INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon une variante de réalisation, l’élément d’insertion 130 est conservé après démoulage. Dans ce cas, on obtient, comme illustré sur la , une aube 20 formée d’un renfort fibreux densifié par une matrice qui comporte dans sa partie inférieure un pied 22 formé par la partie de préforme de pied 212 de la préforme fibreuse 200 et une pale 21 formée par la partie de préforme de pale 211 de la préforme fibreuse 200. L’aube 20 comporte un bord d’attaque 21a et un bord de fuite 21b correspondant respectivement aux parties de bord d’attaque 211a et de bord de fuite 211b de la préforme fibreuse 200. Le pied 22 comprend une cavité 24 formée par le logement interne 240 de la préforme fibreuse 200, l’élément d’insertion 130 étant collé à l’intérieur de ladite cavité 24. L’aube 20 comprend ainsi un pied 22 qui présente une forme compacte axisymétrique adaptée pour une intégration dans un système de rotation ou changement de pas d’hélice.
La illustre une ébauche fibreuse 400 d’aube selon un autre mode de réalisation. L’ébauche fibreuse 400 est réalisée par tissage 3D dans les mêmes conditions que l’ébauche 100 décrite précédemment. L’ébauche fibreuse 400 diffère de l’ébauche fibreuse 100 déjà décrite en ce que logement interne de pied délimité par la déliaison présente une géométrie en « sablier » ou « diabolo » dans laquelle il n’est pas possible d’introduire un élément d’insertion de forme correspondante à partie de la seule ouverture présente à l’extrémité libre dans la partie de pied de l’ébauche fibreuse. A cet effet, on utilise un élément d’insertion en deux parties tandis que l’ébauche fibreuse comprend une déliaison supplémentaire permettant l’introduction d’une des deux parties de l’élément d’insertion.
Plus précisément, l’ébauche fibreuse 400 s’étend dans une direction longitudinale D L , correspondant à la direction d’envergure de l’aube à fabriquer, entre une partie inférieure 400c et une partie supérieure 400d et dans une direction transversale D T , correspondant à la direction de corde de l’aube à fabriquer entre un bord avant 400a et un bord arrière 400b, l’ébauche comprenant une partie de profil aérodynamique 411 définissant deux faces 411e et 411f destinées à former respectivement les faces extrados et intrados de l’aube et une partie de pied 412 destinée à former ultérieurement un pied d’aube et s’étendant à l’extérieur de l’ébauche de profil aérodynamique 411 suivant la direction longitudinale D L et en retrait des bords avant et arrière 400a et 400b suivant la direction transversale D T .
Conformément à l’invention, lors du tissage, une première déliaison 406 est réalisée à l'intérieur de la partie de pied 412 l'ébauche fibreuse 400 entre deux couches successives de fils de chaîne. La déliaison 406 s’étend suivant un plan parallèle à la surface de l’ébauche fibreuse et sur une zone de déliaison délimitée par un contour 406 a séparant localement la partie de pied 412 en deux portions tissées 413 et 414. En outre, la déliaison 406 s’étend dans la direction transversale entre un premier bord latéral 4120 et un deuxième bord latéral 4121 et en retrait de ces bords de manière à conserver des portions de liaison 405 et 407 adjacentes respectivement aux premier et deuxième bords latéraux 4120 et 4121. La déliaison 406 débouche en outre à l’extrémité inférieure libre 4122 de de la partie de pied 412.
La largeur de la déliaison 406 varie entre l’extrémité inférieure libre 4122 de la partie de pied et l’extrémité 4123 de la partie de pied opposée à l’extrémité 4122 suivant la direction longitudinale D L . La déliaison 406 délimite ici un logement interne 440 qui comporte suivant la direction longitudinale D L une première portion 441 dont la section décroît entre l’extrémité libre 4122 de la partie de pied 412 et une partie intermédiaire 443 du logement interne 440 et une deuxième portion 442 dont la section croît entre la portion intermédiaire 443 et la partie de profil aérodynamique 411. La première portion 441 du logement interne 440 est accessible par l’extrémité inférieure libre 4122.
Une déliaison supplémentaire 407 délimitant un passage 450 entre un bord, ici le bord 400b de la partie de profil aérodynamique 411 et le logement interne 440 dans la partie de pied 412. La deuxième partie 442 du logement interne 440 est accessible par le passage 450.
En particulier, les compositions lubrifiantes aqueuses formulées selon l’invention permettent une réduction de l’usure et des frottements telle qu’elles peuvent être considérées comme « super-lubrifiantes », à savoir que les phénomènes de friction peuvent être considérés comme insignifiants, voire nuls, et ce même dans des conditions de lubrification sévères. Ce phénomène de réduction extrême de l’usure et du frottement entre des pièces mécaniques en mouvement est connu sous le terme « superlubricity » en langue anglaise
Les bonnes propriétés tribologiques des compositions lubrifiantes aqueuses selon l’invention, même en condition de régime sévère de lubrification, autorisent ainsi leur usage généralisé. Elles s’avèrent ainsi adaptées à une mise en œuvre en tant que lubrifiants pour de multiples applications, notamment en tant que fluides hydrauliques ou pour la lubrification de divers systèmes mécaniques, en particulier dans des conditions de lubrification sévères. Elles peuvent ainsi être employées dans tous les systèmes et pour toutes applications, en substitution des lubrifiants conventionnellement mis en œuvre, notamment des lubrifiants hydrocarbonés. Des exemples d’application sont donnés dans la suite du texte.
L’invention concerne ainsi, selon un autre de ses aspects, l’utilisation d’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention, pour la lubrification et/ou le refroidissement des pièces en mouvement dans un système mécanique, par exemple pour la lubrification et/ou le refroidissement de systèmes de motorisation mobiles ou stationnaires, ou à titre de fluide hydraulique.
La présente demande concerne également l’utilisation d’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention, pour réduire les frottements entre les pièces en mouvement dans un système mécanique, ainsi que l’utilisation d’une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention pour réduire l’usure des pièces dans un système mécanique.
A titre d’exemple, un lubrifiant aqueux selon l’invention peut être mis en œuvre pour réduire les frottements et/ou l’usure des pièces en mouvement dans un système de motorisation mobile ou stationnaire, par exemple au niveau de la partie transmission d’un système de propulsion de véhicule.
Un lubrifiant aqueux selon l’invention peut encore être mis en œuvre pour réduire les frottements et/ou l’usure des différents composants, notamment métalliques, dans un système hydraulique.
De manière avantageuse, une composition selon l’invention associe de bonnes propriétés de refroidissement liées à la présence de l’eau, et de bonnes propriétés tribologiques, en particulier de réduction des frottements et de résistance à l’usure. Ainsi, une composition aqueuse selon l’invention peut avantageusement assurer la double fonction de lubrification et de refroidissement.
Il est ainsi possible de tirer profit d’une composition aqueuse selon l’invention pour s’affranchir de la mise en œuvre de deux fluides distincts, d’un côté un fluide de refroidissement, de l’autre, un fluide lubrifiant.
Également, une composition selon l’invention présente l’avantage d’être aisée à formuler. De manière avantageuse, elle présente également de bonnes propriétés anticorrosion.
Enfin, les esters de l’acide ascorbique mis en œuvre dans une composition selon l’invention peuvent avantageusement être biosourcés. Par « biosourcé », on désigne tout composant d’origine végétale ou animale, de préférence végétale.
Une composition lubrifiante selon l’invention, formée majoritairement d’eau, et comprenant au moins un additif biosourcé, répond ainsi aux attentes en termes de réduction de l’usage de substances néfastes pour l’environnement, tout en accédant à des performances de lubrification équivalentes à celles des lubrifiants conventionnels à base huileuse.
Enfin, une composition lubrifiante aqueuse selon la présente invention présente avantageusement une très bonne capacité à solubiliser les différents composés qu’elle comprend, en particulier le ou lesdits composé(s) antigel, le ou lesdits ester(s) de l’acide ascorbique et le ou lesdits polyalkylène glycol(s).
Description détaillée COMPOSITION AQUEUSE Comme évoqué précédemment, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention, dit encore lubrifiant aqueux, est une formulation comprenant de l’eau à titre de solvant majoritaire.
Dans le cadre de l'invention le polymère thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène présente une température de transition vitreuse supérieure ou égale à 100°C, de préférence d'au moins 120°C, et d'au plus 180°C. La Tg du polymère thermoplastique est mesurée selon la méthode décrite plus loin.
Le polymère thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène est disponible dans le commerce ou peut être fabriqué de manière connue, par exemple par polymérisation par voie anionique de l’α-méthylstyrène en présence d'un initiateur de polymérisation organo métallique, par exemple un composé organolithium tel qu'un alkyllithium. Le document FR2852960A1 décrit un mode de synthèse de poly(alpha-méthylstyrène).
A titre de polymère thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène du commerce, on peut citer celui commercialisé par la société ABCR.
Dans le cadre de l'invention la matrice élastomère peut comprendre un ou plusieurs polymères thermoplastiques différents comprenant des unités α-méthylstyrène.
Les différents modes de réalisation de l'invention, préférentiels ou non, relatifs aux polymères à blocs et au polymère thermoplastique sont combinables entre eux.
Ainsi selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, la matrice élastomère présente au moins l'une des caractéristiques suivantes, de préférence deux, de préférence trois, de préférence quatre, de préférence cinq, de préférence six, de préférence toutes, - les blocs diéniques des élastomères thermoplastiques tribloc et dibloc comprennent des unités issues du butadiène, - les blocs thermoplastiques des élastomères thermoplastiques tribloc et dibloc sont constitués de poly(α-méthylstyrène), - le polymère thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène est un poly(α-méthylstyrène), - le taux de blocs thermoplastiques des élastomères thermoplastiques tribloc et dibloc comprenant des unités α-méthylstyrène est d'au moins 10% en poids et d'au plus 45% en poids par rapport au poids total de l'élastomère thermoplastique tribloc et de l'élastomère thermoplastique dibloc, - la matrice comprend plus de 10%, de préférence au moins 15%, en poids et au plus 45% en poids par rapport au poids total de la matrice élastomère d'un polymère thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène, - le taux de chaînes thermoplastiques comprenant des unités α-méthylstyrène est d'au moins 20% en poids et d'au plus 55% en poids par rapport au poids total de la matrice élastomère.
D – Préparation de la matrice élastomère Selon un mode de réalisation, la matrice élastomère de l'invention peut être obtenue par mélangeage en solution de l'élastomère thermoplastique tribloc, de l'élastomère thermoplastique dibloc et du polymère thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène, chacun obtenu séparément. Selon un autre mode de réalisation, le mélange de l'élastomère thermoplastique tribloc et de l'élastomère thermoplastique dibloc est obtenu au cours d'un procédé de synthèse unique comme expliqué précédemment. Ce mélange d'élastomères thermoplastiques dibloc et tribloc est ensuite mélangé au polymère thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène. Selon un autre mode de réalisation encore, la matrice élastomère selon l'invention peut être obtenue au cours d'un procédé de synthèse one-pot consistant à polymériser par voie anionique l’α-méthylstyrène dans un premier temps. On stoppe de manière classique la polymérisation d'une partie des chaînes à ce stade par l'ajout d'un composé protique pour générer le polymère thermoplastique dont le taux est contrôlé en ajustant la quantité d'agent protique. On poursuit la synthèse comme expliqué précédemment pour former ensuite les élastomères thermoplastiques dibloc et tribloc.
Selon l'un quelconque de ces modes de réalisation, les polymères peuvent être mis en solution ensemble dans un solvant commun.
Alternativement, selon l'un quelconque de ces modes de réalisation, les polymères peuvent être mis en solution séparément dans des solvants identiques ou différents, mais miscibles entre eux, et on procède ensuite au mélangeage des solutions.
A titre de solvant on peut citer tout solvant hydrocarboné inerte qui peut être par exemple un hydrocarbure aliphatique ou alicyclique comme le pentane, l'hexane, l'heptane, l'isooctane, le cyclohexane, le méthylcyclohexane ou un hydrocarbure aromatique comme le benzène, le toluène, le xylène.
Une fois le mélangeage terminé, le solvant peut être éliminé par exemple par stripping. A ce stade, la matrice élastomère peut ensuite être séchée et récupérée.
La matrice élastomère selon l'invention, peut être utilisée dans des compositions avec un ou plusieurs autres composés. L'intérêt que suscitent les élastomères thermoplastiques ainsi que les propriétés hystérétiques améliorées de la matrice élastomère selon l'invention, permettent d'envisager une utilisation dans de nombreux domaines. On peut notamment citer une utilisation dans la fabrication de divers produits à base de caoutchouc tels que les tuyaux, les courroies, les pneumatiques, les chenilles, les semelles de chaussures, les articles chirurgicaux...
EXEMPLES I. Description des méthodes de mesure A - Résonance Magnétique Nucléaire du proton (RMN 1 H) pour la mesure du taux de poly(α-méthylstyrène) dans les produits issus de la synthèse d' élastomères thermoplastiques à blocs et dans les matrices élastomères
La caractérisation spectrale et les mesures de la microstructure de polymères sont réalisées par spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) en phase liquide. La RMN du proton permet de distinguer et de quantifier les motifs butadiène 1-2, butadiène 1-4 et α-méthylstyrène de la matrice élastomère. Pour ces mesures, un spectromètre Bruker Avance III HD ≥ 400 MHz est utilisé, équipé d’une sonde Bruker cryo-BBFO z-grad 5 mm.
Les expériences RMN 1D 1 H sont enregistrées à l’aide d’une impulsion radiofréquence avec un angle de basculement de 30°, le nombre de répétitions est de 64 avec un délai de recyclage de 5 secondes. Les expériences sont réalisées à 25 °C.
La préparation des tubes RMN est réalisée de sorte que 25 mg d’échantillon sont solubilisés dans 1 mL de CS 2 avec ajout de 100µL de C 6 D 12 . L’axe des déplacements chimiques 1 H est calibré par rapport au signal de l’impureté du solvant CS 2 utilisé à δ 1H = 7,18 ppm.
Selon un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins un additif extrême-pression choisi parmi les acides gras soufrés, et les dimercaptothiadiazoles, de préférence mis en œuvre sous leur forme neutralisée, émulsionnable ou soluble dans l’eau. Avantageusement, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins un additif extrême-pression de type acide gras soufré, de préférence sous une forme neutralisée, en particulier par des agents alcalinisant inorganiques ou alcanolamines.
De préférence, la quantité de soufre actif à 150°C selon la norme ASTM D 1662 apportée par le ou lesdits acides gras soufrés dans la composition lubrifiante aqueuse selon l’invention est supérieure ou égale à 2 % massique, en particulier compris entre 5 et 10 % massique, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante .
On entend par « soufre actif » au sens de la présente invention, le soufre qu’un composé chimique est capable de céder ou de libérer lorsqu’on place ce composé dans les conditions de la norme ASTM D1662. La norme ASTM D-1662 définit un taux de soufre actif d’un composé à une température donnée comme une différence exprimée en pourcentage pondéral de teneur en soufre avant et après réaction d’un échantillon de ce composés soufré avec une quantité donnée de cuivre pendant un temps fixe.
Comme évoqué précédemment, le ou lesdits acides gras soufrés sont de préférence mis en œuvre dans une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention sous leur forme neutralisée par un agent alcalinisant, tel que l’hydroxyde sodium, l’hydroxyde de potassium, ou une alcanolamine, telles que la monoéthanolamine, la triéthanolamine, la monoisopropanolamine, la diisopropanolamine et la triisopropanolamine.
Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre entre 0,01 % et 10 % massique d’additif(s) anti-usure et/ou extrême-pression, en particulier d’acide(s) gras soufré(s), tels que définis ci-dessus, de préférence entre 0,2% et 5% massique, par rapport à la masse totale de la composition.
Anti-mousse Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre au moins un additif anti-mousse. Les antimousses permettent d’empêcher le moussage du fluide lubrifiant.
En particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre de 0,001 % à 3,0 % massique d’additif(s) anti-mousse, de préférence de 0,005 % à 1,5 % massique, plus préférentiellement de 0,01 % à 1,0 % massique, par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
Dans un mode de réalisation particulier, une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention comprend au moins : - de l’eau ; - au moins un polyalkylène glycol ; - au moins un composé antigel choisi parmi les glycols, de préférence les alkylène glycols ; le glycérol ; le diglycérol ; le triglycérol, et leurs mélanges ; - au moins un ester de l’acide ascorbique, en particulier tel que défini précédemment ; - au moins un additif régulateur de pH, permettant de maintenir le pH de la composition lubrifiante entre 8 et 15, en particulier tel que défini précédemment, notamment choisi parmi les alcanolamines ; et - au moins un additif anti-mousse, en particulier choisi parmi les siloxanes tri-dimensionnelles.
Agents passivant les métaux Une composition lubrifiante aqueuse selon l’invention peut comprendre au moins un agent passivant les métaux. Les agents passivant les métaux permettent de protéger les pièces métalliques en favorisant la formation d’oxyde métallique à leur surface.
A titre de diènes conjugués, utilisables conformément à l’invention conviennent notamment le butadiène-1,3, le 2-méthyl-1,3-butadiène (isoprène), les 2,3-di(alkyl en C 1 -C 5 )-1,3-butadiènes tels que par exemple le 2,3-diméthyl-1,3-butadiène, le 2,3-diéthyl-1,3-butadiène, le 2-méthyl-3-éthyl-1,3-butadiène, le 2-méthyl-3-isopropyl-1,3-butadiène, le phenyl-1,3-butadiène, le 1,3-pentadiène et le 2,4-hexadiène.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élastomère diénique comprend des unités issues de monomère 1,3-diène ayant 4 à 12 atomes de carbone, plus particulièrement, l'élastomère diénique comprend des unités issues de butadiène ou d'isoprène.
A titre de composés vinylaromatiques conviennent notamment le styrène, l'α-méthylstyrène, l'ortho- méta-, para-méthylstyrène, le mélange commercial "vinyle-toluène", le para-tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène et le vinylnaphtalène.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élastomère diénique comprend en outre des unités issues d'un monomère vinylaromatique, plus particulièrement du styrène.
L’élastomère diénique est préférentiellement un polybutadiène (BR), un polyisoprène de synthèse (IR), un copolymère de butadiène, en particulier un copolymère de butadiène et d’un monomère vinyl aromatique, notamment le styrène, un copolymère d'isoprène. Selon un mode de réalisation, l'élastomère diénique est un polybutadiène ou un copolymère du butadiène.
L’élastomère diénique peut avoir toute microstructure qui est fonction des conditions de polymérisation utilisées. L’élastomère diénique peut également être couplé ou étoilé au moyen d'un agent de couplage ou d'étoilage portant ou non un groupement fonctionnel.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élastomère diénique constituant le bloc central de l'élastomère thermoplastique est tout ou partiellement hydrogéné. Une hydrogénation partielle est habituellement préférée lorsqu'une réticulation ultérieure de l'élastomère thermoplastique est envisagée au moyen des doubles-liaisons carbone – carbone de l'élastomère. Une hydrogénation totale peut également être envisagée au vu notamment de la formation de nodules rigides, formés par des zones d'association de blocs thermoplastiques entre eux, jouant le rôle de nœuds de réticulation.
De préférence pour l'invention, le bloc élastomère diénique de l'élastomère thermoplastique présente au total, une masse molaire moyenne en nombre (« Mn ») d'au moins 25 000 g/mol, de préférence d'au moins 35 000 g/mol et d'au plus 350 000 g/mol, de préférence d'au plus 250 000 g/mol, de manière à conférer aux élastomères thermoplastiques de bonnes propriétés élastomériques et une tenue mécanique satisfaisante. La masse molaire moyenne en nombre du bloc élastomère diénique de l'élastomère thermoplastique peut être déterminée par chromatographie d'exclusion stérique de manière connue de l'homme du métier en utilisant une courbe d'étalonnage réalisée à partir de diènes étalons.
Selon des modes de réalisation particuliers, le bloc élastomère diénique de l'élastomère thermoplastique tribloc et le bloc élastomère diénique de l'élastomère thermoplastique dibloc, sont de même nature. C'est-à-dire qu'ils sont de même microstructure et de même macrostructure.
L'élastomère thermoplastique de la matrice élastomère selon l'invention comprend deux blocs thermoplastiques terminaux comprenant des unités α-méthylstyrène.
Dans le cadre de l'invention, par bloc thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène, on entend un bloc thermoplastique comprenant des unités issues d'α-méthylstyrène et ayant une température de transition vitreuse supérieure ou égale à 100°C, de préférence d'au moins 120°C, et d'au plus 180°C. La Tg des blocs thermoplastiques est mesurée selon la méthode décrite plus loin.
De préférence, les blocs thermoplastiques des élastomères thermoplastiques présentent au total, une masse molaire moyenne en nombre (« Mn ») d'au moins 5 000 g/mol, de préférence au moins 7 000 g/mol, et d'au plus 100 000 g/mol, de préférence d'au plus 50 000 g/mol. La masse molaire moyenne en nombre du bloc thermoplastique de l'élastomère thermoplastique peut être déterminée par chromatographie d'exclusion stérique de manière connue de l'homme du métier et exprimée ici relativement à des étalons polystyrène.
Selon des modes de réalisation de l'invention préférentiels, les blocs thermoplastiques comprenant des unités α-méthylstyrène de l'élastomère thermoplastique comprennent majoritairement des unités issues d'α-méthylstyrène afin de procurer une bonne tenue thermique à l'élastomère thermoplastique, ainsi qu'à la matrice élastomère. Autrement dit, selon ce mode de réalisation, chaque bloc thermoplastique comprend de préférence au moins 50% en poids, de préférence au moins 70% en poids, d’unités issues du monomère α-méthylstyrène.
Lorsque les blocs thermoplastiques comprenant des unités α-méthylstyrène de l'élastomère thermoplastique comprennent en outre des unités issues d'au moins un autre monomère, celui-ci peut être vinylaromatique, de préférence le styrène.
Selon des modes de réalisation particulièrement avantageux, les blocs thermoplastiques de l'élastomère thermoplastique sont essentiellement constitués d'unités α-méthylstyrène, c’est-à-dire que les blocs thermoplastiques ne comprennent pas d'unités issues d'un autre monomère que l' α-méthylstyrène. Ainsi, on observe une meilleure tenue thermique à plus haute température de l'élastomère thermoplastique, ainsi que de la matrice élastomère
Le taux minimum de blocs thermoplastiques dans les élastomères thermoplastiques peut varier en fonction des conditions d'utilisation des élastomères thermoplastiques.