FR 2043507 A1 19710219 FR 7005069 A 19700212 70 05069 1 2043507 La présente, invention concerne des compositions ayant des pro-, priétés les rendant particulièrement intéressantes comme lubrifiants* sous des conditions de travail à très basse température. Différentes fractions de pétrole ont été utilisées comme lu-5 brifiants depuis de nombreuses années. Alors que les lubrifiants dérivés du pétrole ont donné satisfaction dans la plupart des utilisations, il y a des"domaines comme, par exemple le domaine de la lubrification des moteurs à réaction et des huiles arctiques dans lesquels, les exigences -rendent, les" lubrifiants classiques dérivés .jO du pétrole soit peu satisfaisants soit d'une utilité médiocre. Dans un essai pour résoudre ,ce problème, des lubrifiants synthétiques comme par exemple dés-diesters ont été mis au point, et présentent des propriétés améliorées, en particulier une viscosité et un point de congélation améliorés. Malheureusement cependant,les *!5 lubrifiants synthétiques de la technique antérieure sont ;-r.elative-ment coûteux. De plus, alors que les diesters ont donné satisfaction comme lubrifiants pour les moteurs à réaction, ils ne donnent pas satisfaction dans le cas de lubrifiants pour carters du fait de leur stabilité-inférieure à l'oxydation et de la corrosion des i 20 paliers, au. plomb et au cuivre résultant d'une, hydrolyse partielle. C'est pour■cette raison que les diesters n'ont pas été utilisés dans le domaine des lubrifiants de carters travaillant à basse température. Il apparaît ainsi qu'il serait hautement avantageux de mettre au point un lubrifiant synthétique peu coûteux présentant 25 une très bonne viscosité, un très bon point de congélation et un .bon • ■ - très/point éclair. En particulier, il sêrait avantageux d-avoxr un lubrifiant répondant aux exigences ci-dessus et qui pourrait être utilisé comme lubrifiant de carters sous des conditions de travail à très basse température. La présente invention couvre donc ■jq des compositions répondant à ces conditions. Parmi les documents antérieurs, on citera les brevets des Etats-Unis d'Amérique suivants que 1'on_considère comme intéressants -i Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n£ 3 288 7H6 révèle un lu-^5 brifiant hydrocarboné synthétique présentant Une bonne viscosité ■ à basse température, un excellent point de congélation et un excellent point éclair. Le lubrifiant est le produit de queue résultant de la condensation- (c'est-à-dire, de 1'alkylation) d'un hydrocarbure paraffinique essentiellement à chaîne droite contenant 40 de 8 à 18 atomes de carbone, avec un hydrocarbure aromatique,comme 70 05069 2 2043507 par exemple le benzène.. Alors que le produit de queue contient une quantité appréciable de dialkylbenzènes,il contient aussi une quantité appréciable de diphénylalcanes Or la Demanderesse a trouvé que le produit résultant de la dismutation des.mono-n-alkyl-5 tenzènes présente des propriétés supérieures comparativement au produit obtenu-par alkylation.Ceci, sera discuté plus en détail ci-âpre s, ' ' '• • • Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 173 965 couvre des dialkylbenàènes comme lubrifiants: Ce brevet indiqué que les di-alkyibenzenes sont préparés par (t) alkylation du benzène au moyen d'un agent d1alkylation et (2)" par alkylation du monoalkylbenzène résultant au moyen d'un agent" d'1 alkylation. Le brevet révèle en outre que l'agent d'alkylation peut être choisi parmi les alpha-oléfines. les paraffines monohydroxylées ou les paraffines mono--I5 halogénées et, à'cet égard, il est précisé que le mot "alkylation" utilisé sert à désigner un procédé pour l'introduction de substituants allcyle sur un reste bensénîque dans lequel la liaison se fait par l'atome de carbone en position alpha du substituant alkyle. Comme signalé précédemment, la Demandresse a trouvé que la 20 réaction de. dismutation donne Un .produit supérieur à celui- obtenu : par alkylation. - - . Les demandes de brevet des Etats-Unis d'Amérique ci-après ont été déposées et cédées à-la demanderesse . ■ . L-a demande de brevet -n°- 529. 284., déposée, le 27). février 1966 25 est une "continuât!on-in-part" de la demande de brevet n° 446 661 déposée- le 8; "avril. 1965? 'cette demande concerne la. préparation "de di-Cg^g-n-alkylbenzènes. par la réaction de dismùtation de mono-n-alkylbenzènes eh' utilisant un catalyseur -de Friedel-Crafts, de préférence- AlCl,. La-demande de brevet en cause ne révèle pas que 30 * - • ■ ' les dialkylbenzènes conviennent-'eommé lubrifiants. -9 La demande de brevet n° 762 639 déposée le 25 septembre 1968, concerne un'procédé de dismùtàtîon de composés morioalkyl aromatiques en composés dialkyl aromatiques en utilisant HF-BF^ comme ca-talyseur. Les groupes alkyle "contiennent au moins 8' atomeg&e car-^5 bone. L'utilisation du catalyseur HF-BF-^ donne des "dialkylbenzènes sans-augmentation sensible en tétrahydronaphtalènes. Alors"que cette demande dé brevet révèle que le produit convient comme lubrifiant les revendications ne 'concernent quë le procédé de préparation duj'produit . • • r"-"' - : 40 La demande de brevet n° 725 908 déposée le 1er mai 1968 con- 70 05069 2043507 # cerne une composition lubrifiante comprenant le produit de dismutation et des monoalkylbenzènes. Les monoalkylbenzènes constituent un élément indispensable de la composition. La demande de brevet n° 716 351 déposée le 27 mars 1968 con-^ cerne un procédé de préparation*d'acides sulfoniqûës solublès dans les huiles et comprenant un mélange de tétrahydronaphtalènes trialkyl-substitués et des dialkylbenzènes, procédé qui comprend (1) la mise en contact d'un mélange de monoalkylbenzènes et de tétrahydronaphtalènes dialkyl-substitués avec un catalyseur de Friedel-Crafts et (2) la distillation fractionnée de la masse réactionnelle pour récupérer le produit désiré sous forme de fraction de queues. Il n'est pas fait mention dans cette demande de brevet de 1'utilité des produits de queues comme lubrifiants. La demande de brevet n° 801 190 déposée le 20 février 1969 ^ concerne une composition lubrifiante hydrocarbonée synthétique présentant de bonnes propriétés de viscosité et un excellent point de congélation et quô/éonsiste essentiellement en un mélange de dialkylbenzènes et de tétrahydronaphtalènes alkyl-substitués, de préférence des tétrahydronaphtalènes trialkyl-substitués. Cette 20 œmande de brevet indique que le point de congélation des dialkylbenzènes peut être abaissé en y incorporant des tétrahydronaphtalènes trialkyl-substitués. Dans une forme de réalisation préférée, la composition selon cette demande de brevet contient une quantité ajoutée volontairement de tétrahydronaphtalènes alkyl-substitués» 25 Cette demande de brevet ne reconnaît pas que le produit dismuté donne des résultats supérieurs à l'essai moteur. Elle ne révèle également pas les mélanges des produits dismutés et de diesters. Suivant une de ses caractéristiques, la présente invention couvre un procédé de lubrification utilisant une composition lubri-fiante hydrocarbonée comprenant la fraction bouillant entre environ y\J 165 et environ 300°C sous 5 mm de mercure et de poids moléculaire moyen compris entré-environ 350 et environ 460 obtenue par dismutation de mono-n-alkylbenzènësj dont les grôûpes alkyle contiennent d'environ 6 à environ î8, de préférence d'environ 10 à environ 15 atomes de ôarbone, en utilisant du chlorure d'aluminium comme cata-. . lyseur. Suivant une autre caractéristique , la présente invention couvre une composition lubrifiante comprenant des mélanges de (a) la fraction bouillant entre environ 165 et environ 30O°C sous 5mm 40 de mercure et de poids moléculaire môyén compris entre'environ 350 70 05069 4 2043507' et environ 460 obtenue par dismutation de iiiono-n-alkylbenzènes, dont .les groupes alkyle contiennent d'environ 6 à environ 18 atomes de carbone, et' de préférence d'environ. 10 à environ 15 atomes de carbone, en -utilisant le chlorure, d'aluminium comme catalyseur, et 5 (b) d ' a-lkylèrtes d icar b o xy la tes- di -alkylsubsti tués. Suivant' :encore une autre caractéristique, l'invention, couvre un procédé de lubrification utilisant, comme lubrifiant, la composition décrite 'ci-dessus. En particulier, l'invention couvre la lubrification de machines telles que des moteurs à combustion in-10 terne, en utilisant les compositions décrites ci-dessus. Dans la description qui va suivre l'expression "produit dismuté ou de dismutation" est utilisée pour désigner la fraction bouillant entre environ 165 et environ 300°C sous 5 mm de mercure et de poids moléculaire moyen compris entre environ 350 et environ 15 460 préparée par dismutation de mono-n-alkylbenzènes, comme indiqué ci-dessus. Les mono-n-alkylbenzènes appropriés de départ sont ceux dont les groupes alkyl contiennent d'environ 6 à environ 18 atomes de carbone. De préférence, les groupes alkyle des mono-n-alkylbenzènes 20 contiennent d'environ 10 à environ 15 atomes de carbone. L'expression "n~alkylbenzènes" utilisée ici désigne du benzène contenant un groupe alkyle essentiellement à chaîne droite et dans lequel au moins 95 % des substituants alkyle sont reliés au benzène par un ■ atome de carbone secondaire du groupe alkyle en cause. 25 En plus, des mono-n-alkylbenzènes purs répondant aux défini- - tions ci-dessus, le produit de dismutation utilisé dans le procédé et les compositions de l'invention peut être préparé en utilisant des mélanges des mono-n-alkylbenzènes décrits et de compositions hydrocarbonées contenant des quantités appréciables de mélanges 30 des mono-n-alkylbenzènes décrits. , Urie substance particulièrement avantageuse convenant pour la préparation du produit dé dismutation consiste en une composition contenant une quantité appréciable de mono-n-alkylbenzènes répondant à la définition ci-dessus et obtenus conformément au procédé 35 décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 316 294, En résumé, ce brevet couvre un procédé de préparation d'un"alkylat détergent procédé qui comprend les stades suivants:(a) séparation d'une fraction d'hydrocarbures'en Cg à C^g essentiellement à chaîne droite à partir d'un distillât de pétrole essentiellement exarapt 40 ^ °^I^-îïes ©•£ contenait ces hydrocarbures à c&aîne droite avec des 70 05069 5 2043507 10 15 20 25 30 35 hydrocarbures à chaîne ramifiée, (b) chloruration de cette fraction Jusqu'à ce que d*environ 10 à environ 35 moles £ des hydrocarbures à chaîne droite présents ne soient essentiellement que monoehlorés, (c) alkylation d'un composé aromatique comme le benzène avec le produit de -chloruration provenant du stade- (bj en présence d'un catalyseur dralkylation* et (d) récupération de la masse réactionnelle, par distillation, d'une fraction consistant essentiellement en- mono-n-alkylbenzènes. précité Alors que le. brevet des Etats-Unis drAmérique n° 3 316 294/ couvre un procédé qui peut utiliser des hydrocarhures en Cg à la présente invention fait appel à lies hydrocarbures qui peuvent contenir d'environ 6 à environ 18 atomes de carbone. Les hydrocarbures en Cg-à. Ojg peuvent être obtenus par une modification du procédé déerit commç çt^de (a) du brevet des Etats-Unis d'Amé- précité rique n° 3 316 29V. De plus, drautres moyens d'obtention de la fraction hydrôearboné en Cg à C^g sont à la portée- de l'homme de l'art. Lorsqu'on désire utiliser un alkylbenzène.contenant de 10 à 15 atomes de carbone dans le groupe alkyle, ce choix peut être fait soit dans la charge initiale^ soit par fractionnement du produit alkylbenzène. Les N-alk-ylbenzènes du type décrit ci-dessus sont disponibles sur le marche sous les noms de "Nalkylène" 500 et "Nalkylène" 600 vendus par la Société Continental 011 Company. Ces substances répondent aux propriétés suivantes : "Nalkylène'1 500 - Essai "Valeurs particulières Gamme d'ébullitionCc) 279 - 313 Indice de brome" - 0,05 max Poids moléculaire moyen 231 - 241 Couleur Saybolt +25 Densité (20/20) 0,85 - 0,87 Méthode d'essai ASTM D-447 ASTM D-1158 Spéc. dé masse Viscosité£en*centistokes) 4,3'- 5;9:à 37j8°C " "Nalkylène" 600" ' - Essai Gamme d'ébullition (°C) - 5* - "... - .-.,v , ' ' 95#. Indice de brome Poids moléculaire moyen Couleur Saybolt .-Densité Valeurs particulières 305 - 310 305 - 310 315 - 324 6;05 max' - 255- 264 25-min.-• • 0,85 - 0,87 ASTM D-287 ASTM 88-44 Kédhode d'essai ASTM D-477 Viscosité(en centistokes) 4,3-6,2 à 37*8°C PJI.N0 21 spec.- de.masse P.M. N° 20 ASTM D-287 ASTM 88-44 70 05069 6 20435.07 La réaction de dismutation est effectuée en utilisant du chlorure d'aluminium comme catalyseur. La quantité du catalyseur qui est utilisée peut varier entre 0,1# en poids et 10# en poids par rapport au mono-n-alkylbenzène de "départ. De préférence, l'a 5 quantité de catalyseur est comprise entre environ 0,5# en poids et environ 5# en poids. Dans certains cas, il est avantageux d'utiliser un promoteur donneur de proton avec le catalyseur au chlorure d'aluminium. Les promoteurs appropriés comprennent toute substance- qui, lors-10 qu'on l'ajoute au catalyseur, donne un proton. Les promoteurs:préférés sont l'acide chlorhydrique et l'eau. La quantité de promoteur est typiquement d'environ 4# en poids par rapport au poids du catalyseur utilisé.. Il est à noter que tout homme de l'art peut facilement déterminer la nécessité d'utiliser un promoteur et la quantité 15 de celui-ci, s'il en utilise.. Le procédé de dismutation avantageusement est mis en oeuvre à une température comprise entre environ 20°C et environ 1j50°C. Etant donné que les rendements maximum en di-n-alkylbenzènes sont obtenus à des températures comprises entre environ 65 et 120°C, on 20 préfère ces températures. La température préférée est d'environ - 100°C. Lorsqu'on utilise cette température, la quantité de catalyseur est de préférence comprise entre environ 0,75 et environ 2# en poids. Après la réaction, la masse réactionnelle est distillée de 25 manière à éliminer le benzène, les paraffines et les mono-n-alkylbenzènes qui n'ont pas réagi. Le produit désiré est le produit dismuté distillant entre environ 165 et environ 300°C. sous 5 "îni de mercure. Ce produit a un poids: moléculaire moyen compris entre environ 350 èt*environ 460. Lorsque l'on effectue la distillation,la 30 température inférieurë'de la coupe est avantageusement de 185°C sous 5 mm de mercure. De préférence, cette température est de 197°C sous 5 mm de mercure. Dans certains cas, la fraction désirée est obtenue en distillant le produit dismuté et en prélevant une fraction choisie ou jjrj. une fraction de tête, représentant d'environ 10 à environ 90# du •produit dismutév Bien que l'on ait décrit en détail les conditions d'u procédé de dismutation,. celui-ci ne fait pas partie de l'invention. Comme signalé précédemment, ce procédé est décrit et revendiqué dans la I^q demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 529 284précitée. ^ . 2043507 'h tnsv ''ÏT-ûv a- r En utilisant une substance - telle qu'un "Nalkylène" 500 et en ^avçdLlant dans les conditions du procédé décri t ci-dessus , le • r, £'r> £* *f-_ - pro~duït "disrauté (coupe à 165-°C sous 5 mm de mercure), présente les 'prdpriétes"physiques'sui vantés : : • 5 ! 3 ' ' • avantageuses préférées Viscosité a"-40°6v;*rds. ' 5 000-10. 000 . . 6 000-9 000 '—ar^d^G^dsi 20, 3-30,0 -.22,7-25,0 '4,0-4,8 : . '4,1-4,5 10 - indïâe 'Sè- viscosité 80-100 84-93 Poiât^âe'"-congélation, °C -48 à -68 „ -54 à -62 Poids moléculaire 350 à 400 375 à. 385 " De'même, en utilisant urië substance comme le "Nalkylène" •- " . *"."0;rn r. r .-î 600 et en travaillant dans les conditions du procédé décrit ci-t:. dessus,. Ig.jproduit, de dismutation (coupe à 197°c sous 5 mm de mer-_ K3iœe;) p5.es,ejrte les propriétés physiques suivantes : 0=3 -is/rév.ï^tf r--- avantageuses préférées 15 nc^vs^°rprtê.3 es. . 7 600-17 600 9 000-13 000 20 3^,a°C.^ es. . 24,5-37,0 28,0-33,0 ,%^94^9-v r- cs- 4,4-6,1 5,0-5,8 Indice de viscosité 105-126 108-115 ^Çoi^t .de^congélation -40 à -62 -51 à - 59,5 frPoids moléculaire 375 à 475 400 à 460 25 "Comme signalé précédemment, les compositions lubrifiantes ~ -J p\ . de' I invention conviennent particulièrement bien sous des conditions"'(le 'travail à très basse température (par tsxemple -40 à -5?0c)« ■ Mnrafèon^Sé leurs propriétés physiques, on peut les utiliser comme hMiès dé" base pour formuler des lubrifiants de carters, des lubri- -■3-t Or. 30 fiants pour transmission automatique, des fluides hydrauliques, des •'fi&idê© véhicules et une variété d'autres lubrifiants pour, travailler à basse température. Les lubrifiants convenant pour de très ^asseë températures sont généralement désignés huiles &3p®j?i 35 ' raturés ou" "comme fluides fonctionnels,- les compositions lubrifiantes de l'invention et en particulier le produit-de dismutation en - ' -r* ^ X - v. „soi^ .conviennent comme lubrifiants résistant aux radiations. De ... ,fa,çon surprenante, le produit de dismutation même un hydrocarbure, „,? e.-^t,-.plus;'.s|ab le aux radiations que les huiles lubrifiantes minéra- 40 ~ ^"* ' " • les classiques» 70 05069 2043507 Pour illustrer en général les propriétés physiques avantageuses des huiles arctiques, les conditions auxquelles doit répondre une qualité d'huile lubrifiante convenant pour la lubrification des carters dans les moteurs à combustion interne sous des températures 5 inférieures à zéro degré,, sont données dans la spécification MIL-L-10â95A, rappelée ci-après*: MIL-L-10295A Spécifications Propriétés physiques Conditions limites 10 Minimum Maximum Viscosité, cinématique, es. à 98,9°C 5,75 à -4o°C - 8 500 Point de congélation, °C - -54 15 Point éclair en Vase ouvert,°C 143 Bien que tous les produits dismutés de la réaction de réarrangement intramoléculaire, comme décrit ci-dessus, bb répondent pas à toutes les conditions énumérées dans la spécification rappelée ci-dessus, il est évident que les propriétés des produits sont à© 20 voisinesycelles de la spécification. Compte tenu de cela, les produits dismutés en eux-mêmes présentent de 1.'intérêt comme lubrifiants arctiques. Alors que les compositions lubrifiantes de l'invention convieraient comme lubrifiants, il est habituel dans le "métier d'in-25 corporer divers additifs comme des dispersants, des inhibiteurs d'oxydation, des inhibiteurs de corrosion des agents anti-mousse et des agents améliorant .l'indice de viscosité, c'est pour.cette raison que le terme "composition lubrifiante" utilisé ici s'applique à une composition lubrifiante de base et non à une composition 30 lubrifiante élaborée à plusieurs constituants dite (compoundée). De façon particulière, les produits dismutés répondent à la composition chimique suivante, telle qu'indiquée par analyse au spectromètre de masse, Composarita - % en poids . 35 Bîslkylbenzènes '64-85 tétralines et indanes alkyl-substitués *8-25 indènes, moins de 4 diphénylalcanes,moins de • 5 naphtalènes et naphtalënes alkyl °subs ti t lié s 40 iiioins de 2 70 05069 9 2043507 i : * La Demanderesse a trouvé que les mélanges du produit dismuté .et d1alkylène dicarboxylates dialkyl-substitués (simplement connus sous le nom de diesters) ont des propriétés qui répondent à la spécification rappelée ci-dessus. De.plus, et de façon plus impor-5 tante, ces mélanges lorsqu'on leur"incorpore des additifs elassi-, ques, donnent une composition lubrifiante finale qui permet des .performances particulièrement bonnes pour un moteur. Conviennent particulièrement bien les alkylène dicarboxylates di-alkylsubstitués (diesters) représentés par la formule : 10 9 'n 1 - , - ' R-0-C-(CH2)n-C-0-R' dans laquelle R et R1 représentent des groupes alkyle à chaîne droite ou ramifiée contenant de 8 à 13 atomes de carbone et sont identiques ou différents et n est un nombre entier compris entre 15 4 et 8. Comme exemples dfalkylène dicarboxylates di-alkyl-substitués particulièrement intéressants, on citera .les suivants: •20 25 adipate de di(isooctyle) adipate de di (isodécyle) .adipate de di (tridécyle) azélate de di (isooctyle) azélate de di (2-éthylhexyle) azélate de di (tridécyle) sébàcate de.di (2-éthylhexyle) sébacate de di (isooctyle) sébacate de di (isodécyle) sébacate de di (tridécyle) Les propriétés physiques de deux diesters que lTon trouve sur le marché sont les suivantes : 30 Azélate de diisooctyle Azélate de di- ■ 2-éthylhexyle (EMOLEIN 2957)« (EMOLEIN 2958)* Viscosité, es. 35 Indice de viscosité Point de congélation,QC à 98,9°0* à 37,8?C à -40°C . 3,47 13,7-1- 1420. 150+ 2,98 10,93 .1154 145--70,5 -65 Point éclair,°C 24Ô 227 Perte par'évaporation 20,4 (6,5h à 204°C) 40 * Vendu par la-société Emery Industries, Iric A 33,2 70 05069 10 2043507 Cômme exemples de mélanges appropriés de produit dismuté et de diester, on citera les suivants ; Produit dismuté dérivé de mélange de n-alkylbenzènes de poids moléculaire 231-241 10 15 mélange de n-alkylbenzènes de poids moléculaire 255-264 - ir 20 25 n-dodécyïbenz ène H 30 35 n-tridécyÏbenzène it 40 Diester adipate de di (isooctyle) adipate de di( isodécyle) adipate de, di (tridécyle) azélate de di (isooctyle) azélate de di (tridécyle) azélate de di (2-éthyihexyle) sébacate de di (2-éthy3iiejgr2e ) sébacate de di (isooctyle) sébacate de di (isodécyle) sébacate de di (tridécyle) adipate de di (isooctyle) adipate de di (isodécyle) adipate de di (tridécyle) azélate de di (isooctyle} azélate de di (tridécyle) azélate de di (2-éthylhexyIs) sébacate de di (2-éthylbexyle) sébacate de di (isooctyle) sébacate de di (isodécyle) sébacate de di (tridécyle) adipate de di (isooctyle) adipate de di (isodécyle) adipate de di (tridécyle) azélate de di (isooctyle) azélate de di (tridécyle) azélate de di (2-éthylhex$.e) sébacate de di ( 2-éfcbylbexyle ) sébacate die di (isooctyle) sébacate de di (isodécyle) sébacate de di (tridécyle) adipate de di (isooctyle) adipate de di (isodécyle) adipate de di (tridécyle) 70 05069 25 30 35 11 Produit dismuté dérivé de n-tridécylbenzène I! 'Nalkylène 500 10 15 20 Nalkylène !T tr 600 2043507 Blaster azélate de di (isooctyle) azélate de dis" (tridécyle) azélate de di; (2-éthylhexyle) sébacate de di (2-éthylhexyle) sébacate de di (isooctyle) sébacate de di (isodécyle) sébacate de di (tridécyle) adipate de di (isooctyle) adipate de di (isodécyle) adipate de di (tridécyle) azélate de di (isooctyle) azélate de di (tridécyle) azélate de di (2-éthylhexyle) sébacate de di (2-éthylhexyle) sébacate de di (isooctyle) - sébacate de di (isodécyle) sébacate de di (tridécyle) adipate de di (isooctyle) adipate de di (isodécyle) adipate de di (tridécyle). " azélate de di (isooctyle) " azélate de di (tridécyle) " azélate de di (2-éthylhexyle) " sébacate de di (2-éthylhexyle) " sébacate de di (isooctyle) " ' sébacate de di (isodécyle) " . sébacate de di (tridécyle) Les mélanges appropriés du produit dismuté et du diester peuvent contenir jusqu'à environ 50 % en poids de diester. Plus ' spécialement, les mélanges ne contiennent pas plus d'environ 25# en poids de diester. De préférence, les mélanges contiennent d'environ "1.0 à environ 20# en poids de diester. "-Les propriétés physiques de deux mélanges de produit dismuté et de diester sont données ci-après. Le produit dismuté est préparé par une réaction de dismutatinn du~"Nalkylène" 600 en utilisant AlCl^ comme catalyseur. Le produit dismuté résultant est distillé en-prélevant 74,9# en tête. Le produit utilisé dans le mélange est le produitvde~tête. 70 05069 12 2043507 10 Mélange A Mélange B (poids #) (Poids #) Produit dismuté 87 88 azélate de diisooctyle 13 azélate de di-2-éthylhexyle. , 12 Propriétés - Viscosité, es.. -40°C 5954 . 5966 37,8°C 24,98 24,56 98,9°C '4,72 4,70 Indice de viscosité^ 122 124 Point de congélation, °C -59 -57 Point éclair en vase ouvert °C 244 244, Perte par évaporation # 15 (5,5 h à 204°C) 9,6 10,0- En plus des diesters, le produit de l'invention peut etre mélangé avec une variété d'autres substances du type ester. Comme exemples de telles substances, on citera les esters de diol et de poiyol de monoacides, les esters complexes de monoalcools, de diacides et de polyols, et les esters complexes de monoacides, de polyols et de diacides. - Les.exemples suivants sont donnés à titre explicatif et nullement limitatif de l'invention. Exemple 1 Cet exemple montre la préparation d'une charge de produit dismuté selon l'invention» Le récipient réactiônnel est un réacteur de 11 j540 litres, muni d'un moyen d'agitation, d'un moyen de chauffage, d'un moyen -50 d'addition contrôlée de liquides et de solides et d'introduction de substances gazeuses. Le "Halkylène"600 et le AlCl^ sont admis en œntinu dans le récipient réactiônnel à"raison de .68 kg + 4,5 kg et 3,6-kg.+ 1,8 kg par minute, respectivementLe gaz'chlorhydrique est également admis dans le réacteur .à raison de 113 ± 28 litres ^ par minute,, La quantité de masse. sêactionn#lle ,daïiô"le réacteur est maintenue pendant une durée de 1,75 ± 0-,.25 heure. Etant, donné que le produit brut est éliminé an ûoîitiau-dù réacteur, ■ -une analyse . chroma.t ographique gaz-liquide , effectuée sur un prélèvement montre qu'il contient 5# ©a .gafeds' de .benzène^» 15$ ea poids de paraffines, iso 55* en poids de"monoalkylbensène qui n'a pas réagi et 25# en poids 20 25 70 05069 13 2043.507 t de dialkylbenzènes. On laisse reposer le produit brut et on retire la boue de AlCl^. Le produit brut restant est ensuite rais en contact avec deux volumes d'une solution caustique à 15$ ± 1-0#-en poids. Ensuite, le produit brut est mis -en contact avec - 4- -,+ 1 vo-5 lûmes d'eau pour éliminer la soude caustique résiduelle.•Le produit brut neutralisé est ensuite distillé et on récupère les fractions suivantes : * : ' • : benzène - 21-107&C sous 750 mm Hg. paraffines'- 107'-143°C sbûs 10 mm Hg. 10 monoalkylbenzènë -'143-166°C"sous 12 mm Hg. produit de dismutation -'âù^dessus'de 166°C sous 12 mm Hg. Le produit de dismutation est s.oumis à un nouveau- fractionnement pour éliminer 85 + 10# en poids de fraction de tête' bouillant entre environ 232 et 455°G sous 760'mm de mercure. Le'résidu "*5 est mis de côté. Le produit de tete est le produit dismùté désiré (74 390 kg). Ce produit présente les propriétés physiques suivantes Viscosité , es. -40°C 9196 37,8°C 29,06 20 98,9°C ' 5,02 Point de congélation,°C - 59 point éclair, vase ouvert,°C 231 point d'inflammation,vase ouvert, °C 260 25 II donne à l'analyse la composition chimique suivante * Constituants % en poids Dialkylbenzènes 7^,3 tétralines alkylées 19,1 __ diphénylalcanes 2,0 indènes . 2,5 divers 2,1 s par.spectrométrie de masse. ' " Exemple 2 Cet exemple illustre un essai sur moteur d'un lubrifiant 25 "compoundé" en utilisant le produit dismuté de l'exemple 1 seul comme huile de base. Le lubrifiant compoundé a la composition suivante (en % en poids). 92,16 ' produit dismuté 2,50 . "Monsanto 5070B" (1 ) 40 2,00 "Hybase" C-300 (2) 30 70 05069 2043507 0,84 "Lubcizol 1395" (3) 2,50. "Acryloid 966" (4) (1) un. dispersant, pour basse température du type polymère de suc-cinimide 5 (2) un sulfate de calcium à haute alcalinité, ayant un indice de base d'environ 300 (dé ter-gent~3ispersant), vendu par Bryton Chemical Company, filiale de la Continental 011 Company. (3) un dithiophosphate de zinc, dérivé d'alcools-agent inhibiteur et anti-usure. 10 (4) une combinaison abaissant l'indice de viscosité et le point de congélation consistant en un concentrât de copolymères mé-thacryliques dans une huile neutre raffinée au solvant-vendu par la Société Rohm and Eaas Co. Le lubrifiant compoundé a une viscosité de 6,5 'os. à 15 98,9°C. Le lubrifiant décrit ci-dessus est essayé dans un moteur diesel du type à 6 cylindres en Y ce production industrielle (Détroit Diesel 6V71). L'essai se fait sous les conditions opératoires indiquées". Normalement l'essai dure 267 heures. « 20 Comme base de comparaison» on utilise une huile moteur de qualité SAE 30 de viscosité à 93*9°C d'environ 12,14 es. Il est à noter que les fabricants de ce moteur recommandent des huiles de qualité SAE 30 de MIL-L-2104B. L'utilisation d'huiles plus légères ou multi-grades n'est pas recommandée. On a constaté que des 25 huiles présentant une viscosité nettement inférieure à 9*6 es (comme par exemple 7,25 es ou soins) ne lubrifient pas ee type de moteur pendant plus de 50 heures sous des conditions sévères d'utilisation. Les huiles moteurs de qualité SAE 30 donnent une usure 30 satisfaisante des pistons et des segments et provoque une détérioration modeste et un polissage du revêtement des cylindres au voisinage de l'échappement. Le lubrifiant compoundé décrit ci-dessus contenant le produit dismuté donne des résultats analogues. L'essai est arrêté à 140 heures pour permettre de démonter et d'exa-35 miner les pièces dû-moteur étant donné qu'on considère qu'il n'est pas possible de conduire un essai complètement avec une huile présentant cette très faible viscosité. Comme indiqué précédemment les résultats de l'essai sont bons et inattendus et au moins équivalents à ceux obtenus avec l'huile SAE 30. 70 05069 2043507 Exemple 3 Cet exemple illustre l'essai moteur effectué avec un lubrifiant compoundé en utilisant comme huile de base un mélange du produit dismuté de l'exemple 1 et un diester. Le lubrifiant 5 compoundé répond à la composition suivante (exprimée en % en poids) 76,16 Produit dismuté . ' 1.6,00 azélate'de di (2-éthyliiexyle) m. "2,50 Monsanto 507OB 2,00 "Hybase" <>300 10 0,84 "Lubrizol 1395" 2,50 "Acryloid 966" * "Emolein 2958" Le lubrifiant compoundé présente les propriétés physiques suivantes : 15 Viscosité , es. -40°C 8400 37,8°C 37,91 98,9°C 7,00 Indice de viscosité - 160 20 Point de congélation,°C -54 Point éclair en vase ' ' • ouvert, °C 227 Cè lubrifiant est utilisé pendant 267 heures dans le moteur» L'examen du moteur ne révèle pas de rayures des pistons ou des re-25 vêtements des cylindres, ce qui constitue un résultat, inattendu. Exemple 4 Cet exemple illustre la préparation d'un produit dismuté sn laboratoire en utilisant des conditions différentes de celles de 1'exemple 1 : 30 Le monô-n-alkylbenzène est le "Nalkylène"600. On prépare deux charges. Les deux préparations sont effectuées à^ip^C. La charge "A" fait appel à 1 % en poids de A1C1, et à une'dupée réac-tionnelle de une heure. "Là charge "B" fait appel à 2$ de AlCl^ et à une durée réactionnelle"'de une heure et denjie. On utilise comme 35 promoteur dans les deux essais du HC1. Le rendement en.fractions de queues pour la charge "An est de 55® grammes et .pour la charge "B"-de 685 grammes. Un mélange .des produits de queues présente les propriétés- physiques suivantes : * - v ■ 70 05069 16 2043507 Viscosité, es. -40°C 8500 37,8°c ,.29 A 5 98,9°C '5,20 5 Indice de viscosité , 117/ point de congélation,âC -54' Exemple 5 ' - . . G&t exemple donne une comparaison entre les produits de queues obtenus par une réaction de dismutation et les produits de 10 queues obtenus par alkylation de monoalkylbenzènes comme enseignés par le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 173 965. L'exemple de ce brevet qui a été pris comme base de comparaison"est l'exemple D/D' des colonnes 5 et 6. L'exemple D/D' utilise une oléfine en C-12 pure comme agent d'alkylation et une température réactionnelle 15 de 1>15-°C. On prépare d'abord le monododécylbenzène par alkylation du benzène au moyen de 1-dodésène en utilisant le même rapport de charge que celui indiqué dans l'exemple D/D' du tableau 1-1(colonnes 3 et 4) et essentiellement le même procédé que celui indiqué 20 à l'Texemple 1 (colonnes 3 et 4). Le rnonododécylbenzène résultant est ensuite utilisé pour la réaction de dismutation et pour la préparation du didodécylbenzène par alkylaijon. Le procédé indiqué à lrexemple D/D' est utilisé pour la réaction d'alkylation alors que le procédé préféré décrit ici 25 est utilisé pour la réaction de dismutation. Le tableau suivant donne les proportions, les conditions, de réaction, les rendements et les propriétés physiques résultant des deux procédés. Alkylation Dismutation 30 Dodécylbenzène, g. 440,0 300 1-dodécène, g. - 152,0 * - .12,0 ' 3,0 barbotage HC1, min. 10 10 température de la réaction, °C 13-15°C 100 + 1°C"0 35 Durée de réaction(après ad-'- " ' " " dition de AlCl^),min. 75 60 Durée de dépôt-de la"boue,min 60 60 Boue, g 36,9 11,9 alkylat, g. 569,1 291,8 40 ' alkylat . àtstillé " ' 70 0-5069. ' ' \ 2043507 10 Alkylation . Dismutation Benzène (collecteur.) 10,5 31*6 Paraffine (ooupe n°1 " - P. Eb. initial 155?C 5 mm Hg.) ---■•• 53*0 ' * "■ 40,3 Mono alkyl benzène (ooupe " ' N°2 155°C-220°C SOUS 5mm Hg)l58,,8 . . 130,4 Qùëués (dialkyÏbenz ène s ) au- ' ' s . dessus.de 220;°C. sous 5mm Hg 341,3 _ - . 86,7 . Queues traitées à 1.'argile \ . Viscosité, es. • ..... . - \ -• • , • -40ttC v- 5A55 - : • 6560 37,8°C ; . .... "25*01 -25,10 ,9&*9a.C ... - • . . • '4,68 • . 4-, 56 Indice de viscosité . ; 118" " . 106 Point de congélation, °C -51 * -62 ai Le brevet n° 3 173 965 indiqui^ce produit a un point, de congélation de -37°Ç- Le tableau suivant donne la composition chimique telle que déterminée par spectrométrie de masse des produits résultant des 2Q deux procédés. % en volume a Alkylation Dismutation Dialkylbenzènes : ' 99,4 82,5 15 25 tétrahydronaphtalènes alkyl- substitués- . . néant ' 15*8 indènes - - ' 0,6 naphtalènes 0,2 0,9 diphénylalcanes • 0,4' 0,2 * Etant donné que les densités des différents produits sont très voisines,il y a peu-de"différence lorsqu'on exprime le résultat 20 en pourcentage en poids. .. L'examen des résultats montre que le produit dismuté présente un point de congélation (-62°C) inférieur à celui du produit alkylé (-51°C),Cela est probablement-dû à la présence des tétrahydronaphtalènes -qui sont inhérents dans le procédé de dismutatinn. Il est possible que les résultats d'essais supérieurs suijéioteur ^ soiènt dûs à la présence de tétrahydronaphtalènes dans la composi tion,Ceci n'est actuellement pas connu. - Il va de soi que la .présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif ,et nullement"limitatif et que toute modification utile pourra y'être apportée sans sortir dé son cadre 40 tel que défini dans les revendications ci-après'; 70 05069 18 2043507 * * ; • ; ' ? i : . , REVENDICATIONS 1 - Procédé de lubrification caractérisé par"le fait que l'on utilise comme lubrifiant le produit 'de dismutation "préparé pair le procédé consistant (a) à effectuer la dismutation de morio-n-alkyl- 5 benzènes dont les groupes alkyle contiennent d'environ"6 à environ 18 atomes de carhonë, en utilisant d'environ 0,1 'à environ 10$ en poids de chlorure d'aluminium et une température comprise entre environ 20 et environ 130&C et (b) à récupérer de la masse réactionnelle provenant du** stade (a) une "fraction distillant entre environ 10 - • - ✓ 165°C et environ 300°C sous' 5 mm "de mercure et de poids'moléculaire moyen compris entre environ 350 et environ 460. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la quantité de chlorure d'aluminium est comprise entre environ 0,5 et environ 3% en poids'et la" température est Comprise entre environ 65°C et environ 120°C» '3 - Procédé sëlon la revendication 2, caractérisé par le fait que les mono-n-alkylbenzènes ont des groupes alkyle contenant d'environ 10 à environ 15 atomes de carbone. ■ 4 - Procédé selon la revendication 3* caractérisé par le fait 20 que lés mono-n-alkylbenzènes ont un poids moléculaire moyen compris •entre environ 231 et 241. 5 - Procédé selon'la revendication 3* caractérisé-par le fait q ue les monc-n-alkylbenzènes ont un poids moléculaire moyen compris •entre environ 225 et environ 264. . .. . 25 6 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lê produit de dismutation distille au-dessus d'environ 197°C 3DUS 5 mm de mercure. 7 - Procédé selon la revendication 6,.caractérisé par le fait que lè produit de dismutation présente lès propriétés suivantes: Viscosité , es. * -40°C environ - 6-000 - 9 000 37j8°C environ " 22,T - 25*0 98j9°C environ 4,1- 4,'5 . Indice de viscosité., environ 84-93 Point de congélation, °C environ -54 à -62 poids moléculaire,environ 375 à 385, , 8 - Procédé, selon la .revendication 5; caractérisé, par'le fait cjie le produit de dismutation distille au-dessus d'environ 197°C sous 40 5 mm de mercure. r - 70 05069 19 2043507 9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le produit de dismutation présente les propriétés suivantes: Viscosité, es. -4o°C environ- 9-000 - 13 000 5 37J8°-C ,environ - 28>0- 33,0 98,9°0,environ '5,0- "5*8 Indiôe de viscosité*environ "108 -- 115' - Point de congélation, °C * ~ " -- environ -51 à. - 59,5 10 Poids moléculaire,environ 400 - 460 10 - Composition lubrifiante'de basé, caractérisée par le fait qu'elle consiste essentiellement (1) en un produit de dismutation préparé par le procédé consistant (a) à faire la dismutation de mono-n-alkylbenzènes dont les groupes alkyle contiennent d'en- 15 viron 6 à environ 18 atomes de carbone en utilisant d'environ 0,1 à environ 10$ de chlorure d'aluminium et une température comprise entre environ 20 et environ 130°C, et (b) à récupérer de la masse réactionnelle provenant du stade (a) une fraction distillant entre 165 et environ 300°C sous 5 mm de mercure et de poids moléculaire 20 moyen compris entre environ 350 et environ 460, et (2) pas plus d'environ 50$ en poids d'alkylène dicarboxylates di-alkylsubstitués représentés par la formule : 0 0 H II R-0-C(CH2)n-C-0-R' 25 où R et R' sont des groupes alkyle à chaîne droite ou ramifiée identiques ou différents contenant de 8 à 13 atomes de carbone et n est un nombre entier compris entre 4 et 8. 11 - Composition selon la revendication 10, caractérisée par le fait-que dans le procédé de préparation du produit dismuté, la 30 quantité de chlorure d'aluminium est comprise entre environ 0,5 et environ 5$ en poids et que la température est comprise entre environ 65°C 'ët environ 120°C. "'12 - Composition-selon la revendication 11, caractérisée par le fait'que le produit de dismutation distille"àu-dessus d'environ 35 197^0 sous 5 mm de mercure et présente les propriétés suivantes: Viscosité , es. - 40°C, environ 6 000 - 9 000 37,8ÙC, environ 22,7 - 25,0 98,9°C, environ '4,1 - 4,5 Indice de viscosité, environ 84 - 93 70 05069 20 2043507 Point de cohgélation/°C ••• / environ; '• -54 à -62 Poids moléculaire,environ. 375 à. 385 ; 13 Composition selon la revendication 12, caractérisée par 5 ■ le fait qfie 1* alkylène dicarfooxylate di-alkylsûbstitué est l'azélate de diisooctyle. , - 14 - Composition selon la revendication 12, caractérisée par le fait que 1'alkylène dicarboxylate di-alkylsUbstitué est 1'azélate de di-2-éthylhexyle. 1q 15 - Composition selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le produit de dismutation est préparé en utilisant des mono-n-alkylbenzènes dont les groupes alkyle contiennent d'environ 10 à environ 15 atomes de carbone. 16 - Composition selon la revendication 15* caractérisée par •j ^ le fait que les mono-n-alkylbenzènes ont un poids moléculaire compris entre environ 255 et environ 264. 17 - Composition selon la revendication 16, caractérisée par le fait que le produit de dismutation distille au-dessus d'environ 97°C sous 5 mm de mercure et présente les propriétés suivantes: 20 ■ Viscosité, es-. -40°C, environ 9 600 - 13 000 37,8°C, environ 28,0 -- 33,0 98,9°C, environ 5,0 - 5,8 Indice de viscosité, environ 108 - 1 5 Eoint de congélation, °C environ » 51 à -59,5 Poids moléculaire, environ 400 - 460 18 •• Composition selon la revendication 17, caractérisée par le fait que 1'alkylène dicarboxylate di-alkylsubstitué est 1'azé- 3° late de diisooctyle. 19 - Composition selon la revendication 17, caractérisée par 1 e fait que l'alkylène dicarboxylate di-alkylsubstitué est l'azélate de di-2-éthylhexyle» 20 - C composition selon la revendication 19, caractériée par 35 le fait que la quantité d'azélate de di-2-éthylhsxyle est comprise entre environ 10 et environ 20fa en poids.' 21 - Procédé de lubrification caractérisé par le fait qu'il fait appel à une composition lubrifiante de base consistant es» -sentiellement (l) le produit de dismutation prégaré par le procédé ^ consistent (a) à faire ia dismutation de taono-n-alkylbenzènes dont 25 70 05069 ai 2043507 t 10 les groupes alkyle contiennent, d'environ 6 à environ 18 atomes de carbone, en utilisant d'environ 0,1 à environ 10$ en poids de chlorure d'aluminium et une température comprise, entre environ 20 'et environ 130°C et (h) à récupérer de la masse réactionnelle du sradë (a) une fraction, distillant: entre environ' 165 et" environ 300°C sous 5 mm de mercure et de poids moléculaire moyen compris entre 'environ 350 et environ 460, et (2) pas plus d'environ 50$ en poids d 'alkylène dicarboxylate ~di-alkyl-substitué représenté par la formule 0 0 n n R-0-C-(CH2)n-0-0-Rt dans laquelle R et R' sont des groupes alkyle à chaîne droite ou ramifiée contenant de.8 à 13 atomes de carbone et sont identiques ou différents et n est un nombre entier compris entre 4 et 8. ^5 22 - Frocédé selon la revendication 21, caractérisé par le. fait que le produit de dismutation distille au-dessus d'environ 197°C sous 5 mm de mercure et présente les propriétés suivantes î Viscosité, es. r40c>C, environ 6 000 - 9 000 20 37., 8° C,. environ 22,7 -25,0 9&j9°C, environ '4,1 - 4,5 Indice de viscosité,environ 84 - 93 Point de congélation,°C environ - 54 à^-62 25 Poids moléculaire,environ 375 à 385. 23 - Procédé selon la revendication 22, caractérisé par le fait que 1'alkylène dicarboxylate di-alkylsubstitué est 1'azélate de diisooctyle. 24 - Procédé selon la revendication 22, caractérisé par le 3® fait que lfalkylène dicarboxylate di-alkylsubs ti~ué est l'azélate de di-2-éthylhexyle. 25 - Procédé selon la revendication 24, dans lequel la quantité d'"azélate de di-2-éthylhexyle est comprise entre environ 10 et environ 20$ en poids.