Brevet FR2633306A1 — publié le 19891229

La présente invention est relative à un additif qui per- met notamment d'améliorer la stabilité therumique des produits antigels en particulier. Ceux-ci, présents dans les circuits de refroidissement d'automobiles, doivent rester stables à des températures de l'ordre de 130 C. Les liquides présents dans les circuits de refroidissement pour automobiles, ainsi que dans les échangeurs thermiques et chau- dières, comprennent des composés en phase aqueuse présentant des propriétés anti-oxydantes susceptibles de se dégrader à des températures supérieures à 1300C environ. Les travaux consistant à obtenir un meilleur rendement énergétique des moteurs thermiques ou un réchauffement rapide de l'habitacle d'une automobile, nécessitent une ouverture plus tardive du calorstat. De ce fait, la température du liquide de refroidissement est plus élevée, ainsi que les températures locales de la culasse: ces dernières peuvent être de l'ordre de 1700C. Ces points chauds condui- sent à faire subir au liquide de refroidissement des chocs thermiques très importants: ceci conduit à la décomposition chimique de certains inhibiteurs de corrosion présents dans les liquides de refroidissement. Les liquides anticorrosion présents en solution se dégra- dent à de telles températures: la présence de ces produits de dégrada- tion se traduit par une évolution du pH vers l'alcalinité, le plus souvent pour atteindre des valeurs comprises entre 9 et 11. De plus, la dégra- dation chimique de ces inhibiteurs favorise la tendance au minoussage, ce qui est néfaste pour les problèmes de refroidissement et de circulation. Ceci peut créer localement des attaques sévères des alliages légers par corrosion et cavitation. Du fait des législation actuellement en vigueur tant en France que dans les pays étrangers, il n'est plus possible d'utiliser des nitrites et des amines, qui sont des produits permettant de stabiliser à haute température des produits tels que les produits antigels ou anticor- rosion. Il a été étudié la tenue à haute température de produits tels que le tétraborate de soude, l'adipate de sodium ou de potassium, le succinate de sodium ou de potassium: ces différents additifs donnent de très bons résultats jusqu'à environ 135 C en général, mais se dégra- 2633306o dent à des températures supérieures, entraînant par là-même des atta- ques sévères des alliages d'aluminium utilisés pour la fabrication des pompes à eau et des culasses par exemple. Aussi un des buts de la présente invention est-il de fournir un additif permettant d'assurer la stabilité thermique des pro- duits antigels présents dans les liquides de refroidissement, ainsi que des liquides utilisés dans les échangeurs thermiques et les chaudières en particulier. Un autre but de la présente invention est de fournir de tels additifs qui permettent de stabiliser à des températures supérieures à 150 C des inhibiteurs de corrosion présents dans les liquides de re- froidissement ou d'échange de température. Ces buts, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints par un additif qui est caractérisé, selon la présente invention, par le fait qu'il est choisi parmis les diacides aromatiques, les imides, ou leurs sels alcalins. Avantageusement, cet additif est l'acide salicylique ou l'acide acétylsalicylique ou leurs sels alcalins. Selon un autre mode de réalisation de la présente inven- tion, cet additif est le benzamide ou le succinimide ou leurs sels alcalins. L'additif selon la présente invention peut être présent entre 0,1 et i % en poids dans les liquides de refroidissement ou d'é- change thermique habituels. Ils peuvent également être mélangés avec les produits antigels ou anticorrosion avant l'introduction de ces derniers dans les circuits de refroidissement ou d'échange thermique. L'acide salicylique, également appelé acide hydroxy-1 benzène carboxylique-2, est le plus connu des acides phénols. La présence dans sa formule des groupements csractéristiques acide et phénol permet de penser qu'il peut bloquer la décomposition des sels de diacides, et jouer un rôle anti-oxydant, protégeant par là-méme les sels des diacides présents dans les produits antigels et anticorrosion. Ceci n'est qu'une hypothèse pour expliquer le rôle de l'acide salicylique en tant qu'additif dans des liquides de refroidissement ou d'échange ther- mique qui, lorsqu'ils en comprennent, peuvent supporter des tempéra- tures supérieures à 170 C. De même l'acide acétylsalicylique ou acide acétoxy-1 benzène carboxylique2, peut être utilisé comme additif selon la présente invention. Ces deux acides, qui appartiennent à la série aromati- que, ont été utilisés en combinaison avec un antigel comprenant des pnosphates, adipates et silicates: dans les exemples comparatifs ci- après, cet antigel est dénommé antigel A. Dans cet antigel A on a ajouté entre 0,1 et 1 % en poids soit d'acide salicylique soit d'acide acétylsalicylique, et l'on a porté le mélange à une température d'au moins 140 C pendant au moins 72 heu- res. On a mesuré le pH, qui est un très bon indice pour détecter la décomposition du produit antigel: en effet, on a remarqué que lors- qu'un produit antigel ou anticorrosion se dégrade sous l'effet de la température, le pH a tendance à devenir de plus en plus alcalin prou- vant ainsi la présence de produits de dégradation susceptibles d'attaquer les alliages légers tels que les alliages d'aluminium. Tableau I - Mesures de pH. I! I!! i Durée (en h) 0 24 48 72 !Antigel A!7,5I 9,25 10,4! 10,7 !! ! !!! I AntigelA i! A i! ! et Acide! 7,5 ! 8,65! 8,95 I 10,2! salicylique! !! I! !! ! !!! !! ! !!! ! Antigel A et Acide! j !!! I acétylsalicylique! 7,5 I 8,4 i 8,65! 9,6! !! ! ! I! De même, des essais de corrosion en verrerie selon la norme ASTM - D 1384 ont été réalisés sur différents métaux ou alliages fréquemment utilisés pour constituer les circuits de refroidissement ou d'échangeur thermique. Les différents résultats sont regroupés dans le tableau II ci-après Tableau II - Mesure de corrosion (en mg/éprouvette) ! Hétal A ce ' Fo1 t Métal! Acier Fonte Aluminium Soudure Laiton Cuivre - I I t I I t I I Antigel A 2,25 i1,25 025 075 0,25 025 ,12, 0,25 0,25! I! I ! I I I I Antigel A et!!!! ! ! Acide! 2,20 ! 1,30! 0,3! 0,7! 0,2 I 0,15! I salicylique!!!! ! I t!t! t!! I ! !! !! !! ! !Antigel A et I! ! I! ! ! acide acetyl- 2 1 1,3! 0,25! 0,8! 0,2 I 0,25 1 ! salicylique!! !! ! ! I I I! I I! En conclusion de ces expériences,- on peut noter que l'adjonction de l'acide salicylique ou l'acide acétylsalicylique à des pro- duits antigels permet d'améliorer la stabilité thermique de ces produits, et par là-même d'empêcher la formation de produits de décomposition sus- ceptibles d'attaquer les conduits de refroidissement ou d'échange thermi- que. D'autres additifs ayant des propriétés semblables à celles des acides salicylique et acétylsalicylique sont les iuides, tels que le benzamide et le succinimide. Tout comme les précédents ces produits sont solubles dans l'eau et l'alcool. Dans le tableau III ci-après, ont été regroupés des résultats de tenue à la température de produits antigels de composition différente: Antigel A: phosphates, àdipate, silicate Antigel B: phosphates et adipate Antigel C: phosphate, adipate, nitrate Tout comme dans les exemples précédents, ces différents produits ont été portés à 140 C soit seul, soit en mélange avec le benza- mide ou le succinimide. aBueqapp no luamuassigpToJaJ ep opinbil sap aleo luanbpsuoo xed 4e crolso. .zoolue no sla2pue s!npo.zd sap anbtmizaq$ pm qees el.azo!lpmaip 4uaeinalep ua!elBamzad uoDuaul aluasp9d el uoaes Sj;DtppR sap mnipos ap ueme4ou guisuioleo slas sel enb 9aou tuamalse2P P e II e nbnitaq4 m naueqaop no seallqomolne xnod 4uamasg!cpJoJa- ap s!noaio sel suep sps 0 Tian suoi4nlos ap 'OoSgI ap snssap-ne a!p-j-wsaao 'aJnnejqdmcea asneq e. anuat el alqeou uo0e; ap aiollpme uoug eu d uoeuaAus jgS -ippep aouaes.Td el anb luaAnoJd glg4Insqz stuaxjqjjp gad i i i i I I 91 i S8'8I 9'8 i 61 'i5'z i ap ]aTUoTins i i i i I Zz'o + D Tauv i 6 9OEE9ú REVENDICATIONS 1. Composition notamment pour améliorer la stabilité thermique des liquides de refroidissement ou d'échange thermique, et en particulier des produits antigels ou anticorrosion présents dans lesdits liquides, caractérisé par le fait qu'il est choisi parais les acides aro- matiques, les imides, ainsi que leurs sels alcalins. 2. Additif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les acides aromatiques sont l'acide salicylique et l'acide acétyl- salicylique. 3. Additif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les iaiides sont le benzamide et le succinimide. 4. Composition pour liquide de refroidissement ou d'é- change thermique, caractérisé par le fait qu'il comprend de 0,1 à i % en poids d'un additif selon l'une des revendications 1. 3.