FR2563839A1 - Composition de carburant alcoolique contenant un additif anticorrosion et inhibition d'alteration des elastomeres - Google Patents

Composition de carburant alcoolique contenant un additif anticorrosion et inhibition d'alteration des elastomeres Download PDF

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Abstract

L'INVENTION A TRAIT A DES CARBURANTS ALCOOLIQUES ET CONTENANT DES ALCOOLS. ELLE CONCERNE PLUS PARTICULIEREMENT UN PROCEDE QUI CONSISTE A AJOUTER AUXDITS CARBURANTS UN ADDITIF COMPRENANT UN OU PLUSIEURS PRODUITS DE REACTION D'UN ACIDE OU CHLORURE D'ACIDE CARBOXYLIQUE CHOISI DANS LE GROUPE DES ACIDES CARBOXYLIQUES AROMATIQUES NON SUBSTITUES, ALIPHATIQUES, AROMATIQUES A SUBSTITUANT NITRO, ET D'UNE AMINE CHOISIE ENTRE DES AMINES ALIPHATIQUES, CYCLOALIPHATIQUES ET AROMATIQUES. ELLE CONCERNE AUSSI UN CARBURANT POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE COMPRENANT A.UNE PORTION DOMINANTE DE CARBURANT REPRESENTANT ENVIRON 1-100 EN VOLUME D'UN ALCOOL EN C A C ET ENVIRON 99-0 EN VOLUME D'UN NON-ALCOOL CHOISI ENTRE L'ESSENCE, SES COMPOSANTS HYDROCARBONES INDIVIDUELS ET LE DIMETHOXYMETHANE, ET B.UNE PORTION SECONDAIRE DUDIT ADDITIF. APPLICATION A L'INHIBITION DE LA CORROSION ET DU GONFLEMENT ET DE LA DEGRADATION DES ELASTOMERES SOUS L'EFFET DESDITS CARBURANTS ALCOOLIQUES, ET POUR ACCROITRE L'ONCTUOSITE DE CES CARBURANTS.

Description

La présente invention concerne un procédé pour inhiber la corrosion, et le gonflement et la dégradation d'élastomères sous l'effet de carburants alcooliques ou de carburants contenant un alcool, et pour accroitre le pouvoir lubrifiant de carburants alcooliques ou contenant des alcools. La présente invention concerne également des compositions de carburants alcooliques et contenant des alcools, renfermant un additif pour carburant et caractérisées par de meilleures propriétés d'inhibition de la corrosion, d'inhibition du gonflement et de la dégradation d'élastomères, et par un pouvoir lubrifiant accru.
Les carburants alcooliques et les carburants contenant de l'alcool, tels que des carburants formés de mélanges alcool-essence, possèdent un bien plus haut degré d'activité corrosive que des carburants non alcooliques tels que l'essence, les composants hydrocarbonés individuels de l'essence et le diméthoxyméthane (couramment appelé méthylal). La haute activité corrosive est en général attribuée à la présence d'impuretés acides et contenant des ions halogénés, présentes dans des alcools mais non présentes dans les carburants non alcooliques identifiés ci-dessus.
Les alliages métalliques, les revêtements protecteurs et des élastomères utilisés dans la construction des composants de véhicules automobiles et dans les circuits de distribution de carburants du type de l'essence ont été choisis traditionnellement et étudiés principalement en vue d'une compatibilité chimique avec l'essence et les composants hydrocarbonés individuels de l'essence. Les impuretés présentes dans des alcools ont un effet particulièrement destructeur envers différents métaux et revêtements métalliques non ferreux tels que les alliages plomb-étain (c'est-à-dire les alliages de plomb du type tôle plombée) utilisés pour revêtir les surfaces internes de réservoirs à carburant en acier et de conduits à carburant, et des alliages de zinc ou d'aluminium utilisés dans la construction de carburateurs.
Il en résulte que des véhicules à moteur utilisant des carburants alcooliques ou des carburants contenant un alcool ont présenté une plus grande tendance à la corrosion au niveau du réservoir à carburant, des conduits à carburant et du circuit de distribution du carburant.
La détérioration corrosive des alliages métalliques et des revêtements protecteurs utilisés dans la construction de composants de véhicules automobiles croit proportionnellement à l'élévation du pourcentage d'alcool dans le carburant. Ainsi, une certaine protection contre la corrosion est exigée quels que soient les carburants alcooliques ou les carburants contenant un alcool qui sont utilisés dans un moteur à combustion interne. La corrosivité relative des alcools est -inversefent proportionnelle à leurs polarités exprimées en unités de constante diélectrique. La constante diélectrique d'alcools ayant 1 à 4 atomes de carbone, de l'essence et du dinéthoxyméthane, est indiquée sur le tableau I.
TABLEAU I
Constante diélectrique d'alcools et de l'essence
Alcool Constante diélectrique,
e à 250C
méthanol 32,6
éthanol 24,3
n-propanol 20,1
isopropanol 18,3
n-butanol 17,8
isobutanol 17,7
tertio-butanol 17,0
sec.-butanol 10,9
diméthoxyméthane 10,0
essence 2,0
La quantité et l'efficacité d'un inhibiteur de corrosion nécessaire pour assurer une protection satisfaisante de pièces de véhicules automobiles en alliage métallique sont directement proportionnelles à la quantité d'alcool dans le carburant et inversement proportionnelles à la polarité de l'alcool, exprimée en unités de constante diélectrique.
Du fait que les alcools du tableau I sont plus polaires que l'essence, de nombreux élastomères traditionnellement utilisés pour construire des composants de moteurs à combustion interne de véhicules automobiles ne sont pas compatibles, chimiquement, avec des carburants alcooliques ou alcoolisés contenant d'assez grandes quantités d'alcool. Le degré de gonflement et de dégradation des élastomères est directement proportionnel à la polarité de l'alcool, exprimée en unités de constante diélectrique sur le tableau I. En général, des alcools à polarité ou à rigiditd diélectrique élevée sont de bons solvants pour les élastomères et provoquent de façon correspondante un gonflement et une dégradation des élastomères.Du fait que le méthanol a la plus haute polarité parmi les alcools du tableau I, le méthanol ou des carburants contenant du méthanol sont d'autant moins compatibles avec les élastomères normalement présents dans un moteur à combustion interne qui brûlent de l'essence.
Les détériorations de certains élastomères usuels sont provoquées par le gonflement de l'élastomère connu sous le nom de Vitrons utilisé dans des composants déterminants de carburateurs, le durcissement et la fissuration de l'élastomère appelé Buna- utilisé dans des diaphragmes de pompes à carburant, le durcissement de diaphragmes à revêtement de néoprène, la contraction de joints en liège, la désintégration de composants en polyuréthanne, le durcissement de tuyaux à carburant en vinyle et la déstratification de fibre de verre stratifiée avec un polyester, utilisée dans certains réservoirs à carburant de véhicules et dans de nombreux réservoirs de stockage souterrain de carburant.
Des carburants alcooliques et des carburants contenant de l'alcool, notamment des carburants méthanoliques, sont des carburants "secs" et ne présentent pas l'onctuosité caractéristique de l'essence. En conséquence, l'usure métal-à-métal dans des carburants alcooliques ou des carburants contenant de l'alcool est notablement plus grande que dans des carburants du type de l'essence.
Pour remédier à cette insuffisance, des carburants alcooliques et en particulier des carburants méthanoliques doivent contenir un additif d'onctuosité. Des mélanges alcoolessence à faibles teneurs en alcool ne nécessitent habituellement pas d'additifs d'onctuosité. Toutefois, à mesure que la teneur en alcool du carburant croit, la nécessité d'une protection additionnelle d'onctuosité augmente. Cela est vrai en particulier par temps froid et dans des conditions de fonctionnement sous climat arctique.
Certains inhibiteurs de corrosion connus destinés à etre utilisés dans des carburants alcooliques ou des carburants hydrocarbonés contenant des alcools ont été révélés dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N" 4 282 007, N" 4 282 008 et N" 4 376 635 et dans la demande de brevet européen N" 0086049. Le brevet des
Etats-Unis d'Amérique NO 4 282 007 précité fait connaitre un additif anti-corrosion pour carburant comprenant le produit de réaction d'aminotriazoles et d'anhydride d'acide polyisobuténylsuccinique. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N" 4 282 008 précité révéle un additif anti-corrosif pour carburant comprenant les produits de réaction de l'aminotriazole, de l'anhydride isatoique et d'une Nalkylpropylènediamine. Le brevet des Etats-Unis d'Amerique N" 4 376 635 précité fait connaitre un additif anticorrosion pour carburant comprenant un produit de réaction d'un benzotriazole, d'un aldéhyde ou d'une cétone et d'une polyamine primaire en C3 à C12 portant au moins un groupe -NH2 libre et au moins un groupe NHR' dans lequel
R' est un groupe hydrocarboné en C12 à C18.
La demande de brevet européen N" 0086049 précité fait connaitre un additif inhibiteur de corrosion pour carburant comprenant un produit réactionnel d'au moins un agent acylant succinique choisi dans le groupe comprenant des agents acylants succiniques non substitués et substitués à base d'hydrocarbures aliphatiques, et au moins une amine de formule
Figure img00050001

dans laquelle R1 est un radical à base hydrocarbonée et R2 et R3 sont, indépendamment, de l'hydrogène ou des radicaux à base hydrocarbonée, sous réserve que lorsque
R2 et R3 représentent tous deux de l'hydrogène, R1 soit un radical à base hydrocarbonée choisi dans le groupe comprenant des radicaux alkyle tertiaires, cycloalkyle, aryle, alkaryle et aralkyle.
La présente invention a pour but de trouver un procédé pour inhiber la corrosion de métaux et de revêtements métalliques et le gonflement et la dégradation d'élastomères dans un moteur à combustion interne, sous l'effet de carburants alcooliques ou contenant des alcools, et pour accroître l'onctuosité de carburants alcooliques ou contenant des alcools.
Un autre but de la présente invention est de trouver une composition de carburant alcoolique ou contenant des alcools, renfermant ledit additif pour carburant et caractérisée par l'inhibition de la corrosion, l'inhibition du gonflement et de la dégradation des élas tomères et une meilleure onctuosité.
Un autre objectif de la présente invention est- de trouver un procédé pour inhiber la corrosion et le gonflement et la dégradation d'élastomères sous l'effet de carburants alcooliques ou contenant des alcools, et pour accroitre l'onctuosité desdits carburants,de manière que ces derniers soient compatibles avec les matériaux de construction communément utilisés dans l'industrie des produits chimiques du pétrole pour des réservoirs, des canalisations, des réservoirs de stockage en métal et en fibres de verre, des réservoirs de stockage de postes de distribution, des conduites à carburant et des pompes à carburant.
D'une manière générale, la présente invention propose un procédé pour inhiber la corrosion et le gonflement et la dégradation d'élastomères sous l'effet de carburants alcooliques ou contenant des alcools et pour accroître l'onctuosité desdits carburants, procédé qui comprend l'étape d'addition aux carburants alcooliques ou contenant des alcools, d'un additif pour carburant comprenant : un produit de réaction a) d'un acide ou chlorure d'acide carboxylique choisi dans le groupe formé d'acides carboxyliques aromatiques non substitués, d'acides carboxyliques aliphatiques, d'acides carboxyliques aromatiques à substituant nitro et leurs chlorures d'acides correspondants ; et b) d'une aSe choisie dans le. groupe comprenant des amines aliphatiques, des amines cycloaliphatiques et des amines aromatiques.Des acides carboxyliques appréciés ou leurs chlorures d'acides correspondants sont des acides carboxyliques aromatiques à substituant nitro ou leurs chlorures d'acides. Des amines appréciées sont des amines aliphatiques. Le produit de réaction que l'on apprécie le plus est le méta-nitrobenzoctadécylamide.
La présente invention propose également une composition de carburant destinée à être utilisée dans des moteurs à combustion interne, comprenant a) une proportion dominante d'un carburant formé d'environ 1 à 100% en volume d'un alcool ayant 1 à 4 atomes de carbone et d'environ 99 à 0 X en volume d'essence, de composants hydrocarbonés individuels d'essence ou de diméthoxyméthane et b) une portion secondaire de l'additif pour carburant décrit d'une manière générale ci-dessus.
Les additifs pour carburants constituant un aspect de la présente invention sont préparés par réaction d'un acide ou chlorure d'acide carboxylique choisi dans le groupe comprenant des acides carboxyliques aromatiques non substitués, des acides carboxyliques aliphatiques, des acides carboxyliques aromatiques à substituant nitro et leurs chlorures d'acides correspondants, et d'une amine choisie dans le groupe comprenant des amines aliphatiques, des amines cycloaliphatiques et des amines aromatiques pour former un amide, comme représenté par les équations 1 et 2 ci-dessous
Figure img00070001
Des acides carboxyliques aromatiques non substitués ou leurs chlorures d'acides que l'on apprécie sont l'acide benzoique, l'acide ortho-toluique, l'acide para-toluique, l'acide phtalique et leurs chlorures d'acides correspondants.Des acides ou chlorures d'acides carboxyliques aliphatiques appréciés sont des acides carboxyliques aliphatiques ayant plus de 12 et moins de 30 atomes de carbone et leurs chlorures d'acides correspondants. Un acide ou chlorure d'acide carboxylique aliphatique très apprécié est l'acide octadécylcarboxylique ou son chlorure.
Des acides carboxyliques aromatiques a substituant nitro ou leurs chlorures d'acides appréciés sont l'acide ortho-nitrobenzoique, l'acide méta-nitrobenzoique, l'acide para-nitrobenzoique, l'acide ortho- ou para-nitrophénylacétique, l'acide 3,5,6-salicylique et leurs chlorures d'acides correspondants. Des acides carboxyliques à substituant nitro ou leurs chlorures d'acides très appréciés sont l'acide ortho-nitrobenzolque, l'acide méta-nitrobenzoSque, l'acide para-nitrobenzoique et leurs chlorures d'acides correspondants. L'acide ou chlorure d'acide carboxylique à substituant nitro que l'on apprécie le plus est l'acide méta-nitrobenzoique ou son chlorure.
Le corps réactionnel aminé est choisi dans le groupe comprenant des amines aliphatiques, des amines cycloaliphatiques et des amines aromatiques. Des amines aliphatiques, cycloaliphatiques et aromatiques appréciées comprennent des amines aliphatiques en C10 à C30, la cyclohexylamine, la méthylcyciohexylamine, l'aniline, la otoluidine, la m-toluidine, la p-toluidine, la 2,4-xylidine, la 2,5-xylidine, la 2,6-xylidine, la 3,4-xylidine et la 3,5-xylidine. Une amine appréciée est une amine aliphatique ayant plus de 12 et moins de 30 atomes de carbone.
L'amine que l'on apprécie le plus est l'octadécylamine.
La composition d'additif de la présente invention peut être préparée par chauffage de mélanges de l'acide carboxylique ou de son chlorure avec l'amine à des températures allant d'environ 15 à environ 100"C.
Une plage de températures appréciée va d'environ 15 à environ 50"C pour les chlorures d'acides carboxyliques et de 60 à 100"C pour les acides carboxyliques.
Les proportions des corps réactionnels ne sont pas déterminantes. Toutefois, il est avantageux que le rapport molaire de l'acide ou du chlorure d'acide carboxylique à l'amine se situe dans l'intervalle d'environ 1,05/1,0 à environ 1,30/1,0. Un rapport molaire très apprécié est de 1,1/1,0.
Un solvant organique peut être utilisé pour former un mélange homogène en vue de la réaction de l'amine avec l'acide ou le chlorure d'acide carboxylique. On peut utiliser pratiquement tout solvant organique usuel, comprenant des alcools, le benzène, l'acétone, la méthyléthylcétone, l'éther diéthylique, le dioxanne, des hydrocarbures aliphatiques ayant 6 à 10 atomes de carbone et le cyclohexane. Des solvants appréciés sont le méthanol et l'éthanol. Le choix optimal pour toute réaction particulière dépend des propriétés physiques et chimiques des corps réactionnels.
Un produit réactionnel apprécié est un amide ayant un composant acide carboxylique dont la constante diélectrique est supérieure à celle de l'alcool présent dans le carburant et un composant amine aliphatique ayant une longueur de chaîne de plus de 12 et de moins de 30 atomes de carbone. Des produits réactionnels appréciés sont le nitrobenzoctadécylamide, le benzoctadécylamide et le dioctadécylamide. Les deux derniers produits réactionnels sont avantageux à utiliser avec des carburants mixtes méthanol-essence contenant 15 ou moins de 15 % de méthanol, tout carburant mixte alcool-essence contenant les alcools supérieurs (éthanol, propanol, butanol et leurs isomères), ou tout carburant mixte alcool-diméthoxyméthane. Le nitrobenzoctadécylamide est avantageux à utiliser avec tout carburant alcoolique ou carburant mixte contenant de l'alcool décrit ci-dessus.Le produit réactionnel que l'on apprécie le plus est le méta-nitrobenzoctadécylamide, également appelé 1-nitro-3-hexadécyl- amide, le 3-nitrobenzoctadécylamide et le 1-octadécylamide3-nitrobenzène.
L'additif pour carburant de la présente invention peut aussi comprendre un mélange de deux ou plus de deux des produits réactionnels a) d'un acide ou chlorure d'acide carboxylique choisi dans le groupe comprenant des acides carboxyliques aromatiques non substitués, des acides carboxyliques aliphatiques, des acides carboxyliques aromatiques à substituant nitro et leurs chlorures d'acides correspondants et b) d'une amine choisie dans le groupe comprenant des amines aliphatiques, des amines cycloaliphatiques et des amines aromatiques. L'additif pour carburant de la présente invention peut être formé d'un mélange de deux ou de plus de deux des produits réactionnels décrits dans le présent mémoire ou des produits réactionnels quelconques formés par la réaction de tout acide ou chlorure d'acide carboxylique et de toute amine décrite dans le présent mémoire.L'additif pour carburant de la présente invention peut avantageusement consister en un mélange de deux ou plus de deux des produits réactionnels appréciés suivants : nitrobenzoctadécylamide, benzoctadécylamide et dioctadécylamide.
Le procédé de la présente invention comprend l'étape d'addition de l'additif pour carburant décrit ci-dessus à des carburants alcooliques ou des carburants contenant des alcools pour inhiber la corrosion et le gonflement et la dégradation d'élastomères dans des moteurs à combustion interne et dans des circuits de distribution de carburants, sous l'effet des carburants alcooliques ou contenant des alcools, et pour accroître l'onctuosité des carburants en question.
Les compositions de carburants de la présente invention comprennent : (a) une portion dominante d'un carburant comprenant environ 1 à 100 % en volume d'un alcool ayant 1 à 4 atomes de carbone, et environ 99 å
O % en volume d'un carburant non alcoolique choisi entre l'essence, des composants hydrocarbonés individuels de l'essence et le diméthoxyméthane (méthylal ci-après), et (b) une portion secondaire de l'additif pour carburant de la présente invention, tel que décrit ci-dessus.
Des alcools pouvant être utilisés en association avec l'additif de la présente invention, tel que décrit ci-dessus, comprennent des alcools du commerce tels que le méthanol, l'éthanol, le n-propanol, l'isopropanol, le n-butanol, le sec.-butanol, l'isobutanol et le butanol tertiaire. Des alcools appréciés sont le méthanol et l'éthanol et celui que l'on apprécie le plus est le méthanol. On peut utiliser des mélanges des divers alcools. Dans des mélanges méthanol-essence, il est souvent nécessaire d'inclure d autres alcools pour assurer la protection adéquate contre la séparation de phases dans des conditions de forte humidité et par temps froid.
Des carburants non alcooliques pouvant être utilisés en association avec les alcools et l'additif de la présente invention comprennent l'essence, des composants hydrocarbonés individuels de l'essence, et le méthylal. Le carburant non alcoolique de choix est l'essence.
Dans une forme de réalisation appréciée, la portion carburant de la composition de carburant comprend environ 1 à 50 Z en volume d'au moins un alcool ayant 1 à 4 atomes de carbone et environ 99 à 50 Z en volume d'un carburant non alcoolique choisi dans le groupe identifié ci-dessus. Dans une forme de réalisation très appréciée, la portion carburant comprend environ 3 à 20 Z en volume de l'alcool et environ 97 à 80 % en volume d'un carburant non alcoolique identifié ci-dessus.
L'alcool préféré est le méthanol et le carburant non alcoolique préféré est l'essence. Une composition de carburant appréciée comprend environ 1 à 100 Z en volume de méthanol et environ 99 à O Z en volume d'essence.
Une composition de carburant très appréciée comprend environ 1 à 50 Z en volume de méthanol et environ 99 à 50 Z en volume d'essence. La composition de carburant que l'on apprécie le plus comprend environ 3 à 20 Z en volume de méthanol et environ 97 à 80 Z en volume d'essence.
La quantité d'additif pour carburant de la présente invention que l'on doit ajouter à la portion carburant pour obtenir la composition de carburant de la présente invention est une quantité suffisante pour conférer de très bonnes caractéristiques d'inhibition de corrosion, d'inhibition du gonflement et de la dégradation d'élastomères et d'onctuosité accentuée aux compositions de carburants. La quantité d'additif dans la composition du carburant se situe avantageusement dans l'intervalle d'environ 0,1 à 5,0 Z en poids. L'additif est plus avantageusement présent dans la composition de carburant en proportion comprise dans l'intervalle d'environ 0,1 à 1,0 Z en poids. De préférence, la composition de carburant renferme 0,15 Z en poids de l'additif de la présente invention.
Les compositions de carburants de la présente invention peuvent être préparées en ajoutant le produit de réaction de l'acide carboxylique aromatique à substituant nitro et de l'amine directement à la portion alcoolique du carburant ou à la portion de carburant contenant un alcool.
L'additif pourcarburant de la présente invention est un inhibiteur de oorrosion efficace pour des carburants alcooliques et des carburants contenant des alcools. il est tout aussi efficace pour protéger de la corrosion due aussi bien à des impuretés acides qu'à des impuretés alcalines. Des sources usuelles d'impuretés acides scnt des canionsciterres, des sols acides et les produits de combustion de carburants.Des sources usuelles d' impuretés alcalines sont des camions-ci- ternes, des sols alcalins et des détergents alcalins utilisés dans des installations de nettoyage de véhicules automobiles.
Chaque molécule de l'additif de carburant de la présente invention peut neutraliser une molécule d'acide ou une molécule de base en assurant ainsi une protection contre la corrosion. Les équations 3 et 4 illustrent les réactions dans lesquelles l'additif pour carburant de la présente invention neutralise l'acide chlorhydrique (impureté acide ) et l'hydroxyde de sodium (impureté alcaline )
Figure img00130001
Le produit réactionnel de corrosion de la réaction acide, RNH2.HCl, peut, quant à lui, neutraliser une impureté alcaline, lorsqu'elle est présente, comme illustré dans l'équation 5.
Figure img00130002
il s'agit d'un processus cyclique dans lequel l'amine est régénérée et est ensuite disponible en vue de la neutralisation d'une autre molécule d'acide. Ce processus cyclique peut être répété indéfiniment jusqu'à ce que les quantités relatives d'impuretés acides et alcalines introduites dans le système aient été pratiquement épuisées.
Le produit réactionnel de corrosion venant de la réaction basique, à savoir le sel d'amine RNH3+OH , peut, quant à lui, neutraliser une impureté acide, lors qu'elle est présente, et régénérer l'amine qui est alors disponible en vue de la neutralisation d'une autre molécule d'impureté acide , comme illustré dans l'équation 6.
Figure img00140001
L'additif pour carburant de la présente invention inhibe efficacement le gonflement et la dégradation de polymères ou d'élastomères hydrocarbonés, sous l'effet de carburants alcooliques. La rétention des dimensions initiales pendant de longues périodes de service est une condition essentielle à laquelle les composants élastomériques de véhicules automobiles doivent satisfaire.
Des polymères ou élastomères hydrocarbonés utilisés pour construire des pièces de moteurs à combustion interne sont communément choisis compte tenu de leur compatibilité avec l'essence et ont une polarité approximativement égale à la polarité de l'essence (constante diélectrique de l'essence = 2 à 25"C). Des alcools ayant 1 à 4 atomes de carbone ont une bien plus grande polarité que l'essence, notamment le méthanol qui a une constante diélectrique à 25"C égale à 32. Le gonflement et la dégradation de polymères ou d'élastomères hydrocarbonés que l'on choisit d'utiliser avec des carburants du type de l'essence sont dus à la grande différence de polarité existant entre l'alcool et l'élastomère.
Sans vouloir limiter l'invention par une théorie particulière, on considère que l'additif de la présente invention inhibe le gonflement et la dégradation d'élastomères en formant une couche protectrice adjacente à la surface de l'élastomère. Le composant acide carboxylique de l'additif est plus polaire que les alcools ayant 1 à 4 atomes de carbone et, par conséquent, il déplace l'alcool de la surface de l'élastomère et s'attache à ladite surface. Par exemple, le composant acide nitrobenzoique d'un additif apprécié, à savoir le méta-nitrobenzoctadécylamide, a une constante diélectrique à 25"C égale à 40, tandis que le méthanol a une constante diélectrique à 25"C égale à 32.Etant donné que le composant acide carboxylique aromatique à substituant nitro est plus polaire que le méthanol ou d'autres alcools, il déplace le méthanol ou l'alcool de la surface de l'élastomère et òrme une couche protectrice. Le composant amine de l'additif, dont la constante diélectrique est plus proche de celle de l'essence, s'étend extérieurement au composant acide carboxylique fixé à la surface de l'élastomère, en créant ainsi un environnement polaire adjacent à la surface de l'élastomère analogue à celui de l'essence. Par exemple, une amine aliphatique ayant plus de 12 et moins de 30 atomes de carbone a une constante diélectrique d'environ 2 à 5 à 25 C, tandis que l'essence a une constante diélectrique à 25"C égale à 2.Le composant amine crée une barrière protectrice empêchant le retour en arrière de l'alcool et inhibe ainsi le gonflement et la dégradation chimique d'élastomères sous l'effet d'alcools.
L'additif de la présente invention accroît également l'onctuosité de la composition de carburant.
L'additif pour carburant de la présente invention crée des propriétés d'onctuosité au moyen du composant amine.
De préférence, pour l'obtention de propriétés optimales d'onctuosité, l'amine doit être une amine aliphatique ayant 10 à 30 atomes de carbone. L'amine aliphatique que l'on apprécie le plus a 18 atomes de carbone. L'amine aliphatique à longue chaîne a pour effet que les impuretés ou produits de combustion acides qui sont neutralisés par l'additif de la présente invention se trouvent à l'état liquide. L'amine aliphatique à longue chaîne a également pour effet que tous produits de ventilation du carter qui entrent dans ce dernier sont solubles dans l'huile lubrifiante.
Exemple 1
On a conduit un essai en vue de déterminer si l'additif de la présente invention pouvait atténuer le gonflement d'un élastomère se manifestant lorsqu'on fait fonctionner des véhicules avec des mélanges méthanolessence à plus de 8 %. Les résultats de l'essai ont été obtenus avec un moteur Chevrolet Citatio;) de 1980 ayant parcouru une distance de 561,5 km avec un carburant mixte à 5 Z de méthanol et 95 Z d'essence. Le carburateur a ensuite été démonté et inspecté et des mesures portant sur les composants de l'élastomère dans le carburateur ont été effectuées. On renvoie à la colonne 1 du schéma 1 ci-dessous.
On a ensuite fait accomplir au même véhicule une distance de 4793 km avec un carburant mixte à 10 Z de méthanol et 90 Z d'essence non additionnée de plomb, renfermant du méta-nitrobenzoctadécylamide. On a ajouté 225 ml de l'additif à 113,6 litres du carburant mixte à 10 Z de méthanol et 90 Z d'essence sans plomb
La seule différence d'agrément de conduite qui ait été observée a été une prolongation du temps de mise en température. Le carburateur a été démonté et inspecté, et des mesures des composants de l'élastomère dans le carburateur ont été effectuées. On renvoie à la colonne 2 du schéma 1 ci-dessous.
SCHEMA 1
Mesures portant sur le carburateur
Composants du carburateur -1- -2
Coupelle de la pompe d'accélérateur 0,650 unité 0,650 unité
Tige de flotteur 0,164 unité 0,164 unité
Joint torique du solénoide de réglage du mélange 0,332 unité 0,332 unité
Poids du flotteur 8,3 g 8,3 g
Niveau du flotteur (à sec) 0,250 unité 0,250 unité
L'inspection des élastomères du carburateur a démontré qu'aucun gonflement n'avait eu lieu et que tous les organes sur lesquels les mesures ont été effectuées avant et après la conduite du véhicule avec un carburant mixte à 10 Z de méthanol avaient gardé les mêmes dimensions. Aucune matière étrangère n'a été rencontrée dans le filtre à carburant ni dans la cuve du carburateur. Le joint torique du solénoide de réglage du mélange est apparu légèrement ramolli. Le véhicule Citation a atteint 8,25 km par litre lorsqu'on l'a fait fonctionner avec un mélange à 5 Z de méthanol sur une distance de 561,5 km, et 8,7 km par litre lorsqu'on l'a fait fonctionner avec un carburant mixte à 10 Z de méthanol contenant du méta-nitrobenzoctadécylamide.

Claims (22)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour inhiber la corrosion, et le gonflement et la dégradation d'élastomères sous l'effet de carburants alcooliques et de carburants contenant des alcools et pour améliorer l'onctuosité de carburants alcooliques et de carburants contenant des alcools, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape d'addition aux carburants alcooliques et contenant des alcools d'un additif pour carburant qui est un produit de réaction d'un acide ou chlorure d'acide carboxylique choisi dans le groupe comprenant des acides carboxyliques aromatiques non substitués, des acides carboxyliques aliphatiques, des acides carboxyliques aromatiques à substituant nitro et leurs chlorures d'acides correspondants, et d'une amine choisie dans le groupe comprenant des amines aliphatiques, des amines cycloaliphatiques et des amines aromatiques.
2. Procédé pour inhiber la corrosion et le gonflement et la dégradation d'élastomères sous l'effet de carburants alcooliques et de carburants contenant des alcools et pour améliorer l'onctuosité de carburants alcooliques et de carburants contenant des alcools, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape d'addition auxdits carburants d'un additif pour carburant comprenant un mélange de deux ou plus de deux produits de réaction obtenus en faisant réagir un acide ou chlorure d'acide carboxylique choisi dans le groupe formé d'acides carboxyliques aromatiques non substitués, d'acides carboxyliques aliphatiques et d'acides - carboxyliques aromatiques â substituant nitro et de leurs chlorures d'acides correspondants et d'une amine choisie dans le groupe comprenant des amines aliphatiques, des amines cycloaliphatiques et des amines aromatiques.
3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit acide ou chlorure d'acide carboxylique est un acide carboxylique aromatique à substi tuant nitro ou son chlorure, choisi dans le groupe comprenant l'acide ortho-nitrobenzoique ou son chlorure, l'acide méta-nitrobenzolque ou son chlorure, l'acide para-nitrobenzoïque ou son chlorure, l'acide ortho- oupara-nitrophényl- acétique ou son chlorure et l'acide 3,5,6-salicylique ou son chlorure.
4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit acide carboxylique aromatique à substituant nitro ou son chlorure est choisi entre l'acide ortho-nitrobenzoique ou son chlorure, l'acide méta-nitrobenzoique ou son chlorure et l'acide para nitrobeuzoique ou son chlorure, de préférence, l'acide méta-nitrobenzoique ou son chlorure.
5. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'acide ou chlorure d'acide carboxylique est un acide carboxylique aromatique non substitué ou son chlorure, choisi dans le groupe comprenant l'acide benzoïque ou son chlorure, l'acide orthotoluique ou son chlorure, l'acide para-toluique ou son chlorure et l'acide phtalique ou son chlorure.
6. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit acide carboxylique ou son chlorure est un acide ou chlorure d'acide carboxylique aliphatique choisi dans le groupe comprenant des acides carboxyliques aliphatiques ayant plus de 12 et moins de 30 atomes de carbone et leurs chlorures d'acides correspondants, de préférence l'acide octadécylcarboxylique ou son chlorure.
7. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite amine'est choisie dans le groupe comprenant des amines aliphatiques ayant 10 à 30 atomes de carbone, la cyclohexylamine, la méthylcyclohexylamine, l'aniline, ltortho-toluidine, la métatoluidine, la para-toluidine, la 2,4-xylidine, la 2,5xylidine, la 2,6-xylidine, la 3,4-xylidine et la 3,5 xylidine, de préférence des amines aliphatiques ayant plus de 12 et moins de 30 atomes de carbone, notamment l'octadécylamine.
8. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ou lesdits produits de réaction sont choisis entre le nitrobenzoctadécylamide, le benzoctadécylamide et le dioctadécylamide, de préference le méta-nitrobenzoctadécylamide.
9. Composition de carburant pour moteurs à combustion interne, caractérisée en ce qu'elle comprend
(a) une portion dominante de carburant comprenant environ 1 à 100 Z en volume d'un alcool ayant 1 à 4 atomes de carbone et environ 99 à 0 Z en volume d'un carburant non alcoolique choisi dans le groupe comprenant l'essence, des composants hydrocarbonés individuels de l'essence et le diméthoxyméthane ; et
(b) une portion secondaire d'un additif pour carburant comprenant un produit de réaction d'un acide ou chlorure d'acide carboxylique choisi dans le groupe comprenant des acides carboxyliques aromatiques non substitués, des acides carboxyliques aliphatiques, des acides carboxyliques aromatiques à substituant nitro et leurs chlorures d'acides correspondants, et d'une amine choisie dans le groupe comprenant des amines aliphatiques, des amines cycloaliphatiques t des amines aromatiques.
10. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit alcool est choisi dans le groupe comprenant le méthanol et l'éthanol, de préférence le méthanol.
11. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ladite portion dominante de carburant comprend environ 1 à 100 Z en volume de deux ou plus de deux alcools ayant 1 à 4 atomes de carbone, de préférence le méthanol et méthanol.
12. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit carburant non alcoolique est l'essence.
13. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit alcool est le méthanol et ledit carburant non alcoolique est l'essence.
14. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit alcool de (a) est présent en une quantité d'environ 1 à 50 Z en volume, de préférence de 3 à 20 Z en volume, et ledit carburant non alcoolique de (a) est présent en une quantité d'environ 99 à 49 Z en volume, de préférence d'environ 97 à 80 Z en volume.
15. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit additif est présent en une quantité d'environ 0,1 à 5,0 Z en poids, de préférence d'environ 0,1 à 1,0 Z en poids, notamment d'environ 0,15 Z en poids.
16. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit acide carboxylique aromatique à substituant nitro ou son chlorure est choisi dans le groupe comprenant l'acide ortho-nitrobenzoïque ou son chlorure, l'acide méta-nitrobenzoique ou son chlorure, l'acide para-nitrobenzolque ou son chlorure, l'acide ortho ou para-nitrophénylacétique ou son chlorure et l'acide 3,5,6-salicylique ou son chlorure, de préférence l'acide ortho-nitrobenzoique ou son chlorure, l'acide méta-nitrobenzoSque ou son chlorure et l'acide para-nitrobenzoique ou son chlorure, notamment l'acide méta-nitrobenzoique ou son chlorure.
17. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit acide carboxylique aromatique non substitué ou son chlorure est choisi dans le groupe comprenant l'acide benzoïque ou son chlorure, l'acide ortho-toluique ou son chlorure, l'acide para-toluique ou son chlorure et l'acide phtalique ou son chlorure.
18. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit acide carboxylique aliphatique ou son chlorure est choisi dans le groupe comprenant des acides carboxyliques aliphatiques ayant plus de 12 et moins de 30 atomes de carbone et leurs chlorures d'acides correspondants, notamment l'acide octadécylcarboxylique.
19. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ladite amine est choisie dans le groupe comprenant des amines aliphatiques ayant 10 à 30 atomes de ca-rbone, la cyclohexylamine, la méthylcyclohexylamine, l'aniline, la o-toluidine, la m-toluidine, la p-toluidine, la 2,4-xylidine, la 2,5-xylidine, la 2,6-xylidine, la 3,4-xylidine et la 3,5-xylidine, de préférence des amines aliphatiques ayant plus de 12 et moins de 30 atomes de carbone, notamment l'octadécylamine.
20. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit produit de réaction est choisi entre le nitrobenzoctadécylamide, le benzoctadécylamide et le dioctadécylamide, notamment le méta-nitrobenzoctadécylamide.
21. Composition de carburant suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit additif pour carburant comprend deux ou plus de deux produits de réaction obtenus en faisant réagir un acide ou chlorure d'acide carboxylique choisi dans le groupe comprenant des acides carboxyliques aromatiques non substitués, des acides carboxyliques aliphatiques, des acides carboxyliques aromatiques à substituant nitro et leurs chlorures d'acides correspondants, et une amine choisie dans le groupe comprenant des amines aliphatiques, des amines cycloaliphatiques et des amines aromatiques.
22. Additif pour carburant contenant un alcool caractérisé en ce qu'il comprend le produit de réaction d'un acide ou chlorure d'acide carboxylique choisi dans le groupe comprenant les acides carboxyliques aromatiques non substitués, les acides carboxyliques aliphatiques, les acides carboxyliques aromatiques à substituant nitro et leurs chlorures d'acides correspondants et d'une amine choisie dans le groupe comprenant les amines aliphatiques, les amines cycloaliphatiques et les amines aromatiques.
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