ES2980194T3 - Uso y método para enfriar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere al uso, para refrigerar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, de una composición que comprende al menos: (i) al menos un aceite base; y (ii) al menos un diéster de fórmula Ra-C(O)-O-([C(R)2]nO)sC(O)-Rb (I), distinto del aceite base (i). La invención se refiere también a un procedimiento para refrigerar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido que comprende al menos una etapa de puesta en contacto de al menos una parte mecánica de dicho sistema con una composición tal como se ha definido anteriormente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Uso y método para enfriar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido
La presente invención se refiere al campo de las composiciones lubricantes para un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido. Tiene por objeto de este modo proponer una composición que tenga tanto propiedades de lubricación con respecto a la transmisión del sistema de propulsión, enfriamiento de la electrónica de potencia y la batería, así como las dos propiedades combinadas con respecto al motor en un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido.
La evolución de las normas internacionales para reducir las emisiones de CO<2>, pero también para reducir el consumo de energía, ha llevado a los fabricantes de automóviles a proponer soluciones alternativas a los motores de combustión.
Una de las soluciones identificadas por los fabricantes de automóviles consiste en sustituir los motores de combustión por motores eléctricos. Por lo tanto, la investigación para reducir las emisiones de CO<2>condujo al desarrollo de vehículos eléctricos por parte de varias empresas automovilísticas.
Por "vehículo eléctrico", en el sentido de la presente invención, se entiende designar un vehículo que comprende un motor eléctrico como el único medio de propulsión a diferencia de un vehículo híbrido, que comprende un motor de combustión y un motor eléctrico como medios de propulsión combinados.
Por "sistema de propulsión", en el sentido de la presente invención, se entiende designar un sistema que comprende las piezas mecánicas necesarias para la propulsión de un vehículo eléctrico. El sistema de propulsión abarca así más particularmente un motor eléctrico, o el conjunto rotor-estator de la electrónica de potencia (dedicada a la regulación de la velocidad), una transmisión y una batería.
De manera general, es necesario utilizar, en los vehículos eléctricos o híbridos, composiciones para responder a la doble exigencia de lubricación y enfriamiento de las diferentes piezas del sistema de propulsión mencionadas anteriormente.
En lo que respecta al motor eléctrico en sí mismo, la composición lubricante desempeña un papel tanto de lubricación como de enfriamiento. En lo que respecta a la electrónica de potencia, la composición permite el enfriamiento. La transmisión se lubrica por medio de la composición y, por último, las baterías se enfrían por medio de dicha composición.
Una composición tal como se define según la invención desempeña un papel tanto de lubricación como de enfriamiento.
Las composiciones lubricantes, también denominadas como "los lubricantes", se utilizan habitualmente en los motores con el propósito principal de reducir las fuerzas de fricción entre las diferentes piezas metálicas en movimiento de los motores. Además son eficaces para prevenir el desgaste prematuro o incluso el daño de estas piezas, y en particular de su superficie.
A este respecto, una composición lubricante está compuesta convencionalmente por uno o más aceites de base, que en general se combinan con varios aditivos concebidos para estimular el rendimiento de la lubricación de los aceites de base, como, por ejemplo, los aditivos modificadores de la fricción.
Por otra parte, los sistemas de propulsión eléctricos generan calor durante su funcionamiento a través del motor eléctrico, la electrónica de potencia y las baterías. Siendo la cantidad de calor generado superior a la cantidad de calor normalmente disipado hacia el ambiente, es necesario proporcionar un enfriamiento del motor, la electrónica de potencia y las baterías. De manera general, el enfriamiento se lleva a cabo sobre varias partes del sistema de propulsión que generan calor y/o las partes de dicho sistema que son sensibles al calor, con el fin de evitar que se alcancen temperaturas peligrosas, y en concreto sobre la electrónica de potencia y las baterías.
Es más, por razones obvias de seguridad, es importante que el fluido que permite garantizar el enfriamiento de un sistema de propulsión eléctrica presente una baja inflamabilidad.
Tradicionalmente, se sabe que los motores eléctricos se enfrían con aire, con agua opcionalmente combinada con glicol o incluso con un chorro de aceite.
El documento WO 2011/113851 describe el uso de una composición lubricante que comprende un aceite de base, preferentemente una polialfaolefina (PAO) o GTL, para enfriar un motor eléctrico de un vehículo híbrido o de un vehículo equipado con un sistema de recuperación de energía cinética (en inglés "Kinetic Energy Recovery System", o KERS). Por el contrario, las composiciones descritas se optimizan para los motores de vehículos híbridos o de sistemas KERS, presentan propiedades de enfriamiento insuficientes para una implementación en un sistema de motorización completamente eléctrico. En efecto, un motor de un vehículo eléctrico se somete a tensiones mucho mayores que un motor eléctrico de un vehículo híbrido, debido a una frecuencia de uso más alta, que implica el uso de un aceite con propiedades de enfriamiento mejoradas.
También se puede citar el documento JP 2012/184360, que describe una composición lubricante que comprende un aceite de base sintético y un compuesto fluorado para el enfriamiento de un motor eléctrico. Sin embargo, los hidroclorofluorocarburos presentes en estas composiciones son gases orgánicos que tienen un impacto negativo significativo sobre la capa de ozono y son poderosos gases de efecto invernadero. Los gases fluorados también están sujetos a una serie de normativas destinadas a limitar severamente su uso.
Por supuesto, el documento US 716086 que data de 1951 propone utilizar un diéster en las composiciones lubricantes. No obstante, este uso se considera en un contexto muy diferente al de la invención. En primer lugar, las composiciones lubricantes consideradas en la patente US 716086 no se ajustan a las que se consideran según la invención y están concretamente destinadas a ser utilizadas en motores de aviones que están expuestos a variaciones de temperatura muy grandes. Allí se describe que los ésteres sintéticos tienen mayor interés que los aceites minerales en la medida en que poseen índices de viscosidad y puntos de inflamación más altos, y puntos de vertido más bajos que los aceites minerales de una viscosidad comparable.
El documento WO2018/078290 describe el uso de una composición lubricante para enfriar y/o lubricar un motor de vehículo eléctrico que comprende al menos un polialquilenglicol. En concreto, dicha composición comprende al menos un polialquilenglicol (PAG) obtenido por polimerización o copolimerización de óxidos de alquileno que comprenden de 2 a 8 átomos de carbono, preferiblemente de 2 a 4 átomos de carbono.
Por otra parte, el documento US2012/283162 describe el uso de un aceite de base para enfriar un dispositivo, y que comprende un 30 % en masa de al menos un compuesto seleccionado entre un éster oleico y un éter oleico. En concreto, en dicho aceite de base, el éster oleílico y el éter oleílico tienen cada uno 23 o más del número total de un grupo metilo terminal, de un grupo metileno y de un grupo éter en una cadena principal; el éster oleílico y el éter oleílico tienen cada uno 1 o menos del número total de una rama metilo y una rama etilo; y el aceite de base tiene una viscosidad cinemática comprendida entre 4 mm2/s y 30 mm2/s.
Por razones obvias de economía y facilidad de implementación, sería ventajoso disponer de una composición que permita satisfacer simultáneamente las necesidades de lubricación y enfriamiento de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido.
Desafortunadamente, estas dos propiedades, lubricación y enfriamiento, a primera vista imponen restricciones opuestas. De hecho, para un enfriamiento óptimo de un motor eléctrico, se sabe que se utilizan productos tales como el agua, que sean tan fluidos como sea posible. Ahora bien, tales fluidos no permiten asegurar un buen nivel de lubricación. En cambio, las composiciones de alta viscosidad, adecuadas para asegurar un buen nivel de lubricación y protección de los miembros en contacto contra el desgaste, presentan un potencial de enfriamiento no satisfactorio. La presente invención tiene precisamente como objeto proponer una nueva composición que permita satisfacer simultáneamente la lubricación y el enfriamiento de los elementos del sistema de propulsión mencionados anteriormente.
Más precisamente, los inventores descubrieron que es posible asegurar la función múltiple de lubricación y enfriamiento de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, utilizando al menos un diéster de la fórmula (l), tal como se define más adelante, en una composición lubricante.
La composición así formada también se puede poner en contacto directo con el sistema de propulsión, con el fin de enfriar el motor, la electrónica de potencia y la batería por medio de este contacto directo de dicha composición sobre estos miembros, mientras que también garantiza su lubricación.
La composición de este modo en contacto directo con estos miembros proporciona un mejor enfriamiento que el enfriamiento por aire convencional y el enfriamiento por agua con contacto indirecto. Este contacto directo permite una mejor disipación del calor.
En efecto, el enfriamiento por aire permite un enfriamiento directo, pero el aire es un fluido muy pobre para la disipación del calor. Por el contrario, el agua es un fluido de alto rendimiento para el enfriamiento, pero es incompatible con un contacto directo con el motor, la electrónica de potencia y la batería.
Así, la presente invención se refiere, según uno primero de sus aspectos, al uso de una composición, para enfriar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, según la reivindicación 1.
Más particularmente, la composición lubricante, así con aditivos, está destinada a ponerse en contacto directo con las baterías de los vehículos eléctricos, en concreto con las baterías de iones de litio o de Ni-Cd, que están en concreto sumergidas o semisumergidas, estáticas o en circulación, en dicha composición lubricante con aditivos, o en la composición utilizada según la invención, o incluso se pulverizan directamente en la forma de una pulverización, chorro o neblina de aceite.
Una composición como se define según la invención permite enfriar eficazmente la batería presente en un vehículo eléctrico o híbrido.
Las propiedades de enfriamiento de un éster requeridas según la invención pueden determinarse por medio de la medición de la conductividad térmica, denotada como A, y la capacidad térmica, denotada como Cp, de dicho éster. La conductividad térmica caracteriza el comportamiento de un material durante la transferencia térmica por conducción. Representa la energía (cantidad de calor) transferida por unidad de superficie y tiempo bajo un gradiente de temperatura de 1 kelvin por metro. Cuanto mayor es la conductividad térmica, más energía conduce el material y mayor es su capacidad para disipar el calor.
La conductividad térmica se puede medir según la norma ASTM D7896.
La capacidad térmica (o capacidad calorífica) permite cuantificar la capacidad de un cuerpo para absorber o restaurar la energía por medio del intercambio térmico durante un cambio de temperatura. Cuanto mayor es la capacidad térmica, más energía conduce el cuerpo y mayor es su capacidad para disipar el calor.
La capacidad térmica se puede medir por medio de la calorimetría diferencial de barrido (o DSC para "Differential Scanning Calorimetry" en inglés) según la norma ASTM E1269.
Los inventores descubrieron, de una forma sorprendente, que los diésteres de fórmula (I) requeridos según la invención presentan altos valores de conductividad y capacidad térmica, como se demuestra en el ejemplo 1 más adelante.
En efecto, los valores obtenidos demuestran que un diéster de fórmula (l), como se define anteriormente, tiene la capacidad de disipar eficazmente el calor. Su implementación en una composición que comprende al menos un aceite de base permite así dotar a dicha composición de propiedades de enfriamiento de las piezas con las que está en contacto, en particular de una batería de un vehículo eléctrico o híbrido.
Una composición utilizada según la invención permite además asegurar la lubricación del sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, y más particularmente del motor eléctrico en sí mismo y de la transmisión.
Ventajosamente, una composición como se define según la invención permite asegurar la lubricación de la transmisión, en particular del reductor, de un vehículo eléctrico o híbrido.
Así, esta composición única utilizada según la invención permite asegurar tanto el enfriamiento del motor, la electrónica de potencia y la batería, en concreto una batería de iones de litio o de Ni-Cd, así como la lubricación del motor eléctrico y la transmisión, en particular del reductor, en un vehículo eléctrico o híbrido.
Además, la implementación de al menos un diéster de fórmula (l), tal como se define anteriormente, en al menos un aceite de base, permite ventajosamente aumentar la temperatura de inflamabilidad del aceite de base.
Así, una composición utilizada según la invención presenta una inflamabilidad de alta temperatura muy particularmente conveniente.
Más ventajosamente, la implementación de al menos un diéster de fórmula (I), tal como se define anteriormente, en al menos un aceite de base, permite aumentar la vida útil de dicha composición.
En efecto, se sabe que el uso prolongado de una composición de lubricación y/o enfriamiento induce una reducción en el volumen de la composición debido a su evaporación y, por lo tanto, la degradación de las propiedades de dicha composición a través del tiempo.
Ahora bien, los inventores descubrieron, de una forma sorprendente, que, tal como se demuestra en el ejemplo 2 más adelante, un diéster de fórmula (I) requerido según la invención presenta tiempos de evaporación superiores y, por lo tanto, una volatilidad más baja, en comparación con los que se observan para los diésteres que no son según la invención, en particular los correspondientes a la fórmula (l) definida anteriormente para los que s tendría un valor de 3.
La volatilidad se puede medir por medio del análisis termogravimétrico, o ATG, según la norma ASTM D6375.
Así, un diéster de fórmula (l) según la invención dota a una composición donde se utiliza, de propiedades ventajosas, en particular de lubricación y enfriamiento, durante un tiempo de uso más largo, con lo que se extiende de este modo el intervalo de cambio de aceite. Este criterio es particularmente importante para los miembros del sistema de propulsión que son de difícil acceso y cuyo cambio de aceite puede resultar complejo, como las baterías.
La presente invención se refiere por tanto, según otro de sus aspectos, al uso de un diéster de fórmula (I), tal como se define anteriormente, en una composición de enfriamiento y lubricación de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, que comprende al menos un aceite de base, para aumentar el intervalo de cambio de aceite del sistema de propulsión, en particular de su batería.
La presente invención se refiere incluso a un método de enfriamiento y lubricación de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, que comprende al menos una etapa de puesta en contacto de al menos una pieza mecánica de dicho sistema con una composición tal como se describe según la invención.
Según otro aspecto, la presente invención también se refiere al uso de una composición, para enfriar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, según la reivindicación 11.
Según otro aspecto, la presente invención también se refiere al uso de una composición, para enfriar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, según la reivindicación 12.
Otras características, variantes y ventajas de la implementación de una composición definida según la invención llegarán a ser más claras cuando tras la lectura de la descripción y la figura que se proporcionan a continuación. En el resto del texto, las expresiones "comprendido entre ... y ... ", "que va de ... a ... " y "que varía de ...a... " son equivalentes y pretenden significar que se incluyen los límites, a menos que se indique lo contrario.
A menos que se indique lo contrario, la expresión "que incluye un/uno/una" se debe entender como "que comprende al menos un/uno/una".
La figura 1 es una representación esquemática de un sistema de propulsión eléctrico o híbrido.
COMPOSICIÓN
Como se indica anteriormente, una composición utilizada según la invención comprende al menos (i) un aceite de base o una base de fluido, como se explica más adelante, y (ii) al menos un diéster de fórmula (l) que se define en detalle más adelante.
Más particularmente, una composición utilizada según la invención puede presentar una viscosidad cinemática, medida a 100° C según la norma ASTM D445, comprendida entre 2 y 8 mm2/s, preferiblemente entre 3 y 7 mm2/s. Ventajosamente, una composición lubricante utilizada según la invención puede ser de un grado según la clasificación de SAEJ300 definida por la fórmula (X)W(Y), donde X representa 0 o 5; e Y representa un número entero que va de 4 a 20, en particular que va de 4 a 16 o de 4 a 12.
Aceite de base
Una composición utilizada según la invención comprende al menos un aceite de base, en particular una base de fluido formada por uno o más aceites de base, que presenta una viscosidad cinemática, medida a 100° C según la norma ASTM D445, que va de 1,5 a 8 mm2/s, en particular de 1,5 a 6,1 mm2/s, más particularmente de 1,5 a 4,1 mm2/s, incluso más particularmente de 1,5 a 2,1 mm2/s.
Este aceite de base puede ser una mezcla de varios aceites de base, a saber, una mezcla de 2, 3 o 4 aceites de base. En el resto del texto, la designación de "base de fluido" denotará el aceite o la mezcla de aceites de base, que presenta una viscosidad cinemática medida a 100° C según la norma ASTM D445 que va de 1,5 a 8 mm2/s.
El aceite de base presente en una composición lubricante utilizada según la invención se puede seleccionar entre los aceites de origen mineral o sintético que pertenecen a los grupos l a V según las clases definidas en la clasificación de API (o sus equivalentes según la clasificación de ATIEL) y que se presentan en la tabla A a continuación, o sus mezclas, siempre que el aceite o la mezcla de aceites presente la viscosidad deseada indicada anteriormente.
Tabla A
Los aceites de base minerales incluyen todos los tipos de aceites de base obtenidos por destilación atmosférica y al vacío del petróleo crudo, seguido de las operaciones de refinado tales como extracción con disolvente, desasfaltado, desparafinado con disolvente, hidrotratamiento, hidrocraqueo, hidroisomerización e hidroacabado.
También se pueden emplear mezclas de aceites sintéticos y minerales, que pueden ser de origen biológico.
En general, no hay existe ninguna limitación con respecto al empleo de diferentes aceites de base para preparar las composiciones utilizadas según la invención, excepto que, además de cumplir con el criterio de viscosidad mencionado anteriormente, deben tener propiedades, concretamente del índice de viscosidad, contenido de azufre o resistencia a la oxidación, adecuadas para usarse para los sistemas de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido.
Los aceites de base de las composiciones utilizadas según la invención también se pueden seleccionar entre los aceites sintéticos, tales como determinados ésteres de ácidos carboxílicos y de alcoholes, polialfaolefinas (PAO) y polialquilenglicoles (PAG) obtenidos por medio de la polimerización o copolimerización de los óxidos de alquileno que comprenden de 2 a 8 átomos de carbono, en particular de 2 a 4 átomos de carbono.
Las PAO utilizadas como aceites de base se obtienen, por ejemplo, a partir de monómeros que comprenden de 4 a 32 átomos de carbono, por ejemplo, a partir de octeno o deceno.
La masa molecular promedio en peso de las PAO puede variar bastante ampliamente. Preferiblemente, la masa molecular promedio en peso de la PAO es inferior a 600 Da. La masa molecular promedio en peso de la PAO también puede variar de 100 a 600 Da, de 150 a 600 Da, o de 200 a 600 Da.
Por ejemplo, las PAO utilizadas en el contexto de la invención, que presentan una viscosidad cinemática, medida a 100° C según la norma ASTM D445, que va de 1,5 a 8 mm2/s se venden comercialmente por Ineos bajo las marcas Durasyn® 162, Durasyn® 164, Durasyn® 166 y Durasyn® 168.
Ventajosamente, el aceite o los aceite de base de la composición utilizada según la invención se seleccionan entre las polialfaolefinas (PAO).
Preferiblemente, una composición utilizada según la invención comprende una base de fluido formada por uno o más aceites de base que presentan una viscosidad cinemática medida a 100° C según la norma ASTM D445 comprendida entre 1,5 y 8 mm2/s.
En otras palabras, una composición utilizada según la invención puede estar exenta de aceite de base o mezcla de aceites de base que no cumplen con el criterio de viscosidad cinemática medida a 100° C según la norma ASTM D445, en particular exenta de aceite o mezcla de aceites de base que presenten una viscosidad superior a 9 mm2/s.
Un experto en la materia es capaz de ajustar el contenido de la base de fluido a utilizar en una composición utilizada según la invención para lograr la viscosidad deseada para la composición.
Como se indica anteriormente, la base de fluido proporciona en concreto el potencial de enfriamiento de la composición utilizada según la invención. En particular, la fluidez de la base garantiza en concreto buenas propiedades de enfriamiento durante la implementación de la composición en contacto con las baterías de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido.
Las propiedades de enfriamiento de la composición utilizada se mejoran además ventajosamente por medio del cizallamiento aplicado a la composición en el nivel de inyección que lleva el fluido a un nivel inferior de viscosidad que en reposo.
En particular, una composición utilizada según la invención comprende de 60 % a 99,5 % en peso, preferiblemente de 70 % a 98 %, incluso más preferiblemente de 80 % a 98 %, ventajosamente de 90 % a 97 % en peso de aceite de base, o mezcla de aceites de base, que tiene presenta en concreto una viscosidad cinemática medida a 100° C según la norma ASTM D445 que va de 1,5 a 8 mm2/s, con respecto al peso total de la composición.
Diéster de fórmula (l)
Como se indica anteriormente, una composición lubricante utilizada según la invención tiene por especificidad contener al menos un diéster de fórmula general (l), diferente del aceite de base definido anteriormente,
R^C (O )-0-([C (R)2]n-0 )5-C(0)- Rb (I)
donde:
- R representa, independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, en concreto metilo;
- s tiene un valor de 1 o 2;
- n tiene un valor de 1, 2 o 3; en particular n tiene un valor de 2 o 3 y más particularmente n tiene un valor de 2, entendiéndose que, cuando s es diferente de 1, n puede ser idéntico o diferente; y
- Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono;
con la condición de que, cuando s tiene un valor de 2 y n, idénticos, tienen un valor de 2, al menos uno de los grupos R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado; y
con la condición de que, cuando s tiene un valor de 1 y n tiene un valor de 3, al menos uno de los grupos R unido al átomo de carbono en la posición beta de los átomos de oxígeno de las funciones de éster representa un átomo de hidrógeno.
Según un modo de realización, Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que comprenden de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono.
En el resto del texto, un diéster de fórmula (I) requerido según la invención se designará más simplemente como diéster de la invención.
Preferiblemente, en el contexto de la invención, se entiende por:
- "Ct-z" donde t y z son números enteros, una cadena de carbono que puede tener de t a z átomos de carbono; por ejemplo C<1-4>, una cadena de carbono que puede tener de 1 a 4 átomos de carbono;
- "alquilo", un grupo alifático saturado, lineal o ramificado; por ejemplo, un grupo alquilo C<1-4>representa una cadena de carbono de 1 a 4 átomos de carbono, lineal o ramificada, más particularmente un metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, terc-butilo.
Preferiblemente, en la fórmula (I) mencionada anteriormente, cuando s es diferente de 1, todos los n son idénticos. En particular, n en la fórmula (I) mencionada anteriormente tiene un valor de 2 o 3, y más particularmente n tiene un valor de 2.
Preferiblemente, al menos uno de los grupos R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), en particular alquilo (C<1>-C<4>), lineal o ramificado, más preferiblemente metilo, etilo o propilo; ventajosamente metilo.
Según un modo de realización particularmente preferido, el diéster de fórmula (l) requerido según la invención puede ser más particularmente un diéster de la siguiente fórmula (l’):
Ra-C(0)-0-([C(R)2]n-0)-([C(R')2] m-0)s.1-C(0)-Rt PJ
donde:
- R et R’ representan, independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, en concreto un grupo metilo;
- s tiene un valor de 1 o 2;
- n tiene un valor de 2;
- m tiene un valor de 2;
- Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono;
con la condición de que, cuando s tiene un valor de 2, al menos uno de los grupos R o R’ representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado.
Preferiblemente, un diéster requerido según la invención es de fórmula (l’) donde al menos uno de R o R’ representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), en particular alquilo (C<1>-C<4>), lineal o ramificado, más preferiblemente metilo, etilo o propilo; ventajosamente metilo.
Según una variante de realización, s en la fórmula (l) o (I’) mencionada anteriormente tiene un valor de 2.
En particular, el diéster requerido según la invención puede ser de la siguiente fórmula (I’a):
Ra-C(0)-0-{[C(R)2]n-0)-([C(R')2]m-0)-C(0)-Rb (l'a)
donde:
- R y R’ representan, independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo;
- n tiene un valor de 2;
- m tiene un valor de 2;
- Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono;
con la condición de que al menos uno de los grupos R o R’ representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo.
Preferiblemente, al menos uno de los grupos R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo; y al menos uno de R’ representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo.
Aún más preferiblemente, el diéster de la invención puede ser de fórmula (l’a) donde uno de los grupos R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo; y uno de los grupos R’ representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo; los otros grupos R y R’ representan átomos de hidrógeno.
Dicho de otro modo, según un modo de realización particular, el diéster de la invención puede ser de la siguiente fórmula (I"a):
R^-C( OJ-O-CH R1 -CH R2-OCH R3-C H R4-O-C(0 )-R*> (l"a}
donde:
- uno de los grupos R1 y R2 representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, el otro representa un átomo de hidrógeno;
- uno de los grupos R3 y R4 representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, el otro representa un átomo de hidrógeno; y
- Ra y Rb, idénticos o diferentes, son como se definieron anteriormente.
En particular, el diéster de la invención puede ser de la fórmula (l"a) donde:
- uno de los grupos R1 y R2 representa un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo, el otro representa un átomo de hidrógeno; y
- uno de los grupos R3 y R4 representa un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo, el otro representa un átomo de hidrógeno.
Según otra variante de realización, s en la fórmula (l) o (l’) mencionada anteriormente tiene un valor de 1.
Dicho de otro modo, el diéster requerido según la invención puede ser de la siguiente fórmula (I’b):
R^-qO)-0-([C(R)2]n-OKC(0)-Rt> (IT>)
donde:
- R representa, independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo;
- n tiene un valor de 2;
- Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono.
Preferiblemente, en la fórmula (I’b) mencionada anteriormente, al menos uno de R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo.
En particular, el diéster de la invención puede ser de la fórmula (I'b) donde uno de los grupos R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo, el otro representa átomos de hidrógeno.
Como se indicó anteriormente, Ra y Rb en la fórmula (I), (I’), (l’a), (I"a) o (I’b) mencionada anteriormente, idénticos o diferentes, representan grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono.
Se entiende por grupo "hidrocarburo" cualquier grupo que tiene un átomo de carbono fijado directamente al resto de la molécula y que tiene principalmente un carácter de hidrocarburo alifático.
Preferiblemente, Ra y Rb en la fórmula (I), (I’), (l’a), (I"a) o (I’b) mencionada anteriormente, presentan una cadena lineal de 3 a 6 átomos de carbono.
Según una variante de realización, Ra y Rb en la fórmula (I), (I’), (l’a), (I"a) o (I’b) mencionada anteriormente, presentan una cadena lineal de 8 a 11 átomos de carbono.
Por "cadena lineal de t a z átomos de carbono", se entiende una cadena de carbono saturada o insaturada, preferiblemente saturada, que comprende de t a z átomos de carbono uno tras otro, los átomos de carbono opcionalmente presentes en el nivel de las ramificaciones de la cadena de carbono no se tienen en cuenta en la cantidad de átomos de carbono (t-z) que constituyen la cadena lineal.
Según un modo de realización particular, en la fórmula (I), (I’), (l’a), (I"a) o (I’b) mencionada anteriormente, Ra y Rb, idénticos o diferentes, son de origen vegetal, animal o petrolero.
Según un modo de realización particular, en la fórmula (I), (I’), (l’a), (I"a) o (I’b) mencionada anteriormente, Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan grupos saturados.
Según otro modo de realización particularmente preferido, en la fórmula (I), (I’), (I’a), (I"a) o (I’b) mencionada anteriormente, Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan grupos lineales.
Según otro modo de realización particular, en la fórmula (I), (I’), (I’a), (I"a) o (I’b) mencionada anteriormente, Ra y Rb representan grupos hidrocarburo saturados lineales de C8 a C<11>, en particular de C8 a C<10>.
En particular, Ra y Rb son idénticos.
Preferiblemente, Ra y Rb representan ambos grupos n-octilo o n-undecilo, preferiblemente n-octilo.
Según otro modo de realización particular, en la fórmula (I), (I’), (I’a), (I"a) o (I’b) mencionada anteriormente, Ra y Rb representan grupos hidrocarburo ramificados que comprenden de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono.
Según esta variante, Ra y Rb en la fórmula (I), (I’), (I’a), (I"a) o (I’b) mencionada anteriormente, presentan preferiblemente una cadena lineal de 3 a 7 átomos de carbono ramificada por al menos uno, preferiblemente, un grupo hidrocarburo de Ci a C6, preferiblemente un metilo o un etilo.
En particular, Ra y Rb son idénticos.
Preferiblemente, Ra y Rb representan ambos grupos 2-metilheptilo o 2-etilhexilo.
Los diésteres de fórmula (l) requeridos según la invención pueden estar disponibles comercialmente o prepararse por medio de los métodos de síntesis descritos en la bibliografía y conocidos por un experto en la materia. Estos métodos de síntesis utilizan más particularmente una reacción de esterificación entre un compuesto de diol de fórmula HO-([C(R)<2>]n-O)s-OH y los compuestos de fórmula Ra-COOH y Rb-COOH, con Ra y Rb, idénticos o diferentes, son como se definieron anteriormente.
Por supuesto, depende de un experto en la materia ajustar las condiciones de síntesis para obtener los diésteres requeridos según la invención.
A modo de ejemplos, los diésteres de fórmula (I) mencionada anteriormente, en particular de fórmula (l’) mencionada anteriormente, se pueden obtener por medio de una reacción de esterificación entre un mono- o polipropilenglicol, en particular monopropilenglicol (MPG) o dipropilenglicol (DPG), dietilenglicol (DEG), neopentilglicol (NPG), preferiblemente entre dipropilenglicol o dietilenglicol y uno o más ácidos carboxílicos Ra-COOH y Rb-COOH adecuados, en particular seleccionados entre ácido nonanoico, ácido dodecanoico, ácido isononanoico, ácido 2-etilhexanoico y sus mezclas.
A modo de ejemplo, un diéster o una mezcla de diésteres de fórmula (l’), tal como se define anteriormente, donde:
- s tiene un valor de 2,
- uno de los grupos R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo, el otro representa átomos de hidrógeno; y
- uno de los grupos R’ representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo, el otro representa átomos de hidrógeno,
puede obtenerse por medio de una reacción de esterificación entre dipropilenglicol (DPG) y uno o más ácidos carboxílicos Ra-COOH y Rb-COOH adecuados.
Un diéster de fórmula (I’) como se define anteriormente, donde
- s tiene un valor de 1,
- uno de los grupos R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, ventajosamente metilo, el otro representa átomos de hidrógeno,
puede obtenerse por medio de una reacción de esterificación entre monopropilenglicol (MPG) y uno o más ácidos carboxílicos Ra-COOH y Rb-COOH adecuados.
En particular, en el caso en que Ra y Rb representan ambos grupos n-octilo o n-undecilo, dicho diéster o mezcla de diésteres se puede obtener así por medio de una reacción de esterificación entre monopropilenglicol o dipropilenglicol y ácido nonanoico o ácido dodecanoico.
Según un modo de realización, un diéster o una mezcla de diéster requerido según la invención se puede obtener por medio de una reacción de esterificación entre dipropilenglicol y ácido nonanoico, ácido dodecanoico y sus mezclas. Según otro modo de realización, un diéster o una mezcla de diéster requerido según la invención se puede obtener por medio de una reacción de esterificación entre dietilenglicol y ácido nonanoico.
Según otro modo de realización, un diéster o una mezcla de diéster requerido según la invención se puede obtener por medio de una reacción de esterificación entre neopentilglicol y ácido nonanoico, ácido isononanoico, ácido 2-etilhexanoico y sus mezclas.
El diéster de la fórmula (I) requerido según la invención presenta ventajosamente una viscosidad cinemática medida a 40° C según la norma ASTM D445 comprendida entre 5 y 18 mm2/s, preferiblemente entre 8 y 15 mm2/s, y/o una viscosidad cinemática medida a 100° C según la norma ASTM D445 comprendida entre 1,5 y 9,3 mm2/s, preferiblemente entre 2 y 4 mm2/s.
El diéster de fórmula (I) requerido según la invención presenta ventajosamente una conductividad térmica medida a 30° C según la norma ASTM D7896, superior o igual a 100 mW/Km, preferiblemente comprendida entre 110 y 180 mW/Km y/o una conductividad térmica medida a 130° C según la norma ASTM D7896, superior o igual a 90 mW/Km, preferiblemente comprendida entre 95 y 160 mW/Km.
El diéster de fórmula (I) requerido según la invención presenta ventajosamente una capacidad térmica medida a 20° C según la norma ASTM E1269, superior o igual a 1,5 J/K, preferiblemente comprendida entre 1,8 y 2,1 J/K y/o una capacidad térmica medida a 80° C según la norma ASTM E1269, superior o igual a 2 J/K, preferiblemente comprendida entre 2,0 y 2,8 J/K.
El diéster de fórmula (I) requerido según la invención presenta ventajosamente un tiempo de evaporación del 20 % en peso de dicho éster, medido según la norma ASTM D6375, superior o igual a 400 segundos, preferiblemente comprendido entre 410 y 600 segundos.
Se entiende en el contexto de la presente invención que el diéster de fórmula (I), como se define anteriormente, puede estar en la forma de una mezcla de diésteres de fórmula (I), como se define anteriormente.
Como se ha indicado anteriormente, una composición lubricante utilizada según la invención tiene la especificidad de contener al menos un diéster de fórmula general (I), estando presente el(los) diéster(es) de fórmula (I) en un contenido comprendido entre 1 y 25 % en peso, con respecto al peso total de la composición utilizada según la invención, en particular entre 5 y 25 % en peso, y más particularmente entre 10 y 25 % en peso.
En términos de formulación de una composición utilizada según la presente invención, todos los métodos conocidos por un experto en la materia se pueden usar para este tratamiento con aditivos de aceite con al menos un éster de dipropilenglicol.
El o los diésteres de fórmula (I), como se define anteriormente, se pueden incorporar directamente en el aceite lubricante de base.
Según una variante de realización, se forma una composición utilizada según la invención, en otras palabras, consiste en una mezcla de:
- un aceite de base, o mezcla de aceites de base, que presenta una viscosidad cinemática medida a 100° C según la norma ASTM D445 de 1,5 a 8 mm2/s; y
- un diéster de fórmula (l), como se define anteriormente.
De manera alternativa, una composición utilizada según la invención puede comprender además uno o más aditivos adicionales tal como se define de manera más precisa a continuación.
Aditivos adicionales
Según una variante de la invención, una composición lubricante utilizada según la presente invención puede comprender además al menos un aditivo que modula las propiedades del aceite de base.
Se entiende que la naturaleza y la cantidad de aditivos utilizados se seleccionan para no afectar a las propiedades combinadas de la potencia de enfriamiento y lubricante de la composición utilizada según la invención.
Fluido hidrocarbonado
Una composición utilizada según la invención puede además utilizar al menos un fluido hidrocarbonado que tiene un punto de ebullición superior o igual a 50° C.
Un fluido hidrocarbonado de este tipo presenta preferiblemente un punto de ebullición comprendido entre 50 y 350° C, en particular entre 60 y 250° C, e incluso más particularmente entre 80 y 200° C.
Preferiblemente, el fluido hidrocarbonado presenta un contenido de carbono de origen biológico superior o igual al 90 % en peso, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado.
En el sentido de la presente invención, se entiende por "fluido hidrocarbonado" cualquier fluido que comprende moléculas de hidrocarburos lineales, saturados o insaturados, que también comprender grupos aromáticos o cíclicos, o incluso heteroátomos.
Ventajosamente, el fluido hidrocarbonado está completamente saturado. Preferentemente, los componentes del fluido hidrocarbonado se seleccionan entre isoparafinas que comprenden de 12 a 30 átomos de carbono, preferiblemente de 13 a 19 átomos de carbono y más preferiblemente de 14 a 18 átomos de carbono.
Según un modo de realización, el fluido hidrocarbonado comprende alcanos, o moléculas lineales de hidrocarburos saturados con una cadena no cíclica, en particular que comprende entre 12 y 30 átomos de carbono, en un contenido comprendido entre 80 y 100 % en peso, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado, o incluso entre 90 y 100 % en peso, y por ejemplo entre 95 y 100 % en peso.
En el contexto de la presente invención, las "parafinas" designan hidrocarburos de cadena lineal (también llamados "parafinas normales") y/o de cadena ramificada (también llamados "isoparafinas").
Como heteroátomos, en el contexto de la presente invención, se puede mencionar en concreto nitrógeno y oxígeno.
Según un modo de realización particular de la invención, el fluido hidrocarbonado comprende de 90 a 100 % en peso de isoparafinas, un contenido de parafinas normales que va de 0 a 10 % en peso y un contenido de carbonos de origen biológico superior o igual al 90 % en peso con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado.
El fluido hidrocarbonado comprende ventajosamente un contenido superior o igual al 90 % en peso, en particular superior o igual al 95 % en peso, e incluso más ventajosamente superior o igual al 98 % en peso de isoparafinas, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado.
Según un modo de realización, las isoparafinas presentes en el fluido hidrocarbonado incluyen de 12 a 30 átomos de carbono, preferiblemente de 13 a 19 átomos de carbono e incluso más preferiblemente de 14 a 18 átomos de carbono.
El fluido hidrocarbonado comprende ventajosamente un contenido de parafinas normales inferior o igual al 10 % en peso, preferiblemente inferior o igual al 5 % en peso e incluso más preferiblemente inferior o igual al 2 % en peso, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado.
Las isoparafinas son ventajosamente isoparafinas no cíclicas. Preferiblemente, el fluido hidrocarbonado presenta una relación másica de isoparafinas respecto a parafinas normales de al menos 12:1, preferiblemente de al menos 15:1 y más preferiblemente de al menos 20:1. Según un modo de realización aún más particular, el fluido hidrocarbonado no comprende parafinas normales.
El fluido hidrocarbonado comprende preferiblemente un contenido en peso de isoparafinas que va de 90 a 100 % y un contenido de parafinas normales que va de 0 a 10 %, preferiblemente de 95 a 100 % de isoparafinas seleccionadas entre alcanos que incluyen de 12 a 30 átomos de carbono, preferiblemente de 12 a 24 átomos de carbono, preferiblemente incluso de 12 a 22 átomos de carbono.
Según un modo de realización particular, el fluido hidrocarbonado comprende una mayoría, es decir, más del 90 % en peso, de moléculas que tienen de 14 a 18 átomos de carbono, tales como isoparafinas.
Según otro modo de realización, el fluido hidrocarbonado comprende de 60 a 95 % en peso, preferiblemente de 80 a 98 % en peso, de isoparafinas seleccionadas en el grupo que consiste en isoparafinas C15, isoparafinas C16, isoparafinas C17, isoparafinas C18 y sus mezclas de dos o más de ellas.
Según un modo de realización, el fluido hidrocarbonado comprende:
- isoparafinas que tienen 15 átomos de carbono e isoparafinas que tienen 16 átomos de carbono en una cantidad total que va del 80 al 98 % en peso, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado, o - isoparafinas que tienen 16 átomos de carbono, isoparafinas que tienen 17 átomos de carbono e isoparafinas que tienen 18 átomos de carbono en una cantidad total que va del 80 al 98 % en peso, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado, o
- isoparafinas que tienen 17 átomos de carbono e isoparafinas que tienen 18 átomos de carbono en una cantidad total que va del 80 al 98 % en peso, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado.
Según un modo de realización preferido de la invención, el fluido hidrocarbonado comprende isoparafinas que tienen 17 átomos de carbono e isoparafinas que tienen 18 átomos de carbono en una cantidad total que va del 80 al 98 % en peso, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado.
Los ejemplos de fluidos hidrocarbonados preferidos son aquellos que comprenden:
- del 30 al 70 % en peso de isoparafinas C15 y del 30 al 70 % en peso de isoparafinas C16, preferiblemente del 40 al 60 % en peso de isoparafinas C15 y del 35 al 55 % en peso de isoparafinas C16, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado,
- del 5 al 25 % de isoparafinas C15, del 30 al 70 % de isoparafinas C16 y del 10 al 40 % de isoparafinas C17, preferiblemente del 8 al 15 % de isoparafinas C15, del 40 al 60 % de isoparafinas C16 y del 15 al 25 % de isoparafinas C17, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado,
- del 5 al 30 % de isoparafinas C17 y del 70 al 95 % de isoparafinas C18, preferiblemente del 10 al 25 % de isoparafinas C17 y del 70 al 90 % de isoparafinas C18, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado.
El fluido hidrocarbonado comprende preferiblemente un contenido en peso de compuestos nafténicos inferior o igual al 3 %, preferiblemente inferior o igual al 1 %, más preferiblemente inferior o igual al 0,5 % e incluso más preferiblemente inferior o igual a 500 ppm, o incluso 100 ppm o 50 ppm.
Según otro modo de realización, el fluido hidrocarbonado comprende un contenido en peso de isoparafinas que va del 90 al 100 %, un contenido en peso de parafinas normales que va del 0 al 10 % y un contenido en peso de compuestos nafténicos inferior o igual al 1 %. Preferiblemente el fluido hidrocarbonado comprende un contenido en peso que va del 95 al 100 % de isoparafinas, del 0 al 5 % de parafinas normales y un contenido en peso de compuestos nafténicos inferior o igual al 0,5 %. Más preferiblemente, comprende un contenido en peso que va del 98 % al 100 % de isoparafinas, del 0 al 2 % de parafinas normales y un contenido en peso de compuestos nafténicos inferior o igual a 100 ppm.
El fluido hidrocarbonado está ventajosamente exento de compuestos aromáticos. Por ejemplo, se entiende un contenido en peso de compuestos aromáticos inferior o igual a 500 ppm, preferiblemente inferior o igual a 300 ppm, preferiblemente inferior o igual a 100 ppm, más preferiblemente inferior o igual a 50 ppm y ventajosamente inferior o igual a 20 ppm medido, por ejemplo, por espectrometría UV.
El contenido en peso de isoparafinas, parafinas normales, compuestos nafténicos y/o aromáticos en el fluido hidrocarbonado se puede determinar según los métodos bien conocidos por un experto en la materia. Se puede mencionar, a modo de ejemplo no limitativo, un método por cromatografía en fase gaseosa.
Según otro modo de realización, el fluido hidrocarbonado comprende un contenido en peso de isoparafinas que va del 90 al 100 %, un contenido en peso de parafinas normales que va del 0 al 10 %, un contenido en peso de compuestos nafténicos inferior o igual al 1 % y un contenido en peso de compuestos aromáticos inferior o igual a 500 ppm. Preferiblemente, el fluido hidrocarbonado comprende un contenido en peso que va del 95 al 100 % de isoparafinas, del 0 al 5 % de parafinas normales, un contenido en peso de compuestos nafténicos inferior o igual al 0,5 % y un contenido en peso de compuestos aromáticos inferior o igual a 300 ppm, preferiblemente inferior a 100 ppm, preferiblemente inferior a 50 ppm y ventajosamente inferior a 20 ppm. También preferiblemente, el fluido hidrocarbonado comprende un contenido en peso que va del 95 al 100 % de isoparafinas, del 0 al 5 % de parafinas normales y un contenido en peso de compuestos aromáticos inferior o igual a 100 ppm. Más preferiblemente, comprende un contenido en peso que va del 98 % al 100 % de isoparafinas, del 0 al 2 % de parafinas normales, un contenido en peso de compuestos nafténicos inferior o igual a 100 ppm y un contenido en peso de compuestos aromáticos inferior o igual a 100 ppm.
El fluido hidrocarbonado también tiene preferiblemente un contenido extremadamente bajo en peso de compuestos de azufre, típicamente inferior o igual a 5 ppm, preferiblemente inferior o igual a 3 ppm y más preferiblemente inferior o igual a 0,5 ppm a un nivel demasiado bajo para detectarse con analizadores de bajo contenido de azufre convencionales.
El fluido hidrocarbonado también tiene preferiblemente un punto de inflamación superior o igual a 110° C, preferiblemente superior o igual a 120° C y más preferiblemente superior o igual a 140° C según la norma EN ISO 2719. Un punto de inflamación alto, típicamente superior a 110° C, entre otras cosas, permite, por un lado, superar los problemas de seguridad durante el almacenamiento y el transporte al evitar la inflamabilidad excesivamente sensible del fluido hidrocarbonado.
El fluido hidrocarbonado también tiene preferiblemente una presión de vapor a 20° C inferior o igual a 0,01 kPa.
Según un modo de realización, el fluido hidrocarbonado también tiene preferiblemente un punto de inflamación superior o igual a 110° C según la norma EN ISO 2719 y una presión de vapor a 20° C inferior o igual a 0,01 kPa. Preferiblemente, el fluido hidrocarbonado tiene un punto de inflamación superior o igual a 120° C y una presión de vapor a 20° C inferior o igual a 0,01 kPa. Y más preferiblemente, tiene un punto de inflamación superior o igual a 140° C y una presión de vapor a 20° C inferior o igual a 0,01 kPa.
El fluido hidrocarbonado presenta temperaturas de ebullición, un punto de inflamación y una presión de vapor que permiten superar los problemas de inflamabilidad, olor y volatilidad.
El fluido hidrocarbonado tiene además preferiblemente una viscosidad cinemática a 40° C inferior o igual a 5 cSt, preferiblemente inferior o igual a 4 cSt y más preferiblemente inferior o igual a 3,5 cSt según la norma EN ISO 3104.
El fluido hidrocarbonado se puede obtener por cualquier método conocido por un experto en la materia.
De manera general, el fluido hidrocarbonado es un corte hidrocarbonado que se obtiene de la conversión de biomasa.
Por "obtenido de la conversión de biomasa" se entiende, en el contexto de la presente invención, un corte hidrocarbonado producido a partir de materias primas de origen biológico.
Según un modo de realización, el fluido hidrocarbonado comprende:
- un contenido en peso de isoparafinas que va del 95 al 100 % y preferiblemente del 98 % al 100 % con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado, y
- un contenido en peso de parafinas normales inferior o igual al 5 % y preferiblemente inferior o igual al 2 % con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado; y
- un contenido en peso de compuestos nafténicos inferior o igual al 0,5 % y preferiblemente inferior o igual a 100 ppm con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado; y
- un contenido en peso de compuestos aromáticos inferior o igual a 300 ppm, preferiblemente inferior o igual a 100 ppm, más preferiblemente inferior o igual a 50 ppm y ventajosamente inferior o igual a 20 ppm, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado.
Según un modo de realización particular, el fluido hidrocarbonado comprende un contenido en peso de isoparafinas que va del 98 % al 100 %, con respecto al peso total del fluido hidrocarbonado, y una viscosidad cinemática a 40° C inferior o igual a 5 cSt, preferiblemente inferior o igual a 4 cSt y preferiblemente inferior o igual a 3,5 cSt.
Inhibidor de radicales
Una composición lubricante utilizada según la invención puede comprender además al menos un inhibidor de radicales.
Dichos inhibidores de radicales son conocidos per se por un experto en la materia y pueden tener diferentes naturalezas químicas y en particular pertenecer a diferentes familias químicas.
Entre los inhibidores de radicales, se puede mencionar en concreto los inhibidores de radicales fosforados.
Entre los inhibidores de radicales fosforados, se hace una distinción entre los compuestos para los cuales el fósforo es un P(V) o fósforo pentavalente, en particular fosfatos tales como trietilfosfato, trimetilfosfato, alquilfosfatos opcionalmente fluorados o incluso arilfosfatos, fosfacenos tales como hexametoxiciclotritosfaceno, y los compuestos para los cuales el fósforo es un P(lII) o fósforo trivalente, en particular fostitos tales como tris(2,2,2-trifluoroetil)fosfito.
Otros aditivos
Según una variante de la invención, una composición utilizada según la invención puede comprender además aditivos que modulan las propiedades del aceite de base.
Dichos aditivos se pueden seleccionar entre modificadores de fricción, detergentes, aditivos antidesgaste, aditivos de presión extrema, dispersantes, antioxidantes, mejoradores del punto de vertido, agentes antiespumantes y sus mezclas.
Estos aditivos se pueden introducir individualmente y/o en forma de una mezcla como las ya disponibles comercialmente para las formulaciones de lubricantes comerciales para motores de vehículos, con niveles de rendimiento según lo definido por la ACEA (Asociación de Constructores Europeos de Automóviles) y/o el API (Instituto Americano del Petróleo), que son bien conocidos por un experto en la materia.
Los aditivos antidesgaste y los aditivos de presión extrema protegen las superficies de fricción por medio de la formación de una película protectora que se adsorbe sobre dichas superficies.
Hay una gran variedad de aditivos antidesgaste. Preferiblemente, para la composición utilizada según la invención, los aditivos antidesgaste se seleccionan entre aditivos fosfosulfurados tales como alquiltiofostatos metálicos, en particular alquiltiofostatos de zinc, y más específicamente dialquilditiofosfatos de zinc o ZnDTP. Los compuestos preferidos son de fórmula Zn((SP(S)(OR2)(OR3))<2>, donde R2 y R3, idénticos o diferentes, representan independientemente un grupo alquilo, preferiblemente un grupo alquilo que incluye de 1 a 18 átomos de carbono.
Los fosfatos de amina también son aditivos antidesgaste que se pueden emplear en una composición utilizada según la invención. Sin embargo, el fósforo suministrado por estos aditivos puede actuar como un veneno de los sistemas catalíticos de automóviles, ya que estos aditivos generan cenizas. Estos efectos se pueden minimizar al reemplazar parcialmente los fosfatos de amina con aditivos que no suministran fósforo, tales como, por ejemplo, polisulfuros, en concreto olefinas sulfurosas.
Una composición lubricante utilizada según la invención puede comprender del 0,01 al 6 % en peso, preferiblemente del 0,05 al 4 % en peso, más preferiblemente del 0,1 al 2 % en peso de aditivos antidesgaste y aditivos de presión extrema, en masa con respecto al peso total de la composición.
Según un modo de realización particular, una composición lubricante utilizada según la invención está exenta de aditivos antidesgaste y aditivos de presión extrema. En particular, una composición lubricante utilizada según la invención está ventajosamente exenta de aditivos fosfatados.
Una composición lubricante utilizada según la invención puede comprender al menos un aditivo modificador de la fricción. El aditivo modificador de la fricción puede seleccionarse entre un compuesto que suministra elementos metálicos y un compuesto exento de cenizas. Entre los compuestos que suministran elementos metálicos, se puede mencionar complejos de metales de transición tales como Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn cuyos ligandos pueden ser compuestos de hidrocarburos que comprenden átomos de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo. Los aditivos modificadores de la fricción exentos de cenizas son generalmente de origen orgánico y pueden seleccionarse entre monoésteres de ácidos grasos y polioles, aminas alcoxiladas, aminas grasas alcoxiladas, epóxidos grasos, epóxidos grasos de borato; aminas grasas o ésteres de glicerol de ácidos grasos. Según la invención, los compuestos grasos comprenden al menos un grupo hidrocarburo que comprende de 10 a 24 átomos de carbono.
Una composición lubricante utilizada según la invención puede comprender del 0,01 al 2 % en peso o del 0,01 al 5 % en peso, preferiblemente del 0,1 al 1,5 % en peso o del 0,1 al 2 % en peso del aditivo modificador de la fricción, con respecto al peso total de la composición.
De manera ventajosa, una composición lubricante utilizada según la invención está exenta de aditivo modificador de la fricción.
Una composición lubricante utilizada según la invención puede comprender al menos un aditivo antioxidante.
El aditivo antioxidante permite generalmente retrasar la degradación de la composición en servicio. Esta degradación puede traducirse en concreto en la formación de depósitos, la presencia de lodos o un aumento de la viscosidad de la composición.
Los aditivos antioxidantes actúan en concreto como inhibidores radicales o destructores de hidroperóxidos Entre los aditivos antioxidantes comúnmente empleados, se puede mencionar aditivos antioxidantes del tipo fenólico, aditivos antioxidantes del tipo amino y antioxidantes fosfosulfurados. Algunos de estos aditivos antioxidantes, por ejemplo, los antioxidantes fosfosulfurados, pueden generar cenizas. Los aditivos antioxidantes fenólicos pueden estar exentos de cenizas o pueden estar en la forma de sales metálicas neutras o básicas. Los aditivos antioxidantes pueden seleccionarse en concreto entre fenoles estéricamente impedidos, ésteres de fenol estéricamente impedidos y fenoles estéricamente impedidos que comprenden un puente tioéter, difenilaminas, difenilaminas sustituidas con al menos un grupo alquilo C<1>-C<12>, N,N’-dialquil-aril-diaminas y sus mezclas.
Preferiblemente, según la invención, los fenoles estéricamente impedidos se seleccionan entre compuestos que comprenden un grupo fenol, de los cuales al menos un carbono vecinal del carbono que porta la función alcohol se sustituye con al menos un grupo alquilo C<1>- C<10>, preferiblemente un grupo alquilo C<1>-C<6>, preferiblemente un grupo alquilo C<4>, preferiblemente con el grupo terc-butilo.
Los compuestos aminados son otra clase de aditivos antioxidantes que se pueden usar, opcionalmente en combinación con los aditivos antioxidantes fenólicos. Los ejemplos de compuestos aminados son aminas aromáticas, por ejemplo, aminas aromáticas de fórmula NR4R5R6 donde R4 representa un grupo alifático o un grupo aromático, opcionalmente sustituido, R5 representa un grupo aromático, opcionalmente sustituido, R6 representa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo arilo o un grupo de fórmula R7S(O)zR8 donde R7 representa un grupo alquileno o un grupo alquenileno, R8 representa un grupo alquilo, un grupo alquenilo o un grupo arilo y z representa 0, 1 o 2.
Los alquilfenoles sulfurados o sus sales de metales alcalinos y alcalinotérreos también se pueden utilizar como aditivos antioxidantes.
Otra clase de aditivos antioxidantes son los compuestos de cobre, por ejemplo, tio- o ditiofosfatos de cobre, las sales de cobre y ácidos carboxílicos, ditiocarbamatos de cobre, sulfonatos, fenatos y acetilacetonatos de cobre. También se pueden utilizar las sales de cobre I y Il, las sales de ácido o de anhídrido succínico.
Una composición lubricante utilizada según la invención puede contener todos los tipos de aditivos antioxidantes conocidos por un experto en la materia.
Ventajosamente, una composición lubricante utilizada según la invención comprende al menos un aditivo antioxidante exento de cenizas.
Una composición lubricante utilizada según la invención puede comprender del 0,5 al 2 % en peso de al menos un aditivo antioxidante, con respecto al peso total de la composición.
Una composición lubricante utilizada según la invención también puede comprender al menos un aditivo detergente.
Los aditivos detergentes generalmente permiten reducir la formación de depósitos en la superficie de las piezas metálicas por medio de la disolución de los productos secundarios de oxidación y combustión.
Los aditivos detergentes utilizables en una composición lubricante utilizada según la invención generalmente son conocidos por un experto en la materia. Los aditivos detergentes pueden ser compuestos aniónicos que comprenden una cadena larga hidrocarbonada lipófila y una cabeza hidrófila. El catión asociado puede ser un catión metálico de un metal alcalino o alcalinotérreo.
Los aditivos detergentes se seleccionan preferiblemente entre las sales de metales alcalinos o de metales alcalinotérreos de ácidos carboxílicos, sulfonatos, salicilatos, naftenatos, así como las sales de fenatos. Los metales alcalinos y alcalinotérreos son preferiblemente calcio, magnesio, sodio o bario.
Estas sales metálicas generalmente comprenden el metal en cantidad estequiométrica o en exceso, por lo tanto en una cantidad superior a la cantidad estequiométrica. Se trata entonces de aditivos detergentes con exceso de base; el metal en exceso que da al aditivo detergente el carácter con exceso de base se encuentra entonces generalmente en la forma de una sal metálica insoluble en el aceite, por ejemplo, un carbonato, un hidróxido, un oxalato, un acetato, un glutamato, preferiblemente un carbonato.
Una composición lubricante utilizada según la invención puede comprender, por ejemplo, del 2 al 4 % en peso del aditivo detergente, con respecto al peso total de la composición.
Una composición lubricante utilizada según la invención también puede comprender al menos un aditivo depresor de punto de vertido.
Al ralentizar la formación de cristales de parafina, los aditivos depresores de punto de vertido generalmente mejoran el comportamiento en frío de la composición.
Como ejemplos de aditivos depresores de punto de vertido, se puede mencionar polimetacrilatos de alquilo, poliacrilatos, poliarilamidas, polialquilfenoles, polialquilnaftalenos, poliestirenos alquilados.
Una composición lubricante utilizada según la invención también puede comprender al menos un agente dispersante. El agente dispersante puede seleccionarse entre bases de Mannich, succinimidas y sus derivados.
Una composición lubricante utilizada según la invención puede comprender, por ejemplo, del 0,2 al 10 % en peso del agente dispersante, con respecto al peso total de la composición.
Depende de un experto en la materia ajustar las proporciones de los diferentes constituyentes de la composición y los diferentes aditivos definidos anteriormente, para cumplir con la viscosidad requerida según la invención y, opcionalmente, la densidad de la composición.
APLICACIÓN
Como se indicó anteriormente, se puede utilizar una composición como se define según la invención, debido a sus propiedades combinadas en términos de lubricación y enfriamiento, tanto como un fluido para lubricar el motor y la transmisión, como un fluido de enfriamiento para un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, y más particularmente el motor, la electrónica de potencia y las baterías.
Así, la presente invención se refiere, según uno de sus aspectos, al uso, como fluido de lubricación y fluido de enfriamiento para un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, de una composición que comprende al menos:
(i) al menos un aceite de base;
(ii) al menos un diéster de fórmula (l), diferente del aceite de base (i):
R ^ O K H t c í R f e t - o ^ O H * * O)
donde:
- R representa, independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, en concreto metilo;
- s tiene un valor de 1 o 2;
- n tiene un valor de 1, 2 o 3; entendiéndose que, cuando s es diferente de 1, n puede ser idéntico o diferente; y
- Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono;
con la condición de que, cuando s tiene un valor de 2 y n, idénticos, tienen un valor de 2, al menos uno de los grupos R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado; y
con la condición de que, cuando s tiene un valor de 1 y n tiene un valor de 3, al menos uno de los grupos R unido al carbono en la posición beta de los átomos de oxígeno de las funciones de éster representa un átomo de hidrógeno; estando el o los diésteres de fórmula (I) presentes en un contenido comprendido entre 1 y 25 % en peso, con respecto el peso total de la composición.
Por "fluido de enfriamiento", en el sentido de la presente invención, se entiende designar un fluido capaz de disipar el calor generado por un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido. Más precisamente, dicho fluido se caracteriza por una capacidad de absorción térmica mejorada mientras está en contacto con una pieza que se está calentando.
En particular, una composición utilizada según la invención permite optimizar los intercambios térmicos con el sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido. Ventajosamente presenta una capacidad calorífica medida a 50° C y a presión atmosférica superior a 1,8 kJ/kg/K, preferiblemente superior a 2 kJ/kg/K.
Ventajosamente, la composición utilizada según la invención se pone en contacto con la batería por medio de cualquier implementación que permita el contacto directo entre las células de la batería y dicha composición, en particular por medio de inmersión o semiinmersión.
Alternativamente, la composición lubricante utilizada según la invención se pone ventajosamente en contacto directo con las baterías por medio de los métodos descritos a continuación.
Como baterías adecuadas para los sistemas de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, se puede mencionar baterías de iones de litio o incluso baterías de níquel-cadmio.
En particular, la invención se refiere al uso de una composición tal como se define anteriormente para lubricar y enfriar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido.
Un motor eléctrico se alimenta típicamente por medio de una batería eléctrica (2). Las baterías de iones de litio son las más comunes en el campo de los vehículos eléctricos. El desarrollo de baterías cada vez más potentes y de tamaño cada vez más reducido hace que el problema de enfriamiento de la batería sea cada vez más acuciante. En efecto, una vez que la batería supera temperaturas del orden de 50 a 60° C, existe un alto riesgo de ignición, o incluso explosión, de la batería También es necesario mantener la batería a una temperatura superior a aproximadamente 0° C para un funcionamiento óptimo de la batería.
Como se representa esquemáticamente en la Figura 1, el sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido comprende en concreto la parte de motor eléctrico (1). Este último típicamente comprende electrónica de potencia (11) conectada a un estator (13) y un rotor (14).
El estator comprende bobinas, en particular bobinas de cobre, que se alimentan alternativamente con una corriente eléctrica. Esto permite generar un campo magnético giratorio. El rotor en sí comprende bobinas, imanes permanentes u otros materiales magnéticos, y gira por el campo magnético giratorio.
La electrónica de potencia (11), el estator (13) y el rotor (14) de un sistema de propulsión (1) son piezas cuya estructura es compleja y genera una gran cantidad de calor durante el funcionamiento del motor. Por lo tanto, es imperativo proporcionar un enfriamiento del motor eléctrico y la electrónica de potencia.
También el cojinete (12), generalmente incorporado entre el estator (13) y el rotor (14), se somete a altas tensiones mecánicas y plantea problemas de desgaste por fatiga. Por lo tanto, es necesario lubricar el cojinete para aumentar su vida útil.
Así, una composición tal como se describió anteriormente permite lubricar la transmisión, en particular, el reductor, en un vehículo eléctrico o híbrido.
Se entenderá que los usos descritos anteriormente se pueden combinar, y una composición como se describió anteriormente puede utilizarse tanto como un lubricante como un fluido de enfriamiento para el motor, la batería y la transmisión de un vehículo eléctrico o híbrido.
Así, la invención se refiere al uso de una composición como se describió anteriormente para enfriar la batería, el motor y la electrónica de potencia para lubricar el motor y la transmisión y para la protección contra incendios de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, y en concreto la batería.
En particular, dicha composición permite enfriar la electrónica de potencia y/o el rotor y/o el estator del motor eléctrico.
También puede garantizar una lubricación de los cojinetes situados entre el rotor y el estator de un motor eléctrico de un vehículo eléctrico o híbrido.
Así, la invención presenta la ventaja de permitir el uso de una única composición que combina las propiedades de enfriamiento y lubricación del sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido en su conjunto.
Además, el uso de al menos un diéster de fórmula (l), tal como se define anteriormente, en al menos un aceite de base, permite aumentar la temperatura de inflamabilidad del aceite de base.
Así, la invención también se refiere al uso de al menos un diéster de fórmula (l) en una composición que comprende al menos un aceite de base, para mejorar las propiedades no inflamables de la composición.
La invención se refiere además a un método de enfriamiento y lubricación de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido que comprende al menos una etapa de poner en contacto al menos una pieza mecánica de dicho sistema, en concreto al menos una célula de batería, en particular una batería de iones de litio o níquel-cadmio, con una composición tal como se define anteriormente.
Según un modo de realización particular, la etapa de puesta en contacto consiste en una inmersión o semiinmersión, estática o circulante, de la batería en dicha composición, o en una inyección de dicha composición en la superficie de la batería.
Todas las características y preferencias descritas para la composición lubricante utilizada según la invención, así como para sus usos, también se aplican a este método.
El enfriamiento por una composición lubricante definida según la invención se puede utilizar por cualquier método conocido por un experto en la materia.
La batería puede estar sumergida o semisumergida, estática o circulante, en dicha composición.
Como ejemplos de puesta en contacto directo, se puede mencionar el enfriamiento por inyección, chorro, pulverización o incluso por formación de una neblina a partir de la composición utilizada según la invención bajo presión y por gravedad sobre la batería.
Ventajosamente, la composición se inyecta por medio de chorro a una presión bastante alta en las zonas del sistema de propulsión que se van a enfriar. Ventajosamente, el cizallamiento resultante de esta inyección permite reducir la viscosidad del fluido en el nivel de la zona de inyección, con respecto a la viscosidad cinemática en reposo, y así aumentar incluso el potencial de enfriamiento de la composición.
Así, la presente invención también se refiere a un método de enfriamiento y lubricación de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido como se define anteriormente donde la pieza mecánica es al menos una batería, en inmersión o semiinmersión, estática o circulante, en dicha composición, o dicha composición se pone en contacto directo con las baterías por medio de inyección, chorro, pulverización o incluso por formación de una neblina a partir de dicha composición bajo presión y por gravedad sobre la batería.
Además, se pueden emplear los sistemas de circulación de aceite comúnmente utilizados en motores eléctricos, por ejemplo, como se describe en el documento WO 2015/116496.
EJEMPLOS
Ejemplo 1: Medición de las propiedades reológicas y térmicas de diésteres según la invención
Medición de las propiedades reológicas:
Las propiedades reológicas de los ésteres se cuantifican por medio de la medición de sus viscosidades cinemáticas a 40° C<( K v 4 0 )>y a 100° C (KV100), expresadas en mm2/s, determinadas según la norma ASTM D445.
Medición de las propiedades térmicas:
Las propiedades térmicas de los ésteres se pueden evaluar mediante la medición de su conductividad térmica y de su capacidad térmica (o capacidad calorífica).
La conductividad térmica se mide según la norma ASTM D7896.
La capacidad térmica se mide según la norma ASTM E1269.
Naturaleza de los diésteres
Las propiedades térmicas y reológicas se midieron para los diésteres obtenidos por esterificación entre los alcoholes y los ácidos indicados en la tabla 1 a continuación.
Tabla 1 - Naturaleza de los diésteres analizados
Resultados
Los resultados obtenidos se presentan en la tabla 2 a continuación
Tabla 2 - Propiedades reológicas y térmicas de los diésteres
Se desprende de los resultados anteriores que los diésteres de fórmula (I), según la invención, presentan propiedades reológicas y valores de conductividad térmica y de capacidad térmica que permiten utilizarse en una composición lubricante con fines de lubricación y enfriamiento de las piezas de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido.
Ejemplo 2: Medición de volatilidad de diésteres según y no según la invención
Método de medición
La volatilidad de los diésteres se cuantifica por análisis termogravimétrico (ATG), más particularmente se realiza según la norma ASTM D6375.
El diéster a analizar se calienta rápidamente a una temperatura comprendida entre 247° C y 249° C y luego se mantiene a esta temperatura. El aparato de medición termogravimétrica registra la pérdida en masa, en porcentaje, de la muestra según el tiempo, unida a su evaporación.
Los resultados obtenidos corresponden al tiempo necesario, expresado en segundos, para que se evapore el 20 % del éster inicial. Cuanto más tiempo pase, más lenta será la evaporación del producto y, por lo tanto, más larga será la vida útil del lubricante.
Naturaleza del diéster
Se analizaron los diésteres E2 y E3 definidos anteriormente, según la invención, así como dos diésteres no según la invención, E8 y E9.
Los diésteres E8 y E9 se obtienen por esterificación entre trietilenglicol y ácido heptanoico y ácido 2-etilhexanoico, respectivamente.
Resultados
Los resultados obtenidos se presentan en la tabla 3 a continuación
Tabla 3 - Volatilidad de los diésteres
Los diésteres E2 y E3, según la invención, presentan tiempos de evaporación superiores a los diésteres E8 y E9 no según la invención.
Estos resultados demuestran que un diéster de fórmula (I) según la invención dota a la composición donde se usa, de propiedades ventajosas, en particular de lubricación y enfriamiento, durante un tiempo de uso más largo, con lo que se extiende de este modo el intervalo de cambio de aceite.
Claims (12)
- REIVINDICACIONES 1. Uso, para enfriar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, de una composición que comprende al menos: (i) al menos un aceite de base; y (ii) al menos un diéster de fórmula (l), diferente del aceite de base (i): R ^C (0H > -([C (R )!í]n-D V C (0 )-R t' (I) donde: - R representa, independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, en concreto metilo; - s tiene un valor de 1 o 2; - n tiene un valor de 1, 2 o 3; entendiéndose que, cuando s es diferente de 1, n puede ser idéntico o diferente; y - Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono; con la condición de que, cuando s tiene un valor de 2 y n, idénticos, tienen un valor de 2, al menos uno de los grupos R representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado; y con la condición de que, cuando s tiene un valor de 1 y n tiene un valor de 3, al menos uno de los grupos R unido al carbono en la posición beta de los átomos de oxígeno de las funciones de éster representa un átomo de hidrógeno; estando el o los diésteres de fórmula (I) presentes en un contenido comprendido entre 1 y 25 % en peso, con respecto al peso total de la composición.
- 2. Uso según la reivindicación anterior,caracterizado por queel aceite de base presenta una viscosidad cinemática, medida a 100° C según la norma ASTM D445, que va de 1,5 a 8 mm2/s, en particular de 1,5 a 6,1 mm2/s, más particularmente de 1,5 a 4,1 mm2/s, incluso más particularmente de 1,5 a 2,1 mm2/s.
- 3. Uso según la reivindicación 1 o 2, donde el aceite de base se selecciona entre aceites sintéticos, tales como determinados ésteres de ácidos carboxílicos y alcoholes, polialfaolefinas y polialquilenglicol obtenidos por medio de la polimerización o copolimerización de los óxidos de alquileno que comprenden de 2 a 8 átomos de carbono, en particular de 2 a 4 átomos de carbono.
- 4. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela composición comprende del 60 % al 99,5 % en peso, preferiblemente del 70 % al 98 %, incluso más preferiblemente del 80 % al 98 %, ventajosamente del 90 % al 97 % en peso de aceite de base, o mezcla de aceites de base.
- 5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el diéster de fórmula (l) es un diéster de fórmula (I’):donde: - R et R’ representan, independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, en concreto un grupo metilo; - s tiene un valor de 1 o 2; - n tiene un valor de 2; - m tiene un valor de 2; - Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono; con la condición de que, cuando s tiene un valor de 2, al menos uno de los grupos R o R’ representa un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado.
- 6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el o los diésteres de fórmula (I) están presentes en un contenido comprendido entre 5 y 25 % en peso, con respecto al peso total de la composición, y más particularmente entre 10 y 25 % en peso.
- 7. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la composición comprende además al menos un aditivo seleccionado entre fluidos de hidrocarburos que tienen un punto de ebullición superior o igual a 50° C, inhibidores de radicales, modificadores de la fricción, detergentes, aditivos antidesgaste, aditivos de presión extrema, dispersantes, antioxidantes, mejoradores del punto de vertido, antiespumantes y sus mezclas.
- 8. Método de enfriamiento y lubricación de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido que comprende al menos una etapa de puesta en contacto de al menos una pieza mecánica de dicho sistema, en concreto al menos una célula de batería, en particular una batería de iones de litio o níquel-cadmio, con una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
- 9. Método según la reivindicación anterior,caracterizado por quedicha al menos una pieza mecánica es al menos una batería, sumergida o semisumergida, estática o circulante, en dicha composición o dicha composición se pone en contacto directo con las baterías por medio de inyección, chorro, pulverización o incluso por formación de una neblina a partir de dicha composición bajo presión y por gravedad sobre la batería.
- 10. Uso de un diéster de fórmula (I), según cualquiera de las reivindicaciones 1, 5 y 6, en una composición de enfriamiento y lubricación de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, que comprende al menos un aceite de base, para aumentar el intervalo de cambio de aceite del sistema de propulsión, en particular de su batería, estando el o los diésteres de fórmula (I) presentes en un contenido comprendido entre 1 y 25 % en peso, con respecto al peso total de la composición.
- 11. Uso, para enfriar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, de una composición que comprende al menos: (i) al menos un aceite de base; y (ii) al menos un diéster de fórmula (l), diferente del aceite de base (i): R ^ O K J -a C fR ^ n -O V C tO h R t1 (I) donde: - R representa, independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, en concreto metilo; - s tiene un valor de 1 o 2; - n tiene un valor de 1,2 o 3; entendiéndose que, cuando s es diferente de 1, n puede ser idéntico o diferente; y - Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono; siendo dicho diéster obtenido por medio de una reacción de esterificación entre dietilenglicol y uno o más ácidos carboxílicos Ra-COOH y Rb-COOH, preferiblemente, siendo el diéster o mezcla de diéster obtenido por medio de una reacción de esterificación entre dietilenglicol y ácido nonanoico; estando el o los diésteres de fórmula (I) presentes en un contenido comprendido entre 1 y 25 % en peso, con respecto al peso total de la composición.
- 12. Uso, para enfriar y lubricar un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico o híbrido, de una composición que comprende al menos: (i) al menos un aceite de base; y (ii) al menos un diéster de fórmula (l), diferente del aceite de base (i): R a -C ÍO K H tC tR y n -O V C tC E R " (9 donde: - R representa, independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo (C<1>-C<5>), lineal o ramificado, en particular un grupo metilo, etilo o propilo, en concreto metilo; - s tiene un valor de 1 o 2; - n tiene un valor de 1,2 o 3; entendiéndose que, cuando s es diferente de 1, n puede ser idéntico o diferente; y - Ra y Rb, idénticos o diferentes, representan independientemente el uno del otro, grupos hidrocarburo, saturados o insaturados, lineales o ramificados, que presentan una cadena lineal de 2 a 11 átomos de carbono, preferiblemente de 3 a 8 átomos de carbono; siendo dicho diéster obtenido por medio de una reacción de esterificación entre neopentilglicol y uno o más ácidos carboxílicos Ra-COOH y Rb-COOH, preferiblemente, siendo el diéster o mezcla de diéster obtenido por medio de una reacción de esterificación entre neopentilglicol y ácido nonanoico, ácido isononanoico, ácido 2-etilhexanoico y sus mezclas; estando el o los diésteres de fórmula (I) presentes en un contenido comprendido entre 1 y 25 % en peso, con respecto al peso total de la composición.
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