EP3481927A1 - Composition lubrifiante pour moteur a gaz - Google Patents

Composition lubrifiante pour moteur a gaz

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EP3481927A1
EP3481927A1 EP17735149.1A EP17735149A EP3481927A1 EP 3481927 A1 EP3481927 A1 EP 3481927A1 EP 17735149 A EP17735149 A EP 17735149A EP 3481927 A1 EP3481927 A1 EP 3481927A1
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EP
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ester
polyol
carbon atoms
lubricating
base oil
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EP17735149.1A
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Sophie OPPILLIART
Santiago CARRERAS
Erwan BERTHO
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TotalEnergies Onetech SAS
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Total Marketing Services SA
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Publication date
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    • C10N2040/25—Internal-combustion engines
    • C10N2040/255—Gasoline engines

Definitions

  • the present invention relates to the field of lubricants for gas engines, preferably for stationary gas engines.
  • the present invention relates more particularly to the use of a lubricating composition comprising at least one mineral base oil and at least one ester chosen from polyol esters for lubricating a gas engine, preferably for a stationary gas engine.
  • the present invention also relates to a method of lubricating a gas engine, preferably for a stationary gas engine.
  • nitroxidation is meant oxidation by contact with nitrogen oxides (NOx).
  • the lubricants then incorporated Group II base oils according to the API classification, making it possible to improve the resistance to oxidation.
  • the use of these lubricants has resulted in the formation of high temperature (or varnish) deposition. It is the same for lubricants based on base oils of group III and group IV according to API classification.
  • the invention provides a lubricating composition which makes it possible to provide a solution to all or part of the problems of lubricating compositions intended for the lubrication of gas engines, preferably stationary gas engines.
  • the present invention therefore relates to the use of a lubricant composition comprising at least one mineral base oil and at least one ester chosen from polyol esters for lubricating a gas engine.
  • the applicant has found that the combination of at least one mineral base oil and at least one ester chosen from polyol esters in a lubricating composition for a gas engine, preferably for a stationary gas engine, makes it possible to to improve the resistance to oxidation, especially to nitroxidation, of the lubricating composition.
  • the lubricant compositions according to the invention have both good resistance to oxidation, especially to nitroxidation, while reducing or even eliminating the formation of deposits, especially at high temperature.
  • the lubricant compositions according to the invention have good oxidation resistance properties, especially nitroxidation, and detergency once implemented in a gas engine and whose formulation is easy to implement.
  • the lubricant compositions according to the invention have good oxidation resistance properties, especially nitroxidation, and detergency properties when implemented in a gas engine while being stable over time, in particular stable storage .
  • the gas engine is a stationary gas engine.
  • the mineral base oil is chosen from a Group II base oil or a Group III base oil according to the API classification, preferably a Group II bottom oil according to the classification. API.
  • the lubricating composition comprises at least 50% by weight, preferably from 50% to 90% by weight, of mineral base oil relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the ester is chosen from saturated or unsaturated linear or branched polyol esters of carboxylic acids comprising at least 8 carbon atoms.
  • the carboxylic acid is a saturated or unsaturated monocarboxylic acid, linear or branched.
  • the carboxylic acid comprises from 8 to 20 carbon atoms, preferably from 8 to 18 carbon atoms.
  • the polyol comprises at least 3 -OH groups, preferably 3 to 8 -OH groups.
  • the polyol comprises from 3 to 10 carbon atoms.
  • the polyol ester comprises a mixture of at least a first polyol ester and monocarboxylic acid as defined above and at least one second polyol ester and monocarboxylic acid as defined above and different from the first ester.
  • the ester is obtained by esterification reaction between a polyol as defined above, at least a first monocarboxylic acid as defined above and at least a second carboxylic acid. selected from linear or branched, saturated or unsaturated dicarboxylic acids comprising at least 16 carbon atoms.
  • the lubricating composition comprises at least 2% by weight, preferably at least 5% by weight, of polyol ester relative to the total weight of the lubricating composition. In another embodiment of the invention, the lubricating composition further comprises polyisobutylene.
  • the invention also relates to the use of at least one mineral base oil as defined above and at least one ester chosen from the polyol esters as defined above in a lubricant composition for lubricating an engine. gas.
  • the invention also relates to a method of lubricating a gas engine comprising contacting at least one mechanical part of the engine with a lubricant composition as defined above.
  • the lubricating composition according to the invention comprises at least one mineral base oil.
  • the mineral base oils used in the lubricating compositions according to the invention may be oils of mineral origins belonging to groups I, II or III according to the classes defined in the API classification (or their equivalents according to the ATIEL classification) (Table A ) or their mixtures. Content in the Index of
  • the base oil is a Group II base oil or a Group III base oil according to the API classification.
  • the base oil is a Group II base oil according to the API classification.
  • the lubricating composition comprises at least 50%, preferably from 50% to 90%, more preferably from 60% to 90%, even more preferably from 65% to 90%, advantageously from 65% to 85% by weight of mineral base oil based on the total weight of the lubricant composition.
  • the lubricating composition comprises at least 70%, preferably from 70% to 90%, more preferably from 75% to 90%, advantageously from 75% to 85% by weight of d mineral base oil with respect to the total weight of the lubricating composition.
  • the lubricant composition according to the invention also comprises at least one ester chosen from polyol esters.
  • polyol ester is meant any ester obtained by esterification of at least one carboxylic acid with at least one polyol.
  • carboxylic acid according to the invention is meant monocarboxylic acids and polycarboxylic acids.
  • the ester is chosen from esters of saturated or unsaturated, linear or branched polyols and carboxylic acids comprising at least 8 carbon atoms.
  • the carboxylic acid is a saturated or unsaturated monocarboxylic acid, linear or branched.
  • the carboxylic acid can thus be chosen from:
  • the carboxylic acid comprises from 8 to 20 carbon atoms, preferably from 8 to 18 carbon atoms.
  • the carboxylic acid comprises from 14 to 18 carbon atoms, preferably from 16 to 18 carbon atoms.
  • the carboxylic acid comprises from 8 to 12 carbon atoms, preferably from 8 to 10 carbon atoms.
  • the carboxylic acid can be chosen from:
  • saturated and linear monocarboxylic acids comprising from 8 to 20 carbon atoms, preferably from 8 to 18 carbon atoms, more preferably from 14 to 18 carbon atoms, advantageously from 16 to 18 carbon atoms;
  • unsaturated and linear monocarboxylic acids comprising from 8 to 20 carbon atoms, preferably from 8 to 18 carbon atoms, more preferably from 14 to 18 carbon atoms, advantageously from 16 to 18 carbon atoms;
  • saturated and branched monocarboxylic acids comprising from 8 to 20 carbon atoms, preferably from 8 to 18 carbon atoms, more preferably from 14 to 18 carbon atoms, advantageously from 16 to 18 carbon atoms; unsaturated and branched monocarboxylic acids comprising from 8 to 20 carbon atoms, preferably from 8 to 18 carbon atoms, more preferably from 14 to 18 carbon atoms, advantageously from 16 to 18 carbon atoms.
  • the carboxylic acid may also be chosen from:
  • saturated and linear monocarboxylic acids comprising from 8 to 12 carbon atoms, preferably from 8 to 10 carbon atoms;
  • unsaturated and linear monocarboxylic acids comprising from 8 to 12 carbon atoms, preferably from 8 to 10 carbon atoms;
  • saturated and branched monocarboxylic acids comprising from 8 to 12 carbon atoms, preferably from 8 to 10 carbon atoms
  • unsaturated and branched monocarboxylic acids comprising from 8 to 12 carbon atoms, preferably from 8 to 10 carbon atoms.
  • carboxylic acids according to the invention include pelargonic acid, stearic acid, isostearic acid or oleic acid.
  • the polyol comprises at least 3 -OH groups, preferably 3 to 8 -OH groups, more preferably 3 to 6 -OH groups.
  • the polyol comprises 3, 4 or 6 -OH groups. In another preferred embodiment of the invention, the polyol comprises from 3 to 10 carbon atoms, preferably from 3 to 8 carbon atoms, more preferably from 3 to 6 carbon atoms.
  • polyols according to the invention examples include glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol or dipentaerythritol.
  • the polyol ester comprises a mixture of at least a first polyol ester and monocarboxylic acid as defined above and at least one second polyol ester and monocarboxylic acid as defined above and different from the first ester.
  • the ester comprises a mixture:
  • At least one diester of polyol and of monocarboxylic acid at least one diester of polyol and of monocarboxylic acid
  • the ester comprises a mixture:
  • At least one triester of trimethylpropane and saturated or unsaturated monocarboxylic acid preferably saturated comprising from 14 to 18 carbon atoms, advantageously from 16 to 18 carbon atoms,
  • At least one trimethylpropane and saturated or unsaturated monocarboxylic acid diester preferably saturated comprising from 14 to 18 carbon atoms, advantageously from 16 to 18 carbon atoms.
  • the ester is obtained by esterification reaction between a polyol as defined above, at least a first monocarboxylic acid as defined above and at least one second acid.
  • carboxylic acid chosen from linear or branched, saturated or unsaturated dicarboxylic acids comprising at least 16 carbon atoms.
  • the ester is obtained by esterification reaction between:
  • a polyol comprising 3 or 4 -OH groups and from 3 to 6 carbon atoms
  • At least one first saturated monocarboxylic acid linear or branched, comprising from 8 to 20 carbon atoms, preferentially from 8 to 18 carbon atoms, and
  • At least one second carboxylic acid chosen from saturated, linear or branched dicarboxylic acids comprising at least 16 carbon atoms.
  • ester is obtained by esterification reaction between:
  • a polyol chosen from pentaerythritol or trimethylolpropane, at least one first saturated or unsaturated, linear or branched monocarboxylic acid comprising from 8 to 18 carbon atoms, and
  • At least one second carboxylic acid chosen from saturated, linear or branched dicarboxylic acids comprising from 16 to 36 carbon atoms.
  • ester is obtained by esterification reaction between:
  • At least one first saturated or unsaturated monocarboxylic acid linear or branched, comprising 18 carbon atoms
  • At least one second carboxylic acid chosen from saturated, linear or branched dicarboxylic acids comprising from 16 to 36 carbon atoms.
  • polyol ester examples include Priolube 1847 ® sold by the company Croda or Nycobase 8851 ® sold by the company NYCO.
  • the ester is obtained by esterification reaction between a polyol as defined above and at least one saturated or unsaturated monocarboxylic acid, linear or branched comprising from 8 to 12 atoms carbon, preferably 8 to 10 carbon atoms.
  • ester is obtained by esterification reaction between:
  • At least one saturated or unsaturated monocarboxylic acid linear or branched comprising from 8 to 12 carbon atoms, preferably from 8 to 10 carbon atoms.
  • the lubricating composition comprises at least 2% by weight, preferably at least 5% by weight, more preferably 5% to 30%, advantageously 5% to 25%, or 5% to 15% by weight. polyol ester weight based on the total weight of the lubricant composition.
  • the lubricating composition according to the invention may also comprise an additional base oil chosen from Group I, IV or V oils according to the API classification as defined above, with the exception of the polyol esters according to the invention. .
  • the additional base oil according to the invention may especially be chosen from synthetic oils, such as polyalkylene glycols, and from polyalphaolefins.
  • the polyalphaolefins used as base oils are, for example, obtained from monomers comprising from 4 to 32 carbon atoms, for example from octene or decene, and whose kinematic viscosity at 100 ° C. is between 1 and 5. and 15 mm 2 .s "1 according to ASTM D445. Their average molecular weight is generally between 250 and 3000 according to ASTM D5296. Many additives can be used in the lubricant composition used according to the invention.
  • the additives for the lubricant composition used according to the invention are chosen especially from friction modifiers, detergents, anti-wear additives, extreme pressure additives, viscosity index improvers, dispersants, antioxidants, pour point improvers, defoamers, thickeners and mixtures thereof.
  • Anti-wear additives and extreme pressure additives protect friction surfaces by forming a protective film adsorbed on these surfaces.
  • the anti-wear additives are chosen from phosphosulfur additives such as metal alkylthiophosphates, in particular zinc alkylthiophosphates, and more specifically zinc dialkyldithiophosphates or ZnDTPs.
  • the preferred compounds have the formula Zn ((SP (S) (OR 1 ) (OR 2 )) 2 , in which R 1 and R 2 , which may be identical or different, independently represent an alkyl group, preferably an alkyl group containing from 1 to 18 carbon atoms.
  • Amine phosphates are also anti-wear additives which can be used in the lubricating composition according to the invention.
  • the phosphorus provided by these additives can act as a poison of the catalytic systems of automobiles because these additives are ash generators.
  • these effects can be minimized by partially substituting amine phosphates with non-phosphorus additives, such as, for example, polysulfides, especially sulfur-containing olefins.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.01 to 6% by weight, preferably from 0.05 to 4% by weight, more preferably from 0.1 to 2% by weight relative to the total weight of lubricating composition, antiwear additives and extreme pressure additives.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise at least one friction-modifying additive.
  • the friction modifying additive may be chosen from a compound providing metal elements and an ash-free compound.
  • the compounds providing metal elements mention may be made of transition metal complexes such as Mo, Sb, Sn, Fe, Cu and Zn, the ligands of which may be hydrocarbon compounds comprising oxygen, nitrogen, sulfur or phosphorus.
  • the ashless friction modifier additives are generally of organic origin and may be selected from alkoxylated amines, alkoxylated fatty amines, fatty epoxides, borate fatty epoxides, or fatty amines.
  • the fatty compounds comprise at least one hydrocarbon group comprising from 10 to 24 carbon atoms.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise from 0.01 to 2% by weight or from 0.01 to 5% by weight, preferably from 0.1 to 1.5% by weight or 0.1 at 2% by weight relative to the total mass of the lubricant composition, friction modifier additive.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise at least one antioxidant additive.
  • the antioxidant additive generally serves to retard the degradation of the lubricating composition in service. This degradation can notably result in the formation of deposits, the presence of sludge or an increase in the viscosity of the lubricant composition.
  • Antioxidant additives act in particular as radical inhibitors or destroyers of hydroperoxides.
  • antioxidant additives commonly used, mention may be made of antioxidant additives of phenolic type, antioxidant additives of amine type, antioxidant phosphosulfur additives. Some of these antioxidant additives, for example phosphosulfur antioxidant additives, can be ash generators. Phenolic antioxidant additives may be ash-free or may be in the form of neutral or basic metal salts.
  • the antioxidant additives may especially be chosen from sterically hindered phenols, sterically hindered phenol esters and sterically hindered phenols comprising a thioether bridge, diphenylamines, diphenylamines substituted with at least one C 12 -C 12 alkyl group, ⁇ , ⁇ '-dialkyl-aryl diamines and mixtures thereof.
  • the sterically hindered phenols are chosen from compounds comprising a phenol group in which at least one vicinal carbon of the carbon bearing the alcohol function is substituted with at least one alkyl group containing 10 carbon atoms, preferably an alkyl group containing CrC 6 , preferably a C 4 alkyl group, preferably by the ter-butyl group.
  • Amino compounds are another class of antioxidant additives that can be used, optionally in combination with phenolic antioxidant additives.
  • amine compounds are aromatic amines, for example aromatic amines of formula NR 3 R 4 R 5 in which R 3 represents an optionally substituted aliphatic or aromatic group, R 4 represents an optionally substituted aromatic group, R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a group of formula R 6 S (O) z R 7 in which R 6 represents an alkylene group or an alkenylene group, R 7 represents an alkyl group, a alkenyl group or an aryl group and z represents 0, 1 or 2.
  • Sulfurized alkyl phenols or their alkali and alkaline earth metal salts can also be used as antioxidant additives.
  • antioxidant additives is copper compounds, for example copper thio- or dithio-phosphates, copper and carboxylic acid salts, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates. Copper salts I and II, succinic acid or anhydride salts can also be used.
  • the lubricant composition according to the invention may contain all types of antioxidant additives known to those skilled in the art.
  • the lubricating composition comprises at least one ash-free antioxidant additive.
  • the lubricating composition according to the invention comprises from 0.5 to 2% by weight relative to the total weight of the composition, of at least one antioxidant additive.
  • the lubricant composition according to the invention may also comprise at least one detergent additive.
  • the detergent additives generally make it possible to reduce the formation of deposits on the surface of the metal parts by dissolving the secondary oxidation and combustion products.
  • the detergent additives that can be used in the lubricant composition according to the invention are generally known to those skilled in the art.
  • the detergent additives may be anionic compounds comprising a long lipophilic hydrocarbon chain and a hydrophilic head.
  • the associated cation may be a metal cation of an alkali metal or alkaline earth metal.
  • the detergent additives are preferably chosen from the alkali metal or alkaline earth metal salts of carboxylic acids, the sulphonates, the salicylates, the naphthenates and the phenate salts.
  • the alkali and alkaline earth metals are preferably calcium, magnesium, sodium or barium.
  • metal salts generally comprise the metal in stoichiometric amount or in excess, therefore in an amount greater than the stoichiometric amount. It is then overbased detergent additives; the excess metal bringing the overbased character to the detergent additive is then generally in the form of an oil insoluble metal salt, for example a carbonate, a hydroxide, an oxalate, an acetate, a glutamate, preferably a carbonate .
  • an oil insoluble metal salt for example a carbonate, a hydroxide, an oxalate, an acetate, a glutamate, preferably a carbonate .
  • the lubricant composition according to the invention may comprise from 0.5 to 4% by weight of detergent additive relative to the total mass of the lubricant composition.
  • the lubricant composition according to the invention may also comprise at least one pour point depressant additive.
  • pour point depressant additives By slowing the formation of paraffin crystals, pour point depressant additives generally improve the cold behavior of the lubricant composition according to the invention.
  • pour point depressant additives mention may be made of alkyl polymethacrylates, polyacrylates, polyarylamides, polyalkylphenols, polyalkylnaphthalenes and alkylated polystyrenes.
  • the lubricant composition according to the invention may also comprise at least one dispersing agent.
  • the dispersing agent may be chosen from Mannich bases, succinimides and their derivatives. Also advantageously, the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.2 to 10% by weight of dispersing agent relative to the total mass of the lubricating composition.
  • the lubricant composition of the present invention may also comprise at least one thickener, such as polyisobutylene or its derivatives.
  • the lubricating composition comprises polyisobutylene as a thickener.
  • Such an embodiment makes it possible in particular to further improve the detergency properties of the lubricant composition, especially at high temperature.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise from 0.1 to 5% by weight of thickener relative to the total mass of the lubricant composition.
  • the lubricating composition of the present invention may also comprise at least one viscosity index improving additive.
  • additives improving the viscosity number include polymeric esters, homopolymers or copolymers, hydrogenated or non-hydrogenated, styrene, butadiene and isoprene, polyacrylates, polymethacrylates (PMA) or alternatively olefin copolymers, in particular ethylene / propylene copolymers.
  • the lubricating composition according to the invention can be in various forms.
  • the lubricant composition according to the invention may in particular be an anhydrous composition.
  • this lubricating composition is not an emulsion.
  • the lubricating composition according to the invention is characterized by a KV100 (measured according to ASTM D445) greater than or equal to 12 cSt, preferably from 12 to 17 cSt.
  • the lubricant composition defined above is used to lubricate a gas engine.
  • the lubricant composition defined above is used to lubricate a gas engine using any type of gas, especially gas having a low methane number, preferably less than 80, more preferably less than 60. It is understood that the lower the value of the methane number, the lower the combustion quality of the gas.
  • Gas engine according to the invention more particularly means:
  • gas engines for vehicles including heavy goods vehicles or vehicles for public transport such as buses but also marine vehicles such as boats.
  • the lubricant composition defined above is used to lubricate a stationary gas engine.
  • the invention also relates to the use of at least one mineral base oil and at least one ester selected from polyol esters in a lubricating composition for lubricating a gas engine.
  • the invention also relates to a method of lubricating a gas engine comprising contacting at least one mechanical part of the engine with a lubricating composition comprising at least one mineral base oil and at least one ester chosen from polyol esters.
  • This evaluation consists in subjecting the lubricating composition to oxidation with nitrogen oxides at a temperature of 150 ° C. and for 48 hours.
  • the resistance to oxidation is evaluated by measuring the difference in kinematic viscosity at 100 ° C. measured according to ASTM D445 before and after oxidation and expressed as a percentage of increase in viscosity; the lower the percentage, the better the resistance to oxidation
  • a percentage increase in viscosity of less than or equal to 35% corresponds to acceptable oxidation resistance.
  • This visual evaluation is performed at room temperature and is based on the appearance of haze in the composition.
  • Example 1 1 Preparation of a lubricant composition according to the invention
  • Example 13 Evaluation of the properties of detergency of the lubricating composition CL1 1 This evaluation is identical to those described in Example 5 and in Example 10. The results are described in Table 13.

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Abstract

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

Description

COMPOSITION LUBRIFIANTE POUR MOTEUR A GAZ
La présente invention concerne le domaine des lubrifiants pour moteur à gaz, préférentiellement pour moteur à gaz stationnaire. La présente invention concerne plus particulièrement l'utilisation d'une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base minérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols pour lubrifier un moteur à gaz, préférentiellement pour moteur à gaz stationnaire.
La présente invention concerne également un procédé de lubrification d'un moteur à gaz, préférentiellement pour moteur à gaz stationnaire.
Les lubrifiants développés spécifiquement pour la lubrification des moteurs à gaz, préférentiellement des moteurs à gaz stationnaires sont connus depuis plusieurs années. Les premiers lubrifiants dédiés à cette application contenaient des huiles de base de groupe I selon la classification API. Ces lubrifiants présentaient un bon comportement à haute température, notamment ne formaient pas ou peu de dépôts mais présentaient une tenue à l'oxydation limitée, notamment à la nitroxydation. Par nitroxydation, on entend l'oxydation par contact avec les oxydes d'azote (NOx).
Puis les lubrifiants ont incorporé des huiles de base de groupe II selon la classification API, permettant d'améliorer la tenue à l'oxydation. Toutefois, et en particulier sur les moteurs à gaz de très haute puissance, l'utilisation de ces lubrifiants a entraîné la formation de dépôt à haute température (ou de vernis). Il en est de même pour les lubrifiants à base d'huiles de base de groupe III et groupe IV selon la classification API. II existe donc un besoin de disposer de compositions lubrifiantes pour la lubrification de moteur à gaz, préférentiellement pour moteur à gaz stationnaire, présentant de bonnes propriétés de détergence et donc ne formant pas ou peu de dépôt, en particulier à haute température tout en présentant une tenue à l'oxydation, notamment à la nitroxydation, satisfaisante voire améliorée.
Il a maintenant été trouvé que la combinaison d'au moins une huile de base minérale et d'au moins un ester choisi parmi les esters de polyols permet de fournir une composition lubrifiante dédiée à la lubrification des moteurs à gaz, préférentiellement des moteurs à gaz stationnaires, présentant une tenue à l'oxydation, notamment à la nitroxydation, satisfaisante voire améliorée et formant peu ou pas de dépôts, en particulier à haute température.
Ainsi, l'invention fournit une composition lubrifiante qui permet d'apporter une solution à tout ou partie des problèmes des compositions lubrifiantes destinées à la lubrification des moteurs à gaz, préférentiellement des moteurs à gaz stationnaires.
La présente invention a donc pour objet l'utilisation d'une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base minérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols pour lubrifier un moteur à gaz.
De manière surprenante, la demanderesse a constaté que la combinaison d'au moins une huile de base minérale et d'au moins un ester choisi parmi les esters de polyols dans une composition lubrifiante pour moteur à gaz, préférentiellement pour moteur à gaz stationnaire permet d'améliorer la tenue à l'oxydation, notamment à la nitroxydation, de la composition lubrifiante.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent à la fois une bonne tenue à l'oxydation, notamment à la nitroxydation, tout en réduisant, voire en supprimant, la formation de dépôts, en particulier à haute température.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent de bonnes propriétés de tenue à l'oxydation, notamment à la nitroxydation, et de détergence une fois mise en œuvre dans un moteur à gaz et dont la formulation est facile à mettre en œuvre.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent de bonnes propriétés de tenue à l'oxydation, notamment à la nitroxydation, et de détergence une fois mise en œuvre dans un moteur à gaz tout en étant stables dans le temps, notamment stables au stockage.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le moteur à gaz est un moteur à gaz stationnaire. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'huile de base minérale est choisie parmi une huile de base de groupe II ou une huile de base de groupe III selon la classification API, préférentiellement une huile de bas de groupe II selon la classification API. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend au moins 50% en poids, préférentiellement de 50% à 90% en poids, d'huile de base minérale par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'ester est choisi parmi les esters de polyols et d'acides carboxyliques saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés comprenant au moins 8 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'acide carboxylique est un acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'acide carboxylique comprend de 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le polyol comprend au moins 3 groupements -OH, préférentiellement de 3 à 8 groupements -OH.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le polyol comprend de 3 à 10 atomes de carbone. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'ester de polyol comprend un mélange d'au moins un premier ester de polyol et d'acide monocarboxylique tel que défini ci- dessus et d'au moins un second ester de polyol et d'acide monocarboxylique tel que défini ci-dessus et différent du premier ester. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'ester est obtenu par réaction d'estérification entre un polyol tel que défini ci-dessus, au moins un premier acide monocarboxylique tel que défini ci-dessus et au moins un second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés comprenant au moins 16 atomes de carbone. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend au moins 2% en poids, préférentiellement au moins 5% en poids, d'ester de polyol par rapport au poids total de la composition lubrifiante. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend en outre du polyisobutylène.
L'invention concerne également l'utilisation d'au moins une huile de base minérale telle que définie ci-dessus et d'au moins un ester choisi parmi les esters de polyols tels que définis ci-dessus dans une composition lubrifiante pour lubrifier un moteur à gaz.
L'invention concerne également un procédé de lubrification d'un moteur à gaz comprenant la mise en contact d'au moins une pièce mécanique du moteur avec une composition lubrifiante telle que définie ci-dessus.
Description détaillée de l'invention
Les pourcentages indiqués ci-dessous correspondent à des pourcentages en masse de matière active.
La composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins une huile de base minérale. Les huiles de base minérales utilisées dans les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent être des huiles d'origines minérales appartenant aux groupes I, Il ou III selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL) (tableau A) ou leurs mélanges. Teneur en Teneur en Indice de
saturés soufre viscosité (VI)
Groupement 1
< 90 % > 0,03 % 80 <VI < 120 Huiles minérales
Groupement II
≥90 % <0,03 % 80 <VI < 120 Huiles hydrocraquées
Groupement III
Huiles hydrocraquées ≥90 % <0,03 % ≥120 ou hydro-isomérisées
Groupement IV Polyalphaoléfines (PAO)
Esters et autres bases non incluses dans les groupes 1
Groupement V
à IV
Tableau A
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'huile de base est une huile de base de groupe II ou une huile de base de groupe III selon la classification API.
Dans un mode de réalisation plus préférée de l'invention, l'huile de base est une huile de base de groupe II selon la classification API.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la composition lubrifiante comprend au moins 50%, préférentiellement de 50% à 90%, plus préférentiellement de 60% à 90%, encore plus préférentiellement de 65% à 90%, avantageusement de 65% à 85%, en poids d'huile de base minérale par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Dans un autre mode de réalisation plus préféré de l'invention, la composition lubrifiante comprend au moins 70%, préférentiellement de 70% à 90%, plus préférentiellement de 75% à 90%, avantageusement de 75% à 85%, en poids d'huile de base minérale par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
La composition lubrifiante selon l'invention comprend également au moins un ester choisi parmi les esters de polyols.
Par ester de polyol selon l'invention, on entend tout ester obtenu par estérification d'au moins un acide carboxylique avec au moins un polyol. Par acide carboxylique selon l'invention, on entend les acides monocarboxyliques et les acides polycarboxyliques.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'ester est choisi parmi les esters de polyols et d'acides carboxyliques saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés comprenant au moins 8 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'acide carboxylique est un acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié.
L'acide carboxylique peut ainsi être choisi parmi :
- les acides monocarboxyliques saturés et linéaires ;
- les acides monocarboxyliques insaturés et linéaires ;
- les acides monocarboxyliques saturés et ramifiés ;
- les acides monocarboxyliques insaturés et ramifiés.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'acide carboxylique comprend de 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'acide carboxylique comprend de 14 à 18 atomes de carbone, préférentiellement de 16 à 18 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, l'acide carboxylique comprend de 8 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone. Ainsi, l'acide carboxylique peut être choisi parmi :
- les acides monocarboxyliques saturés et linéaires comprenant de 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone ;
- les acides monocarboxyliques insaturés et linéaires comprenant de 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone ;
- les acides monocarboxyliques saturés et ramifiés comprenant de 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone ; - les acides monocarboxyliques insaturés et ramifiés comprenant de 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, plus préférentiellement de 14 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone. L'acide carboxylique peut également être choisi parmi :
- les acides monocarboxyliques saturés et linéaires comprenant de 8 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone;
- les acides monocarboxyliques insaturés et linéaires comprenant de 8 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone;
- les acides monocarboxyliques saturés et ramifiés comprenant de 8 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone
- les acides monocarboxyliques insaturés et ramifiés comprenant de 8 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone. Comme exemples d'acides carboxyliques selon l'invention, on peut citer l'acide pélargonique, l'acide stéarique, l'acide isostéarique ou l'acide oléique.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le polyol comprend au moins 3 groupements -OH, préférentiellement de 3 à 8 groupements -OH, plus préférentiellement de 3 à 6 groupements -OH.
Dans un mode de réalisation plus préféré de l'invention, le polyol comprend 3, 4 ou 6 groupements -OH. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le polyol comprend de 3 à 10 atomes de carbone, préférentiellement de 3 à 8 atomes de carbone, plus préférentiellement de 3 à 6 atomes de carbone.
Comme exemples de polyols selon l'invention, on peut citer le glycérol, le triméthylolpropane, le pentaérythritol ou le dipentaérytritol.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'ester de polyol comprend un mélange d'au moins un premier ester de polyol et d'acide monocarboxylique tel que défini ci-dessus et d'au moins un second ester de polyol et d'acide monocarboxylique tel que défini ci-dessus et différent du premier ester. Dans un mode de réalisation plus particulier de l'invention, l'ester comprend un mélange :
- d'au moins un triester de polyol et d'acide monocarboxylique,
- d'au moins un diester de polyol et d'acide monocarboxylique,
le polyol et l'acide monocarboxylique étant tels que définis ci-dessus.
Dans un mode de réalisation encore plus particulier de l'invention, l'ester comprend un mélange :
- d'au moins un triester de trimethylpropane et d'acide monocarboxylique saturé ou insaturé, préférentiellement saturé comprenant de 14 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone,
- d'au moins un diester de triméthylpropane et d'acide monocarboxylique saturé ou insaturé, préférentiellement saturé comprenant de 14 à 18 atomes de carbone, avantageusement de 16 à 18 atomes de carbone.
Comme exemple d'ester de polyol selon l'invention, on peut citer le Radialube 7250® commercialisé par la société OLEON.
Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, l'ester est obtenu par réaction d'estérification entre un polyol tel que défini ci-dessus, au moins un premier acide monocarboxylique tel que défini ci-dessus et au moins un second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés comprenant au moins 16 atomes de carbone. Dans un autre mode de réalisation plus particulier de l'invention, l'ester est obtenu par réaction d'estérification entre :
- un polyol comprenant 3 ou 4 groupements -OH et de 3 à 6 atomes de carbone,
- au moins un premier acide monocarboxylique saturé, linéaire ou ramifié comprenant de 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone, et
- au moins un second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques saturés, linéaires ou ramifiés comprenant au moins 16 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation plus particulier de l'invention, l'ester est obtenu par réaction d'estérification entre :
- un polyol choisi parmi le pentaéryhtritol ou le triméthylolpropane, - au moins un premier acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié comprenant de 8 à 18 atomes de carbone, et
- au moins un second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques saturés, linéaires ou ramifiés comprenant de 16 à 36 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation plus particulier de l'invention, l'ester est obtenu par réaction d'estérification entre :
- le pentaerythritol,
- au moins un premier acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié comprenant 18 atomes de carbone, et
- au moins un second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques saturés, linéaires ou ramifiés comprenant de 16 atomes à 36 atomes de carbone.
Comme exemple d'ester de polyol selon l'invention, on peut citer le Priolube 1847® commercialisé par la société CRODA ou le Nycobase 8851 ® commercialisé par la société NYCO.
Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, l'ester est obtenu par réaction d'estérification entre un polyol tel que défini ci-dessus et au moins un acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié comprenant de 8 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone.
Dans un autre mode de réalisation plus particulier de l'invention, l'ester est obtenu par réaction d'estérification entre :
- le dipentaérythritol, et
- au moins un acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié comprenant de 8 à 12 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend au moins 2% en poids, préférentiellement au moins 5% en poids, plus préférentiellement de 5 à 30%, avantageusement de 5 à 25% ou de 5 à 15% en poids d'ester de polyol par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
La composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre en outre une huile de base additionnelle choisie parmi les huiles de groupe I, IV ou V selon la classification API telles que définies ci-dessus, à l'exception des esters de polyols selon l'invention. L'huile de base additionnelle selon l'invention peut notamment être choisie parmi les huiles synthétiques, telles que les polyalkylene glycols, et parmi les polyalphaoléfines. Les polyalphaoléfines utilisées comme huiles de base sont par exemple obtenues à partir de monomères comprenant de 4 à 32 atomes de carbone, par exemple à partir d'octène ou de décène, et dont la viscosité cinématique à 100 °C est comprise entre 1 ,5 et 15 mm2.s"1 selon la norme ASTM D445. Leur masse moléculaire moyenne est généralement comprise entre 250 et 3 000 selon la norme ASTM D5296. De nombreux additifs peuvent être utilisés dans la composition lubrifiante utilisée selon l'invention.
Les additifs pour la composition lubrifiante utilisée selon l'invention sont notamment choisis parmi les modificateurs de frottements, les détergents, les additifs anti-usure, les additifs extrême-pression, les améliorants de l'indice de viscosité, les dispersants, les antioxydants, les améliorants du point d'écoulement, les anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges.
Les additifs anti-usure et les additifs extrême pression protègent les surfaces en frottement par formation d'un film protecteur adsorbé sur ces surfaces.
II existe une grande variété d'additifs anti-usure. De manière préférée pour la composition lubrifiante selon l'invention, les additifs anti-usure sont choisis parmi des additifs phospho- soufrés comme les alkylthiophosphates métalliques, en particulier les alkylthiophosphates de zinc, et plus spécifiquement les dialkyldithiophosphates de zinc ou ZnDTP. Les composés préférés sont de formule Zn((SP(S)(OR1)(OR2))2, dans laquelle R1 et R2, identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement alkyle, préférentiellement un groupement alkyle comportant de 1 à 18 atomes de carbone.
Les phosphates d'amines sont également des additifs anti-usure qui peuvent être employés dans la composition lubrifiante selon l'invention. Toutefois, le phosphore apporté par ces additifs peut agir comme poison des systèmes catalytiques des automobiles car ces additifs sont générateurs de cendres. On peut minimiser ces effets en substituant partiellement les phosphates d'amines par des additifs n'apportant pas de phosphore, tels que, par exemple, les polysulfures, notamment les oléfines soufrées. De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,01 à 6 % en masse, préférentiellement de 0,05 à 4 % en masse, plus préférentiellement de 0,1 à 2 % en masse par rapport à la masse totale de composition lubrifiante, d'additifs anti-usure et d'additifs extrême-pression.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre au moins un additif modificateur de frottement. L'additif modificateur de frottement peut être choisi parmi un composé apportant des éléments métalliques et un composé exempt de cendres. Parmi les composés apportant des éléments métalliques, on peut citer les complexes de métaux de transition tels que Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn dont les ligands peuvent être des composés hydrocarbonés comprenant des atomes d'oxygène, d'azote, de soufre ou de phosphore. Les additifs modificateurs de frottement exempt de cendres sont généralement d'origine organique et peuvent être choisis parmi les aminés alcoxylées, les aminés grasses alcoxylées, les époxydes gras, les époxydes gras de borate ou les aminés grasses. Selon l'invention, les composés gras comprennent au moins un groupement hydrocarboné comprenant de 10 à 24 atomes de carbone.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,01 à 2 % en masse ou de 0,01 à 5 % en masse, préférentiellement de 0,1 à 1 ,5 % en masse ou de 0,1 à 2 % en masse par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante, d'additif modificateur de frottement. De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre au moins un additif antioxydant.
L'additif antioxydant permet généralement de retarder la dégradation de la composition lubrifiante en service. Cette dégradation peut notamment se traduire par la formation de dépôts, par la présence de boues ou par une augmentation de la viscosité de la composition lubrifiante.
Les additifs antioxydants agissent notamment comme inhibiteurs radicalaires ou destructeurs d'hydropéroxydes. Parmi les additifs antioxydants couramment employés, on peut citer les additifs antioxydants de type phénolique, les additifs antioxydants de type aminé, les additifs antioxydants phosphosoufrés. Certains de ces additifs antioxydants, par exemple les additifs antioxydants phosphosoufrés, peuvent être générateurs de cendres. Les additifs antioxydants phénoliques peuvent être exempt de cendres ou bien être sous forme de sels métalliques neutres ou basiques. Les additifs antioxydants peuvent notamment être choisis parmi les phénols stériquement encombrés, les esters de phénol stériquement encombrés et les phénols stériquement encombrés comprenant un pont thioéther, les diphénylamines, les diphénylamines substituées par au moins un groupement alkyle en CrC12, les Ν,Ν'-dialkyle-aryle-diamines et leurs mélanges.
De préférence selon l'invention, les phénols stériquement encombrés sont choisis parmi les composés comprenant un groupement phénol dont au moins un carbone vicinal du carbone portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupement alkyle en C C10, de préférence un groupement alkyle en CrC6, de préférence un groupement alkyle en C4, de préférence par le groupement ter-butyle.
Les composés aminés sont une autre classe d'additifs antioxydants pouvant être utilisés, éventuellement en combinaison avec les additifs antioxydants phénoliques. Des exemples de composés aminés sont les aminés aromatiques, par exemple les aminés aromatiques de formule NR3R4R5 dans laquelle R3 représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique, éventuellement substitué, R4 représente un groupement aromatique, éventuellement substitué, R5 représente un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R6S(0)zR7 dans laquelle R6 représente un groupement alkylène ou un groupement alkenylène, R7 représente un groupement alkyle, un groupement alcényle ou un groupement aryle et z représente 0, 1 ou 2.
Des alkyl phénols sulfurisés ou leurs sels de métaux alcalins et alcalino-terreux peuvent également être utilisés comme additifs antioxydants.
Une autre classe d'additifs antioxydants est celle des composés cuivrés, par exemples les thio- ou dithio-phosphates de cuivre, les sels de cuivre et d'acides carboxyliques, les dithiocarbamates, les sulphonates, les phénates, les acétylacétonates de cuivre. Les sels de cuivre I et II, les sels d'acide ou d'anhydride succiniques peuvent également être utilisés.
La composition lubrifiante selon l'invention peut contenir tous types d'additifs antioxydants connus de l'homme du métier.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante comprend au moins un additif antioxydant exempt de cendres.
De manière également avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention comprend de 0,5 à 2 % en poids par rapport à la masse totale de la composition, d'au moins un additif antioxydant.
La composition lubrifiante selon l'invention peut également comprendre au moins un additif détergent. Les additifs détergents permettent généralement de réduire la formation de dépôts à la surface des pièces métalliques par dissolution des produits secondaires d'oxydation et de combustion.
Les additifs détergents utilisables dans la composition lubrifiante selon l'invention sont généralement connus de l'homme de métier. Les additifs détergents peuvent être des composés anioniques comprenant une longue chaîne hydrocarbonée lipophile et une tête hydrophile. Le cation associé peut être un cation métallique d'un métal alcalin ou alcalino- terreux.
Les additifs détergents sont préférentiellement choisis parmi les sels de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux d'acides carboxyliques, les sulfonates, les salicylates, les naphténates, ainsi que les sels de phénates. Les métaux alcalins et alcalino-terreux sont préférentiellement le calcium, le magnésium, le sodium ou le baryum.
Ces sels métalliques comprennent généralement le métal en quantité stœchiométrique ou bien en excès, donc en quantité supérieure à la quantité stœchiométrique. Il s'agit alors d'additifs détergents surbasés ; le métal en excès apportant le caractère surbasé à l'additif détergent est alors généralement sous la forme d'un sel métallique insoluble dans l'huile, par exemple un carbonate, un hydroxyde, un oxalate, un acétate, un glutamate, préférentiellement un carbonate.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,5 à 4 % en poids d'additif détergent par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
De manière également avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut également comprendre au moins un additif abaisseur de point d'écoulement.
En ralentissant la formation de cristaux de paraffine, les additifs abaisseurs de point d'écoulement améliorent généralement le comportement à froid de la composition lubrifiante selon l'invention.
Comme exemple d'additifs abaisseurs de point d'écoulement, on peut citer les polyméthacrylates d'alkyle, les polyacrylates, les polyarylamides, les polyalkylphénols, les polyalkylnaphtalènes, les polystyrènes alkylés.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut également comprendre au moins un agent dispersant.
L'agent dispersant peut être choisis parmi les bases de Mannich, les succinimides et leurs dérivés. De manière également avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,2 à 10 % en masse d'agent dispersant par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante. La composition lubrifiante de la présente invention peut également comprendre au moins un épaississant, comme par exemple le polyisobutylène ou ses dérivés.
Dans un mode de réalisation préféré, de l'invention, la composition lubrifiante comprend du polyisobutylène en tant qu'épaississant.
Un tel mode de réalisation permet notamment d'améliorer encore les propriétés de détergence de la composition lubrifiante, notamment à haute température.
De manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre de 0,1 à 5 % en masse d'épaississant par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante. La composition lubrifiante de la présente invention peut également comprendre au moins un additif améliorant l'indice de viscosité. Comme exemples d'additifs améliorant l'indice de viscosité, on peut citer les esters polymères, les homopolymères ou les copolymères, hydrogénés ou non- hydrogénés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, les polyacrylates, les polyméthacrylates (PMA) ou encore les copolymères oléfines, notamment les copolymères ethylène/propylène.
La composition lubrifiante selon l'invention peut se présenter sous différentes formes. La composition lubrifiante selon l'invention peut notamment être une composition anhydre. De manière préférée, cette composition lubrifiante n'est pas une émulsion.
De préférence, la composition lubrifiante selon l'invention est caractérisée par un KV100 (mesurée selon la norme ASTM D445) supérieur ou égal à 12 cSt, de préférence de 12 à 17 cSt. La composition lubrifiante définie ci-dessus est utilisée pour lubrifier un moteur à gaz.
La composition lubrifiante définie ci-dessus est utilisée pour lubrifier un moteur à gaz utilisant tout type de gaz, notamment de gaz présentant un nombre de méthane faible, de préférence inférieur à 80, plus avantageusement inférieur à 60. Il est bien entendu que plus la valeur du nombre de méthane est faible, plus la qualité de combustion du gaz s'en trouve diminuée.
Par moteur à gaz selon l'invention, on entend plus particulièrement :
- les moteurs à gaz stationnaires ;
- les moteurs à gaz mobiles, notamment :
les moteurs à gaz pour véhicules, incluant les véhicules poids-lourds ou les véhicules pour le transport en commun comme les bus mais également les véhicules marins comme les bateaux.
Dans un mode de réalisation préféré, la composition lubrifiante définie ci-dessus est utilisée pour lubrifier un moteur à gaz stationnaire.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'au moins une huile de base minérale et d'au moins un ester choisi parmi les esters de polyols dans une composition lubrifiante pour lubrifier un moteur à gaz.
L'ensemble des caractéristiques et préférences décrites pour l'huile de base minérale, l'ester de polyol et le moteur à gaz ci-dessus s'appliquent également à cette utilisation.
L'invention a également pour objet un procédé de lubrification d'un moteur à gaz comprenant la mise en contact d'au moins une pièce mécanique du moteur avec une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base minérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols.
L'ensemble des caractéristiques et préférences décrites pour la composition lubrifiante et pour le moteur à gaz ci-dessus s'appliquent également à ce procédé.
Les différents aspects de l'invention peuvent être illustrés par les exemples non limitatifs qui suivent :
Exemple 1 : préparation d'une composition lubrifiante selon l'invention
On mélange les différentes composantes d'une composition lubrifiante selon l'invention CL1 en fonction de la nature et des quantités de produits présentées dans le tableau 1 . Les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques. Composition lubrifiante
selon l'invention CL1 (%
massique)
Huile groupe III (KV100 = 7,1 mm2/s 68,00
mesurée selon la norme ASTM D445)
Ester de polyol (Priolube 1847®) 23,14
Paquet d'additifs (anti-oxydant de type 8,86
phénolique, abaisseur du point
d'écoulement de type polymethacrylate,
anti-usure de type dithiophosphate de
zinc, dispersant de type dérivé
succinimide, détergents de type
sulfonate et phénate de calcium)
Tableau 1
Exemple 2 : évaluation de la tenue à l'oxydation de la composition lubrifiante CL1
Cette évaluation consiste à soumettre la composition lubrifiante à une oxydation aux oxydes d'azote à une température de 150°C et pendant 48 heures.
La tenue à l'oxydation est évaluée par mesure de la différence de viscosité cinématique à 100°C mesurée selon la norme ASTM D445 avant et après oxydation et exprimée en pourcentage d'augmentation de viscosité ; plus le pourcentage est faible, meilleure est la tenue à l'oxydation
Un pourcentage d'augmentation de viscosité inférieur ou égal à 35% correspond à une tenue à l'oxydation acceptable.
Les résultats sont décrits dans le tableau 2.
Tableau 2
Les résultats montrent qu'une composition lubrifiante selon l'invention présente une tenue à l'oxydation acceptable. Exemple 3 : préparation de compositions lubrifiantes selon l'invention
On mélange les différentes composantes des compositions lubrifiantes selon l'invention CL2, CL3 et CL4 et de la composition lubrifiante comparative CC1 en fonction de la nature et des quantités de produits présentées dans le tableau 3.
Les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques.
Tableau 3 Exemple 4 : évaluation de stabilité au stockage des compositions lubrifiantes CL2, CL3 et CL4
Cette évaluation visuelle est réalisée à température ambiante et se base sur l'apparition de trouble dans la composition.
Les résultats sont décrits dans le tableau 4.
Tableau 4
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l'invention sont stables dans le temps.
Exemple 5 : évaluation des propriétés de détergence des compositions lubrifiantes CL2 et CC1
Cette évaluation est effectuée par un essai PCT selon la norme GFC Lu29-A-15.
Plus la valeur de la cotation est élevée, meilleures sont les propriétés de détergence de la composition lubrifiante.
Les résultats sont décrits dans le tableau 5.
Tableau 5
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent des propriétés de détergence améliorées, notamment à haute température.
Exemple 6 : préparation de compositions lubrifiantes selon l'invention
On mélange les différentes composantes des compositions lubrifiantes selon l'invention
CL5, CL6, CL7, CL8, CL9 et CL10 et de la composition lubrifiante comparative CC2 en fonction de la nature et des quantités de produits présentées dans le tableau 6.
Les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques. Q. c
E o o CD
C/5 O CD O ϋ «
Huile groupe II
(KV100 = 10,2 mm2/s 81 ,14 78,74 81 ,14 78,74 81 ,14 78,74 mesurée selon la
norme ASTM D445)
Ester de polyol
(Priolube 1847® 10,00 10,00
commercialisé par la
société CRODA)
Ester de polyol
(Nycobase 10,00 10,00
8851 ® commercialisé
par la société NYCO)
Ester de polyol
(Radialube 7250® 10,00 10,00 commercialisé par la
société OLEON)
Polyisobutylène
(Indopol H2100® 2,40 2,40 2,40 commercialisé par la
société INEOS)
Paquet d'additifs
(anti-oxydant de type
phénolique,
abaisseur du point
d'écoulement de type
polymethacrylate,
anti-usure de type 8,86 8,86 8,86 8,86 8,86 8,86 dithiophosphate de
zinc, dispersant de
type dérivé
succinimide,
détergents de type
sulfonate et phénate
de calcium)
Tableau 6 Exemple 7 : évaluation de stabilité au stockage des compositions lubrifiantes CL5, CL6, CL7, CL8, CL9 et CU O
Cette évaluation visuelle est identique à celle de l'exemple 4.
Les résultats sont décrits dans le tableau 7.
Tableau 7
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l'invention sont stables dans le temps.
Exemple 8 : évaluation de la tenue à l'oxydation des compositions lubrifiantes CL5, CL6,
CL8. CL9. CL10 et de la composition lubrifiante CC2
Cette évaluation est identique à celle décrite dans l'exemple 2.
Les résultats sont décrits dans le tableau 8.
Tableau 8
Les résultats montrent qu'une composition lubrifiante selon l'invention présente une bonne tenue à l'oxydation.
Exemple 9 : évaluation des propriétés de déterqence des compositions lubrifiantes CL5, CL7 et CL9
Cette évaluation est identique à celle décrite dans l'exemple 5.
Les résultats sont décrits dans le tableau 9.
Tableau 9
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent des propriétés de détergence améliorées, notamment à haute température.
Exemple 10 : évaluation des propriétés de déterqence des compositions lubrifiantes CL5
CL6. CL7. CL8. CL9 et CLI O
Cette évaluation est effectuée par un essai MCT selon la norme GFC L-27-T-07 Plus la valeur de la cotation est élevée, meilleures sont les propriétés de détergence de la composition lubrifiante.
Plus la température d'apparition des premiers vernis est élevée, meilleure sont les propriétés de détergence à haute température.
Les résultats sont décrits dans le tableau 10.
Tableau 10
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent des propriétés de détergence améliorées, notamment à haute température.
Les résultats montrent également que l'ajout de polyisobutyène permet d'améliorer encore les propriétés de détergence, notamment à haute température.
Exemple 1 1 : préparation d'une composition lubrifiante selon l'invention
On mélange les différentes composantes de la composition lubrifiante selon l'invention CL1 1 en fonction de la nature et des quantités de produits présentées dans le tableau 1 1 . Les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques.
Tableau 1 1 Exemple 12 : évaluation de la tenue à l'oxydation de la composition lubrifiante CL1 1
Cette évaluation est identique à celle décrite dans l'exemple 2.
Les résultats sont décrits dans le tableau 12.
Tableau 12
Les résultats montrent qu'une composition lubrifiante selon l'invention présente une bonne tenue à l'oxydation.
Exemple 13 : évaluation des propriétés de déterqence de la composition lubrifiante CL1 1 Cette évaluation est identique à celles décrites dans l'exemple 5 et dans l'exemple 10. Les résultats sont décrits dans le tableau 13.
Tableau 13
Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent des propriétés de détergence améliorées, notamment à haute température.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Utilisation d'une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base minérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols pour lubrifier un moteur à gaz, la composition étant caractérisée en ce qu'elle comprend au moins 50% en poids d'huile de base minérale et au moins 5% en poids d'ester de polyol par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
2. Utilisation selon la revendication 1 dans laquelle le moteur à gaz est un moteur à gaz stationnaire.
3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle l'huile de base minérale est choisie parmi une huile de base de groupe II ou une huile de base de groupe III selon la classification API, préférentiellement une huile de base de groupe II selon la classification API.
4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la composition lubrifiante comprend de 50% à 90% en poids, d'huile de base minérale par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle l'ester est choisi parmi les esters de polyols et d'acides carboxyliques saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés comprenant au moins 8 atomes de carbone.
6. Utilisation selon la revendication 5 dans laquelle l'acide carboxylique est un acide monocarboxylique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié.
7. Utilisation selon la revendication précédente dans laquelle l'acide carboxylique comprend de 8 à 20 atomes de carbone, préférentiellement de 8 à 18 atomes de carbone.
8. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le polyol comprend au moins 3 groupements -OH, préférentiellement de 3 à 8 groupements -OH.
9. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le polyol comprend de 3 à 10 atomes de carbone.
10. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle l'ester de polyol comprend un mélange d'au moins un premier ester de polyol et d'acide monocarboxylique selon l'une quelconque des revendications 6 à 9 et d'au moins un second ester de polyol et d'acide monocarboxylique selon l'une quelconque des revendications 6 à 9 et différent du premier ester.
1 1 . Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle l'ester est obtenu par réaction d'estérification entre un polyol selon la revendication 8 ou 9, au moins un premier acide monocarboxylique selon la revendication 6 ou 7 et au moins un second acide carboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés comprenant au moins 16 atomes de carbone.
12. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la composition lubrifiante comprend de 5 à 30%, avantageusement de 5 à 25% ou de 5 à 15% en poids d'ester de polyol par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
13. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la composition lubrifiante comprend en outre du polyisobutylène.
14. Utilisation d'au moins une huile de base minérale et d'au moins un ester choisi parmi les esters de polyols dans une composition lubrifiante pour lubrifier un moteur à gaz.
15. Procédé de lubrification d'un moteur à gaz comprenant la mise en contact d'au moins une pièce mécanique du moteur avec une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base minérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols, la composition étant caractérisée en ce qu'elle comprend au moins 50% en poids d'huile de base minérale et au moins 5% en poids d'ester de polyol par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
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