FR2855527A1 - Compositions liquides dielectriques, a base d'huile de colza oleique modifiee, et dispositifs electriques les contenant, a titre de liquides isolants et caloporteurs - Google Patents

Abstract

Composition liquide diélectrique à base d'un mélange de triglycérides naturels et d'esters d'acides gras de 2-éthyl-1-hexanol lesdits acides gras provenant de l'huile végétale initiale, dans laquelle :(i) les acides gras présents dans l'ensemble des esters de glycérol (triglycérides) et des esters de 2-éthyl-1-hexanol du mélange comprennent, en masse par rapport à la masse totale d'acides gras dans les esters :- au moins 70%, d'acides gras monoinsaturés en C18, tels que, par exemple, l'acide oléique ;- entre 10 et 20% d'acides gras polyinsaturés, en C18, tels que l'acide linoléique et/ ou l'acide linolénique ;- moins de 10%, d'acides gras ayant une chaîne hydrocarbonée comportant un nombre d'atomes de carbone différents de 18 ; et(ii) les triglycérides présents dans le mélange correspondent à une masse de 25 à 80 %, par rapport à la masse totale du mélange ; les esters d'acides gras autres que les triglycérides présents dans ladite composition étant en général, en tout ou partie, des mono-esters de 2-éthyl-1-hexanol.

Description

La présente invention a trait à des compositions liquides diélectriques,

utiles notamment à titre de fluides isolants électriquement et caloporteurs dans des appareils électriques tels que des transformateurs, des condensateurs, des câbles, ou des disjoncteurs.

On utilise communément des compositions liquides diélectriques dans les dispositifs électriques, et en particulier dans les transformateurs. Ces liquides ont notamment pour but d'isoler entre eux les différents éléments conducteurs du dispositif, et de limiter l'échauffement du dispositif au cours de son fonctionnement, notamment de façon à pouvoir limiter au maximum 10 I'encombrement dudit dispositif et à accroître la durée de vie utile du dispositif.

Une grande partie des compositions liquides diélectriques actuellement connues sont des compositions comprenant essentiellement des hydrocarbures issus de coupes particulières de pétroles bruts. Ces 15 compositions à base de dérivés du pétrole possèdent en général une faible température d'allumage (et donc une inflammabilité importante) et ils sont en outre le plus souvent caractérisés par une faible biodégradabilité, sinon par une toxicité relativement élevée (les compositions diélectriques à base de dérivés du pétrole comportent en effet, le plus souvent, des molécules 20 aromatiques et/ou halogénées). Ces liquides se révèlent donc relativement insatisfaisants pour l'isolation de dispositifs électriques. En effet, notamment lorsqu'ils sont mis en oeuvre dans des dispositifs électriques de type transformateurs o des quantités importantes de chaleur peuvent être dégagées lors du fonctionnement, ces liquides présentent des risques 25 d'inflammabilité non négligeables. De plus, en cas de rupture de l'enveloppe du dispositif électrique les contenant, ces liquides à base de dérivés du pétrole sont susceptibles de causer des pollutions importantes (sols, cours d'eau, nappes phréatiques...). En cas d'incendie dû à l'inflammation de ces composés, une pollution de l'air peut également survenir.

En marge de ces liquides diélectriques à base de dérivés du pétrole, on 5 a donc développé d'autres compositions liquides moins toxiques telles que des huiles de silicone, par exemple. Ces compositions alternatives se révèlent certes plus performantes, mais elles ont un coût de revient beaucoup plus élevé, et elles ne sont donc utilisées, en pratique, que dans certains appareils électriques particuliers, à haute valeur ajoutée, tels que par exemple les 10 transformateurs de traction ou bien les appareils électriques installés dans des immeubles de hauteur importante et/ ou accueillant du public.

Par conséquent, pour remplacer les liquides diélectriques à base de dérivés du pétrole, on a cherché à utiliser des composés présentant des performances diélectriques intéressantes, qui soient non toxiques et 15 biodégradables, et dont la synthèse soit la moins onéreuse possible. Dans ce cadre, on a notamment proposé les huiles végétales naturelles à titre de candidats potentiels, dans la mesure o certaines d'entre elles présentent certaines propriétés d'isolation intéressantes.

Toutefois, il s'est avéré que les huiles végétales naturelles ne peuvent 20 être utilisées en tant que telles à titre de liquides diélectriques dans des dispositifs électriques tels que, par exemple, des transformateurs. En effet, elles présentent certains inconvénients, et notamment une viscosité élevée (en particulier à basse température) associée à un point d'écoulement élevé, et, en général, elles présentent en outre une tendance à l'oxydation (oxydabilité) 25 importante.

Pour améliorer les caractéristiques des huiles végétales, on a proposé (notamment dans les demandes internationales WO 97/22977, WO 97/49600, WO 98/31021 et WO 00/11682) de modifier ces huiles, par adjonction d'agents anti-oxydants, d'antigels, ou de composés abaissant la viscosité, tels 5 que des polymétacrylates, pour contrebalancer les défauts précités. Or, outre que ces additifs sont en général peu ou non biodégradables, voire toxiques, ils se révèlent le plus souvent dommageables pour les dispositifs électriques o ils sont introduits. Tel est en particulier le cas du polymétacrylate, réputé pour son acidité, qui peut de ce fait induire des phénomènes de corrosion non 0 négligeables dans des dispositifs électriques, et tout particulièrement dans des transformateurs électriques.

De façon plus marginale, des essais ont été réalisés pour modifier les triglycérides (esters de glycérol et d'acides gras) présents au sein des huiles végétales naturelles, notamment de façon à modifier les propriétés de ces 5 huiles végétales sans perdre leur caractère biodégradable. A ce sujet, différents essais ont été réalisés, visant à convertir ces esters de glycérol en des esters d'autres alcools, par exemple sous la forme d'esters de l'isobutanol.

Ces essais n'ont toutefois pas été pleinement concluants: en effet, les travaux effectués dans ce cadre n'ont notamment pas permis d'obtenir des 20 compositions possédant l'ensemble des propriétés physico-chimiques que doit présenter une composition destinée à une utilisation efficace et durable au sein d'un dispositif électrique. En particulier, les essais réalisés jusqu'a présent pour modifier les triglycérides des huiles végétales naturelles n'ont pas permis d'obtenir des compositions présentant l'ensemble des 25 caractéristiques requises pour une utilisation à titre de fluide diélectrique caloporteur dans un dispositif diélectrique. En particulier, il n'a jamais été décrit de compositions d'huiles végétales modifiées issues d'une transformation des triglycérides présents, qui présentent des propriétés adaptées à la fois en terme d'isolation électrique, de propriétés caloporteuses, de faible viscosité, de faible masse volumique et de stabilité vis-à-vis de l'oxydation, telles que requises par les normes internationales CEI 60296, CEI 60465, ou CEI 61099.

Or, de façon surprenante, les inventeurs ont maintenant découvert qu'en modifiant certaines huiles végétales naturelles spécifiques, en convertissant les triglycérides d'acides gras présents dans une fraction de ces huiles en esters d'un alcool particulier, à savoir le 2-éthyl-1hexanol, on 0 obtient des compositions liquides isolantes qui, sous réserve de contrôler la teneur finale en esters de 2-éthyl-1-hexanol, s'avèrent bien adaptées à titre de fluides diélectriques caloporteurs pour dispositifs électriques, notamment selon les critères des normes précitées. De façon inattendue, ces huiles modifiées obtenues après modification d'une fraction de cette huile par le 25 éthyl-1-hexanol possèdent des propriétés intéressantes, tout particulièrement en termes d'isolation électrique et de viscosité. Ainsi, les compositions obtenues par les inventeurs se sont notamment révélées posséder des tensions de claquage élevées et de faibles viscosités.

Dans ce cadre, les inventeurs ont plus spécifiquement mis en évidence 20 qu'en traitant certaines huiles végétales particulières, telles que des huiles de colza à haute teneur en acide oléique, avec du 2-éthyl-1hexanol de façon à convertir l'ensemble des triglycérides présents en esters d'acides gras de 2éthyl-1-hexanol, on obtient des compositions qui, une fois mélangées avec l'huile végétale de départ, dans des proportions adéquates, conduisent à 25 l'obtention de compositions diélectriques biodégradables présentant des propriétés supérieures aux compositions liquides diélectriques biodégradable actuellement connues. Dans la mesure o il n'implique qu'une modification d'une fraction de l'huile végétale naturelle entrant dans la composition finale, ce procédé s'avère particulièrement intéressant du point de vue économique.

Les travaux des inventeurs ont en outre permis d'établir que, de façon s plus générale, certains mélanges à base d'esters d'acides gras de 2-éthyl1hexanol spécifiques, à des concentrations précises, constituent des compositions liquides diélectriques, biodégradables, non toxiques, peu visqueuses, et faiblement oxydables, qui se révèlent particulièrement adaptées à une mise en oeuvre à titre de fluides isolants dans des dispositifs électriques 10 tels que des transformateurs.

Sur la base de ces découvertes, la présente invention a pour but de fournir des compositions liquides isolantes biodégradables, non toxiques, présentant des propriétés accrues par rapport aux compositions biodégradables actuellement connues. Dans ce cadre, l'invention se fixe en particulier pour but de fournir de telles compositions avec un coût de fabrication le moins élevé possible.

Plus précisément, selon un premier aspect, la présente invention a pour objet une composition liquide susceptible d'être utilisée comme composition diélectrique à base d'un mélange de triglycérides naturels et d'esters d'acides 20 gras de 2-éthyl-l-hexanol lesdits acides gras provenant de l'huile végétale initiale, et éventuellement d'esters d'alcools autres que ceux du 2-éthyl-1hexanol, dans laquelle: (i) les acides gras présents dans l'ensemble des esters de glycérol (triglycérides) et des esters de 2-éthyl-1-hexanol du mélange comprennent, en 25 masse par rapport à la masse totale d'acides gras dans les esters: au moins 70%, et de préférence entre 72 et 90%, d'acides gras monoinsaturés en C18, tels que, par exemple, l'acide oléique; - entre 10 et 20% d'acides gras polyinsaturés, ces acides gras polyinsaturés étant en général pour l'essentiel des acides gras polyinsaturés en C18, tels que l'acide linoléique et/ ou l'acide linolénique; - moins de 10%, et de préférence moins de 7%, d'acides gras ayant une chaîne hydrocarbonée comportant un nombre d'atomes de carbone différents de 18; et (ii) les triglycérides présents dans le mélange correspondent à une masse de 25 à 80 %, et de préférence comprise entre 40 et 75%, par rapport à la masse totale du mélange; les esters d'acides gras autres que les triglycérides présents dans ladite composition étant en général, en tout ou partie, des mono-esters de 2-éthyl-1-hexanol.

Au sens de la présente description, on entend par composition "à base d'un mélange d'esters d'acides gras", une composition constituée en tout ou partie par un mélange d'esters d'acides gras, à savoir un mélange d'esters d'acides carboxyliques saturés ou insaturés comprenant pour l'essentiel de 16 à 22 atomes de carbone. De préférence, une composition à base d'esters 20 d'acides gras selon l'invention est essentiellement (et le plus souvent exclusivement) constituée d'un mélange d'esters d'acides gras. Ainsi, selon un mode de réalisation préférentiel, une composition selon l'invention comprend au moins 99% en masse d'un mélange d'esters d'acides gras, éventuellement associé à des composés à l'état de traces, comme par exemple des acides gras 25 libres ou des alcools libres.

Toutefois, selon un mode de réalisation envisageable, une composition diélectrique selon l'invention peut comprendre à titre additionnel, d'autres éléments que des esters d'acides gras, et notamment des agents antioxydants usuels ou bien des agents communément utilisés pour abaisser le point 5 d'écoulement d'une huile. Le cas échéant, la composition selon l'invention est toutefois le plus souvent constituées d'esters d'acides gras pour au moins 80% en masse, avantageusement pour au moins 90 % en masse, et plus préférentiellement encore pour au moins 95 % en masse.

Le mélange d'esters d'acides gras présents dans une composition selon 10 l'invention est caractérisé par une composition spécifique en acides gras, telle que définie dans le point (i) ci-dessus, associée à une composition particulière en alcool, telle que définie dans le point (ii) précité. Le terme de "composition en acides gras" (ou "profil en acide gras") est utilisé dans l'ensemble de la présente description au sens o il est communément utilisé dans le domaine 15 de la caractérisation des huiles végétales, à savoir qu'une teneur "en un acide gras" donné dans un mélange d'esters d'acides gras est calculé, après conversion de tous les esters d'acides gras présents en esters méthanoliques,.

par le rapport massique de la quantité d'ester méthanolique dudit acide gras rapportée à la quantité totale des esters méthanoliques d'acides gras du 20 mélange.

De même, on peut définir une "teneur en triglycérides" d'un mélange d'esters d'acides gras, ladite "teneur en triglycérides" dans un mélange d'esters d'acides gras étant définie par le rapport massique de la quantité de triglycérides du mélange, rapportée à la masse totale du mélange d'esters 25 d'acides gras. Expérimentalement, le profil triglycérides d'une composition contenant un mélange d'esters d'acide gras peut être déterminée notamment par chromatographie en phase liquide (par exemple HPLC) puis en quantifiant les proportions en les triglycérides et en les différents esters d'acides gras séparés qui sont obtenus à l'issue de la chromatographie.

De façon caractéristique, dans une composition selon l'invention la 5 teneur en acides gras monoinsaturés en Ci8 est supérieure ou égale à 70% en masse, cette teneur étant le plus souvent comprise entre 72 et 90% en masse.

De préférence, cette teneur en acide gras monoinsaturés en CQs est au moins égale à 73% en masse, et avantageusement au moins égale à 76% en masse.

Par "acide gras monoinsaturé en C18", on entend, au sens de la présente 10 description, un acide carboxylique possédant 18 atomes de carbone et présentant une seule insaturation (liaison C=C) dans sa chaîne hydrocarbonée, cet acide carboxylique étant de préférence linéaire.

Avantageusement, les esters d'acides gras monoinsaturés en Ci8 présents dans une composition selon l'invention sont, en tout ou partie (et de préférence pour l'essentiel, à savoir pour au moins 95% en masse, et de préférence pour au moins 98% en masse), des esters de l'acide oléique, CH3-(CH2)7-CH=CH(CH2)7-COOH, o la double liaison est en position 9 et de configuration cis.

Par ailleurs, une composition isolante selon l'invention a, de façon caractéristique, une teneur en acides gras polyinsaturés comprise entre 10 et 20 20% en masse. Par "acide gras polyinsaturé", on désigne, au sens de la présente description, un acide carboxylique ayant plus d'une insaturation au sein de sa chaîne hydrocarbonée, cet acide ayant généralement de 16 à 22 atomes de carbone. En général, les acides gras polyinsaturés présents dans une composition selon l'invention sont pour l'essentiel des acides gras en C8, 25 et il s'agit avantageusement d'acide linoléique et/ou d'acide linolénique, éventuellement en association avec des traces d'autres acides gras polyinsaturés. De préférence, la teneur en acides gras polyinsaturés dans une composition selon l'invention inférieure ou égale à 18% en masse, et avantageusement de moins de 16% en masse. A ce sujet, sans vouloir être lié en aucune façon à une théorie particulière, les travaux des inventeurs semblent permettre d'avancer que la résistance à l'oxydation d'une 5 composition selon l'invention augmente lorsque la teneur en acides gras polyinsaturés diminue. Néanmoins, notamment pour conférer à la composition un point d'écoulement le plus bas possible, il s'avère en général avantageux que la teneur en acide gras polyinsaturés dans une composition selon l'invention soit au moins égale à 12% en masse, et avantageusement au 10 moins égale à 14% en masse. Ainsi, la teneur en en acide gras polyinsaturés est typiquement de l'ordre de 15% dans une composition selon l'invention.

La teneur d'une composition selon l'invention en les acides gras, autres que les acides gras monoinsaturés et polyinsaturés en C18, est en général inférieure à 10% en masse, de préférence inférieure à 7% en masse. En tout 15 état de cause, la teneur en acides gras ayant une chaîne hydrocarbonée comportant plus de 18 atomes de carbone en C18 est de façon caractéristique inférieure à 5%, et typiquement inférieure ou égale à 3% en masse. Selon un mode de réalisation intéressant, dans une composition selon l'invention, les acides gras autres que les acides gras monoinsaturés et polyinsaturés en C,8 20 sont constitués pour l'essentiel d'un mélange comprenant un ou plusieurs composés choisis parmi l'acide stéarique, d'acide palmitique, d'acide arachidique, l'acide eicosénoïque, l'acide béhénique, et l'acide érucique.

En général, dans une composition selon l'invention, les esters d'acides gras autres que des monoesters d'acides gras de 2-éthyl-1-hexanol sont des 25 triglycérides, à savoir des triesters d'acides gras de glycérol.

Néanmoins, selon un mode de réalisation envisageable, les esters d'acides gras autres que les triglycérides et les esters d'acides gras et-de 2éthyl-1-hexanol peuvent comprendre d'autres esters de monoalcool, tels que des esters d'alcool en C3 ou C5. Le cas échéant, on préfère que la teneur en 5 (triglycérides + esters d'acides gras de 2-éthyl-1-hexanol) de la composition de l'invention reste au moins égale à 80 % Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le mélange d'esters d'acides gras compris dans une composition selon l'invention est obtenu à partir d'une huile végétale H ayant une composition en acides gras 10 telle que définie pour la composition de l'invention, à savoir une teneur en acide gras monoinsaturé en Ci8 d'au moins 70% en masse par rapport à la masse totale des acides gras des esters de l'huile H, une teneur en acides gras polyinsaturés comprise entre 10 et 20% en masse, et une teneur en acides gras ayant un nombre d'atomes de carbone différent de 18 inférieure à 10% en 15 masse, ces teneurs ayant avantageusement les valeurs préférentielles précitées. Le mélange d'esters d'acides gras selon l'invention est alors obtenu en traitant une fraction de ladite huile végétale H, à savoir entre 20 % et 75 % en volume de l'huile H, avec du 2-éthyl-1-hexanol, de façon à convertir les triglycérides (triesters d'acides gras et du glycérol) initialement contenus dans 20 ladite fraction de l'huile végétale H en esters de 2-éthyl-1-hexanol.

Cette conversion des triglycérides en esters de 2-éthyl-1-hexanol est une opération de routine à la portée de l'homme du métier, qui peut notamment être réalisée par hydrolyse des triglycérides suivie d'une estérification par le 2-éthyl-1-hexanol. Selon une autre variante envisageable, 25 cette conversion peut également être réalisée par transesterification (réaction directe des triglycérides avec le 2-éthyl-1-hexanol ou tout autre alcool).

De préférence, le mélange d'esters d'acides gras présent dans une composition selon l'invention est avantageusement un mélange à raison de 25 à 80% en volume de l'huile végétale H et de 75 à 20% en volume de la même huile végétale H, dans laquelle les triglycérides ont été convertis en esters de 5 2-éthyl-1-hexanol. De préférence, le ratio volumique huile végétale H non modifiée/huile végétale H modifiée est compris entre 75: 25 et 40: 60 et de préférence entre 65: 35 et 50: 50.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, l'huile végétale H est une huile de colza dite "oléique", à savoir 10 une huile de colza ayant une teneur en acide oléique supérieure ou égale à 70%. Cette huile peut par exemple être l'huile NATREON obtenue à partir de graines d'une variété spécifique de Brassica Napus L. de la société Dow Agrosciences, ou bien l'huile obtenue à partir des graines de la variété dite CABRIOLET de Brassica Napus L., de la société Monsanto.

De façon particulièrement avantageuse, l'huile de colza oléique mise en ceuvre pour la préparation d'une composition selon l'invention a la composition suivante en acides gras (en pourcentage en masse): - acide oléique (C18:1): de 70 à 90 %, de-préférence de 72 à 85%, de préférence plus de 73%, - acide linoléique (C18:2): de 5,0 à 17%, de préférence au plus 10%, - acide linolénique (C18:3): de 2,0 à 9,0%, de préférence au plus 5%, étant entendu que la teneur totale en acide linoléique et acide linolénique ne dépasse pas 20% en masse, cette teneur totale en les deux acides étant de préférence inférieure ou égale à 18%, et avantageusement inférieur ou égale à 25 15%.

- acide palmitique (C16:0): de 3,0 à 5,0%, de préférence de 3,5 à 4,5%, acide stéarique (C18:0): de 1,0 à 2,5%, de préférence de 1,3 à 2,2%, acide arachidique (C20:0): de 0,1 à 0,8%, de préférence de 0,3 à 0,7%, acide eicosénoïque (C20:1): de 0,5 à 2,0%, de préférence de 0,9 à 1,5%, acide béhénique: moins de 1,5%, de préférence moins de 1,0%, et avantageusement moins de 0,8 %, - acide érucique moins de 0,3%, de préférence moins de 0,1%, - autres acides moins de 2,5%, avantageusement moins de 1%, et plus préférentiellement moins de 0,6%.

Ainsi qu'on l'a précédemment souligné, compte tenu de ses différentes caractéristiques, les compositions diélectriques selon l'invention peuvent être avantageusement utilisées à titre de compositions liquides isolantes électriquement et caloporteuses dans des dispositifs électriques tels que notamment des transformateurs, condensateurs, disjoncteurs, cables ou 15 moteurs. Cette utilisation spécifique des compositions diélectriques précitées constitue un autre objet particulier de la présente invention.

Au sens large, une composition liquide diélectrique utilisable dans des dispositifs électriques doit présenter une tension de claquage supérieure à 30 kV, de préférence supérieure à 45 kV et il est encore plus avantageux que cette 20 tension de claquage soit d'au moins 70 kV. Par le terme de "tension de claquage" d'une composition liquide, on entend, au sens de la présente description, la valeur maximale de tension alternative de fréquence industrielle (de l'ordre de 50 ou 60 Hz) que l'on peut appliquer entre deux électrodes séparées de 2,5 mm plongées dans ladite composition, sans que soit 25 observées de décharges entre les deux électrodes. A plus strictement parler, la "tension de claquage" désigne cette valeur maximale de tension telle que mesurée selon le protocole d'essai défini par la norme CEI 60156. Compte tenu de sa formulation particulière, une composition diélectrique selon l'invention possède en général une tension de claquage supérieure à 70 kV, 5 cette tension de claquage étant le plus souvent supérieure ou égale à 80kV, voire supérieure ou égale à 90kV. Ces propriétés d'isolation électrique particulièrement marquées font des compositions selon l'invention des formulations de choix notamment dans des dispositifs de type transformateurs.

De plus, outre cette tension de claquage élevée, la formulation particulière mise au point par les inventeurs présente de nombreuses propriétés avantageuses pour des applications dans le domaine de l'isolation de dispositifs électriques.

Ainsi, les compositions diélectriques selon l'invention présentent en 5 particulier des caractéristiques de viscosité adaptées à une mise en oeuvre pour l'isolation et le refroidissement de dispositifs électriques, notamment de type transformateurs. En particulier, elles présentent les caractéristiques de viscosité dynamique requises pour ce type d'application, telles que définies et mesurées selon la norme ISO 3104 (ou CEI 61868 pour les très basses 20 températures). Ainsi, une composition selon l'invention présente en général un viscosité dynamique (mesurée par l'écoulement capillaire de la composition de liquide sous son propre poids) inférieure à 30 mm2.s-1, et typiquement comprises entre 12 et 28 mm2.s-1, c'est-à-dire une viscosité moindre que celles des huiles de silicones. Les travaux des inventeurs 25 semblent permettre d'avancer que la viscosité d'une composition selon l'invention diminue avec la teneur en esters de 2-ethylhexanol. Ainsi, si on souhaite diminuer la viscosité pour certaines applications particulières, il sera avantageux d'utiliser des compositions o la teneur en esters de 2ethylhexanol est le plus élevé possible, sous réserve naturellement que cette teneur en esters de 2-ethylhexanol soit compatible avec les autres caractéristiques recherchées pour la composition.

Par ailleurs, les compositions diélectriques selon l'invention possèdent en général une masse volumique inférieure à celle de l'eau liquide, et en général à celle de la glace. Ainsi, cette masse volumique en est inférieure à 0,95 kg.dm-3, mesurées à 20 C selon la norme ISO 3675. Cette caractéristique 10 se révèle notamment avantageuse pour une utilisation dans des dispositifs de type transformateurs o des traces d'eau sont susceptibles de pouvoir pénétrer. Le cas échéant, l'eau, plus lourde que la composition liquide remplissant le transformateur migrera vers le fond du transformateur, limitant ainsi les risques de dégradation et de diminution du caractère isolant 15 de la composition.

En outre, une composition selon l'invention présente un point d'écoulement particulièrement avantageux, typiquement inférieur à -21 C. Le point d'écoulement est défini comme la température à laquelle une huile se fige. Cette température peut notamment être déterminée selon la norme ISO 20 3016. De façon générale, le point d'écoulement d'une composition selon l'invention a tendance à augmenter lorsque la teneur en acides gras polyinsaturés présents dans les esters augmente.

Enfin, une composition selon l'invention présente un point d'éclair élevé, qui tend à augmenter lorsque la teneur en esters du 2-ethylhexanol 25 diminue. Rappelons que le point d'éclair d'une composition est la température à partir de laquelle ladite composition devient inflammable à l'approche d'une flamme, mesurable notamment selon la norme ISO 2592 (méthode Cleveland en vase ouvert, ou COC). Le point d'éclair d'une composition selon l'invention est en général d'au moins 250 C, et elle peut dépasser 280 C, voir 300 C, notamment lorsque sa teneur en esters du 2s ethylhexanol est suffisamment faible. Ces points d'éclair particulièrement élevés sont équivalents à ceux des liquides diélectriques à haut tenue au feu les plus intéressants actuellement connus.

De plus, une composition selon l'invention possède le plus souvent une bonne conductivité thermique, généralement supérieure à 0,15 W.m1.K-1, c'est à dire supérieure à celle des liquides diélectriques actuellement connus. Cette conductivité thermique est mesurée par la quantité de chaleur s'écoulant par unité de temps, en régime permanent, sous l'effet d'un gradient thermique entre deux isothermes du liquide.

En plus de ces propriétés intéressantes pour des applications dans des 15 dispositifs électriques, les compositions selon l'invention possèdent des caractéristiques intéressantes de biodégradabilité. Ainsi, la biodégradabilité d'une composition selon l'invention, telle que mesurée selon la norme CEC L33-A-94, est telle qu'elles sont biodégradées à plus de 95% après 21 jours.

Compte tenu de ces différentes caractéristiques, une composition selon 20 l'invention s'avère particulièrement adaptée à titre de liquide diélectrique pour des dispositifs électriques. Les dispositifs électriques comprenant, à titre de composition isolante, une composition selon l'invention, en particulier les transformateurs électriques comprenant une telle composition, constituent un autre objet particulier de l'invention.

L'invention sera mieux comprise au vu des exemples illustratifs donnés ciaprès.

EXEMPLE

On a utilisé une huile de colza oléique H1 du commerce ayant la 5 composition suivante en acides gras (la notation Ca:b désigne un acidegras possédant a atomes de carbone et comportant b insaturation(s); les valeurs sont des pourcentages en masse par rapport à la masse totale d'acides gras présents dans les esters): - acide palmitique (C16:0): 3,6% - acide palmitoléique (C16:1): 0,3% - acide stéarique (C18 0): 2,1% acide oléique (C18:1): 75,4% - acide linoléique (C18:2): 12,8% - acide linolénique (C18:3): 2,4% - acide arachidique (C20:0) 0,7% - acide éicosénoïque (C20:1): 1,6% - acide béhénique (C22:0): 0,3% - acide érucique (C22:1): 0,1 % - autres: 0,7% On a transesterifié une fraction de cette huile de colza H1 par du 2éthyl-1-hexanol, de façon à transformer les triglycérides présents en esters du 2-ethyl-hexanol. Le glycérol a été éliminé du milieu obtenu. On a ainsi obtenu un mélange Hi' d'esters de 2ethylhexanol ayant la même composition en acide gras que l'huile de colza H1.

Pour obtenir des compositions diélectriques selon l'invention, on a mélangé l'huile H1 et le mélange d'esters HI' dans différentes proportions indiquées dans le tableau ci-dessous, qui fait également état de certaines propriétés des mélanges réalisés.

Tableau 1: compositions diélectriques selon l'invention Composition C1 C2 C3 Ratio volumique H1/Hl' 70/30 50/50 30/70 Viscosité à 40 C (mm2/s) (*) 24,4 17,9 13,2 Tension de claquage (kV) (**) 86,3 90,1 89,7 (*) à titre indicatif, la viscosité de H1 est de 38,7 mm2/s à 40 C et celle de HI' est de 8,3 mm2/s à 40 C (**) à titre indicatif, la tension de claquage de H1 est de 86,3 kV et celle de HI' de 92,8kV.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Composition liquide susceptible d'être utilisée comme composition diélectrique à base d'un mélange de triglycérides naturels et d'esters d'acides gras de 2-éthyl-1-hexanol lesdits acides gras provenant de 5 l'huile végétale initiale, et éventuellement d'esters d'alcools autres que ceux du 2-éthyl-1-hexanol, dans laquelle: (i) les acides gras présents dans l'ensemble des esters de glycérol (triglycérides) et des esters de 2-éthyl-1-hexanol du mélange comprennent, en masse par rapport à la masse totale d'acides gras dans les esters: - au moins 70%, et de préférence entre 72 et 90%, d'acides gras monoinsaturés en C18, tels que, par exemple, l'acide oléique; - entre 10 et 20% d'acides gras polyinsaturés, ces acides gras polyinsaturés étant en général pour l'essentiel des acides gras polyinsaturés en C18, tels que l'acide linoléique et/ou l'acide linolénique; - moins de 10%, et de préférence moins de 7%, d'acides gras ayant une chaîne hydrocarbonée comportant un nombre d'atomes de carbone différents de 18; et (ii) les triglycérides présents dans le mélange correspondent à une 20 masse de 25 à 80 %, et de préférence comprise entre 40 et 75%, par rapport à la masse totale du mélange; les esters d'acides gras autres que les triglycérides présents dans ladite composition étant en général, en tout ou partie, des mono-esters de 2-éthyl-1-hexanol.

2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les esters d'acides gras saturés en Ci8 présents dans ladite composition sont pour l'essentiel des esters de l'acide oléique.

3. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, 5 caractérisée en ce que le mélange d'esters d'acides gras compris dans ladite composition est un mélange de: - de 25 à 80 % en volume d'une huile végétale H ayant la composition en acides gras suivante, en masse par rapport à la masse totale des acides gras des esters de l'huile H: - au moins 70 % d'acides gras monoinsaturés en C18; - entre 10 et 20 % d'acides gras polyinsaturés; - moins de 5 % d'acides gras ayant plus de 18 atomes de carbone. et

- de 75 à 20 % en volume de ladite huile végétale H, dans 15 laquelle les triglycérides ont été convertis en esters de 2-éthyl-1hexanol.

4. Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que le ratio volumique huile végétale H non modifiée/huile végétale H modifiée est compris entre 75: 25 et 40: 60, notamment entre 35: 65 et 50: 50.

5. Composition selon la revendication 3 ou selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'huile végétale H est une huile de colza ayant une teneur en acide oléique supérieure ou égale à 70%.

6. Composition selon la revendication 5, dans laquelle ladite huile de colza oléique a la composition suivante: - acide oléique (C18:1): de 70 à 90 %, de préférence de 72 à 85%, de préférence plus de 73%, - acide linoléique (C18:2): de 5,0 à 17%, de préférence au plus 10%, - acide linolénique (C18:3): de 2,0 à 9,0%, de préférence au plus 5%, étant entendu que la teneur totale en acide linoléique et acide linolénique ne dépasse pas 20% en masse, cette teneur totale en les deux acides étant de préférence inférieure ou égale à 18%, et avantageusement inférieur ou égale à 15%.

- acide palmitique (C16:0): de 3,0 à 5,0%, de préférence de 3,5 à 4,5%, 10 - acide stéarique (C18:0): de 1,0 à 2,5%, de préférence de 1,3 à 2,2%, acide arachidique (C20:0): de 0,1 à 0,8%, de préférence de 0,3 à 0,7%, acide eicosénoïque (C20:1): de 0,5 à 2,0%, de préférence de 0,9 à 1,5%, acide béhénique: moins de 1,5%, de préférence moins de 1,0%, et avantageusement moins de 0,8%, - acide érucique moins de 0,3%, de préférence moins de 0,1%, - autres acides moins de 2,5%, avantageusement moins de 1%, et plus préférentiellement moins de 0,6%.

7. Utilisation d'une composition selon l'une quelconque des revendications précédentes à titre de liquide isolant électriquement et 20 caloporteur dans un dispositif électrique.

8. Dispositif électrique comprenant, à titre de liquide isolant électriquement et caloporteur, une composition selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit dispositif est un transformateur électrique.