EP3481927B1 - Composition lubrifiante pour moteur a gaz - Google Patents

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EP3481927B1
EP3481927B1 EP17735149.1A EP17735149A EP3481927B1 EP 3481927 B1 EP3481927 B1 EP 3481927B1 EP 17735149 A EP17735149 A EP 17735149A EP 3481927 B1 EP3481927 B1 EP 3481927B1
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EP
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polyol
ester
carbon atoms
lubricating composition
base oil
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Santiago CARRERAS
Erwan BERTHO
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TotalEnergies Onetech SAS
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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 to lubricate 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 means oxidation by contact with nitrogen oxides (NOx).
  • 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 application therefore describes the use of a lubricating composition comprising at least one mineral base oil and at least one ester chosen from polyol esters to lubricate a gas engine.
  • the present invention relates 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, the composition being characterized in that it comprises at least 50% by weight of mineral base oil and at least 5% by weight of polyol ester, the polyol comprising 6 -OH groups, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • 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 improve the resistance to oxidation, in particular nitroxidation, of the lubricating composition.
  • the lubricating compositions according to the invention have both good resistance to oxidation, in particular nitroxidation, while reducing, or even eliminating, the formation of deposits, in particular at high temperatures.
  • the lubricating compositions according to the invention have good oxidation resistance properties, in particular nitroxidation, and detergency properties once used in a gas engine and whose formulation is easy to implement.
  • the lubricating compositions according to the invention have good properties of resistance to oxidation, in particular nitroxidation, and detergency once used in a gas engine while being stable over time, in particular stable in 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 APl classification, preferably a group II base oil according to the classification API.
  • the lubricating composition comprises from 50% to 90% by weight of mineral base oil relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the ester is chosen from esters of polyols and saturated or unsaturated, linear or branched carboxylic acids comprising at least 8 carbon atoms.
  • the carboxylic acid is a saturated or unsaturated, linear or branched monocarboxylic acid.
  • the carboxylic acid comprises from 8 to 20 carbon atoms, preferably from 8 to 18 carbon atoms.
  • the polyol comprises from 3 to 10 carbon atoms.
  • the polyol ester comprises a mixture of at least one first ester of polyol and monocarboxylic acid as defined above and of at least one second ester of polyol 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 one first monocarboxylic acid as defined above and at least one second carboxylic acid. chosen from linear or branched, saturated or unsaturated dicarboxylic acids comprising at least 16 carbon atoms.
  • the lubricating composition further comprises polyisobutylene.
  • the present application also describes the use of at least one mineral base oil as defined above and at least one ester chosen from polyol esters as defined above in a lubricating composition for lubricating an engine. gas.
  • the invention also relates to a method of lubricating a gas engine comprising bringing at least one mechanical part of the engine into contact with a lubricating 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 origin 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.
  • Table A Saturates content
  • Sulfur content Viscosity index (VI) Group I Mineral oils ⁇ 90% > 0.03% 80 ⁇ VI ⁇ 120 Group It Hydrocracked oils ⁇ 90% ⁇ 0.03% 80 ⁇ VI ⁇ 120 Group III Hydrocracked or hydroisomerized oils ⁇ 90% ⁇ 0.03% ⁇ 120 Group IV Polyalphaolefins (PAO) Group V Esters and other bases not included in groups I to IV
  • 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 from 50% to 90%, preferably from 60% to 90%, more preferably from 65% to 90%, advantageously from 65% to 85%, by weight of mineral base oil relative to the total weight of the lubricating 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 mineral base oil relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the lubricating composition according to the invention also comprises at least one ester chosen from polyol esters as defined above.
  • polyol ester according to the invention is meant any ester as defined above 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 polyols and saturated or unsaturated, linear or branched carboxylic acids comprising at least 8 carbon atoms.
  • the carboxylic acid is a saturated or unsaturated, linear or branched monocarboxylic acid.
  • 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.
  • carboxylic acids As examples of carboxylic acids according to the invention, mention may be made of pelargonic acid, stearic acid, isostearic acid or oleic acid.
  • the polyol comprises 3 to 10 carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms.
  • polyols according to the invention mention may be made of glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol or dipentaerytritol.
  • the polyol ester comprises a mixture of at least a first polyol ester and of monocarboxylic acid as defined above and of at least a 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 one 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.
  • Priolube 1847 ® marketed by the company CRODA or Nycobase 8851 ® marketed by the company NYCO.
  • the ester is obtained by esterification reaction between a polyol as defined above and at least one saturated or unsaturated, linear or branched monocarboxylic acid comprising 8 to 12 atoms. of carbon, preferably from 8 to 10 carbon atoms.
  • the lubricating composition comprises from 5 to 30%, advantageously from 5 to 25% or from 5 to 15% by weight of polyol ester relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the lubricating composition according to the invention may further 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 polyol esters according to the invention. .
  • the additional base oil according to the invention may in particular 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 4 to 32 carbon atoms, for example from octene or decene, and whose kinematic viscosity at 100°C is between 1.5 and 15 mm 2 .s -1 according to ASTM D445.
  • Their average molecular mass is generally between 250 and 3,000 according to the ASTM D5296 standard.
  • the additives for the lubricating composition used according to the invention are chosen in particular 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 rubbing 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 ZnDTP.
  • phosphosulfur additives such as metal alkylthiophosphates, in particular zinc alkylthiophosphates, and more specifically zinc dialkyldithiophosphates or ZnDTP.
  • the preferred compounds are of formula Zn((SP(S)(OR 1 )(OR 2 )) 2 , in which R 1 and R 2 , identical or different, independently represent an alkyl group, preferably an alkyl group comprising 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 in the catalytic systems of automobiles because these additives generate ash.
  • additives which do not provide phosphorus such as, for example, polysulphides, in particular sulfur-containing olefins.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.01 to 6% by mass, preferably from 0.05 to 4% by mass, more preferably from 0.1 to 2% by mass relative to the mass. total lubricating composition, anti-wear additives and extreme pressure additives.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise at least one friction modifier additive.
  • the friction modifier additive can be chosen from a compound providing metallic elements and an ash-free compound.
  • the compounds providing metallic elements mention may be made of transition metal complexes such as Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn whose ligands can be hydrocarbon compounds comprising atoms of oxygen, nitrogen, sulfur or phosphorus.
  • Ash-free friction modifier additives are generally of organic origin and can be chosen from alkoxylated amines, alkoxylated fatty amines, fatty epoxides, fatty borate epoxides or fatty amines.
  • the fatty compounds comprise at least one hydrocarbon group comprising from 10 to 24 carbon atoms.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.01 to 2% by mass or from 0.01 to 5% by mass, preferably from 0.1 to 1.5% by mass or from 0.1 at 2% by mass relative to the total mass of the lubricating composition, friction modifier additive.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise at least one antioxidant additive.
  • the antioxidant additive generally makes it possible to delay the degradation of the lubricating composition in service. This degradation can in particular result in the formation of deposits, the presence of sludge or an increase in the viscosity of the lubricating composition.
  • Antioxidant additives act in particular as free radical inhibitors or hydroperoxide destroyers.
  • antioxidant additives mention may be made of phenolic-type antioxidant additives, amine-type antioxidant additives and phosphosulfur-containing antioxidant additives. Some of these antioxidant additives, for example phosphosulfur antioxidant additives, can generate ash. Phenolic antioxidant additives can be ash-free or in the form of neutral or basic metal salts.
  • the antioxidant additives may in particular be chosen from sterically hindered phenols, sterically hindered phenol esters and sterically hindered phenols comprising a thioether bridge, diphenylamines, diphenylamines substituted by at least one C 1 -C 12 alkyl group, N ,N'-dialkyl-aryl-diamines and mixtures thereof.
  • the sterically hindered phenols are chosen from compounds comprising a phenol group of which at least one vicinal carbon of the carbon carrying the alcohol function is substituted by at least one C 1 -C 10 alkyl group, preferably one C 1 -C 6 alkyl group, preferably a C 4 alkyl group, preferably the tert-butyl group.
  • Amino compounds are another class of antioxidant additives that can be used, possibly in combination with phenolic antioxidant additives.
  • Examples of amino compounds are aromatic amines, for example aromatic amines of formula NR 3 R 4 R 5 in which R 3 represents an aliphatic group or a aromatic group, optionally substituted, R 4 represents an aromatic group, optionally substituted, 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, an 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 are that of copper compounds, for example copper thio- or dithio-phosphates, copper salts and carboxylic acids, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates. Copper I and II salts, succinic acid or anhydride salts can also be used.
  • copper compounds for example copper thio- or dithio-phosphates, copper salts and carboxylic acids, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates.
  • Copper I and II salts, succinic acid or anhydride salts can also be used.
  • the lubricating 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 mass of the composition, of at least one antioxidant additive.
  • the lubricating composition according to the invention may also comprise at least one detergent additive.
  • Detergent additives generally help reduce the formation of deposits on the surface of metal parts by dissolving secondary oxidation and combustion products.
  • the detergent additives which can be used in the lubricating 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 or alkaline earth metal.
  • the detergent additives are preferably chosen from alkali metal or alkaline earth metal salts of carboxylic acids, sulfonates, salicylates, naphthenates, as well as phenate salts.
  • the alkali and alkaline earth metals are preferably calcium, magnesium, sodium or barium.
  • metal salts generally include the metal in stoichiometric quantity or in excess, therefore in quantity greater than the stoichiometric quantity.
  • overbased detergent additives the excess metal providing the overbased character to the detergent additive is then generally in the form of a metal salt insoluble in oil, for example a carbonate, a hydroxide, an oxalate, an acetate, a glutamate, preferably a carbonate .
  • the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.5 to 4% by weight of detergent additive relative to the total mass of the lubricating composition.
  • the lubricating composition according to the invention may also comprise at least one pour point depressant additive.
  • the pour point depressant additives By slowing down the formation of paraffin crystals, the pour point depressant additives generally improve the cold behavior of the lubricating composition according to the invention.
  • pour point depressant additives mention may be made of polyalkyl methacrylates, polyacrylates, polyarylamides, polyalkylphenols, polyalkylnaphthalenes and alkylated polystyrenes.
  • the lubricating composition according to the invention can also comprise at least one dispersing agent.
  • the dispersing agent can be chosen from Mannich bases, succinimides and their derivatives.
  • 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 lubricating composition of the present invention may also comprise at least one thickener, such as for example 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 lubricating composition, particularly at high temperatures.
  • the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.1 to 5% by mass of thickener relative to the total mass of the lubricating composition.
  • the lubricating composition of the present invention may also comprise at least one viscosity index improving additive.
  • additives improving the viscosity index mention may be made of polymer esters, homopolymers or copolymers, hydrogenated or non-hydrogenated, of styrene, butadiene and isoprene, polyacrylates, polymethacrylates (PMA) or even olefin copolymers, in particular ethylene/propylene copolymers.
  • the lubricating composition according to the invention can be presented in different forms.
  • the lubricating 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 the ASTM D445 standard) greater than or equal to 12 cSt, preferably 12 to 17 cSt.
  • the lubricating composition defined above is used to lubricate a gas engine.
  • the lubricating composition defined above is used to lubricate a gas engine using any type of gas, in particular gas having a low methane number, preferably less than 80, more advantageously less than 60.
  • the lubricating composition defined above is used to lubricate a stationary gas engine.
  • the present application also describes the use of at least one mineral base oil and at least one ester chosen 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 bringing into contact at least one mechanical part of the engine with a lubricating composition as defined above comprising at least one mineral base oil and at least one ester chosen from polyol esters as defined above.
  • Example 1 preparation of a lubricating composition according to the invention
  • a lubricating composition according to the invention CL1 The different components of a lubricating composition according to the invention CL1 are mixed according to the nature and quantities of products presented in Table 1. The percentages indicated correspond to percentages by mass.
  • Example 2 evaluation of the oxidation resistance of the lubricating composition CL1
  • This evaluation consists of subjecting the lubricating composition to oxidation with nitrogen oxides at a temperature of 150° C. and for 48 hours.
  • Oxidation resistance is evaluated by measuring the difference in kinematic viscosity at 100°C measured according to the ASTM D445 standard before and after oxidation and expressed as a percentage increase in viscosity; the lower the percentage, the better the resistance to oxidation
  • a percentage increase in viscosity less than or equal to 35% corresponds to acceptable oxidation resistance.
  • Example 3 preparation of lubricating compositions according to the invention
  • Example 4 evaluation of storage stability of lubricating compositions CL2, CL3 and CL4
  • This visual assessment is carried out at room temperature and is based on the appearance of cloudiness in the composition.
  • Example 5 evaluation of the detergency properties of lubricating compositions CL2 and CC1
  • Example 6 preparation of lubricating compositions according to the invention
  • Example 7 evaluation of storage stability of lubricating compositions CL5, CL6, CL7, CL8, CL9 and CL10
  • Example 8 evaluation of the oxidation resistance of the lubricating compositions CL5, CL6, CL8, CL9, CL10 and the lubricating composition CC2
  • Example 9 evaluation of the detergency properties of lubricating compositions CL5, CL7 and CL9
  • Example 10 evaluation of the detergency properties of lubricating compositions CL5, CL6, CL7, CL8, CL9 and CL10
  • This evaluation is carried out by an MCT test according to the GFC L-27-T-07 standard.
  • Example 11 preparation of a lubricating composition according to the invention
  • Example 12 evaluation of the oxidation resistance of the lubricating composition CL11
  • Example 13 evaluation of the detergency properties of the lubricating composition CL11

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Description

  • 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 Il selon la classification APl, 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. JP H09 71795 décrit une composition lubrifiante pour la lubrification de moteur gaz comprenant notamment de l'huile minérale et des esters de triméthylolpropane.
  • Il 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 demande décrit donc 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.
  • 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, 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, le polyol comprenant 6 groupements -OH, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
  • 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 oeuvre dans un moteur à gaz et dont la formulation est facile à mettre en oeuvre.
  • Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent de bonnes propriétés de tenue à l'oxydation, notamment à la nitroxydation, et de détergence une fois mise en oeuvre 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 Il ou une huile de base de groupe III selon la classification APl, préférentiellement une huile de bas de groupe Il selon la classification API.
  • Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la composition lubrifiante comprend 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 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 en outre du polyisobutylène.
  • La présente demande décrit 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. Tableau A
    Teneur en saturés Teneur en soufre Indice de viscosité (VI)
    Groupement I Huiles minérales < 90 % > 0,03 % 80 ≤VI < 120
    Groupement Il Huiles hydrocraquées ≥90 % ≤0,03 % 80 ≤VI < 120
    Groupement III Huiles hydrocraquées ou hydro-isomérisées ≥90 % ≤0,03 % ≥120
    Groupement IV Polyalphaoléfines (PAO)
    Groupement V Esters et autres bases non incluses dans les groupes I à IV
  • Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'huile de base est une huile de base de groupe Il 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 Il selon la classification API.
  • Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la composition lubrifiante comprend de 50% à 90%, préférentiellement de 60% à 90%, 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 tels que définis ci-dessus.
  • Par ester de polyol selon l'invention, on entend tout ester tel que défini ci-dessus 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 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.
  • La présente demande décrit également l'utilisation susmentionnée dans laquelle 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, l'ester est obtenu par réaction d'estérification entre :
    • un polyol choisi parmi le pentaérythritol 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, 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 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.
  • Il 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 phosphosoufrés 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 amines alcoxylées, les amines grasses alcoxylées, les époxydes gras, les époxydes gras de borate ou les amines 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 C1-C12, les N,N'-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 C1-C10, de préférence un groupement alkyle en C1-C6, 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 amines aromatiques, par exemple les amines 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(O)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 stoechiométrique ou bien en excès, donc en quantité supérieure à la quantité stoechiométrique. 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.
  • La présente demande décrit également 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 telle que définie ci-dessus comprenant au moins une huile de base minérale et au moins un ester choisi parmi les esters de polyols tels que définis ci-dessus.
  • 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. Tableau 1
    Composition lubrifiante selon l'invention CL1 (% massique)
    Huile groupe III (KV100 = 7,1 mm2/s mesurée selon la norme ASTM D445) 68,00
    Ester de polyol (Priolube 1847®) 23,14
    Paquet d'additifs (anti-oxydant de type phénolique, abaisseur du point d'écoulement de type polymethacrylate, 8,86
    anti-usure de type dithiophosphate de zinc, dispersant de type dérivé succinimide, détergents de type sulfonate et phénate de calcium)
    • 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
    CL1
    Tenue à l'oxydation 32
  • 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 CL2 selon l'invention, CL3 et CL4 selon l'invention 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
    Composition lubrifiante selon l'invention CL2 Composition lubrifiante selon l'invention CL3 Composition lubrifiante (hors invention) CL4 Composition lubrifiante comparative CC1
    Huile groupe Il (KV100 = 10,4 mm2/s mesurée selon la norme ASTM D445) 83,14 81,14 81,14 91,14
    Ester de polyol (Priolube 1847® commercialisé par la société CRODA) 8,00
    Ester de polyol (Radialube 7250® commercialisé par la société OLEON) 10,00
    Ester de polyol (Nycobase 8851 ® commercialisé par la société NYCO) 10,00
    Paquet d'additifs (anti-oxydant de type 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) 8,86 8,86 8,86 8,86
    • 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
    CL2 CL3 CL4
    Stabilité au stockage Stable Stable Stable
  • 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
    CL2 CC1
    Cotation mérite piston 9,2 7,5
  • 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.
    Figure imgb0001
    • Exemple 7 : évaluation de stabilité au stockage des compositions lubrifiantes CL5, CL6, CL7, CL8, CL9 et CL10
  • Cette évaluation visuelle est identique à celle de l'exemple 4.
  • Les résultats sont décrits dans le tableau 7. Tableau 7
    CL5 CL6 CL7 CL8 CL9 CL10
    Stabilité au stockage Stable Stable Stable Stable Stable Stable
  • 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
    CL5 CL6 CL7 CL8 CL10 CC2
    Tenue à l'oxydation (%) 15 12 18 15 13 14
  • Les résultats montrent qu'une composition lubrifiante selon l'invention présente une bonne tenue à l'oxydation.
    • Exemple 9 : évaluation des propriétés de détergence des compositions lubrifiantes CL5, CL7 et CL9
  • Cette évaluation est identique à celle décrite dans l'exemple 5.
  • Les résultats sont décrits dans le tableau 9. Tableau 9
    CL5 CL7 CL9
    Cotation mérite piston 9,6 7,8 9,6
  • 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 détergence des compositions lubrifiantes CL5, CL6, CL7, CL8, CL9 et CL10
  • 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
    CL5 CL6 CL7 CL8 CL9 CL10
    Cotation mérite piston 7,1 7,3 7,0 7,2 7,3 7,6
    Température d'apparition des premiers vernis (°C) 236 238 235 241 232 243
  • 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 11 : préparation d'une composition lubrifiante selon l'invention
  • On mélange les différentes composantes de la composition lubrifiante selon l'invention CL11 en fonction de la nature et des quantités de produits présentées dans le tableau 11. Les pourcentages indiqués correspondent à des pourcentages massiques. Tableau 11
    Composition lubrifiante selon l'invention CL11
    Huile groupe Il (KV100 = 12 mm2/s mesurée selon la norme ASTM D445) 78
    Ester de polyol (Priolube 1847® commercialisé par la société CRODA) 9
    Paquet d'additifs (anti-oxydant de type phénolique, anti-oxydant de type aminé, abaisseur du point d'écoulement de type polymethacrylate, anti-usure de type dithiophosphate de zinc) 13
    • Exemple 12 : évaluation de la tenue à l'oxydation de la composition lubrifiante CL11
  • Cette évaluation est identique à celle décrite dans l'exemple 2.
  • Les résultats sont décrits dans le tableau 12. Tableau 12
    CL11
    Tenue à l'oxydation (%) 18
  • Les résultats montrent qu'une composition lubrifiante selon l'invention présente une bonne tenue à l'oxydation.
    • Exemple 13 : évaluation des propriétés de détergence de la composition lubrifiante CL11
  • 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
    CL11
    Cotation mérite piston (cf exemple 5) 8,4
    Cotation mérite piston (cf exemple 10) 8,1
    Température d'apparition des premiers vernis (°C) (cf exemple 10) 251
  • Les résultats montrent que les compositions lubrifiantes selon l'invention présentent des propriétés de détergence améliorées, notamment à haute température.

Claims (13)

  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, le polyol comprenant 6 groupements -OH, 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 Il ou une huile de base de groupe III selon la classification APl, préférentiellement une huile de base de groupe Il 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 de 3 à 10 atomes de carbone.
  9. 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 8 et d'au moins un second ester de polyol et d'acide monocarboxylique selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 et différent du premier ester.
  10. 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, au moins un premier acide monocarboxylique selon la revendication 6 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.
  11. 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.
  12. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la composition lubrifiante comprend en outre du polyisobutylène.
  13. 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, le polyol comprenant au 6 groupements -OH, 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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