DESCRIPTION

L'invention concerne le domaine des lubrifiants et fournit une composition lubrifiante monophasique comprenant une huile de base, une huile choisie parmi les glycols polyalkylés (PAG ou polyalkylene glycols) et un matériau à changement de phase, notamment de l'eau. La composition lubrifiante monophasique selon l'invention est utilisée pour la lubrification d'un moteur pour véhicule. Elle possède des performances thermiques améliorées par rapport aux compositions lubrifiantes de l'état de la technique. Elle permet également de réduire l'encrassement des pièces du moteur.

Les développements des moteurs et des performances des compositions lubrifiantes pour moteur sont indissociablement liés. Plus les moteurs ont une conception complexe, plus le rendement et l'optimisation de la consommation sont élevés et plus la composition lubrifiante pour moteur est sollicitée et doit améliorer ses performances.

Une compression très élevée dans le moteur, des températures de piston supérieures, en particulier dans la zone du segment de piston supérieur, des commandes de soupapes modernes et sans entretien avec des poussoirs hydrauliques, ainsi que des températures très élevées dans l'espace moteur sollicitent de manière croissante les lubrifiants pour les moteurs modernes.

Les conditions d'utilisation des moteurs à essence et des moteurs diesel incluent aussi bien des parcours extrêmement courts que de longs trajets. En effet, 80 % des trajets des voitures d'Europe occidentale sont inférieurs à 12 kilomètres alors que des véhicules parcourent des kilométrages annuels allant jusqu'à 300 000 km.

Les intervalles de vidange sont également très variables, de 5 000 km pour certains petits moteurs diesel, ils peuvent aller jusqu'à 100 000 km sur des moteurs diesel de véhicules utilitaires modernes.

Les compositions lubrifiantes et notamment les compositions lubrifiantes pour véhicules à moteur doivent donc posséder des propriétés et des performances améliorées.

Un problème rencontré lors de l'utilisation de compositions lubrifiantes connues concerne la dégradation et la cokéfaction des huiles ou des additifs utilisés. Ces phénomènes de dégradation et de cokéfaction peuvent entraîner un encrassement des pièces lubrifiées, en particulier au sein d'un moteur pour véhicule. Il est donc nécessaire de disposer de compositions lubrifiantes permettant d'améliorer la propreté d'un moteur. L'amélioration de la propreté d'un moteur comprend généralement la réduction de la formation de dépôts, notamment la formation de dépôts à haute température tels que les vernis, les laques ou les dépôts de carbone ou de coke. De tels dépôts peuvent se former sur les surfaces chaudes des pièces du moteur tels que les fonds de gorge des pistons ou les axes des turbos. Les substances présentes au sein des compositions lubrifiantes peuvent s'oxyder au contact des surfaces chaudes du moteur et générer la formation de produits insolubles formant des dépôts. Ces dépôts peuvent encrasser le moteur et provoquer des problèmes d'usure, de grippage, de gommage des segments ainsi que des problèmes de rotation du turbo par exemple. Généralement, des additifs de type détergents sont utilisés pour améliorer la propreté d'un moteur.

Il est donc nécessaire de disposer de compositions lubrifiantes permettant de lutter efficacement contre ces phénomènes et notamment de disposer de compositions lubrifiantes aux propriétés de résistance thermique améliorées.

Il est également nécessaire de disposer de compositions lubrifiantes permettant de réduire la température de l'épilamen (film ou peau de composition lubrifiante) présent sur les pièces mécaniques lubrifiées d'un moteur et notamment sur les pistons. Disposer de compositions lubrifiantes permettant d'abaisser la température des pièces en contact, par exemple au sein d'un moteur pour automobile, est donc particulièrement avantageux.

Des compositions lubrifiantes permettant d'absorber une partie de la chaleur produite lors du fonctionnement d'un moteur sont donc nécessaires.

Il a maintenant été trouvé que l'utilisation d'un matériau à changement de phase en combinaison avec des huiles pouvait permettre d'absorber une partie de la chaleur produite lors de la lubrification, en particulier lors du fonctionnement d'un moteur, et donc d'abaisser la température subie par les huiles et les additifs employés.

Par ailleurs, la stabilité des compositions lubrifiantes doit également être assurée, en particulier lors de leur utilisation pour la lubrification d'un moteur. En effet, outre la chaleur subie au sein d'un moteur, les compositions lubrifiantes subissent d'importantes contraintes mécaniques, notamment des contraintes de cisaillement.

Faute d'être suffisamment stables, les huiles et additifs des compositions lubrifiantes peuvent se séparer ou se dégrader et perdre tout ou partie de leurs propriétés. En particulier, des compositions lubrifiantes comprenant différentes phases, par exemple des émulsions, peuvent être dégradées et conduire à la séparation des huiles et des additifs. Lors de telles séparations, notamment des émulsions comprises dans les compositions lubrifiantes, certains éléments ou additifs peuvent se déposer, par exemple dans les parties basses du moteur. Les compositions lubrifiantes ainsi dégradées peuvent perdre leurs propriétés et conduire à la dégradation accélérée des huiles et des additifs et conduire à un encrassement accru des pièces du moteur.

Il existe donc un besoin de compositions lubrifiantes pour moteur qui possèdent des performances améliorées et qui permettent notamment de limiter ou d'éviter les problèmes de cokéfaction et d'encrassement.

Ainsi, l'invention fournit une composition lubrifiante monophasique qui permet d'apporter une solution à tout ou partie des problèmes des compositions lubrifiantes de l'état de la technique.

La présente invention concerne l'utilisation d'une composition lubrifiante monophasique comprenant une huile de base, une huile choisie parmi les glycols polyalkylés (PAG ou polyalkylene glycols) et de 0,1 à 5 % en masse d'un matériau à changement de phase par rapport à la masse de PAG.

La composition lubrifiante est monophasique, cela se traduit dans la composition par une faible teneur en matériau à changement de phase, notamment eau, qui est de 0,1 à 5% en masse par rapport à la masse de PAG. Elle comprend donc une seule phase et est différente d'une émulsion. Ainsi, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut subir des contraintes mécaniques, notamment des contraintes de cisaillement, sans risquer de subir de séparation des huiles et du matériau à changement de phase.

De manière également préférée, le matériau à changement de phase et l'huile choisie parmi les PAG de la composition selon l'invention, peuvent être sous la forme d'un mélange. De manière plus préférée, le matériau à changement de phase et l'huile choisie parmi les PAG, peuvent être sous la forme d'une solution au sein de la composition selon l'invention.

Selon l'invention, le PAG de la composition selon l'invention peut être un polymère à blocs ou un polymère statistique. Le PAG selon l'invention comprend des groupements alkyles dont la longueur des chaînes hydrocarbonées peut varier. Selon l'invention, la longueur des chaînes hydrocarbonées est définie par une valeur moyenne du nombre d'atomes de carbone.

De manière préférée, le PAG de la composition selon l'invention est un polymère à blocs de formule (I) ou un polymère statistique de formule (I)

(I)

dans laquelle

^■ R ¹ représente un groupement C C ₃₀ -alkyl linéaire ou ramifié, de préférence un groupement C ₈ -C ₁₂ -alkyl linéaire ou ramifié ;

^■ n représente un nombre allant de 2 à 60, de préférence de 5 à 30 ou de 7 à 15 ;

^■ R ² et R ³ , identiques ou différents, représentent indépendamment un atome d'hydrogène ou un groupement d-C ₂ -alkyl.

Pour le PAG selon l'invention, n peut représenter un nombre allant de 2 à 60, de préférence allant de 5 à 30 ou de 7 à 15.

Pour un PAG préféré selon l'invention, R ¹ représente un groupement C ₈ -Ci ₂ -alkyl linéaire ou ramifié, R ² et R ³ sont différents et représentent indépendamment un atome d'hydrogène ou un groupement CrC ₂ -alkyl linéaire et n représente un nombre allant de 7 à 15.

De manière également préférée, le PAG de la composition selon l'invention est un polymère à blocs de formule (IA) ou un polymère statistique de formule (IA)

(IA)

dans laquelle

^■ R ¹ représente un groupement C C ₃₀ -alkyl linéaire ou ramifié, de préférence un groupement C ₈ -C ₁₂ -alkyl linéaire ou ramifié ; ^■ m représente un nombre allant de 2 à 60, de préférence de 5 à 30 ou de 7 à 15 ;

^■ R ⁴ et R ⁵ représentent un atome d'hydrogène ; ou R ⁴ représente un atome d'hydrogène et R ⁵ représente un groupement méthyle ; ou R ⁴ représente un groupement méthyle et R ⁵ représente atome d'hydrogène ; ou R ⁴ et R ⁵ représentent un groupement méthyle ; ou R ⁴ représente un groupement éthyle et R ⁵ représente un atome d'hydrogène ; ou R ⁴ représente un atome d'hydrogène et R ⁵ représente un groupement éthyle.

Pour le PAG selon l'invention, m peut représenter un nombre allant de 2 à 60, de préférence allant de 5 à 30 ou de 7 à 15.

Pour un PAG préféré selon l'invention, R ¹ représente un groupement C ₈ -Ci ₂ -alkyl linéaire ou ramifié, R ⁴ et R ⁵ sont différents et représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un groupement méthyle ou un groupement éthyle et m représente un nombre allant de 7 à 15.

De manière également préférée, le PAG de la composition selon l'invention est un polymère à blocs de formule (IB) ou un polymère statistique de formule (IB)

(IB)

dans laquelle

^■ R ¹ représente un groupement Ci-C ₃₀ -alkyl linéaire ou ramifié, de préférence un groupement C ₈ -C ₁₂ -alkyl linéaire ou ramifié ;

^■ p et q représentent indépendamment un nombre allant de 1 à 30, de préférence de 2 à 15 ou de 2 à 8 ;

^■ R ⁶ et R ⁷ représentent un atome d'hydrogène ; ou R ⁶ représente un atome d'hydrogène et R ⁷ représente un groupement méthyle ; ou R ⁶ représente un groupement méthyle et R ⁷ représente atome d'hydrogène ; ou R ⁶ et R ⁷ représentent un groupement méthyle ; ou R ⁶ représente un groupement éthyle et R ⁷ représente un atome d'hydrogène ; ou R ⁶ représente un atome d'hydrogène et R ⁷ représente un groupement éthyle ;

^■ R ⁸ et R ⁹ représentent un atome d'hydrogène ; ou R ⁸ représente un atome d'hydrogène et R ⁹ représente un groupement méthyle ; ou R ⁸ représente un groupement méthyle et R ⁹ représente atome d'hydrogène ; ou R ⁸ et R ⁹ représentent un groupement méthyle ; ou R ⁸ représente un groupement éthyle et R ⁹ représente un atome d'hydrogène ; ou R ⁸ représente un atome d'hydrogène et R ⁹ représente un groupement éthyle.

Pour le PAG selon l'invention, p et q peuvent indépendamment représenter un nombre allant de 1 à 30, de préférence de 2 à 15 ou de 2 à 8.

Comme PAG particuliers selon l'invention on peut citer

^■ les PAG pour lesquels R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ et R ⁹ représentent un atome d'hydrogène ; ou

^■ les PAG pour lesquels R ⁶ et R ⁸ représentent un atome d'hydrogène et R ⁷ et R ⁹ représentent un groupement méthyle ; ou

^■ les PAG pour lesquels R ⁶ et R ⁸ représentent un atome d'hydrogène et R ⁷ et R ⁹ représentent un groupement éthyle ; ou

^■ les PAG pour lesquels R ⁶ et R ⁸ représentent un atome d'hydrogène, R ⁷ représente un groupement méthyle et R ⁹ représente un groupement éthyle ; ou

- les PAG pour lesquels R ⁶ et R ⁸ représentent un atome d'hydrogène, R ⁷ représente un groupement éthyle et R ⁹ représente un groupement méthyle ; ou

^■ les PAG pour lesquels R ⁶ , R ⁷ et R ⁹ représentent un atome d'hydrogène et R ⁸ représente un groupement méthyle ; ou

^■ les PAG pour lesquels R ⁶ , R ⁸ et R ⁹ représentent un atome d'hydrogène et R ⁷ représente un groupement méthyle.

Pour un PAG préféré selon l'invention, R ¹ représente un groupement C ₈ -C ₁₂ -alkyl linéaire ou ramifié, R ⁶ , R ⁸ et R ⁹ représentent un atome d'hydrogène et R ⁷ représente un groupement méthyle, p représente un nombre allant de 3 à 5, par exemple 4,5, et q représente un nombre allant de 1 à 3, par exemple 2.

Pour un PAG plus préféré selon l'invention, R ¹ représente un groupement C ₈ -C ₁₂ -alkyl linéaire ou ramifié, R ⁶ représente un atome d'hydrogène et R ⁷ représente un groupement méthyle, R ⁸ représente un atome d'hydrogène et R ⁹ représente un groupement éthyle, p représente un nombre allant de 3 à 8, par exemple 5, et q représente un nombre allant de 3 à 8, par exemple 4.

De manière plus préférée, le PAG de la composition selon l'invention est un polymère à blocs de formule (II) ou un polymère statistique de formule (II) dans laquelle

^■ R ¹ représente un groupement C ₈ -C ₁₂ -alkyl linéaire ou ramifié

^■ p représente un nombre allant de 4 à 5 ;

^■ q représente un nombre allant de 2 à 3.

De manière plus particulièrement préférée, le PAG de la composition selon l'invention est un polymère à blocs de formule III) ou un polymère statistique de formule (III)

dans laquelle

^■ R ¹ représente un groupement C ₈ -Ci ₂ -alkyl linéaire ou ramifié ;

^■ p représente un nombre allant de 2 à 6 ;

^■ q représente un nombre allant de 2 à 5.

Le PAG utilisé pour la composition selon l'invention peut être préparé par réaction d'au moins un initiateur de type alcool comprenant de 1 à 30 atomes de carbone avec la liaison époxy d'un ou plusieurs oxydes d'alkylène puis propagation de la réaction permettant d'obtenir ces polymères. Les oxydes d'alkylène préférés sont l'oxyde d'ethylene, l'oxyde de propylene et l'oxyde de butylène. Des procédés de préparation de PAG sont décrits dans la demande de brevet internationale WO-2012/070007 ou dans la demande de brevet internationale WO-2013/164449.

Outre une huile de base et un PAG, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention comprend un matériau à changement de phase. De manière préférée, le matériau à changement de phase est un matériau à changement de phase liquide-gaz. De manière également préférée, le matériau à changement de phase possède une enthalpie de vaporisation ou une chaleur latente de vaporisation, mesurée à 100 °C et sous 0,101 MPa, allant de 800 à 3 500 kJ/kg, de préférence de 1 000 à 2 500 kJ/kg.

Un exemple préféré de matériau à changement de phase possède une enthalpie de vaporisation de 2257 kJ/kg, mesurée à 100 °C et sous 0,101 MPa. De manière également préférée, le matériau à changement de phase possède un point d'ébullition à pression normale allant de 50 à 150 °C, de préférence de 90 à 120 °C.

Selon l'invention, comme exemples de matériaux à changement de phase, on préfère utiliser un matériau choisi parmi l'eau, les acides carboxyliques, les éthers, les alcools, notamment les alcools à chaîne courte et particulièrement les alcools en CrC ₈ . Selon l'invention, le matériau à changement de phase préféré est l'eau.

De manière avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 0,001 à 0,6 % en masse de composition lubrifiante de matériau à changement de phase. De manière préférée, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 0,01 à 0,3 % en masse de composition lubrifiante de matériau à changement de phase. De manière préférée, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut donc comprendre jusqu'à 0,6 % en masse d'eau.

De manière également avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 0,5 à 2 % en masse de matériau à changement de phase par rapport à la quantité de PAG. De manière également avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 1 à 30 % en masse totale de composition lubrifiante de mélange de matériau à changement de phase et de PAG. De manière préférée, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 2 à 20 % en masse totale de composition lubrifiante de mélange de matériau à changement de phase et de PAG. De manière plus préférée, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 5 à 15 % en masse totale de composition lubrifiante de mélange de matériau à changement de phase et de PAG.

La composition lubrifiante monophasique selon l'invention comprend un PAG et un matériau à changement de phase. Elle comprend également une huile de base. De manière générale, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre tout type d'huile de base lubrifiante, minérale, synthétique ou naturelle, animale ou végétale, adaptées à son utilisation.

Les huiles de base utilisées dans les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent donc être des huiles d'origines minérales ou synthétiques appartenant aux groupes I à V selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL) (tableau A) ou leurs mélanges.

Tableau A Les huiles de base minérales qui peuvent être utilisées pour la composition lubrifiante monophasique selon l'invention incluent tout type de bases obtenues par distillation atmosphérique et sous vide du pétrole brut, suivies d'opérations de raffinage telles qu'extraction au solvant, désalphatage, déparaffinage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage, hydroisomérisation et hydrofinition. Des mélanges d'huiles synthétiques et minérales peuvent également être employés.

Il n'existe généralement aucune limitation quant à l'emploi de bases lubrifiantes différentes pour réaliser les compositions lubrifiantes selon l'invention, si ce n'est qu'elles doivent avoir des propriétés, notamment de viscosité, indice de viscosité, teneur en soufre et résistance à l'oxydation, adaptées notamment à une utilisation pour des moteurs ou pour des transmissions de véhicule.

Les huiles de bases des compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent également être choisies parmi les huiles synthétiques, telles certains esters d'acides carboxyliques et d'alcools, ainsi que parmi les polyalphaoléfines. Les polyalphaoléfines utilisées comme huiles de base sont par exemple obtenues à partir de monomères comprenant de 4 à 32 atomes de carbone, par exemple à partir d'octène ou de décène, et dont la viscosité à 100 °C est comprise entre 1 ,5 et 15 mm ² . s ^"1 selon la norme ASTM D445. Leur masse moléculaire moyenne est généralement comprise entre 250 et 3 000 selon la norme ASTM D5296. De manière avantageuse selon l'invention, l'huile de base peut être choisie parmi les huiles de groupe I II, les huiles de groupe IV et les huiles de groupe V. De manière préférée, l'huile de base est une huile de groupe I I I ou une huile de groupe V. Comme huile de groupe V préférée pour la composition lubrifiante monophasique selon l'invention, on peut citer les glycols polyalkylés (PAG ou polyalkylene glycols) et en particulier les huiles de formule (IV) qui sont des olymères à blocs ou des polymères statistiques

(IV)

dans laquelle

^■ Q représente un groupement C ₈ -Ci ₄ -alkyl linéaire ;

^■ v représente un nombre allant de 2 à 6, de préférence de 2 à 4 ;

^■ w représente un nombre allant de 2 à 5, de préférence de 2 à 3.

La composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut également comprendre une autre huile de base. Cette autre huile de base peut être choisie parmi les huiles de groupe I II, les huiles de groupe IV et les huiles de groupe V.

De manière avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention comprend au moins 50 % en masse d'huiles de base par rapport à la masse totale de la composition. De manière plus avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention comprend au moins 60 % en masse, voire au moins 70 % en masse, d'huiles de base par rapport à la masse totale de la composition. De manière plus particulièrement avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention comprend de 50, 60 ou 70 à 99,9 % en masse, ou de 50, 60 ou 70 à 90 % en masse, d'une ou plusieurs huiles de base par rapport à la masse totale de la composition.

La composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut également comprendre au moins un additif. De nombreux additifs peuvent être utilisés pour la composition lubrifiante monophasique selon l'invention. Les additifs préférés pour la composition lubrifiante monophasique selon l'invention sont choisis parmi les additifs détergents, les additifs antiusure, les additifs modificateurs de frottement, les additifs extrême pression, les dispersants, les améliorants du point d'écoulement, les agents anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges. De manière préférée, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention comprend au moins un additif anti-usure, au moins un additif extrême pression ou leurs mélanges. Les additifs anti-usure et les additifs extrême pression protègent les surfaces en frottement par formation d'un film protecteur adsorbé sur ces surfaces.

Il existe une grande variété d'additifs anti-usure. De manière préférée pour la composition lubrifiante monophasique selon l'invention, les additifs anti-usure sont choisis parmi des additifs phospho-soufrés comme les alkylthiophosphates métalliques, en particulier les alkylthiophosphates de zinc, et plus spécifiquement les dialkyldithiophosphates de zinc ou ZnDTP. Les composés préférés sont de formule Zn((SP(S)(OR ¹⁰ )(OR ¹¹ )) ₂ , dans laquelle R ¹⁰ et R ^{1 1} , identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement alkyle, préférentiellement un groupement alkyle comportant de 1 à 18 atomes de carbone.

Les phosphates d'amines sont également des additifs anti-usure qui peuvent être employés dans la composition lubrifiante monophasique selon l'invention. Toutefois, le phosphore apporté par ces additifs peut agir comme poison des systèmes catalytiques des automobiles car ces additifs sont générateurs de cendres. On peut minimiser ces effets en substituant partiellement les phosphates d'amines par des additifs n'apportant pas de phosphore, tels que, par exemple, les polysulfures, notamment les oléfines soufrées.

De manière avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 0,01 à 6 % en masse, préférentiellement de 0,05 à 4 % en masse, plus préférentiellement de 0,1 à 2 % en masse par rapport à la masse totale de composition lubrifiante, d'additifs anti-usure et d'additifs extrême-pression.

De manière avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre au moins un additif modificateur de frottement. L'additif modificateur de frottement peut être choisi parmi un composé apportant des éléments métalliques et un composé exempt de cendres. Parmi les composés apportant des éléments métalliques, on peut citer les complexes de métaux de transition tels que Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn dont les ligands peuvent être des composés hydrocarbonés comprenant des atomes d'oxygène, d'azote, de soufre ou de phosphore. Les additifs modificateurs de frottement exempt de cendres sont généralement d'origine organique et peuvent être choisis parmi les monoesters d'acides gras et de polyols, les aminés alcoxylées, les aminés grasses alcoxylées, les époxydes gras, les époxydes gras de borate; les aminés grasses ou les esters de glycérol d'acide gras. Selon l'invention, les composés gras comprennent au moins un groupement hydrocarboné comprenant de 10 à 24 atomes de carbone.

De manière avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 0,01 à 2 % en masse ou de 0,01 à 5 % en masse, préférentiellement de 0,1 à 1 ,5 % en masse ou de 0,1 à 2 % en masse par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante, d'additifs modificateur de frottement.

De manière avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre au moins un additif antioxydant. L'additif antioxydant permet généralement de retarder la dégradation de la composition lubrifiante en service. Cette dégradation peut notamment se traduire par la formation de dépôts, par la présence de boues ou par une augmentation de la viscosité de la composition lubrifiante.

Les additifs antioxydants agissent notamment comme inhibiteurs radicalaires ou destructeurs d'hydropéroxydes. Parmi les additifs antioxydants couramment employés, on peut citer les additifs antioxydants de type phénolique, les additifs antioxydants de type aminé, les additifs antioxydants phosphosoufrés. Certains de ces additifs antioxydants, par exemple les additifs antioxydants phosphosoufrés, peuvent être générateurs de cendres. Les additifs antioxydants phénoliques peuvent être exempt de cendres ou bien être sous forme de sels métalliques neutres ou basiques. Les additifs antioxydants peuvent notamment être choisis parmi les phénols stériquement encombrés, les esters de phénol stériquement encombrés et les phénols stériquement encombrés comprenant un pont thioéther, les diphénylamines, les diphénylamines substituées par au moins un groupement alkyle en CrC ₁₂ , les Ν,Ν'-dialkyle-aryle-diamines et leurs mélanges.

De préférence selon l'invention, les phénols stériquement encombrés sont choisis parmi les composés comprenant un groupement phénol dont au moins un carbone vicinal du carbone portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupement alkyle en Ci- do, de préférence un groupement alkyle en CrC ₆ , de préférence un groupement alkyle en C ₄ , de préférence par le groupement ter-butyle.

Les composés aminés sont une autre classe d'additifs antioxydants pouvant être utilisés, éventuellement en combinaison avec les additifs antioxydants phénoliques. Des exemples de composés aminés sont les aminés aromatiques, par exemple les aminés aromatiques de formule NR ^a R ^b R ^c dans laquelle R ^a représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique, éventuellement substitué, R ^b représente un groupement aromatique, éventuellement substitué, R ^c représente un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R ^d S(0) _z R ^e dans laquelle R ^d représente un groupement alkylène ou un groupement alkenylène, R ^e représente un groupement alkyle, un groupement alcényle ou un groupement aryle et z représente 0, 1 ou 2.

Des alkyl phénols sulfurisés ou leurs sels de métaux alcalins et alcalino-terreux peuvent également être utilisés comme additifs antioxydants.

Une autre classe d'additifs antioxydants est celle des composés cuivrés, par exemples les thio- ou dithio-phosphates de cuivre, les sels de cuivre et d'acides carboxyliques, les dithiocarbamates, les sulphonates, les phénates, les acétylacétonates de cuivre. Les sels de cuivre I et II, les sels d'acide ou d'anhydride succiniques peuvent également être utilisés.

La composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut contenir tous types d'additifs antioxydants connus de l'homme du métier.

De manière avantageuse, la composition lubrifiante comprend au moins un additif antioxydant exempt de cendres.

De manière également avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention comprend de 0,5 à 2 % en poids par rapport à la masse totale de la composition, d'au moins un additif antioxydant.

La composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut également comprendre au moins un additif détergent. Les additifs détergents permettent généralement de réduire la formation de dépôts à la surface des pièces métalliques par dissolution des produits secondaires d'oxydation et de combustion.

Les additifs détergents utilisables dans la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peuvent être des composés anioniques comprenant une longue chaîne hydrocarbonée lipophile et une tête hydrophile. Le cation associé peut être un cation métallique d'un métal alcalin ou alcalino-terreux. Les additifs détergents sont préférentiellement choisis parmi les sels de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux d'acides carboxyliques, les sulfonates, les salicylates, les naphténates, ainsi que les sels de phénates. Les métaux alcalins et alcalino-terreux sont préférentiellement le calcium, le magnésium, le sodium ou le baryum. Ces sels métalliques comprennent généralement le métal en quantité stœchiométrique ou bien en excès, donc en quantité supérieure à la quantité stœchiométrique. Il s'agit alors d'additifs détergents surbasés ; le métal en excès apportant le caractère surbasé à l'additif détergent est alors généralement sous la forme d'un sel métallique insoluble dans l'huile, par exemple un carbonate, un hydroxyde, un oxalate, un acétate, un glutamate, préférentiellement un carbonate. De manière avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 2 à 4 % en poids d'additif détergent par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante. De manière également avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut également comprendre au moins un additif abaisseur de point d'écoulement.

En ralentissant la formation de cristaux de paraffine, les additifs abaisseurs de point d'écoulement améliorent généralement le comportement à froid de la composition lubrifiante monophasique selon l'invention.

Comme exemple d'additifs abaisseurs de point d'écoulement, on peut citer les polyméthacrylates d'alkyle, les polyacrylates, les polyarylamides, les polyalkylphénols, les polyalkylnaphtalènes, les polystyrènes alkylés. De manière avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut également comprendre au moins un agent dispersant. L'agent dispersant peut être choisis parmi les bases de Mannich, les succinimides et leurs dérivés.

De manière également avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 0,2 à 10 % en masse d'agent dispersant par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.

De manière avantageuse, la composition lubrifiante peut également comprendre au moins un polymère supplémentaire améliorant l'indice de viscosité. Comme exemples de polymère supplémentaire améliorant l'indice de viscosité, on peut citer les esters polymères, les homopolymères ou les copolymères, hydrogénés ou non- hydrogénés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, les polyméthacrylates (PMA).

De manière également avantageuse, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention peut comprendre de 1 à 15 % en masse par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante de polymère soluble dans l'huile choisi parmi les polyalkylène- glycols (PAG) et de ce polymère supplémentaire améliorant l'indice de viscosité.

La composition lubrifiante selon l'invention peut être préparée selon un procédé comprenant ^■ la préparation d'un mélange ou d'une solution comprenant une huile choisie parmi les glycols polyalkylés (PAG ou polyalkylene glycols) et un matériau à changement de phase ;

^■ l'addition de ce mélange ou de cette solution à une huile de base.

Les caractéristiques particulières, avantageuses ou préférés de l'huile de base, du PAG ou du matériau à changement de phase de la composition lubrifiante monophasique selon l'invention définissent des procédés selon l'invention. Par analogie, ces procédés constituent des procédés particuliers, avantageux ou préférés selon l'invention.

La composition lubrifiante monophasique selon l'invention et la composition lubrifiante monophasique préparée selon le procédé de préparation selon l'invention sont particulièrement avantageuses pour la lubrification de pièces mécaniques subissant un échauffement important dans le moteur. Ainsi, la composition monophasique lubrifiante selon l'invention est avantageusement utilisée au sein de fluides pour compresseur, au sein de fluides hydrauliques, au sein de graisses, au sein de fluides pour turbine, au sein de lubrifiants d'engrenage ou au sein de lubrifiants pour moteur d'automobile. Elle peut en particulier être utilisée pour la lubrification de moteurs automobile. De manière préférée, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention est utilisée pour la lubrification d'un moteur pour automobile. Au cours de son utilisation, la composition lubrifiante monophasique selon l'invention est donc mise en contact avec au moins une des pièces du moteur.

De manière particulièrement avantageuse, l'utilisation d'une composition lubrifiante monophasique selon l'invention permet de réduire l'encrassement du moteur. Elle peut également permettre de réduire la quantité de produits de cokéfaction au sein du moteur. Cette utilisation d'une composition lubrifiante monophasique selon l'invention est donc particulièrement intéressante pour améliorer la propreté du moteur, en particulier pour améliorer la propreté des pistons du moteur.

L'invention concerne également l'utilisation d'un matériau à changement de phase défini selon l'invention comme agent thermique au sein d'une composition lubrifiante monophasique pour moteur. L'utilisation comme agent thermique au sein d'une composition lubrifiante monophasique selon l'invention d'un matériau à changement de phase fait également partie de l'invention. L'invention concerne également l'utilisation d'un mélange ou d'une solution d'une huile choisie parmi les glycols polyalkylés (PAG ou polyalkylene glycols), définie selon l'invention, et d'un matériau à changement de phase, défini selon l'invention, comme agent thermique au sein d'une composition lubrifiante monophasique pour moteur ou comme agent thermique au sein d'une composition lubrifiante monophasique définie selon l'invention.

Les différents aspects de l'invention peuvent être illustrés par les exemples qui suivent.

Exemple 1 : préparation d'une composition lubrifiante (CL-1 ) selon l'invention comprenant 'eau et un PAG (PAG-1 )

PAG-1 : R ¹ = chaîne alkyle linéaire issue d'un alcool en C p= 5,1 q= 3,9

On prépare une composition lubrifiante monophasique (CL-1 ) selon l'invention à partir d'un mélange d'eau et d'un polyalkylene-glycol (PAG-1 : produit commercial Ucon OSP 32 de Dow) en mélangeant 1 g d'eau dans 99 g de PAG-1 . Le PAG-1 est préparé selon la méthode de l'exemple 1 de la demande de brevet internationale WO-2013/164449 et comprend environ 57 % en masse de motifs oxyde de propylene et environ 43 % en masse de motifs oxyde de butylène. Sa masse molaire moyenne (mesurée selon la norme ASTM D4274) est d'environ 760 g. mol ^"1 , sa viscosité mesurée à 40 °C (selon la norme ASTM D445) est de 32 mm ² . s ^"1 , sa viscosité mesurée à 100 °C (selon la norme ASTM D445) est de 6,1 mm ² . s ^"1 et son indice de viscosité (mesuré selon la norme ASTM D2270) est de 149.

Puis, on introduit 15 g de mélange d'eau et de PAG-1 dans une huile moteur formulée comprenant : 13,3% de paquet d'additifs commercialisé sous le nom P6660 de la société Infineum, 5,3 % de polymère polydiène hydrogéné commercialisé sous le nom de SV261 de la société Infineum, 0,3 % de PPD (abaisseur de point d'écoulement) commercialisé sous le nom LZ7748 chez Lubrizol et 81 ,1 % d'huiles de base de groupe III commercialisées sous le nom Nexbase 3043 (78 %) et Nexbase 3050 (3,1 %) chez Neste.

Exemple 2: préparation d'une composition lubrifiante (CL-2) selon l'invention comprenant de l'eau et un PAG (PAG-2)

PAG-2: R ¹ = chaîne alkyle linéaire issue d'un alcool en C _{11 >9} p= 4,4 q= 2,2

On prépare une composition lubrifiante monophasique (CL-2) selon l'invention à partir d'un mélange d'eau et d'un polyalkylene-glycol (PAG-2: produit commercial Dowfax 20A42EB de Dow) en mélangeant 1 g d'eau dans 99 g de PAG-2. Le PAG-2 comprend environ 66 % en masse de motifs oxyde de propylene et environ 34 % en masse de motifs oxyde d'ethylene. Sa masse molaire moyenne (mesurée selon la norme ASTM D4274) est d'environ 535 g. mol ^"1 , sa viscosité mesurée à 40 °C (selon la norme ASTM D445) est de 32 mm ² . s ^"1 , sa viscosité mesurée à 100 °C (selon la norme ASTM D445) est de 7 mm ² . s ^"1 et son indice de viscosité (mesuré selon la norme ASTM D2270) est de 189. Puis, on introduit 14g de mélange d'eau et de PAG-2 dans une huile moteur formulée comprenant : 13,3 % de paquet d'additifs commercialisé sous le nom P6660 de la société Infineum, 5,3 % de polymère polydiène hydrogéné commercialisé sous le nom de SV261 de la société Infineum, 0,3 % de PPD (abaisseur de point d'écoulement) commercialisé sous le nom LZ7748 chez Lubrizol et 81 ,1 % d'huiles de base de groupe III commercialisées sous le nom Nexbase 3043 (78 %) et Nexbase 3050 (3,1 %) chez Neste.

Exemple 3: préparation d'une composition lubrifiante comparative (CC-1 ) comprenant un PAG (PAG-1 )

On prépare une composition lubrifiante comparative (CC-1 ) comprenant : 13,3% de paquet d'additifs commercialisé sous le nom P6660 de la société Infineum, 5,3 % de polymère polydiène hydrogéné commercialisé sous le nom de SV261 de la société Infineum, 0,3 % de PPD (abaisseur de point d'écoulement) commercialisé sous le nom LZ7748 chez Lubrizol et 81 ,1 % d'huiles de base de groupe III commercialisées sous le nom Nexbase 3043 (78 %) et Nexbase 3050 (3,1 %) chez Neste. Puis, le PAG-1 est introduit en une quantité de 15 % en masse dans la composition lubrifiante.

Exemple 4: préparation d'une composition lubrifiante comparative (CC-2) comprenant un PAG (PAG-2)

On prépare une composition lubrifiante comparative (CC-2) comprenant : 13.3% de paquet d'additif commercialisé sous le nom P6660 de la société Infineum, 5.3% de polymère polydiène hydrogéné commercialisé sous le nom de SV261 de la société Infinuem, 0.3% de PPD (abaisseur de point d'écoulement) commercialisé sous le nom LZ7748 chez Lubrizol et 81 ,1 % d'huiles de base de groupe III commercialisées sous le nom Nexbase 3043 (78%) et Nexbase 3050 (3.1 %) chez Neste. Puis, le PAG-2 est introduit en une quantité de 14 % en masse dans la composition lubrifiante.

Exemple 5: évaluation des propriétés des compositions lubrifiantes (CL-1 ) et CL-2) selon l'invention, des propriétés d'une composition lubrifiante de référence (CR-1 ) et des compositions lubrifiantes comparatives (CC-1 et CC-2)

La composition lubrifiante de référence (CR-1 ) est constituée de 13,3 % de paquet d'additif commercialisé sous le nom P6660 de la société Infineum, 5,3 % de polymère polydiène hydrogéné commercialisé sous le nom de SV261 de la société Infineum, 0,3 % de PPD (abaisseur de point d'écoulement) commercialisé sous le nom LZ7748 chez Lubrizol et 81 ,1 % d'huiles de base de groupe III commercialisées sous le nom Nexbase 3043 (78 %) et Nexbase 3050 (3,1 %) chez Neste.

Chaque composition lubrifiante (10 Kg) est évaluée lors d'un essai de propreté d'un moteur diesel à rampe d'injection commune (common rail) pour automobile. Le moteur a une cylindrée de 1 ,4 L pour 4 cylindres. Sa puissance est de 80 kW. La durée de cycle de l'essai est de 96 heures en alternant régime de ralenti et régime de 4 000 tours/min. La température de la composition lubrifiante est de 145 °C et la température de l'eau du système de refroidissement est de 100 °C. Aucune vidange, ni aucun appoint de composition lubrifiante ne sont effectués durant l'essai. On utilise du carburant EN 590. L'essai se déroule en deux phases pour une durée totale de 106 heures et selon une première étape de rinçage et de rodage durant 10 heures puis selon une deuxième étape avec la composition évaluée (4 kg), enfin selon une étape d'endurance d'une durée de 96 heures avec la composition évaluée (4 kg).

Au cours de l'essai, on évalue les paramètres physico-chimiques du lubrifiant. Puis, on évalue la consommation de lubrifiant durant le rodage et durant l'essai. On évalue également les dépôts sur les pistons du moteur. Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau 1 .

composition évaluée cotation du mérite piston après essai (%)

CL-1 79,6

CC-1 70,4

CL-2 68,1

CC-2 65

CR-1 63

Tableau 1 : co tation du mérite piston après essai On constate que les compositions lubrifiantes selon l'invention (CL-1 et CL-2) permettent un gain significatif de la propreté du moteur par rapport aux compositions lubrifiantes comparatives (CC-1 et CC-2). Les compositions lubrifiantes selon l'invention permettent également une cotation du mérite piston après essai qui est bien supérieure à la cotation de la composition lubrifiante de référence (CR-1 ).

On constate également que les compositions lubrifiantes selon l'invention sont stables.