FR3134813A1 - Composition lubrifiante aqueuse comprenant un ester de l’acide ascorbique - Google Patents

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Abstract

Composition lubrifiante aqueuse comprenant un ester de l’acide ascorbique La présente demande concerne une composition lubrifiante aqueuse, comprenant au moins :- de l’eau ;- au moins un polyalkylène glycol ;- au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ; - au moins un ester de l’acide ascorbique ; et - au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de ladite composition lubrifiante entre 8 et 15. Elle concerne également l’utilisation d’une telle composition lubrifiante aqueuse, pour la lubrification et/ou le refroidissement des pièces en mouvement dans un système mécanique ou à titre de fluide hydraulique. Elle concerne enfin l’utilisation d’au moins un ester de l’acide ascorbique, à titre d’additif pour améliorer les propriétés tribologiques, d’une composition lubrifiante aqueuse.

Description

Composition lubrifiante aqueuse comprenant un ester de l’acide ascorbique
La présente invention a trait au domaine des compositions lubrifiantes. Ces compositions lubrifiantes peuvent être mises en œuvre pour différentes applications, en particulier en tant que fluides hydrauliques, pour la lubrification et/ ou le refroidissement de divers systèmes mécaniques, tels que des roulements, des engrenages, des paliers ou des moteurs.
Plus particulièrement, la présente invention vise à proposer une nouvelle composition lubrifiante à base aqueuse.
Les compositions lubrifiantes, dites encore « lubrifiants », sont couramment mises en œuvre dans des systèmes mécaniques, pour réduire les frottements entre les pièces et ainsi les protéger contre l’usure. Outre les phénomènes d’usure, les frottements peuvent s’opposer au mouvement relatif des pièces en contact et induire des pertes d’énergie préjudiciables à un fonctionnement optimal du système mécanique.
Les lubrifiants sont mis en œuvre pour de multiples applications, par exemple pour le travail des métaux, notamment pour les opérations de déformation de métaux, pour les turbines à gaz ou à vapeur dans les domaines de l’aéronautique, du naval, du transport ferroviaire et de la production d’électricité, pour des systèmes de propulsion des véhicules à moteur, par exemple pour la lubrification des roulements, des engrenages, d’un moteur, etc.
Par exemple, dans le domaine des lubrifiants pour moteurs ou transmissions de véhicules à moteurs, la formulation de lubrifiants représente un enjeu important dans la mesure où ils permettent d’agir sur la consommation de carburant et, par conséquent, sur les émissions de dioxyde de carbone,vialeur impact sur les forces de frottements générées entres les différents organes des véhicules à moteur.
Quelle que soit l’application visée, les lubrifiants les plus répandus sont des lubrifiants à base d’hydrocarbures, classiquement composés d’une ou plusieurs huiles de base, auxquelles sont généralement associés des additifs dédiés à stimuler les performances lubrifiantes des huiles de base, comme par exemple des additifs modificateurs de frottement.
D’autre part, la friction entre les pièces en mouvement génère de la chaleur, et il peut être nécessaire d’assurer, conjointement à la lubrification, un refroidissement des systèmes mécaniques ou des pièces usinées. Ce refroidissement est typiquement assuré par un fluide de refroidissement, distinct du lubrifiant hydrocarboné, comme par exemple de l’air, un fluide aqueux, tel que l’eau ou encore par un mélange d’eau et d’un glycol.
De nos jours, le développement de nouveaux lubrifiants doit prendre en considération de nouvelles contraintes visant à s’affranchir de l’utilisation de solvants toxiques ou potentiellement toxiques, ou encore à réduire leur impact sur l’environnement et les émissions de dioxyde de carbone. A ce titre, les formulations à base d’eau présentent un intérêt croissant.
Si l’eau est excellent fluide de refroidissement, elle ne présente pas, en revanche, des propriétés tribologiques requises pour un lubrifiant, en particulier en termes de réduction du frottement et de protection des pièces contre l’usure.
Des compositions lubrifiantes à base d’eau, supplémentée par divers additifs, ont déjà été étudiées. D’une manière générale, ces lubrifiants aqueux sont ainsi constitués d’une fraction aqueuse et d’une fraction organique.
Par exemple, le document US 2012/0149616 propose un lubrifiant aqueux comprenant, outre de l’eau, des polyalkylène glycols hydrosolubles, des émulsifiants, des additifs antigels de type alkylène glycol ou glycérol, des additifs anticorrosion, des additifs anti-mousses et des additifs réducteurs de frottement.
On peut également citer le document EP 3 042 946 qui propose un fluide de travail des métaux, exempt d’huile et d’émulsifiant, comprenant un polymère de type cellulosique.
Toutefois, l’usage des composés organiques proposés jusqu’à présent pour les lubrifiants aqueux (polyalkylène glycols, tensioactifs organiques, biocomposants) ne permet pas d’accéder à des propriétés lubrifiantes suffisantes dans des conditions sévères (conditions de température et/ou pression élevée, contacts mécaniques sévères, cisaillement élevé…), dites encore conditions de lubrification en « régime limite » (définies par exemple dans leManuel des Techniques de l’ingénieur, Introduction à la tribologie, Partie 2.1, Jean Frêne et Hamid Zaïdi, date de publication 10 septembre 2011). Ces lubrifiants aqueux sont ainsi susceptibles de conduire à la formation de dépôts carbonés sur les pièces mécaniques lors de leur utilisation en régime limite.
L’usage de ces lubrifiants aqueux implique en conséquence des conditions de rodage et des matériaux ou une conception des pièces spécifiques, ce qui représente un frein à leur usage généralisé en remplacement des lubrifications conventionnels hydrocarbonés.
Il a également déjà été proposé de mettre en œuvre dans les formulations aqueuses des nanoparticules de lubrifiant solide (nanodiamant, MoS2, WS3, graphite, etc.) en suspension dans un fluide aqueux. Malheureusement, l’utilisation de ces particules solides n’est pas sans poser des problèmes de stabilité, de mise en œuvre du lubrifiant et de sécurité d’un point de vue toxicologie.
En conséquence, les lubrifiants aqueux proposés jusqu’à ce jour ne permettent pas de concurrencer les lubrifiants hydrocarbonés.
Ainsi, il demeure un besoin de pouvoir développer de nouveaux systèmes d’additivation permettant de conférer au fluide aqueux des performances de lubrification satisfaisantes, notamment dans des conditions sévères et, tout au moins, des performances équivalentes à celles obtenues avec les lubrifiants conventionnels hydrocarbonés.
Il a par exemple été proposé dans la demande WO 2021/1259851 une nouvelle formulation de lubrifiant à base d’eau, comprenant du glycérol et de l’hypéricine. On peut encore citer la demande WO 2021/259853 qui propose une composition lubrifiante aqueuse comprenant un polyalkylène glycol, un composé antigel et un composé phosphoré.
La présente invention vise précisément à proposer un nouveau lubrifiant aqueux, présentant des propriétés tribologiques particulièrement avantageuses, en particulier de bonnes propriétés de réduction des frottements et de résistance à l’usure, permettant sa mise en œuvre dans des applications imposant des contraintes de lubrification sévères, en particulier dans des conditions de pression et de contrainte de cisaillement élevées.
Plus particulièrement, la présente invention concerne, selon un premier de ses aspects, une composition lubrifiante aqueuse, comprenant au moins :
- de l’eau ;
- au moins un polyalkylène glycol ;
- au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ;
- au moins un ester de l’acide ascorbique ; et
- au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de ladite composition lubrifiante entre 8 et 15.
Par « composition aqueuse » au sens de la présente invention, on entend désigner une composition comprenant de l’eau à titre de fluide de base, autrement dit à titre de solvant majoritaire. En particulier, l’eau représente de préférence plus de 35 % massique de la masse totale de la composition lubrifiante.
Dans la suite du texte, on désignera par « composition lubrifiante aqueuse » ou « lubrifiant aqueux », une composition lubrifiante selon l’invention telle que définie précédemment.
L’acide ascorbique, ou vitamine C, est couramment utilisé dans l’industrie cosmétique ou agroalimentaire comme antioxydant. Il a également déjà été proposé comme agent anti-usure dans une composition aqueuse pour le tréfilage, par exemple dans le document JP 2009-051964. Par ailleurs, certains esters d’acide ascorbique ont déjà été proposés comme additifs antioxydants dans des huiles végétales (Lida A. Quinchiaet al., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 29, 12917-12924).
En revanche, à la connaissance des inventeurs, il n’a jamais été proposé de mettre en œuvre des esters de l’acide ascorbique dans des lubrifiants aqueux, et encore moins dans le but d’améliorer leurs performances tribologiques.
Contre toute attente, les inventeurs ont découvert qu’il est possible, en mettant en œuvre l’association spécifique d’au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, d’au moins un ester de l’acide ascorbique et d’au moins un polyalkylène glycol, d’accéder à une formulation aqueuse présentant d’excellentes propriétés tribologiques.
En particulier, comme illustré dans les exemples qui suivent, il est possible, en supplémentant une formulation aqueuse, contenant un mélange d’eau, d’au moins un polyalkylène glycol, d’au moins un additif régulateur de pH maintenant le pH de ladite formulation entre 8 et 15, et d’au moins un composé antigel de type glycol, par un ester de l’acide ascorbique, tel que le palmitate d’ascorbyle, d’accéder à un fluide lubrifiant présentant des propriétés tribologiques améliorées.
De manière avantageuse, un lubrifiant aqueux selon l’invention présente ainsi de bonnes performances en termes de réduction des frottements, en particulier dans des conditions de mise en œuvre sévères.
L’invention concerne ainsi l’utilisation d’au moins un ester de l’acide ascorbique à titre d’additif pour améliorer les propriétés tribologiques, en particulier en termes de réduction des frottements, d’une composition aqueuse comprenant par ailleurs au moins : de l’eau, au moins un polyalkylène glycol, au moins un composé antigel de type glycol et au moins un additif régulateur de pH maintenant le pH de ladite composition entre 8 et 15.
En particulier, les compositions lubrifiantes aqueuses formulées selon l’invention permettent une réduction de l’usure et des frottements telle qu’elles peuvent être considérées comme « super-lubrifiantes », à savoir que les phénomènes de friction peuvent être considérés comme insignifiants, voire nuls, et ce même dans des conditions de lubrification sévères. Ce phénomène de réduction extrême de l’usure et du frottement entre des pièces mécaniques en mouvement est connu sous le terme « superlubricity » en langue anglaise
Les bonnes propriétés tribologiques des compositions lubrifiantes aqueuses selon l’invention, même en condition de régime sévère de lubrification, autorisent ainsi leur usage généralisé. Elles s’avèrent ainsi adaptées à une mise en œuvre en tant que lubrifiants pour de multiples applications, notamment en tant que fluides hydrauliques ou pour la lubrification de divers systèmes mécaniques, en particulier dans des conditions de lubrification sévères. Elles peuvent ainsi être employées dans tous les systèmes et pour toutes applications, en substitution des lubrifiants conventionnellement mis en œuvre, notamment des lubrifiants hydrocarbonés. Des exemples d’application sont donnés dans la suite du texte.
L’invention concerne ainsi, selon un autre de ses aspects, l’utilisation d’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention, pour la lubrification et/ou le refroidissement des pièces en mouvement dans un système mécanique, par exemple pour la lubrification et/ou le refroidissement de systèmes de motorisation mobiles ou stationnaires, ou à titre de fluide hydraulique.
La présente demande concerne également l’utilisation d’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention, pour réduire les frottements entre les pièces en mouvement dans un système mécanique, ainsi que l’utilisation d’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention pour réduire l’usure des pièces dans un système mécanique.
A titre d’exemple, un lubrifiant aqueux selon l’invention peut être mis en œuvre pour réduire les frottements et/ou l’usure des pièces en mouvement dans un système de motorisation mobile ou stationnaire, par exemple au niveau de la partie transmission d’un système de propulsion de véhicule.
Un lubrifiant aqueux selon l’invention peut encore être mis en œuvre pour réduire les frottements et/ou l’usure des différents composants, notamment métalliques, dans un système hydraulique.
De manière avantageuse, une composition selon l’invention associe de bonnes propriétés de refroidissement liées à la présence de l’eau, et de bonnes propriétés tribologiques, en particulier de réduction des frottements et de résistance à l’usure. Ainsi, une composition aqueuse selon l’invention peut avantageusement assurer la double fonction de lubrification et de refroidissement.
Il est ainsi possible de tirer profit d’une composition aqueuse selon l’invention pour s’affranchir de la mise en œuvre de deux fluides distincts, d’un côté un fluide de refroidissement, de l’autre, un fluide lubrifiant.
Également, une composition selon l’invention présente l’avantage d’être aisée à formuler. De manière avantageuse, elle présente également de bonnes propriétés anticorrosion.
Enfin, les esters de l’acide ascorbique mis en œuvre dans une composition selon l’invention peuvent avantageusement être biosourcés. Par « biosourcé », on désigne tout composant d’origine végétale ou animale, de préférence végétale.
Une composition lubrifiante selon l’invention, formée majoritairement d’eau, et comprenant au moins un additif biosourcé, répond ainsi aux attentes en termes de réduction de l’usage de substances néfastes pour l’environnement, tout en accédant à des performances de lubrification équivalentes à celles des lubrifiants conventionnels à base huileuse.
Enfin, une composition lubrifiante aqueuse selon la présente invention présente avantageusement une très bonne capacité à solubiliser les différents composés qu’elle comprend, en particulier le ou lesdits composé(s) antigel, le ou lesdits ester(s) de l’acide ascorbique et le ou lesdits polyalkylène glycol(s).
D’autres caractéristiques, variantes et avantages d’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention ressortiront mieux à la lecture de la description et des exemples qui suivent, donnés à titre illustratif et non limitatif de l’invention.
Les expressions « compris entre … et … », « allant de … à … », « formé de … à … », et « variant de … à … », doivent se comprendre bornes incluses, sauf mention contraire.
Dans la description et les exemples, sauf indication contraire, les pourcentages sont des pourcentages pondéraux. Les pourcentages sont donc exprimés en masse par rapport à la masse totale de la composition.
 Description détaillée COMPOSITION AQUEUSE
Comme évoqué précédemment, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention, dit encore lubrifiant aqueux, est une formulation comprenant de l’eau à titre de solvant majoritaire.
Au sens de l’invention, par « solvant majoritaire » on entend signifier que l’eau est présente en plus grande quantité que tout autre solvant éventuellement présent dans la composition. De préférence, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins 20 % massique d’eau, en particulier d’eau déionisée, de préférence au moins 30 % massique, notamment entre 35 % et 90 % massique, plus préférentiellement entre 40 % et 75 % massique, par rapport à la masse totale de ladite composition.
Par son rôle de solvant, l’eau permet, au pH souhaité de ladite composition, de solubiliser le ou les polyalkylène glycol(s), le ou les composés antigel de type glycols et le ou les esters d’acide ascorbique, ainsi que tout additif optionnellement présent dans la composition, en particulier choisi parmi ceux détaillés dans la suite du texte.
De manière avantageuse, outre son rôle de solvant, l’eau permet d’accéder à une composition lubrifiante présentant de bonnes propriétés de refroidissement, et pouvant être mise en œuvre comme fluide de refroidissement des pièces en mouvement dans un système mécanique.
Selon un mode de réalisation particulier, l’eau mise en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention est une eau osmosée ou déminéralisée, plus préférentiellement une eau déionisée.
Par « eau osmosée » au sens de la présente invention, on entend désigner une eau ayant subi une purification, notamment par un procédé d’osmose inverse, afin de réduire la teneur en composés organiques et/ou minéraux, par exemple à une teneur inférieure à 5,0 % en poids, de préférence inférieure à 1,0 % en poids. Dans la suite du texte, les expressions « eau déminéralisée » ou encore « eau ultrapure » seront considérées comme équivalentes ou synonymes de l’expression « eau osmosée ». En particulier, l’eau osmosée peut être une « eau déionisée », autrement dit une eau ayant subi une purification afin de réduire la teneur en ions, tels que les ions Ca2+et HCO3 -généralement présents dans l’eau. De préférence une eau déionisée ne comprend pas d’ions.
La mise en œuvre d’une eau déionisée est donc particulièrement avantageuse dans le cadre de l’utilisation du lubrifiant aqueux selon l’invention pour des applications requérant un fluide conduisant peu, voire pas du tout, l’électricité, comme par exemple pour la mise en œuvre du lubrifiant aqueux pour la lubrification et le refroidissement de systèmes mécaniques comprenant un circuit électrique, par exemple des moteurs électriques ou hybrides, en particulier dans des véhicules électriques ou hybrides.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention se différencie donc des lubrifiants classiquement mis en œuvre dans les systèmes mécaniques, qui comprennent une proportion majoritaire d’une ou plusieurs huiles de base non solubles dans l’eau.
Par « huile non soluble dans l’eau », on entend notamment une huile qui ne se dissout substantiellement pas dans l’eau à température ambiante (à environ 25 °C). En particulier, une huile non soluble dans l’eau présente une solubilité dans l’eau inférieure à 0,2 g/L, à température ambiante.
Il s’agit notamment des huiles de bases lubrifiantes appartenant aux groupes I à V selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL) et leurs mélanges.
De préférence, une composition lubrifiante aqueuse selon la présente invention comprend moins de 5 % massique d’huile(s) non soluble(s) dans l’eau, de préférence moins de 2 % massique, plus préférentiellement moins de 1 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
Avantageusement, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention est totalement exempte d’huile non soluble dans l'eau.
POLYALKYLENE GLYCOL
Comme indiqué précédemment, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins un polyalkylène glycol.
Les polyalkylène glycols (notés « PAG ») sont choisis parmi les polyalkylène glycols solubles dans l’eau.
Par «soluble dans l’eau» on entend désigner un polyalkylène glycol ayant une solubilité dans l’eau d’au moins 10 g/L, de préférence d’au moins 500 g/L, dans l’eau à température ambiante (environ 25 °C).
Les polyalkylène glycols peuvent être plus particulièrement formés d’unités oxyde d’alkylène en C1-C4, de préférence en C1-C3, plus particulièrement en C2-C3.
Avantageusement, un polyalkylène glycol mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins 50 % massique, en particulier au moins 80 % massique, plus préférentiellement au moins 90 % massique d’unités oxyde de propylène et/ou oxyde d’éthylène. Il peut s’agir d’un copolymère, éventuellement statistique, oxyde d’éthylène / oxyde de propylène.
De préférence, un polyalkylène glycol mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention présente une masse moléculaire moyenne en poids (Mw) comprise entre 100 et 50 000 g.mol-1, de préférence entre 5 000 et 25 000 g.mol-1.
La masse moléculaire moyenne en poids peut être mesurée par chromatographie à perméation de gel (GPC).
De préférence, un polyalkylène glycol mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention présente une viscosité cinématique mesurée à 100 °C (KV100), selon la norme ASTM D445, comprise entre 100 et 25 000 mm²/s, en particulier entre 150 et 10 000 mm²/s.
De préférence, un polyalkylène glycol mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention présente une viscosité cinématique mesurée à 40 °C (KV40), selon la norme ASTM D445, comprise entre 500 et 100 000 mm²/s, plus particulièrement entre 1 000 et 95 000 mm²/s.
Le point éclair d’un polyalkylène glycol mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention est de préférence supérieur ou égale à 160 °C, en particulier supérieur ou égale à 220 °C. Le point éclair peut être mesuré par la norme ISO 2592 ou ASTM D92.
De préférence, un polyalkylène glycol mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention présente un indice de viscosité mesuré selon la norme ASTM D2270, compris entre 100 et 800, de préférence entre 250 et 550.
En particulier, le ou lesdits composés polyalkylène glycols peuvent être mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention en une teneur d’au moins 5,0 % massique, de préférence comprise entre 5,0 % et 50 % massique, plus préférentiellement entre 10 % et 40 % massique, en particulier entre 10 % et 20 % massique, par rapport à la masse totale la composition.
Il est entendu qu’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre un unique polyalkylène glycol ou un mélange de plusieurs polyalkylène glycols différents.
En particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre un mélange d’au moins deux polyalkylène glycols distincts, plus particulièrement d’au moins un polyalkylène glycol de faible masse moléculaire moyenne en poids et d’au moins un polyalkylène glycol de haute masse moléculaire moyenne en poids.
Il relève des compétences générales de l'Homme du métier d'ajuster la nature et la teneur en polyalkylène glycols de faible et haute masse moléculaire moyenne en poids du mélange de polyalkylène glycols, au regard notamment de la viscosité visée pour la composition lubrifiante finale.
L’association d’au moins un polyalkylène glycol de faible masse moléculaire moyenne en poids et d’au moins un polyalkylène glycol de haute masse moléculaire moyenne en poids est tout particulièrement avantageuse afin d’obtenir une bonne solubilisation des différents composés introduits dans la composition lubrifiante aqueuse.
COMPOSE ANTIGEL
Comme indiqué précédemment, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges.
Ces composés sont connus pour leur action antigel, autrement dit pour réduire la température de congélation de la composition.
Les glycols sont des diols dans lesquels les deux groupes hydroxyle sont portés par des atomes différents de carbone, de préférence par des atomes de carbone vicinaux.
De préférence, les glycols sont des alkylène glycols, en particulier ayant de 2 à 10 atomes de carbone, en particulier de 2 à 6 atomes de carbones. A titre d’exemples, peuvent être cités le monoéthylène glycol, le diéthylène glycol et le propylène glycol.
Le composé antigel peut encore être choisi parmi le glycérol, le diglycérol, le triglycérol et leurs mélanges.
De préférence le composé antigel mis en œuvre selon l’invention est choisi parmi le monoéthylène glycol, le diéthylène glycol, le propylène glycol, le glycérol et leurs mélanges. De préférence, le composé antigel est le diéthylène glycol.
En particulier, le ou lesdits composés antigel peuvent être mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention en une teneur d’au moins 5,0 % massique, de préférence comprise entre 5,0 % et 45 % massique, plus préférentiellement entre 10 % et 35 % massique, en particulier entre 20 % et 35 % massique, par rapport à la masse totale la composition.
ESTER DE L’ACIDE ASCORBIQUE
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins un ester de l’acide ascorbique.
Le ou lesdits esters de l’acide ascorbique sont avantageusement mis en œuvre sous une forme soluble ou émulsionnable dans l’eau, en particulier sous la forme de sels ioniques.
Il est entendu qu’une composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre un unique ester de l’acide ascorbique ou un mélange d’au moins deux esters de l’acide ascorbique distincts.
Au sens de l’invention, un ester de l’acide ascorbique s’entend d’un ester formé entre l’acide ascorbique et au moins un acide carboxylique.
Un ester de l’acide ascorbique comprend une ou plusieurs fonctions esters résultant de la réaction d’une ou plusieurs des fonctions hydroxyles de l’acide ascorbique et d’au moins une fonction carboxylique d’un acide carboxylique.
Un ester de l’acide ascorbique peut ainsi être un monoester ou un polyester, notamment un diester, un triester ou un tétraester de l’acide ascorbique.
En particulier, un ester de l’acide ascorbique peut être formé entre l’acide ascorbique et au moins un acide mono- ou poly-carboxylique, par exemple un acide monocarboxylique ou dicarboxylique.
Il peut s’agir de préférence d’un ester formé entre l’acide ascorbique et un ou plusieurs acides monocarboxyliques.
En particulier, un ester de l’acide ascorbique convenant à l’invention peut être un monoester, diester, triester ou tétraester formé entre l’acide ascorbique et un ou plusieurs acides monocarboxyliques.
Plus particulièrement, un ester de l’acide ascorbique peut être formé par réaction d’une ou plusieurs des fonctions hydroxyles de l’acide ascorbique avec une ou plusieurs fonctions acides carboxyliques portés par un ou des acides monocarboxyliques, identiques ou différentes.
Le ou lesdits acides monocarboxyliques, identiques ou différents, comprennent de préférence entre 1 et 24 atomes de carbone, de préférence entre 3 et 20 atomes de carbone, notamment entre 5 et 18 atomes de carbone, plus préférentiellement entre 8 et 18 atomes de carbone, par exemple entre 12 et 16 atomes de carbone.
Un ester de l’acide ascorbique convenant à la présente invention peut répondre plus particulièrement à la formule (I) suivante :
(I)
dans laquelle R1, R2, R3et R4sont choisis parmi un atome d’hydrogène ou un groupement
-C(O)-R,
avec R, identiques ou différents, représentant une chaine hydrocarbonée, linéaire ou ramifiée, saturée, mono- ou poly-insaturée, de préférence une chaîne hydrocarbonée linéaire et saturée, en C1-C2 4, de préférence en C2-C19, plus préférentiellement en C4-C1 7, notamment en C7-C17, par exemple en C1 1-C1 5 ; et
au moins l’un des groupes R1, R2, R3et R4représente un groupement -C(O)-R.
Selon un mode de réalisation particulier, un ester d’acide ascorbique convenant à l’invention est un monoester de l’acide ascorbique, formé entre l’acide ascorbique et un acide monocarboxylique.
De préférence, un ester de l’acide ascorbique mis en œuvre selon l’invention est obtenu à partir d’un acide monocarboxylique comprenant entre 2 et 24 atomes de carbone, de préférence entre 3 et 20 atomes de carbone, notamment entre 5 et 18 atomes de carbone, plus préférentiellement entre 8 et 18 atomes de carbone, par exemple entre 12 et 16 atomes de carbone.
Par « acide monocarboxylique », on entend désigner au sens de l’invention un composé formé d’une chaine hydrocarbonée, de type alkyle ou alcényle porteuse à l’une de ses extrémités d’une fonction acide carboxylique.
Par « acide monocarboxylique en Cxà Cy», on entend désigner au sens de l’invention un acide monocarboxylique dont la chaine hydrocarbonée de type alkyle ou alcényle comporte de x à y atomes de carbone.
Par « alkyle », on entend désigner un groupe aliphatique saturé, linéaire ou ramifié ; par exemple, un alkyle en Cxà Czreprésente une chaine hydrocarboné saturé de x à z atomes de carbone, linéaire ou ramifiée.
Par « alcényle » entend désigner un groupe aliphatique, linéaire ou ramifié, mono- ou polyinsaturé ; par exemple contenant une ou deux insaturations éthyléniques.
On qualifie de « linéaire » un acide carboxylique dont la chaîne alkyle ou alcényle est linéaire, par opposition à une chaîne ramifiée.
On qualifie de « saturé » un acide carboxylique dont la chaîne hydrocarbonée est une chaîne saturée de type alkyle, par opposition à une chaîne insaturée de type alcényle.
De préférence, un ester de l’acide ascorbique selon l’invention est obtenu à partir d’un acide monocarboxylique linéaire, de préférence saturé, en particulier comprenant de 2 à 24 atomes de carbone, en particulier de 3 à 20 atomes de carbones, notamment de 5 à 18 atomes de carbone, de préférence de 8 à 18 atomes de carbone, par exemple de 12 à 16 atomes de carbone.
Un monoester de l’acide ascorbique convenant à la présente invention peut répondre plus particulièrement à la formule (I’) suivante :
(I’)
dans laquelle R représente une chaine hydrocarbonée, linéaire ou ramifiée, saturée, mono- ou poly-insaturée, de préférence une chaîne hydrocarbonée linéaire et saturée, en C1-C2 3, de préférence en C2-C19, plus préférentiellement en C4-C1 7, notamment en C7-C17, par exemple en C1 1-C1 5.
Dans un mode de réalisation particulier, un ester de l’acide ascorbique selon l’invention est obtenu à partir de l’acide ascorbique et d’un acide monocarboxylique choisi parmi l’acide n-hexadécanoïque (également connu sous le nom d’acide cétylique ou encore d’acide palmitique), l’acide dodécanoïque (ou acide laurique), l’acide tétradécanoïque (ou acide myristique), l’acide octadécanoïque (ou acide stéarique), ou encore l’acide cis-octadéc-9-énoïque (acide oléique).
Avantageusement, un ester de l’acide ascorbique selon l’invention est le palmitate d’ascorbyle.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend, à titre d’ester(s) de l’acide ascorbique, au moins du palmitate d’ascorbyle.
Dans un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut mettre en œuvre un unique ester de l’acide ascorbique, en particulier du palmitate d’ascorbyle.
Le ou les esters de l’acide ascorbique mis en œuvre selon l’invention peuvent être disponibles dans le commerce ou préparés selon des méthodes de synthèse connues de l’homme du métier. Ces méthodes de synthèse mettent plus particulièrement en œuvre une réaction d’estérification entre au moins une fonction acide carboxylique d’un acide carboxylique et au moins une fonction hydroxyle de l’acide ascorbique.
Le ou les esters de l’acide ascorbique peuvent être avantageusement biosourcés, à savoir qu’ils peuvent être obtenus à partir de la biomasse, tels que des corps gras naturels hydrogénés, par exemple à partir d’huile de colza.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre entre 0,001 et 10% massique d’ester(s) de l’acide ascorbique, en particulier tel(s) que défini(s) ci-dessus, de préférence entre 0,01 et 5 % massique, plus préférentiellement entre 0,1 et 2 % massique, par exemple 0,1 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
ADDITIF REGULATEUR DE PH
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins un additif régulateur de pH, plus particulièrement un « tampon alcalin », permettant de maintenir le pH alcalin de la composition lubrifiante.
Le ou lesdits additifs régulateurs de pH permettent plus particulièrement de maintenir le pH de ladite composition lubrifiante entre 8 et 15.
Le ou lesdits régulateurs de pH, en assurant un maintien du pH de la composition lubrifiante aqueuse entre 8 et 15, permettent notamment de prévenir une corrosion des surfaces métalliques, mais également de favoriser la solubilisation des différents composés dans la composition lubrifiante, en particulier du ou des polyalkylène glycol(s), du ou des composé(s) antigel et du ou des ester(s) de l’acide ascorbique, en particulier tels que définis précédemment.
Avantageusement, le(s) additif(s) régulateur de pH permettent de maintenir le pH de la composition lubrifiante aqueuse entre 8,5 et 14, plus particulièrement entre 9 et 13, par exemple entre 9 et 12.
En particulier, le(s) additif(s) régulateur de pH sont choisis parmi les amines, plus particulièrement parmi les alcanolamines et les alcools aminés.
A titre d’additifs régulateur de pH peuvent être cités les alcanolamines, telle que la diméthyléthanolamine (DMEA), les éthanolamines, telles que la monoéthanolamine (MEA), la diéthanolamine (DEA), la triéthanolamine (TEA), les isopropanolamines, telles que la mono-isopropanolamine (MIPA), la diisopropanolamine (DIPA) et la triisopropanolamine (TIPA) ; la diglycolamine (DGA) ; les éthylène amines, telles que l’éthylène diamine (EDA), la diéthylène triamine (DETA), la triéthylène tétramine (TETA) et la tétraéthylène pentamine (TEPA) ; les cyclamines, tels que la cyclohexylamine ; le 2-amino-2-éthyle-1,3-propanediol ; le 2-amino-2-méthyle-1-propanol ; et leurs mélanges.
De préférence, le(s) additif(s) régulateur de pH sont choisis parmi les alcanolamines, en particulier les éthanolamines, et plus particulièrement parmi la diméthyléthanolamine (DMEA), la triéthanolamine (TEA) et leur mélange, plus particulièrement est la diméthyléthanolamine.
Il est entendu que la composition peut comprendre un ou plusieurs additifs régulateurs de pH permettant de maintenir le pH souhaité de la composition lubrifiante aqueuse.
Selon un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins une alcanolamine, en particulier la diméthyléthanolamine (DMEA) et/ou la triéthanolamine (TEA), à titre d’additif régulateur de pH.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut notamment comprendre de 0,1 % à 10 % massique d’additif(s) régulateur(s) de pH permettant de maintenir le pH de la composition entre 8 et 15, en particulier tels que définis précédemment, notamment choisis parmi les alcanolamines, de préférence de 0,5 % à 5 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut éventuellement comprendre, outre au moins un additif régulateur de pH permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini ci-dessus, un ou plusieurs additif(s) régulateur de pH distincts, dit « additif(s) régulateur de pH annexe(s) ».
Dans ce cas, il est entendu que la nature et la teneur en additif(s) régulateur de pH annexe(s) sont choisies de sorte à ne pas affecter le pH global de la composition lubrifiante aqueuse, maintenu de par la présence du ou desdits additifs régulateurs de pH tels que décrits précédemment entre 8 et 15.
Selon un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre au moins :
- au moins 35 % massique d’eau, en particulier d’eau déionisée ;
- de 5,0 % à 50 % massique d’au moins un polyalkylène glycol, en particulier tel que défini précédemment ;
- de 5,0 % à 35 % d’au moins un composé antigel, choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ; de préférence du diéthylène glycol ;
- de 0,001% à 10 % massique d’au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que décrit ci-dessus, notamment du palmitate d’ascorbyle ; et
- de 0,1 % à 10 % massique d’au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini précédemment, notamment choisi parmi les alcanolamines.
AUTRES ADDITIFS
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre en outre divers autres additifs.
Il est entendu que le ou lesdits additifs sont compatibles avec leur mise en œuvre en milieu aqueux. Avantageusement, les additifs sont mis en œuvre sous une forme soluble ou émulsionnable dans l’eau, par exemple sous la forme de sels ou de liquides ioniques.
Le ou lesdits additifs sont bien entendu choisis au regard de l’application visée pour le lubrifiant aqueux.
Bien entendu, l’homme du métier veillera à choisir les éventuels additifs et/ou leur quantité de telle manière que les propriétés avantageuses de la composition lubrifiante aqueuse selon l’invention, en particulier les propriétés tribologiques, notamment de réduction des frottement et protection des pièces contre l’usure, et de refroidissement, ne soient pas altérées par l’adjonction envisagée.
De tels additifs peuvent être plus particulièrement choisis parmi des agents anti-mousses, des biocides, des inhibiteurs de corrosion, des additifs anti-usure et/ou extrême-pression, des agents séquestrant, des agents passivant les métaux, des colorants, des dispersants, des agents émulsifiants, et leurs mélanges.
Avantageusement, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre un ou plusieurs additifs choisis parmi des agents anti-mousses, des inhibiteurs de corrosion, des agents passivant les métaux, des colorants, et leurs mélanges.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre plus particulièrement de 0,1 à 10 % massique d’additifs, en particulier de 1,0 à 8,0 % massique d’additifs, par rapport à la masse totale de la composition.
Inhibiteur de corrosion
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre au moins un agent inhibiteur de corrosion. Les inhibiteurs de corrosion permettent avantageusement de réduire voire d’empêcher la corrosion des pièces métalliques. La nature du ou desdits inhibiteurs de corrosion peut être choisie au regard du métal à protéger contre la corrosion, tel que l’aluminium, l’acier, l’acier galvanisé, les métaux jaunes, par exemple le cuivre ou le laiton.
Parmi les inhibiteurs de corrosion inorganiques peuvent être cités les nitrites, les sulfites, les silicates, les borates, les phosphates de sodium, potassium, calcium ou magnésium, les phosphates de métaux alcalins, les hydroxydes, les molybdates, les sulfates de zinc, de magnésium ou de nickel.
Parmi les inhibiteurs de corrosion organiques peuvent être cités les alcanolamines, telle que la triéthanolamine, les acides aliphatiques monocarboxyliques, en particulier ayant de 4 à 15 atomes de carbone, par exemple l’acide octanoïque, les acides aliphatiques dicarboxyliques ayant de 4 à 15 atomes de carbone, par exemple l’acide décane dioïque, l’acide undécane dioïque, l’acide dodécane dioïque ou leurs mélanges, les acides polycarboxyliques éventuellement neutralisés par la triéthanolamine, tel que l’acide 1,3,5-triazine-2,4,6-tri-(6-aminocaproïque), les acides alcanoylamidocarboxyliques, en particulier l’acide isononanoylamidocaproïque, et leurs mélanges. Les amides boratés, produits de la réaction d’amines ou d’amino-alcools avec de l’acide borique, peuvent également être utilisés.
De préférence, le ou les inhibiteur(s) de corrosion sont distincts du ou des additif(s) régulateur de pH permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, et définis précédemment.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut notamment comprendre de 0,1 % à 5 % massique d’inhibiteur(s) de corrosion, de préférence de 0,5 % à 4 % massique, plus préférentiellement de 1 % à 2,5 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
Dans un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins :
- de l’eau ;
- au moins un polyalkylène glycol ;
- au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ;
- au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que défini précédemment ;
- au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini précédemment, notamment choisi parmi les alcanolamines ; et
- au moins un inhibiteur de corrosion, en particulier au moins un inhibiteur de corrosion organique, plus particulièrement choisi parmi les acides aliphatiques monocarboxyliques.
Additif anti-usure/extrême-pression
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre au moins un additif anti-usure et/ou extrême-pression. Leur fonction est de réduire l’usure et le coefficient de friction, ou encore d’empêcher le contact métal-métal par formation d’un film protecteur adsorbé sur ces surfaces.
Il existe une grande variété d’additifs anti-usure, parmi lesquels peuvent être cités ceux choisis parmi les additifs phosphosoufrés comme les alkylthiophosphates métalliques ou leurs sels.
Des additifs n’apportant pas de phosphore peuvent également convenir, tels que, par exemple, les polysulfures, notamment les oléfines soufrées.
Selon un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins un additif extrême-pression choisi parmi les acides gras soufrés, et les dimercaptothiadiazoles, de préférence mis en œuvre sous leur forme neutralisée, émulsionnable ou soluble dans l’eau. Avantageusement, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins un additif extrême-pression de type acide gras soufré, de préférence sous une forme neutralisée, en particulier par des agents alcalinisant inorganiques ou alcanolamines.
Les acides gras soufrés peuvent comprendre de 8 à 22 atomes de carbone, de préférence de 12 à 18 atomes de carbone.
La quantité de soufre selon la norme ASTM D2622 apportée par le ou lesdits acides gras soufrés peut être comprise entre 5 % et 30 % massique, en particulier entre 10 % et 20 % massique.
De préférence, la quantité de soufre actif à 150°C selon la norme ASTM D 1662 apportée par le ou lesdits acides gras soufrés dans la composition lubrifiante aqueuse selon l’invention est supérieure ou égale à 2 % massique, en particulier compris entre 5 et 10 % massique, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante .
On entend par « soufre actif » au sens de la présente invention, le soufre qu’un composé chimique est capable de céder ou de libérer lorsqu’on place ce composé dans les conditions de la norme ASTM D1662. La norme ASTM D-1662 définit un taux de soufre actif d’un composé à une température donnée comme une différence exprimée en pourcentage pondéral de teneur en soufre avant et après réaction d’un échantillon de ce composés soufré avec une quantité donnée de cuivre pendant un temps fixe.
La quantité de soufre actif à 150°C (norme ASTM D1662) dans la composition lubrifiante aqueuse de l’invention peut influer sur ses performances en extrême-pression. Cette quantité de soufre actif à 150°C (ASTM D1662) dans la composition lubrifiante ne doit pas être trop basse, sinon on ne peut obtenir un comportement extrême-pression satisfaisant. Elle ne doit pas être trop élevée, pour éviter un risque de corrosion, notamment vis-à-vis des métaux et alliages métalliques, notamment vis-à-vis du cuivre.
Comme évoqué précédemment, le ou lesdits acides gras soufrés sont de préférence mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention sous leur forme neutralisée par un agent alcalinisant, tel que l’hydroxyde sodium, l’hydroxyde de potassium, ou une alcanolamine, telles que la monoéthanolamine, la triéthanolamine, la monoisopropanolamine, la diisopropanolamine et la triisopropanolamine.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre entre 0,01 % et 10 % massique d’additif(s) anti-usure et/ou extrême-pression, en particulier d’acide(s) gras soufré(s), tels que définis ci-dessus, de préférence entre 0,2% et 5% massique, par rapport à la masse totale de la composition.
Anti-mousse
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre au moins un additif anti-mousse. Les antimousses permettent d’empêcher le moussage du fluide lubrifiant.
Il peut s’agir par exemple d’un agent anti-mousse à base de polysiloxanes ou de polymères acrylates. De préférence, l’agent anti-mousse est choisi parmi les siloxanes tri-dimensionnelles.
Également, les agents anti-mousses peuvent être des polymères polaires tels que les polyméthylsiloxanes ou les polyacrylates.
En particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre de 0,001 % à 3,0 % massique d’additif(s) anti-mousse, de préférence de 0,005 % à 1,5 % massique, plus préférentiellement de 0,01 % à 1,0 % massique, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins :
- de l’eau ;
- au moins un polyalkylène glycol ;
- au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ;
- au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que défini précédemment ;
- au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini précédemment, notamment choisi parmi les alcanolamines ; et
- au moins un additif anti-mousse, en particulier choisi parmi les siloxanes tri-dimensionnelles.
Agents passivant les métaux
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre au moins un agent passivant les métaux. Les agents passivant les métaux permettent de protéger les pièces métalliques en favorisant la formation d’oxyde métallique à leur surface.
Les agents passivant les métaux peuvent être par exemple choisis parmi des dérivés du triazole, tels que le tétrahydrobenzotriazole (THBTZ), le tolyltryazole (TTZ), le benzotriazole (BTZ), les amines substituées par un groupe triazole, tels que la N,N-bis(2-éthylhexyl)-1,2,4-triazol-1-yl méthanamine, la N′-bis(2 éthylhexyl)-4-méthyl-1H-benzotriazol-1-méthyl-amine, la N,N-bis(heptyl)-ar-methyl-1H-benzotriazole-1-méthanamine, N,N-bis(nonyl)-ar-methyl-1H-benzotriazole-1-méthanamine, N,N-bis(décyl)-ar-méthyl-1H-benzotriazole-1-méthanamine, N,N-bis(undécyl)-ar-méthyl-1H-benzotriazole-1-méthanamine, N,N-bis(dodécyl)-ar-méthyl-1H-benzotriazole-1-méthanamine, N,N-bis(2-éthylhexyl)-ar-méthyl-1H-benzotriazole-1-méthanamine, les 1,2,4-triazoles, les benzimidazoles, les 2-alkyldithiobenzimidazoles, les 2-alkyldithiobenzothiazoles, les 2-(N, N-dialkyldithiocarbamoyl)benzothiazoles, les 2,5-bis(alkyldithio)-1,3,4-thiadiazoles, tels que le 2,5-bis(tert-octyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-nonyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-decyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-undecyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-dodecyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-tridecyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-tetradecyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-pentadecyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-hexadecyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-heptadecyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-octadecyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-nonadecyldithio)-1,3,4-thiadiazole, le 2,5-bis(tert-eicosyldithio)-1,3,4-thiadiazole, les 2,5-bis(N,N-dialkyldithiocarbamoyl)-1,3,4-thiadiazoles, les 2-alkyldithio-5-mercaptothiadiazoles, et leurs mélanges.
De préférence les agents passivant les métaux sont choisis parmi le tétrahydrobenzotriazole (THBTZ), le tolyltriazole (TTZ), le benzotriazole (BTZ), et leurs sels, pris seuls ou en mélanges.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut notamment comprendre de 0,01 % à 2,0 % massique d’agent(s) passivant les métaux, de préférence de 0,1 % à 1,0 % massique, plus préférentiellement de 0,2 % à 0,8 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
Dans un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins :
- de l’eau ;
- au moins un polyalkylène glycol ;
- au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ;
- au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que défini précédemment ;
- au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini précédemment, notamment choisi parmi les alcanolamines ; et
- au moins un agent passivant les métaux, en particulier choisi parmi les dérivés du triazole, plus particulièrement choisi parmi le tétrahydrobenzotriazole, le tolyltriazole, le benzotriazole, et leurs sels, pris seuls ou en mélanges.
Colorants
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre un ou plusieurs colorants. Les colorants peuvent être naturels ou synthétiques, généralement organiques.
Les colorants pouvant être mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse peuvent être plus particulièrement choisis parmi des colorants hydrosolubles naturels ou synthétiques, par exemple les colorants FDC Red 4, DC Red 6, DC Red 22, DC Red 28, DC Red 30, DC Red 33, DC Orange 4, DC Yellow 5, DC Yellow 6, DC Yellow 8, FDC Green 3, DC Green 5, FDC Blue 1, la bétanine (betterave), le carmin, une chlorophylline, le bleu de méthylène, les anthocyanes (enocianine, carotte noire et hibiscus), les xanthènes, le caramel et la riboflavine.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre entre 0,01 % et 2,0 % massique de colorant(s), de préférence entre 0,01 % et 1,5 % massique, plus préférentiellement entre 0,02 % et 1,0 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
Dans un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins :
- de l’eau ;
- au moins un polyalkylène glycol ;
- au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ;
- au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que défini précédemment ;
- au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini précédemment, notamment choisi parmi les alcanolamines ; et
- au moins un colorant, en particulier choisi parmi les xanthènes.
Agents émulsifiants
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre un ou plusieurs agents émulsifiants, également appelés émulgateurs. Leur fonction est de générer des émulsions stables dans l’eau.
Les agents émulsifiants peuvent être plus particulièrement non ioniques, comme par exemple des alcools gras éthoxylés, des acides gras éthoxylés, des amides gras éthoxylés ; anioniques, par exemple des savons de KOH, de NaOH ; des sulfonates ; cationiques, tels que des composés ammonium quaternaire ; ou encore des esters d’acide carboxylique solubles ou émulsionnables dans l’eau.
En particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre de 0,01 % à 10 % massique d’agent(s) émulsifiant, de préférence de 0,1 % à 5,0 % massique, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Agents séquestrant
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre au moins un agent séquestrant. Les agents séquestrant, encore appelés agents chélatant, permettent de limiter l’incrustation d’ion métalliques dans la composition.
A titre d’exemples d’agents séquestrant, on peut citer ceux dérivés d’acides phosphoniques et des phosphonates, tels que l’acide diéthylènetriaminepentaméthyle phosphonique (DTPMPA), l’acide amino tri(méthylène phosphonique) (ATMP), l’acide hydroxyéthane-diphosphonique (HEDP), le 1,1-diphosphonate de 1-hydroxyléthylidène, l’acide de 2-hydroxyéthylamine di(méthylène phosphonique) (HEAMBP), l’acide diéthylène triamino penta(méthylène phosphonique) (DTMP), les acides organiques multifonctionnels et les acide hydroxylés, tels que l’acide éthylène diamine tétra-acétique (EDTA), l’acide pteroyl-L-glutamique (PGLU), les polyacides organiques, tels que l’acide maléique et l’acide polyaspartique, les polysaccharides et les carbohydrates, tels que l’inuline, la carboxyméthylinuline et le carboxyméthylchitosane.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre de 0,001% à 2,0 % massique d’agent(s) séquestrant, de préférence de 0,01 % à 1,0 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
Biocides et fongicides
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre au moins un agent biocide et/ou fongicide. Les biocides et fongicides peuvent être utilisés pour améliorer la stabilité biologique de la composition en limitant la prolifération des bactéries, champignons et levures dans le fluide lubrifiant.
De tels biocides peuvent être choisis parmi les parabènes, les aldéhydes, les composés acétylacétone réactifs, les isothiazolinones, les composés phénoliques, les sels d’acides, les composés halogénés, les ammoniums quaternaires, certains alcools et leurs mélanges.
De préférence, les biocides peuvent être choisis parmi les benzisothiazolinones (BIT) éventuellement substituées, telle que la N-butyl-1,2-benzisothiazolin-3-one, les méthylisothiazolinones (MIT), les mélanges de méthylisothiazolinone et de chlorométhylisothiazolinone (MIT/CMIT), l’orthophényl-phénol (OPP) ou son sel de sodium, le 3-iodo-2-propynylbutylcarbamate (IPBC), le chloro-crésol et la N,N-méthylène-bis-morpholine (MBM) ; l’acide sorbique ; de préférence parmi l’orthophényl-phénol (OPP) ou son sel sodium, le 3-iodo-2-propynylbutylcarbamate, le chloro-cresol, les benzisothiazolinones et la N,N-méthylène-isomorpholine.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut notamment comprendre entre 0,01 % et 10 % massique de biocide(s) et/ou fongicide(s), de préférence entre 0,5 % et 5,0 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
Selon un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins :
- de l’eau, en particulier de l’eau déionisée ;
- au moins un polyalkylène glycol, en particulier tel que défini précédemment ;
- au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ; de préférence du diéthylène glycol ;
- au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que décrit ci-dessus, notamment du palmitate d’ascorbyle ;
- au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini précédemment, notamment choisi parmi les alcanolamines ; et
- un ou plusieurs autres additifs choisis parmi des agents anti-mousses, des inhibiteurs de corrosion, des agents passivant les métaux, des colorants, en particulier tels que définis ci-dessus.
En particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre :
- au moins 35 % massique d’eau, en particulier d’eau déionisée ;
- de 5,0 % à 50 % massique d’au moins un polyalkylène glycol, en particulier tel que défini précédemment ;
- de 5,0 % à 35 % d’au moins un composé antigel, choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ; de préférence du diéthylène glycol ;
- de 0,001% à 10 % massique d’au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que décrit ci-dessus, notamment du palmitate d’ascorbyle ;
- de 0,1 % à 10 % massique d’au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini précédemment, notamment choisi parmi les alcanolamines ; et
- éventuellement de 0,1 % à 10 % massique d’un ou plusieurs autres additifs choisis parmi des agents anti-mousses, des inhibiteurs de corrosion, des agents passivant les métaux, des colorants, en particulier tels que définis ci-dessus.
Plus particulièrement, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut consister en :
- de 5,0 % à 50 % massique d’au moins un polyalkylène glycol, en particulier tel que défini précédemment ;
- de 5,0 % à 35 % d’au moins un composé antigel, choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ; de préférence du diéthylène glycol ;
- de 0,01% à 5 % massique d’au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que décrit ci-dessus, notamment du palmitate d’ascorbyle ;
- de 0,1 % à 10 % massique d’au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini précédemment, notamment choisi parmi les alcanolamines ; et
- éventuellement de 0,1 % à 10 % massique d’un ou plusieurs autres additifs choisis parmi des agents anti-mousses, des inhibiteurs de corrosion, des agents passivant les métaux, des colorants, en particulier tels que définis ci-dessus,
les teneurs étant exprimées par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante,
le reste étant constitué d’eau, en particulier d’eau déionisée.
Il est entendu que les différents modes de réalisation particuliers décrits précédemment peuvent être combinés, dans la mesure du possible, pour définir d’autres modes de réalisation particuliers.
En particulier, chacun des additifs spécifiquement décrits ci-dessus peut être introduit seul, ou en combinaison avec au moins un autre des additifs spécifiquement décrits, ce qui définit différentes variantes de réalisation d’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention.
Autrement dit, des modes de réalisation particuliers de l’invention sont définis par une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention, comprenant au moins de l’eau, un ou plusieurs polyalkylène glycol(s) ; un ou plusieurs composés antigels, un ou plusieurs esters de l’acide ascorbique, en particulier tels que définis précédemment, un ou plusieurs additifs régulateurs de pH en particulier tels que définis précédemment ; de préférence dans les proportions indiquées ci-dessus, et comprenant en outre un ou plusieurs des autres additifs détaillés spécifiquement dans le texte.
De manière avantageuse, une composition lubrifiante selon l’invention présente une viscosité cinématique, mesurée à 40 °C (KV40), selon la norme ASTM D445 (ISO 3104) comprise entre 10 et 1000 mm2/s, en particulier entre 20 et 300 mm2/s et plus particulièrement entre 25 et 80 mm2/s.
La viscosité cinématique, mesurée à 100 °C (KV100), selon la norme ASTM D445 (ISO 3104), d’une composition lubrifiante selon l’invention peut être avantageusement comprise entre 3 et 50 mm2/s, en particulier entre 4 et 25 mm2/s et plus particulièrement entre 5 et 10 mm2/s.
De manière avantageuse, une composition lubrifiante selon l’invention présente une viscosité cinématique, mesurée à -10 °C (KV-10), selon la norme ASTM D445 (ISO 3104) comprise entre 200 et 600 mm2/s, en particulier entre 250 et 500 mm2/s et plus particulièrement entre 275 et 400 mm2/s.
APPLICATION
Comme mentionné précédemment, une composition lubrifiante aqueuse formulée selon l’invention, en particulier telle que décrite précédemment, présente d’excellentes propriétés tribologiques, notamment en termes de réduction des frottements et de résistance à l’usure, ce qui la rend particulièrement bien adaptée à une mise en œuvre comme fluide lubrifiant.
Les compositions lubrifiantes aqueuses peuvent trouver diverses applications. D’une manière générale, elles peuvent être mises en œuvre comme fluide lubrifiant pour les systèmes et les applications, en substitution des lubrifiants conventionnels hydrocarbonés.
L’invention n’est ainsi pas limitée à une application particulière des lubrifiants aqueux selon l’invention, le développement qui suit étant donné uniquement à titre illustratif et non limitatif.
Les pièces mécaniques lubrifiées à l’aide d’une composition lubrifiante selon l’invention peuvent être en tout matériau conventionnellement utilisé dans les domaines concernés, en particulier en métal, tel que l’acier, l’acier galvanisé, l’acier inoxydable, les métaux jaunes, mais également en céramique ou en matériau polymère.
Il est entendu que la surface de ces différents matériaux peut être revêtue, par exemple par un revêtement DLC (pour « Diamon Like Carbon » en langue anglaise).
A titre d’illustration d’application envisageable, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut être destinée à lubrifier les pièces en mouvement dans un système mécanique, et plus particulièrement destinée à lubrifier un système de motorisation mobile ou stationnaire.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut ainsi être mise en œuvre pour la lubrification et/ou le refroidissement d’engrenages, de roulements, de paliers, tels que des paliers à roulement ou à glissement ou encore de moteurs.
Par « système de motorisation » au sens de la présente invention, on entend désigner un système comprenant toutes les pièces mécaniques nécessaires à l’application mobile ou stationnaire visée et incluant au moins un moteur. Il peut s’agir d’un système de motorisation à combustion, à gaz, notamment à hydrogène, à ammoniaque, électrique ou hybride, suivant la nature du ou des moteurs inclus dans le système de motorisation : moteur à combustion, à gaz, notamment à hydrogène, à ammoniaque et/ou électrique.
Un système de motorisation « stationnaire » au sens de l’invention est un système de motorisation incluant un moteur stationnaire. Il peut trouver par exemple des applications dans des dispositifs de production d’énergie électrique. Il peut s’agir en particulier d’un système de motorisation à gaz, en particulier d’un moteur à gaz stationnaire.
Un système de motorisation « mobile » est plus particulièrement un système de motorisation mis en œuvre dans des véhicules, incluant les véhicules légers, les véhicules poids-lourds, les machines mobiles dites « off road », ou encore les véhicules marins.
Un système de motorisation mobile peut être ainsi un système de propulsion d’un véhicule, en particulier d’un véhicule électrique ou hybride.
Par « système de propulsion » au sens de la présente invention, on entend désigner un système comprenant les pièces mécaniques nécessaires à la propulsion d’un véhicule. Le système de propulsion englobe plus particulièrement un moteur, par exemple un moteur électrique comprenant l’ensemble rotor-stator de l’électronique de puissance (dédié à la régulation de la vitesse), une transmission et éventuellement une batterie. La batterie est elle-même généralement constituée d’un ensemble d’accumulateurs électriques, appelés cellules.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention permet avantageusement d’agir efficacement sur la consommation de carburantviason impact sur les forces de frottements générées entre les différents organes de véhicules à moteur. En particulier, une composition lubrifiante aqueuse s’avère tout particulièrement avantageuse pour réduire les frottements dans les boîtes de vitesses, dans les différentiels de ponts et/ou dans la culasse.
En réduisant ainsi les frottements entre les pièces en mouvement au niveau du système de propulsion du véhicule, une composition lubrifiante selon l’invention permet non seulement de réduire l’usure, mais aussi de limiter les déperditions d’énergie responsables d’une surconsommation de carburant.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention présente ainsi avantageusement de bonnes propriétés en termes de réduction de la consommation de carburant des véhicules à moteur, dites encore propriétés de « Fuel Eco » et, de fait, participe à la réduction des émissions de CO2.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut trouver une application intéressante pour la lubrification et/ou le refroidissement d’un système de propulsion de véhicule électrique ou hybride, et plus particulièrement du moteur, de l’électronique de puissance, de la transmission et/ou de la batterie.
Une composition aqueuse selon l’invention peut être mise en œuvre à la fois comme fluide de refroidissement et comme lubrifiant, par exemple dans un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride. De manière avantageuse, une composition selon l’invention permet d’accéder conjointement à de bonnes propriétés en termes de refroidissement et de lubrification des pièces du système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride, tel qu’un moteur électrique d’un véhicule électrique ou hybride. Elle s’avère notamment efficace pour refroidir l’électronique de puissance et/ou le rotor et/ou le stator d’un moteur électrique. Elle assure également la lubrification des roulements situés entre le rotor et le stator d’un moteur électrique d’un véhicule électrique ou hybride.
Également, une composition selon l’invention permet avantageusement de refroidir efficacement la batterie présente dans un véhicule électrique ou hybride.
Ainsi, de manière avantageuse, il est par exemple possible, en mettant en œuvre, une unique composition selon l’invention, d’assurer à la fois le refroidissement de la batterie et la lubrification de la transmission, en particulier le réducteur, dans un véhicule électrique ou hybride .
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut être mise en œuvre à titre de lubrifiant de rodage, par exemple pour le rodage des systèmes de motorisation mobiles ou stationnaires.
En effet, les systèmes mécaniques neufs ou remis à neuf peuvent nécessiter, lors des premiers démarrages, une lubrification appropriée afin d’éviter de premiers dommages en surface des pièces jusqu’à ce que le système mécanique atteigne son fonctionnement optimal.
Comme évoqué précédemment, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut trouver également des applications en tant que fluide hydraulique, en particulier dans des actionneurs hydrauliques (cylindres/moteurs) ou des assemblages de machines sur demande. En particulier, les fluides hydrauliques sont soumis à des contraintes mécaniques constantes et de cisaillement élevé du fait de leur passage contant dans une pompe afin de maintenir une pression appropriée dans le système hydraulique.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention permet avantageusement de réduire les forces de frottement et l’usure dans des conditions de mises en œuvre sévères, telles que celles rencontrées dans des systèmes hydrauliques.
Ainsi, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut être utilisée pour la lubrification des différentes pièces en mouvement dans un système hydraulique. Elle peut en outre assurer le transfert thermique entre les différents organes d’un système hydraulique.
L’ensemble des applications détaillées ci-dessus permettent d’illustrer certaines mises en œuvre avantageuses d’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention.
Selon l’invention, les caractéristiques particulières, avantageuses ou préférées de la composition selon l’invention, permettent de définir des utilisations selon l’invention qui sont également particulières, avantageuses ou préférées.
L’invention va maintenant être décrite au moyen des exemples suivants, donnés à titre illustratif et non limitatif de l’invention.
Evaluation des propriétés tribologiques
Les propriété tribologies peuvent être évaluées par un test sur tribomètre rotatif bille-disque (appelé également bille-plan) de type Tribomètre linéaire alternatif (ou « Linear reciprocating tribometer » en langue anglaise). Ce test permet notamment d’évaluer les performances de lubrifiants en termes de frottements en régime mixte/limite selon les conditions de charge, de pression ou de vitesse appliquées.
Le coefficient de friction des compositions lubrifiantes testées est déterminé à 25 °C et 40 °C en mettant en œuvre une bille en acier trempé d’environ 2 cm de diamètre, par exemple de 1,905 cm de diamètre, sur un plan en acier trempé.
Le tribomètre peut être un dispositif du Laboratoire de Tribologie Dynamique des Systèmes (LTDS). Ce dispositif permet de mettre en mouvement relatif une bille d'acier et un plan en acier afin de déterminer les coefficients de friction/frottement pour une composition lubrifiante donnée, tout en faisant varier diverses propriétés comme la vitesse, la charge, et la température. Le plan en acier trempé est de référence AISI 52100 avec une finition miroir et la bille est également de référence AISI 52100 réalisée en acier trempé.
La charge appliquée est respectivement de 7,5 et 35 N et la vitesse de rotation varie de 5 mm/s à 2 500 mm/s. Le coefficient de frottement est en particulier déterminé à une vitesse de rotation de 10 mm/s.
Approximativement 50 ml de composition lubrifiante testée ont été introduits dans le dispositif. La bille est engagée face contre plan, ladite bille et ledit plan étant actionnés indépendamment de sorte à créer un contact mixte roulement/glissement.
Le coefficient de friction est mesuré et enregistré par l’intermédiaire d’un capteur de force.
Essais de solubilisation
La solubilisation de l’ensemble des ingrédients dans la composition lubrifiante est évaluée visuellement en fin de formulation. On considère que la solubilisation est satisfaisante si la composition est transparente. Au contraire, on considère que la solubilisation est insuffisante si la composition présente un trouble ou une précipitation.
Mesure du pH
Le pH des compositions est mesuré en fin de formulation à l’aide d’un pHmètre.
EXEMPLE 1 Préparation des compositions lubrifiantes
Une composition lubrifiante aqueuse de référence, ne comprenant pas d’ester de l’acide ascorbique, a été formulée par simple mélange à température ambiante, des composants suivants, dans les pourcentages massiques indiqués dans le tableau 1 suivant. Les pourcentages sont donc exprimés en masse par rapport à la masse totale de la composition.
Le régulateur de pH est une alcanolamine telle que la diméthyléthanolamine, et permet de maintenir le pH de la composition entre 8 et 15.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention (I1) est formulée par ajout, à température ambiante, de palmitate d’ascorbyle dans la composition de référence, dans les proportions massiques détaillées dans le tableau 2 ci-dessous.
Deux autres compositions lubrifiantes aqueuses selon l’invention (I2etI3) sont formulées selon le protocole suivant.
Le polyalkylène glycol et le diéthylène glycol sont ajoutés dans l’eau déionisée dans les proportions suivantes : Eau déionisée 3/7, diéthylène glycol 3/7 et polyalkylène glycol 1/7. La solution est agitée pendant 15 minutes à une température d’environ 60 °C en présence d’un agitateur magnétique.
L’ester de l’acide ascorbique est ensuite ajouté.
Enfin, l’additif régulateur de pH (triéthanolamine (TEA) ou diméthyléthanolamine (DMEA)) est ajouté dans la formulation.
Les proportions massiques des compositionsI2etI3sont détaillées dans le tableau 3 ci-dessous.
EXEMPLE 2 Caractérisation des compositions
Le coefficient de friction est déterminé pour la composition de référence et la composition (I1) selon l’invention, à deux températures différentes, à savoir 25 °C et 40 °C. Les mesures aux deux températures donnent les mêmes résultats. Ces derniers sont rassemblés dans le tableau 4 suivant.
Il ressort de ces exemples que la composition conforme à l’invention (I1) présente un coefficient de frottement significativement réduit comparativement à la composition de référence, ne mettant pas en œuvre d’ester de l’acide ascorbique.
Par conséquent, les compositions lubrifiantes aqueuses selon l’invention présentent des performances en termes de réduction des frottements tout particulièrement avantageuses, en particulier dans des conditions de lubrification sévères.
Les compositions selon l’invention (I2etI3) sont transparentes, traduisant une bonne solubilisation des différents ingrédients qu’elles contiennent.
Par conséquent, les compositions lubrifiantes aqueuses selon l’invention présentent une très bonne aptitude à solubiliser des différents composés qu’elles comprennent, en particulier du ou des composé(s) antigel, du ou des ester(s) de l’acide ascorbique et du ou des polyalkylène glycol(s).

Claims (17)

  1. Composition lubrifiante aqueuse comprenant au moins :
    - de l’eau ;
    - au moins un polyalkylène glycol ;
    - au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ;
    - au moins un ester de l’acide ascorbique ; et
    - au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de ladite composition lubrifiante entre 8 et 15.
  2. Composition lubrifiante aqueuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’eau est de l’eau osmosée, en particulier de l’eau déionisée.
  3. Composition lubrifiante aqueuse selon la revendication 1 ou 2, comprenant au moins 20 % massique d’eau, en particulier d’eau déionisée, de préférence au moins 30 % massique, notamment entre 35 % et 90 % massique, plus préférentiellement entre 40 % et 75 % massique, par rapport à la masse totale de ladite composition.
  4. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le(s) additif(s) régulateur de pH sont choisis parmi les alcanolamines, en particulier les éthanolamines, et plus particulièrement parmi la diméthyléthanolamine, la triéthanolamine, et leur mélange, plus particulièrement est la diméthyléthanolamine.
  5. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la teneur en additif(s) régulateur de pH est comprise entre 0,1 % et 10 % massique, de préférence entre 0,5 % et 5 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
  6. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le(s)dit(s) polyalkylène glycol(s) comprend au moins 50 % massique, en particulier au moins 80 % massique, plus préférentiellement au moins 90 % massique d’unités oxyde de propylène et/ou oxyde d’éthylène, en particulier le(s)dit(s) polyalkylène glycol(s) est un copolymère oxyde d’éthylène/oxyde de propylène.
  7. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le(s)dit(s) polyalkylène glycol(s) présente(nt) une viscosité cinématique mesurée à 100 °C (KV100), selon la norme ASTM D445, comprise entre 100 et 25 000 mm²/s, en particulier entre 150 et 10 000 mm²/s.
  8. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins 5,0 % massique de polyalkylène glycol(s), de préférence entre 5,0 % et 50 % massique, plus préférentiellement entre 10 % et 40 % massique, en particulier entre 10 % et 20 % massique, par rapport à la masse totale de la composition.
  9. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit composé antigel est choisi parmi le monoéthylène glycol, le diéthylène glycol, le propylène glycol, le glycérol et leurs mélanges, en particulier est le diéthylène glycol.
  10. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins 5,0 % massique de composé(s) antigel, de préférence entre 5,0 % et 45 % massique, plus préférentiellement entre 10 % et 35 % massique, en particulier entre 20 % et 35 % massique, par rapport à la masse totale de ladite composition.
  11. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit ester de l’acide ascorbique est obtenu à partir de l’acide ascorbique et d’un acide monocarboxylique comprenant entre 2 et 24 atomes de carbone, de préférence entre 3 et 20 atomes de carbone, notamment entre 5 et 18 atomes de carbone, plus préférentiellement entre 8 et 18 atomes de carbone, par exemple entre 12 et 16 atomes de carbone, en particulier choisi parmi l’acide n-hexadécanoïque, l’acide dodécanoïque, l’acide tétradécanoïque, l’acide octadécanoïque, ou encore l’acide cis-octadéc-9-énoïque.
  12. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit ester de l’acide ascorbique répond à la formule (I’) :
    (I’)
    dans laquelle R représente une chaine hydrocarbonée, linéaire ou ramifiée, saturée, mono- ou poly-insaturée, de préférence une chaîne hydrocarbonée linéaire et saturée, en C1-C23, de préférence en C2-C19, plus préférentiellement en C4-C17, notamment en C7-C17, par exemple en C11-C15, de préférence ledit ester de l’acide ascorbique est le palmitate d’ascorbyle.
  13. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant entre 0,001 et 10% massique d’ester(s) de l’acide ascorbique, plus préférentiellement entre 0,01 et 5% massique, par rapport à la masse totale de la composition.
  14. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un additif choisi parmi des agents anti-mousses, des biocides, des inhibiteurs de corrosion, des additifs anti-usure et/ou extrême-pression, des agents séquestrant, des agents passivant les métaux, des colorants, des dispersants, des agents émulsifiant, et leurs mélanges, de préférence choisi parmi des agents anti-mousses, des inhibiteurs de corrosion, des agents passivant les métaux, des colorants, et leurs mélanges.
  15. Composition lubrifiante aqueuse selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant moins de 5 % massique d’huile(s) non soluble(s) dans l’eau, de préférence moins de 2 % massique, plus préférentiellement moins de 1 % massique, par rapport à la masse totale de ladite composition, ladite composition étant plus particulièrement exempte d’huile non soluble dans l’eau.
  16. Utilisation d’une composition lubrifiante aqueuse telle que définie selon l’une quelconque des revendications précédentes, pour la lubrification et/ou le refroidissement des pièces en mouvement dans un système mécanique, par exemple pour la lubrification et/ou le refroidissement de systèmes de motorisation mobiles ou stationnaires, ou à titre de fluide hydraulique.
  17. Utilisation d’au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que défini selon la revendication 11 ou 12, à titre d’additif pour améliorer les propriétés tribologiques, en particulier en termes de réduction des frottements, d’une composition aqueuse comprenant par ailleurs au moins : de l’eau, au moins un polyalkylène glycol, au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, et au moins un additif régulateur de pH maintenant le pH de ladite composition entre 8 et 15.
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