Brevet FR2081035A1 — publié le 19711126

La présente inve-n^ion coLceri.e Is tran.émission de la. pression dans un système hydraulique fermé. Les fluides fonctionnels appropriés su fonctionnement te mécanismes ^jdraulicues exigent une ecnelr.sison de nretriétés ;ue l'on ne peut souvent pas reunir dans nomro'g la matières actuelle— L ent disponibles. Les propriétés oui sont requises tctr le fonctionnement en toute sécurité et à température =:.:ffissmr.ei:t lasse comprennent un bas point ô'écoulement, oui permette au f]uide hydraulique de fonctionner à de basses tenu ^ratures. Une autre prc-priété importante, qui est désirable pour les fluices hrdrauli-ques, est une courbe aplatie de la viscosité en fonction de la. température, c'est-à-dire un indice de viscosité élevé, ce qui permet au fluide de continuer à être opérant dans vue gamme de température étendue. L'une des propriétés vitales requise pourles fluides hydrauliques qui doivent être -utilisés soit dans l'industrie et les mines soit pour un usage militaire, est une in-flamms.bilité minimale, f autres qualités détirsdles peur ces produits sont, entre autres, un point à'étv.llition relativement élevé, de faibles caractéristiques de corrosion et une faible susceptibilité à 1'oxydation. Il est connu des hommes de l'art que l'indice de viscosité des fluides hydrauliques diminue normalement lorsqu'ils contiennent des proportions croissantes de structures cycliques. (Références : MURPHY et collai-orateurs, "Industriel and Engineering Chemistry" , Vol. 4-2, page 2415; ERIED et colle ■: orateurs, "Industrial and Engineering Chemistry", 7ol. 4^ page 454, ainsi que les références qui y sont citées). En conséquence, les composés fortement aromatiques constituent hat>itue 1 lement u:o choix médiocre pour des fluides hydrauliques. On saiinégalement eue des composés bensyliques sont normalement f ortement; sensibles à l'attaque par rouleaux libres sur le fragment oenzyle, par de 1'oxygène et l'autre;: espèces réactives. Par cens é tuent, les composés ! ut; tic:. r - •••'.•" donc être considérés comme contenant ; On nadnte-art découvert que les triphanyl-phosphates l car être utl_ls --s comme fluides iiydrauxitues, car on a trouvé, ôe façon surprenante, qu'ils possèdent toutes les propriétés dé- bM> ori®nM" 71 06146 2081035 tilisés avec succès. On a en outre découvert que les diaryl-phosph^tes d'alpha-méthylbenzylphényle et leurs dérivés halogènes sont particulièrement appropriés pour cette utilisation. Les phosphates utilisés dans le procédé selon la pré-5 sente invention sont les triary1-phosphates benzylés et styrénés suivante : tructure 10 0 H P n (E5). rà=r 0 0-n ;t un nombre allant de 0,5 à 2 inclusivement, inclusivement, X représente un al o- o 4 et E représentent chacun un dans laquelle n e 15 est un nombre allant de 1 à 3 me de chlore ou de brome, E^3 E (Troupe alkyle inférieur ayant de 1 à 8 atomes de carbone environ, a et d sont chacun des nombres allant de 0 à 5 inclusivement et tels que la somme de a et d ne soit pas supérieure à 5, b est un 20 nombre allant de 0 à 4 inclusivement *1 5 Z. est un nombre allant de 0 à 5 inclusivement, B et E représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle. Ces composés peuvent être préparés par le procédé selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique I«° 3 428 714 ou par le procédé selon la demande de brevet des Etats-Unis 25 d'Amérique N° 15.780 du 24 février 1970. Des exemples illustratifs de ces composés sont les suivants : diphenyl phosphate de bensylphényle phényl phosphate de bis(bensylphényle) 30 diphényl phosphate de chlorobenzylpliériyle phényl phosphate de bis(chlorobenzylph.ényIe) diphényl phosphate de pentactlorobenzylplaényle phényl phosphate de bisÇpentacLlorobeazyipkényle) diphényl phosphate de pentachlorobensylpliényle 35 phényl phosphate de bis(alplis-iaét-Lylber:z~ip3iény le) tolyl phosphate de .bis(alpha-séthylbenzylpliényle) zcjljl phosphate de bis(alpha-méthylbenzylphényle) phényl phosphate de bis/~âi(-alpha-méthy'lbensyl)phényle_7 tolyl phosphate de bis/~di(alpha-méthylbenzyi)phényle_7 40 phényl phosphate de bis/"tri C alph.a-méthyIber. z~l)ph.ény le_7 BAD ORIGINAL 71 06146 2081035 tolyl phosphate de bis/ tri(alpha-méthylbenzyl)phényle_7 phényl phosphate de bis(alpha-méthylbenzyl-4~crésyle) nonylphényl phosphate de bisCalpha-méthylbenzylphényle) phényl phosphate de bis/ di(alpha-méthylbenzyl)nonylphényle_7 5 nonylphényl phosphate de bis/~tri(alpha-méthyllenzyl)phényle_7 diphényl phosphate d'alpha-méthylbenzylphényle ditolyl phosphate d'alpha-méthylbenzylphényle dixylyl phosphate de /-di(alpha-méthylbenzyl)phényle_7 diphényl phosphate de méthylchlorobenzylphényle 10 phényl phosphate de bis(méthylchlorobenzylphényle) diphényl phosphate de méthylbromoberzylphényle phényl phosphate de bis(méthylbromobenzylphényle) diphényl phosphate d'alpha-méthyl-pentachlorobenzylphényle phényl phosphate de bis(alpha-méthyl-pentachlorobenzylphényle) 15 et autres, y compris les divers isomères de ces composés. Les composés préférés utilisables selon la présente invention sont les composés alpha-méthyl-benzyliques, c'est-à-dire ceux des composés dans lesquels R"*" représente un groupe Eiéthyle et R un atome d'hydrogène, dans la formule générique donnée plus 20 haut. On préfère utiliser ces derniers composés en raison de leur degré élevé de stabilité à l'oxydation en même temps que de leurs indices de viscosité étonnamment élevés, même comparés à ceux des autres composés entrant dans le cadre d.e 1a. présente invention» Cela est particulièrement surprenant, puisque l'on devrait norma-25 lement s'attendre à ce que les composés alpha-méthyl-benzyliques présentent la stabilité à l'oxydation la plus faible parmi les composés de la présente invention, du fait que le groupe alpha-méthyle active normalement un groupe benzyle vis-à-vis de l'attaque par oxydation. Les composés particulièrement préférés sont : 30 le phényl phosphate de bis(alpha-méthylbenzylphényle), le diphényl phosphate d'alpha-œéthylbenzylphényle, et leurs dérivés substitués par un halogène lorsque l'atome d'halogène est fixé au(x) groupe(s) benzyle. Ces derniers composés se caractérisent par le fait qu'-35 ils présentent des indices de viscosité élevés avantageux. Cela est surprenant puisqu'ils présentent une proportion élevée de structures cycliques par molécule et l'on devrait normalement s'attendre à ce que cela abaisse leurs indices de viscosité comme on l'a indiqué plus haut. Ainsi, on aurait pu s'attendre à ce que 4-0 des triaryl-phosphates, tels que les phosphates de tricrésyle et 71 06146 2081035 de triixylyle, aient des indices de viscosité supérieurs à ceux des triaryl-phosphates benzylés et styrénés selon la présente invention. Et pourtant, les composés selon la présente invention offrent des indices de viscosité qui sont bien supérieurs à ceux 5 des triaryl-phosphates. Les triaryl-phosphâtes benzylés et styrénés utilisés dans le procédé selon la présente invention peuvent être utilisés individuellement ou en mélange les uns avec les autres, de façon à obtenir un fluide présentant des propriétés qui sont intermé-10 diaires entre celles des divers phosphates individuels ainsi mélangés. Les fluides fonctionnels selon la présente invention peuvent aussi contenir des agents anti-corrosion, des démoussants et divers adjuvants porteurs de charges, tous étant bien décrits par la littérature. Pour des raisons économiques, on peut mélanger 15 les fluides fonctionnels selon la présente invention avec des huiles de pétrole moins coûteuses et/ou des composés polychloro-aromatiques moins coûteux, en particulier avec des polychloro-benzyles et des polychloro-biphényles. Les composés utilisés dans le procédé de la présente 20 invention sont mis en oeuvre dans un système hydraulique fermé, tel qu'un compresseur, un ascenseur hydraulique, des ponts-élévateurs, des fours à oxygène, un appareillage de moulage par injection, un dispositif de nivellement ou une unité de servo-réglage, de telle sorte que lorsqu'on applique une pression au phosphate 25 en un point précis au sein du système hydraulique, la pression se transmette en tout autre point du système hydraulique, par le phosphate » EXEMPLES : On a testé trois composés qui sont appropriés pour le 30 procédé selon la présente invention, ainsi qu'un fluide hydraulique disponible dans le commerce à base de phosphate, et vendu sous le nom de "FTRQÏÏEL 220" par Stauffer Chemical, ÏTew-Xork. Les résultats de ces essais sont rassemblés dans les tableaux 1 et 2. TABLEAU 1. 35 Propriétés physiques. Fluide diphényl :diphényl phos-phosphate.phate d'alpha-de benzyl-'méthylbenzyl-phényle :phényle diphényl phosphate d1 alpha-alpha-diméthy1-benzylphényle ÏTRQTJEL 220 Viscosités ci-nématiques (en centistokes) : 71 06146 2081035 TABLEAU 1 (suite). Fluide diphényl phosphate de benzyle phényle diphényl phosphate d'alpha-métLylbenzyl-phényle ci i T1 ^ r ^ ^ q c; __ phate d'alpha- FÏRQUEL 220 à 38°C 37,5 ■70 / ^ 1 OH 45,7 à 99°c 5,0 o n î ' 5,5 Indice de vis cosité 49 111 18 14 Température d1- auto-ignition (°c) 621 593 580 566 Il est évident d'après le Tableau 1 que les composés essayés sont supérieurs au produit industriel quant à l'indice de viscosité et à le température d'auto-igiixtion. 15 TABLEAU 2. Stabilité à l'oxydation. On a testé les mêmes composés afin de déterminer leur aptitude à résister à l'oxydation (Norme "Fédéral Test Metiiod Standard N°- 791 a'). 20 Fluide diphényl phosphate de benzyle phényle diphényl phosphate d'alpha-mé thylbenzy1-phényle diphényl phosphate d'alpha-alpha-dic. é thy 1-ben zylphényle FYRÇUEL 220 Viscosité ciné matique à 38°C 25 en centistokes 0 h. 37,5 79 127 4-5,5 24 h. 37,6 80,6 132 47,6 48 h. 38,0 80,8 134,1 47,7 72 h. 38,0 80,9 137,9 49,5 30 96 h. Variation de 40,7 83 142 50 viscosité (0'c) 8,8 4,2 11,6 9,4 T-.-iC'? 's. cl ci 6 0 h. 0 1 0,09 o, *1 O 0,2C 3L O > 0,20 0,30 C'- i. 0,92 48 h. c, 50 0,70 0,42 1,9e r,2 ho 0,60 0,70 — 5 . 1,10 Q6 h „ 1,40 0,90 15 c- 7 2,10 j sîtiOT! de i('- - 2 • « '*:• - -.î '..V' - 1,9C k. 71 06146 2081035 Le tableau 2 démontre que les composés testés ont uns stabilité à l'oxydation comparable ou supérieure à celle du flui de hydraulique comrercial. En outre, il démontre que les composé alpha-méthylés sont bien supérieurs quant à la stabilité à l'oxy 5 dation et ils sont donc préférés. Les fluides utilisés selon la présente invention se comportent également bien lorsqu'on les essaie dans une pompe dé nommée "Victen 104- Va ne Pump" „ Au cours de ces essais, ces fluides présentent des caractéristiques de viscosité, de coloration 10 et de neutralisation qui sont égales ou supérieures à celles des fluides hydrau.liques commerciaux expérimentés „ 71 06146 2081035 KEVEroiOATIOKS. 1. Procédé pour la transmission de pression dans un système hydraulique, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en oeuvre dans ledit système hydraulique une quantité efficace d'un 5 phosphate dont la structure correspond à la formule r- (X) 10 an a^)c Or 3-n dans laquelle n est un nombre de 0,5 à 2 inclusivement, m est un nombre de 1 à 3 inclusivement, E et E1 représentent chacun un a- p -7 h 15 tome d'hydrogène ou un groupe méthyle, E , E? et E représentent chacun un groupe alkyle inférieur ayant de 1 à 8 atomes de carbone environ, b est un nombre de 0 à 4 inclusivement, ç est un nombre de 0 à 5 inclusivement, et a et d sont chacun un nombre de 0 à 5 inclusivement, tels que la somme de a et d soit inférieure ou 20 égale à 5, X représente un atome de chlore ou de brome, et on applique une pression sur le dit phosphate, en un point quelconque du dit système, de façon à transmettre la pression ainsi appliquée dans tout le système, par l'intermédiaire du dit phosphate» 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce 25 que B représente un atome d'hydrogène et E"*" un groupe méthyle. 3. Procédé selon la revendication 2, cars.ctérisé en ce que le dit phosphate est le diphényl phosphate d'alpha-méthylben-zylphényle. 4._ Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce 30 que le dit phosphate est le phényl phosphate de bis(alpha-méthyl- benzylphényle). 5. Composition fluide fonctionnelle, caractérisée en ce qu'elle contient une quantité efficace d'un phosphate dont la structure correspond à la formule selon la revendication 1. 35 &• Composition fluide fonctionnelle selon la revendica tion 5, caractérisée en ce que E représente un atome d'hydrogène et E"'" représente un groupe méthyle» 7. Composition fluide fonctionnelle selon la revendication 5, caractérisée en ce que E et E1 représentent chacun un a-40 tome d'hydrogène» .