturas dos mesmos.

[000113] Os aperfeiçoadores de índice de viscosidade polimérica podem ser selecionados de polímeros diferentes de dispersante de acordo com a invenção.

[000114] Os aperfeiçoadores de índice de viscosidade polimérica podem ser selecionados do grupo dos polímeros estáveis em cisalhamento, preferivelmente do grupo constituído pelo etileno e copolímeros de alfa-olefina, em particular os copolímeros de etileno/propileno.

[000115] Em uma modalidade preferida da invenção, o aditivo adicional é um aperfeiçoador de índice de viscosidade polimérico selecionado de etileno e copolímeros de alfa- olefina.

[000116] Os antioxidantes podem ser selecionados dos antioxidantes contendo amina, preferivelmente as difenil aminas, em particular, as dialquil fenil aminas, como as octadifenil aminas, fenil-alfa-naftil aminas, os antioxidantes fenóxidos (dibutil hidroxi tolueno BHT e derivados) ou antioxidantes contendo enxofre (fenatos sulfurizados).

[000117] Em uma modalidade preferida da invenção, o aditivo adicional é um antioxidante selecionado das dialquil fenil aminas, os antioxidantes fenólicos, usados individualmente e misturas dos mesmos.

[000118] Os modificadores de fricção podem ser compostos fornecendo elementos metálicos que são diferentes das nanopartículas de metal de acordo com a invenção, ou um composto isento de cinza. Entre os compostos que fornecem elementos metálicos, os complexos de metais de transição como Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn, cujos ligandos podem ser compostos contendo hidrocarboneto contendo átomos de oxigênio, nitrogênio, enxofre ou fósforo, como ditiocarbamatos de molibdênio ou ditiofosfatos podem ser mencionados. Os modificadores de fricção isentos de cinza são de origem orgânica e podem ser selecionados dos monoésteres de ácidos graxos e poliois, aminas alcoxiladas, aminas graxas alcoxiladas, fosfatos de amina, álcoois graxos, epóxidos graxos, epóxidos graxos borados, aminas graxas ou ésteres de glicerol de ácido graxo. Por “graxo” quer se dizer compreendido no significado da presente invenção um grupo contendo hidrocarboneto compreendendo 8 a 24 átomos de carbono.

[000119] Em uma modalidade preferida da invenção, o aditivo adicional é um modificador de fricção selecionado dos ditiocarbamatos de molibdênio, fosfatos de amina e álcoois graxos, utilizados individualmente ou em uma mistura.

[000120] Os aditivos anti-corrosão podem ser selecionados dos derivados de fenol, em particular derivados de fenol etoxilado e substituídos com grupos de alquila na posição orto. Os inibidores de corrosão podem ser derivados de dimercaptotiadiazol.

[000121] Em outra modalidade preferida da invenção, o aditivo adicional compreende uma mistura de um antioxidante e um aperfeiçoador de índice de viscosidade polimérico selecionado do grupo formado pelos copolímeros de etileno/alfa-olefina, em particular os copolímeros de etileno/propileno.

[000122] Em outra modalidade preferida da invenção, o aditivo adicional compreende uma mistura de um antioxidante contendo amina, um antioxidante fenólico e um aperfeiçoador de índice de viscosidade polimérico selecionado de copolímeros de alfa-olefina e etileno.

[000123] Em uma modalidade da invenção, a razão em massa (nanopartículas de metal:dispersante) varia de 1/50 a 10/1, preferivelmente de 1/50 a 5/1, mais preferencialmente de 1/30 a 5/1, vantajosamente de 1/10 a 5/1.

[000124] Um tema da invenção também é uma composição lubrificante compreendendo: - 50 a 99,89% de pelo menos um óleo base, - 0,01 a 2% de nanopartículas de metal, - 0,1 a 10% de pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons.

[000125] Todas as características e preferencias apresentadas acima para o óleo base, para as nanopartículas de metal e para o dispersante também se aplicam a composição lubrificante acima.

[000126] Em uma modalidade, um tema da invenção também é uma composição lubrificante compreendendo: - 50 a 99,79% de pelo menos um óleo base, - 0,01 a 2% de nanopartículas de metal, - 0,1 a 10% de pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons; - 0,1 a 10% de pelo menos um aditivo adicional, preferencialmente 2 a 5%, especificamente 3,5%.

[000127] Todas as características e preferencias apresentadas acima para o óleo base, para as nanopartículas de metal , para o dispersante e para o aditivo adicional também se aplicam a composição lubrificante acima.

[000128] Um tema da invenção também é uma composição lubrificante consistindo essencialmente em: - 50 a 99,9% de pelo menos um óleo base, - 0,01 a 2% de nanopartículas de metal, - 0,1 a 10% de pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons.

[000129] Todas as características e preferencias apresentadas acima para o óleo base, para as nanopartículas de metal e para o dispersante também se aplicam a composição lubrificante acima.

[000130] Em uma modalidade, um tema da invenção também é uma composição lubrificante compreendendo: - 50 a 99,79% de pelo menos um óleo base, - 0,01 a 2% de nanopartículas de metal, - 0,1 a 10% de pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons; - 0,1 a 10% de pelo menos um aditivo adicional, preferencialmente 2 a 5%, especificamente 3,5%.

[000131] Todas as características e preferencias apresentadas acima para o óleo base, para as nanopartículas de metal , para o dispersante e para o aditivo adicional também se aplicam a composição lubrificante acima.

[000132] Um tema da invenção também é uma composição do tipo de concentrado-aditivo compreendendo: - 1 a 15% de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio; - 5 a 99% de pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons.

[000133] Todas as características e preferências apresentadas acima para as nanopartículas de dissulfeto de tungstênio e para o dispersante também se aplicam à composição acima. Vantajosamente, as nanopartículas de dissulfeto de tungstênio têm uma estrutura do tipo fulureno.

[000134] Em uma modalidade, a invenção se refere a uma composição do tipo de concentrado-aditivo compreendendo: - 1 a 15% de nanopartículas de dissulfeto de tungsténio; - 15 a 89% de pelo menos um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons; - 10 a 59% de pelo menos um aditivo adicional

[000135] Todas as características e preferências apresentadas acima para as nanopartículas de dissulfeto de tungstênio, para o dispersante e para o aditivo adicional também se aplicam à composição acima. Vantajosamente, as nanopartículas de dissulfeto de tungstênio têm uma estrutura do tipo fulureno.

[000136] Em uma modalidade da invenção, pelo menos um óleo base pode ser adicionado à composição do tipo concentrado aditivo de acordo com a invenção para obter uma composição lubrificante de acordo com a invenção. vantajosamente, o óleo base é uma base selecionada do grupo formado pelas bases do grupo III, as bases do grupo IV, as bases do grupo V da classificação API e misturas dos mesmos.

[000137] Em uma modalidade preferida da invenção, o óleo base é uma mistura de bases do grupo IV e grupo V da classificação API, preferivelmente o óleo base é selecionado das poli alfa olefinas (PAO) e ésteres e uma mistura dos mesmos. Em uma modalidade mais preferida da invenção, o óleo base é uma mistura de pelo menos uma poli alfa olefina e pelo menos um éster, preferivelmente um éster de poliol. As partes

[000138] A composição lubrificante de acordo com a invenção pode lubrificar pelo menos uma parte mecânica ou componente mecânico, em particular mancais, engrenagens, juntas universais, transmissões, o sistema de revestimentos/anéis/pistões, eixos de came, embreagem, caixas de engrenagem manuais ou automáticas, eixos, braços oscilantes, alojamentos, etc.

[000139] Em uma modalidade preferida, a composição lubrificante de acordo com a invenção pode lubrificar uma parte mecânica ou um componente de metal da transmissão, embreagem, caixas de engrenagem manuais ou automáticas, preferivelmente manuais.

[000140] Um tema da invenção é também um processo para reduzir a descamação de uma parte mecânica, preferencialmente de um componente de transmissão, vantajosamente de uma caixa de engrenagem ou um eixo, compreendendo pelo menos colocar a parte mecânica em contato com uma composição lubrificante como definido acima ou obtido a partir da composição do tipo de concentrado-aditivo como definido acima.

[000141] Todas as características e preferências apresentadas para a composição lubrificante também se aplicam ao processo para reduzir a descamação de uma parte mecânica de acordo com a invenção.

[000142] Um tema da invenção é também o uso de uma composição lubrificante de acordo com a invenção para a lubrificação de caixas de engrenagem ou eixos, preferencialmente as caixas de engrenagem de veículos a motor.

[000143] Em uma modalidade preferida, a invenção refere-se ao uso de uma composição lubrificante de acordo com a invenção para a lubrificação de caixas de engrenagens manuais de veículos a motor.

[000144] Todas as características e preferências apresentadas para a composição lubrificante também se aplicam ao uso para lubrificar caixas de engrenagem de acordo com a invenção.

[000145] Um tema da invenção também é o uso de uma composição lubrificante de acordo com a invenção para reduzir a descamação de uma parte mecânica, preferencialmente de um componente de transmissão, mais preferencialmente de uma caixa de engrenagem ou um eixo.

[000146] Em uma modalidade preferida, a invenção refere-se ao uso de uma composição lubrificante de acordo com a invenção para reduzir a descamação de uma caixa de engrenagem manual.

[000147] Todas as características e preferências apresentadas para a composição lubrificante também se aplicam ao uso para reduzir a descamação de acordo com a invenção.

[000148] Os diferentes temas da presente invenção e suas implementações serão entendidas melhor na leitura das seguintes exemplos. Esses exemplos são dados como indicação, sem ser de natureza limitadora. Figuras:

[000149] A figura 1 mostra uma bancada de circulação de energia de circuito fechado compreendendo uma caixa de engrenagem similar (111), um motor elétrico (112), um medidor de torque (113), um dispositivo de produção de torque (114), uma caixa de engrenagem compreendendo o torque a ser testado (115), um diferencial (116), um eixo de saída (117), um eixo de entrada (118), um sistema para detectar a formação de flocos (119), quinta engrenagem (120), engrenagem inversa (121), quarta engrenagem (122), terceira engrenagem (123), segunda engrenagem (124), primeira engrenagem (125) e uma correia de acionamento (126).

[000150] A figura 2 é uma fotografia de um alojamento de caixa de engrenagem após 600 h de teste em uma bancada de circulação de energia de circuito fechado com uma composição de acordo com a invenção.

[000151] A figura 3 é uma fotografia de um alojamento de caixa de engrenagem após 400 h de teste em uma bancada de circulação de energia de circuito fechado com uma composição não de acordo com a invenção.

Exemplos: Exemplo 1: avaliação da estabilidade de composições lubrificantes de acordo com a invenção

[000152] A estabilidade de composições lubrificantes de acordo com a invenção é avaliada por monitoramento, ao longo do tempo, da concentração de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio na fase sobrenadante da composição.

[000153] Para essa finalidade, composições lubrificantes diferentes foram preparadas a partir dos seguintes compostos: - um óleo de base do grupo III, - uma mistura de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio a 20% em material ativo em um óleo (Concentrado de óleo de engrenagem NanoLub comercializado pela companhia Nanomaterials), - dispersante 1: dispersante do tipo succinimida PIB com um peso molecular médio ponderal medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 1921 Da e um peso molecular médio numérico medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 1755 Da, - dispersante 2: dispersante do tipo succinimida PIB com um peso molecular médio ponderal medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 1514 Da e um peso molecular médio numérico medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 1328 Da, - dispersante 3: dispersante do tipo éster de succinimida com um peso molecular médio ponderal medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 1132 Da e um peso molecular médio numérico medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 1046 Da, - dispersante 4: dispersante de acordo com a invenção do tipo succinimida PIB com um peso molecular médio ponderal medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 6270 Da e um peso molecular médio numérico medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 2850 Da (OLOA 13000 a partir da Companhia Oronite). - dispersante 5: dispersante de acordo com a invenção do tipo succinimida PIG com um peso molecular médio ponderal medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 3085 Da e um peso molecular médio numérico medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 1805 Da.

[000154] As diferentes composições L1 a L5 são descritas na Tabela I; as percentagens indicadas correspondem a percentagens por massa.

[000155] Cada das composições L1 a L5 foi preparada de acordo com o procedimento abaixo: - adição do dispersante; - adição à dispersão de nanopartículas de dissulfeto de tungsténio; - agitação magnética por 1 h, - adição do óleo base, - agitação com aquecimento a 60-70°C por 1 h, - agitação sem aquecimento durante a noite (aproximadamente 16 h) , - banho de ultrassom por 15 min.

[000156] O protocolo para monitoramento, ao longo do tempo, a concentração de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio na fase de sobrenadante para cada das composições L1 a L5 é definida como a seguir: i) Curva de calibragem em t = 0h, fornecendo a absorvência como uma função do teor de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio, ii) 3 a 4 amostras de massas diferentes da composição após agitação no banho de ultrassom por 15min., iii) Adição de 20 ml de cicloexano, iv) Medição da absorvência (comprimento de onda fixo em 490 nm), v) traçado da curva de absorvência como uma função da concentração de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio (calculado a partir da massa amostrada), a concentração inicial de nanopartículas na composição, o volume de cicloexano adicionado e densidade do cicloexano; a curva desse modo formada é uma linha reta representando a linha reta padrão característica da composição testada, vi) Colocação em um tubo teste, 100 ml de composição e armazenagem em temperatura ambiente, vii) Amostragem de uma massa a ser pesada e adição de 20 ml de cicloexano, viii) Medição da absorvência (comprimento de onda fixo em 490 nm), ix) Cálculo da concentração de nanopartículas na fase de sobrenadante com base na linha reta padrão, x) Repetição de estágios vi) a ix) em intervalos de tempo regulares desse modo tornando possível determinar a concentração de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio na fase de sobrenadante como uma função de tempo.

[000157] Os resultados são resumidos na tabela II e correspondem à concentração de massa de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio na fase sobrenadante; são expressos como uma percentagem em massa.

[000158] Quanto mais elevada a percentagem e mais próxima está de 1, melhor a dispersão das nanopartículas de dissulfeto de tungstênio na composição lubrificante e desse modo melhor a estabilidade da composição lubrificante.

dia

[000159] Os resultados mostram que as composições lubrificantes de acordo com a invenção L4 e L5, compreendendo 0,2% em peso de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio e um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons, têm uma estabilidade aperfeiçoada com relação a composições lubrificantes compreendendo 0,2% em peso de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio e um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal menor que 2000 Daltons.

[000160] Deve ser observado que essa estabilidade persiste ao longo do tempo para as composições lubrificantes de acordo com a invenção L4 e L5, que não é ocaso para as outras composições L1, L2 e L3. Exemplo 2: avaliação das propriedades de fricção das composições lubrificantes de acordo com a invenção

[000161] O impacto da combinação de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio e um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons sobre as propriedades de fricção de uma composição lubrificante é avaliado por um teste de laboratório Cameron Plint Friction utilizando um tribômetro de reciprocar do tipo Cameron-Plint TE-77.

[000162] Para essa finalidade, duas composições lubrificantes foram preparadas a partir dos seguintes compostos: - óleo base 1: óleo base da poli-alfa-olefina tipo PAO 8 com uma viscosidade cinemática medida a 100°C de 8 mm2/s, - óleo base 2: éster de poliol (‘s Priolube 3970 da companhia Croda), - polímero 1: copolímero de propileno/etileno (Lucant HC600 da companhia Mitsui Chemicals), - polímero 2: Poli alfa olefina (Spectrasyn 1000 da companhia Exxon), - agente anti-espumação contendo silicone, - uma mistura de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio a 20% como ingrediente ativo em um óleo Concentrado de óleo de Engrenagem NanoLub comercializado por Nanomaterials), - dispersante: dispersante de acordo com a invenção do tipo succinimida PIB tendo um peso molecular médio ponderal medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 6370 Da e um peso molecular médio numérico medido de acordo com o padrão ASTM D5296 igual a 2850 Da (OLOA 13000 da companhia Oronite). - modificador de fricção: ditiocarbamato de molibdênio (Molyvan 855 da companhia Vanderbilt), - pacote de aditivo 1 (Anglamol 2198 da companhia Lubrizol) também contendo uma mistura do antioxidante aminado e um antioxidante fenólico.

[000163] As composições lubrificantes diferentes L a L7 são descritas na Tabela III; as percentagens indicadas correspondem a percentagens em massa.

[000164] A composição Lβ é uma composição lubrificante convencionalmente usada para lubrificar transmissões, e em particular caixas de engrenagem de veículos a motor.

[000165] A viscosidade cinemática a 100°C das composições Lβ e L7 foi ajustada para ser idêntica, em particular pelo teor de óleos base 1, de modo a ser capaz de comparar essas duas composições.

[000166] O coeficiente de fricção de cada composição foi avaliado por meio de um teste de laboratório Cameron Plint Friction utilizando um tribômetro de reciprocar do tipo Cameron-Plint TE-77. A bancada de teste é constituída por um cilindro em tribômetro plano imerso na composição lubrificante a ser testada. O coeficiente de fricção é monitorado por todo o teste por medir a força tangencial em relação à força normal. Um cilindro (SKF 100C6) tendo um comprimento de 10 mm e diâmetro de 7 mm é aplicado à parte plana de aço imersa na composição lubrificante a ser testada, a temperatura da composição lubrificante é ajustada em cada teste. Um movimento de reciprocar senoidal é aplicado com uma frequência definida. Cada medição é realizada durante um período de 100 segundos durante o teste.

[000167] Os valores do coeficiente de fricção médio tirados em temperaturas, cargas e velocidades, diferentes para cada das composições L6 e L7 são indicados na tabela IV.

[000168] O coeficiente de fricção médio a 60°C foi medido sob cargas diferentes variando de 300 Mpa a 650 Mpa em velocidades diferentes variando de 70 mm/s a 550 mm/s.

[000169] O coeficiente de fricção médio a 100°C foi medido sob cargas diferentes variando de 300 Mpa a 650 Mpa e em velocidades diferentes variando de 70 mm/s a 550 mm/s.

[000170] O coeficiente de fricção médio sob uma carga de 640 Mpa foi medido em temperaturas diferentes variando de 60°C a 140°C e em velocidades diferentes variando de 70 mm/s a 550 mm/s.

[000171] Os resultados mostram que a presença da combinação de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio e um dispersante tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons de acordo com a invenção em uma composição lubrificante não altera, ou somente levemente altera, as propriedades de fricção dessa composição.

[000172] Exemplo 3: avaliação das propriedades anti- descamação das composições lubrificantes de acordo com a invenção

[000173] As propriedades anti-descamação de uma composição lubrificante de acordo com a invenção são avaliadas por implementar um teste em uma bancada de circulação de energia de circuito fechado.

[000174] Para essa finalidade, a composição lubrificante de acordo com a invenção L8 e a composição L9 não de acordo com a invenção, cujas composições são descritas na Tabela V, foram preparadas; as percentagens indicadas correspondem a percentagens por massa.

[000175] Os óleos base 1 e 2, os polímeros 1 e 2, o agente anti-espumação, dispersante e pacote de aditivo 1 são idênticos àqueles descritos no exemplo 2. O pacote de aditivo 2 (Anglamol 2190 a partir da companhia Lubrizol) compreende um ditiofosfato de zinco como modificador de fricção.

[000176] A bancada de circulação de energia de circuito fechado é representada na figura 1.

[000177] Uma caixa de engrenagem Renault JR5 é instalada em um circuito de recirculação de energia e colocada sob carga por meio de um sistema de torção, a caixa de engrenagem sendo engatada na 3a engrenagem.

[000178] A máquina é colocada em operação utilizando um motor elétrico para obter uma velocidade de rotação de 3000 rpm sob um torque de 148 N.m na entrada de caixa de engrenagem.

[000179] O critério de avaliação, e portanto, a parte crítica a ser avaliada (devido à carga suportada), é o pinhão de acionamento do eixo de saída.

[000180] A caixa de engrenagem é inspecionada em intervalos regulares de aproximadamente 150 h após desmontagem e marcação visual. A marcação visual é realizada utilizando sistema de marcação “Chrysler” para monitorar a presença de flocos nos dentes do pinhão de acionamento com, além disso, monitoramento de vibração contínua para detectar a aparência de descamação na caixa de engrenagem durante operação.

[000181] O sistema de marcação “Chrysler” consiste em anotar o estado dos dentes do pinhão de acionamento após teste. Cada dente do pinhão é desse modo examinado para monitorar qualquer presença de descamação(ões) e um marcação é atribuída a cada nível de descamação.

[000182] O sistema de marcação é definido como a seguir: - marcação = 0 se a Superfície de descamação (FS) em um dente for equivalente a 0 mm2 - marcação = 0,4 se FS < 1 mm2 - Marcação = 1.3 se 1 < FS < 3 mm2 - Marcação = 4 se 3 < FS < 7 mm2 - Marcação = 12 se 7 < FS < 16 mm2 - Marcação = 36 se 16 < FS < 36 mm2 - Marcação = 108 se FS ^ 36 mm2

[000183] A marcação total se baseia na seguinte fórmula: 0.4 x A + 1.3 x B + 4 x C + 12 x D + 36 x E + 108 x F na qual A, B, C, D, E e F representam o número de dentes com o mesmo nível de degradação, em um e mesmo pinhão.

[000184] Monitoramento de vibração consiste em colocar um acelerômetro próximo à peça em teste e anotar a intensidade das vibrações durante operação. No caso de degradação de uma parte, a intensidade das vibrações aumenta. É suficiente definir um limiar para parar o dispositivo e verificar o surgimento de flocos nos dentes.

[000185] Para evitar degradação prematura do pinhão que não seria ligado ao lubrificante (porém a resíduos metálicos causados pela degradação das outras partes), os mancais de eixo e o pinhão de 3a engrenagem são normalmente substituídos a cada 150 h.

[000186] O teste é parado quando um floco de 12 mm2 no máximo é observado e/ou quando 80 mm3 de superfície descamada no total é observada e/ou em 312 h quando nenhuma descamação surgiu após esse período.

[000187] Os resultados do teste obtido com a composição lubrificante L8 são os seguintes: - o teste está rodando por 600 h sem nenhuma substituição de partes na caixa de engrenagem e sem observar a descamação mais leve no pinhão de acionamento ou no pinhão de 3a engrenagem. - nenhum depósito excessivo de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio foi observado no alojamento.

[000188] Com relação à composição lubrificante L9, o teste teve de ser parado após 125 h, vários flocos tendo sido observados.

[000189] Exemplo 4: avaliação das propriedades de estabilidade após uso das composições lubrificantes de acordo com a invenção

[000190] O risco de depósito de nanopartículas contidas em uma composição de acordo com a invenção após a implementação de teste em uma bancada de circulação de energia de circuito fechado é avaliado.

[000191] Para essa finalidade, a composição lubrificante de acordo com a invenção L10 e a composição L11 não de acordo com a invenção, cujas composições são descritas na Tabela VI foram preparadas, as percentagens indicadas correspondem a percentagens por massa.

[000192] Os óleos base 1 e 2, os polímeros 1 e 2, o agente anti-espumação, o dispersante e o pacote de aditivo 1 são idênticos àqueles descritos no exemplo 2.

[000193] As condições de teste são idênticas àquelas descritas no Exemplo 3.

[000194] A figura 2 mostra que nenhum depósito excessivo (200) de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio foi observado no alojamento após teste com a composição de acordo com a invenção L10.

[000195] Com relação à composição L11, a figura 3 mostra um depósito excessivo (300) de nanopartículas de dissulfeto de tungstênio no alojamento após teste com a composição L11, que pode desse modo originar um risco de obstruir os furos de lubrificação dos mancais ou também dos sincronizadores.

[000196] Desse modo, os exemplos acima mostram que as composições lubrificantes de acordo com a invenção têm tanto boa estabilidade ao longo do tempo como boas propriedades anti-descamação enquanto retém propriedades de redução de fricção satisfatórias.

Claims

1. Composição lubrificante caracterizada pelo fato de compreender um ou mais óleos base, um ou mais dispersantes tendo um peso molecular médio ponderal maior ou igual a 2000 Daltons em um teor em peso variando de 0,1 a 10% com relação ao peso total da composição de lubrificante, o dispersante sendo escolhido de compostos compreendendo um ou mais grupos succinimida, e nanopartículas de metal em um teor em peso variando de 0,01 a 2% com relação ao peso total da composição lubrificante, as nanopartículas de metal sendo poliedros concêntricos com uma estrutura de folha ou multicamadas, as referidas nanopartículas de metal tem uma estrutura do tipo fulereno e são representadas pela fórmula MXn, em que M representa um metal de transição, X representa um calcogênio, onde n=2 ou n=3 dependendo do estado de oxidação do metal de transição M.

2. Composição lubrificante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o metal do qual a nanopartícula de metal é constituída é selecionada do grupo formado por tungstênio, molibdênio, zircônio, háfnio, platina, rênio, titânio, tântalo, nióbio, zinco, cério, alumínio, índio e estanho.

3. Composição lubrificante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que as nanopartículas de metal são selecionadas do grupo formado por MoS2, MoSe2, MoTe2, WS2, WSe2, ZrS2, ZrSe2, HfS2, HfSe2, PtS2, ReS2, ReSe2, TiS3, ZrS3, ZrSe3, HfS3, HfSe3, TiS2, TaS2, TaSe2, NbS2, NbSe2 e NbTe2, preferencialmente de MoS2, MoSe2, WS2, WSe2, vantajosamente WS2.

4. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o teor em peso de nanopartículas de metal varia de 0,05 a 2%, preferivelmente de 0,1 a 1%, vantajosamente de 0,1 a 0,5% com relação ao peso total da composição lubrificante.

5. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o tamanho médio das nanopartículas de metal varia de 5 a 600 nm, preferivelmente de 20 a 400 nm, vantajosamente de 50 a 200 nm.

6. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o dispersante é selecionado dos grupos compreendendo pelo menos um grupo succinimida substituído, ou compostos compreendendo pelo menos dois grupos succinimida substituídos, os grupos succinimida sendo ligados em seu vértice contendo carbono que tem um átomo de nitrogênio por um grupo de poliamina.

7. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o dispersante tem um peso molecular médio ponderal que varia de 2000 a 15000 Daltons, preferivelmente variando de 2500 a 10000 Daltons, vantajosamente de 3000 a 7000 Daltons.

8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que pelo o dispersante tem também um peso molecular médio numérico maior ou igual a 1000 Daltons, preferivelmente variando de 1000 a 5000 Daltons, mais preferencialmente de 1800 a 3500 Daltons, vantajosamente de 1800 a 3000 Daltons.

9. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o óleo base é selecionado de poli alfa olefinas ou os ésteres, preferivelmente os ésteres de poliol ou misturas dos mesmos.

10. Composição lubrificante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que compreende também um ou mais aditivos adicionais selecionado dos aperfeiçoadores de índice de viscosidade polimérica e os antioxidantes ou misturas dos mesmos, os aperfeiçoadores de índice de viscosidade polimérica sendo selecionados entre copolímeros de alfa-olefina e etileno, em particular os copolímeros de propileno e etileno.

11. Composição lubrificante, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o aditivo adicional é um antioxidante selecionado de dialquil fenil aminas, antioxidantes fenólicos ou misturas dos mesmos.

12. Óleo de transmissão caracterizado pelo fato de que compreende uma composição lubrificante como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3.

13. Uso de uma composição lubrificante como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11 caracterizado pelo fato de ser para lubrificação de caixas de engrenagem ou eixos, preferencialmente caixas de engrenagem de veículos a motor.

14. Uso de uma composição lubrificante, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da caixa de engrenagem ser uma caixa de engrenagem manual.

15. Uso de uma composição lubrificante como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11 caracterizado pelo fato de ser para redução de descamação de uma parte mecânica, preferencialmente um componente de transmissão, mais preferencialmente uma caixa de engrenagem ou um eixo.

16. Uso de uma composição lubrificante, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a caixa de engrenagem é uma caixa de engrenagem manual.