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Aditivos para Redução de Atrito em Lubrificantes

Industriais e Automotivos

segunda-feira, 26 de agosto de 13


Conteúdo

• Agente de Lubricidade Polimérico para Óleos Integrais de Usinagem

• Agente de Lubricidade Não-Polimérico para Fluidos Hidráulicos e Óleos de Engrenagens Industriais

• Modificadores de Atrito para Óleos Automotivos



Croda

SedeUnidades fabrisEscritório de vendasEuropaAméricasÁsiaRestante do mundo

Multinacional inglesa líder no fornecimento de especialidades químicas



Croda

33 países

46 escritórios de vendas

18 centros de Pesquisa & Desenvolvimento

17 unidades fabris

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Óleos Integrais de Usinagem

Óleos integrais são geralmente utilizados em operações de altas cargas, principalmente em regime de lubrificação limítrofe:

Ø CorteØ FuraçãoØ RetíficaØ EstampagemØ Estiramento

Com a diminuição de uso de óleos de Grupo I, formulações com óleos de Grupo II e III estão aumentando

Ésteres, óleos vegetais e PAGs também estão sendo utilizados como base lubrificante



Perfad 8400Ø Novo Aditivo de Lubricidade de Alta Performance (HPLA), de base polimérica,

para óleos integrais de usinagem, podendo ser utilizado em diversos metais

Ø Perfad 8400 supera a performance de ésteres convencionais usados como aditivos de lubricidade em óleos industriais de usinagem

Ø Perfad 8400 pode elevar poder de lubricidade em fluidos a base de ésteres

Ø Perfad 8400 proporciona excelentes propriedades de lubricidade quando utilizado sozinho e em combinação com aditivos EP/AW que contém enxofre e fósforo

Ø Perfad 8400 é composto apenas de carbono, hidrogênio e oxigênio



Ø Proporciona redução de torque requerido no processo de usinagem, possibilitando maior eficiência energética

Ø Reduz atrito, aumentando a vida útil do equipamento e melhorando a qualidade da peça acabada

Ø Testes realizados com diferentes dosagens em fluidos integrais a base de óleo mineral GII e ésteres

Perfad 8400



Estrutura polimérica – Aditivo Lubricidade

Superfície Metálica

Os polímeros ajudam a produzir filmes adsorvidos mais fortes por terem múltiplos pontos de contato com a superfície

Molécula polimérica pode ser de 20 – 100 vezes maior do que aditivos convencionais a base de ácido oleico



Testes de Lubricidade

• Micro-Tapping Torque Test

• 4-Ball Wear Test

• Reichert Wear Test

• Mini-Traction Machine (coeficiente de atrito)



Micro-Tapping (6mm) – Aço (1018)Fluido Base Éster



Micro-Tapping (6mm) – Alumínio 6061Fluido Base Éster



0,4000

0,5000

0,6000

0,7000

0,8000

Base Oil (ISO 22)Base Oil + 10% Ester (ISO 22)100% Ester (ISO 22)Base Oil + 0.5% Phosphate Ester (ISO 22)Base Oil + 8% HPLA (ISO 22)Base Oil + 16% HPLA (ISO 22)Base Oil + 7.5% HPLA + 0.5% Phosphate Ester (ISO 22)

Wear S

car m

m2

4 Ball Wear ScarBaixo Desgaste e Sinergia entre Perfad 8400 e Éster Fosfórico



Reichert WearBaixo Desgaste e Sinergia entre Perfad 8400 e Éster Fosfórico

0

12,5

25,0

37,5

50,0

Base Oil (ISO 22) Base Oil + 10% Ester (ISO 22)Base Oil + 0.5% Phosphate Ester (ISO 22)Base Oil + 8% HPLA (ISO 22)Base Oil + 16% HPLA (ISO 22)Base Oil + 7.5% HPLA + 0.5% Phosphate Ester (ISO 22)

Wear S

car m

m2

-42%

-60%



MTM - Coeficiente de Atrito a150 ̊C

0

0,0250

0,0500

0,0750

0,1000

0,0100 0,1000 1,0000 10,0000

Coefficient of Fric

tion

Entrainment Speed (m/s)

Base OilBase Oil + 10% EsterBase Oil + 8% HPLA



Conclusões – Perfad 8400

Ø Perfad 8400 supera a performance de ésteres convencionais utilizados como agentes de lubricidade em óleos integrais de usinagem

Ø Proporciona excelente proteção a desgaste e apresenta ação sinérgica com éster fosfórico

Ø Forma filmes estáveis, especialmente em temperaturas mais altas, proporcionando redução significativa de atrito em fluidos integrais a base de óleo mineral

Ø Perfad 8400 também é altamente eficaz em fluidos a base de éster



Fuidos HidráulicosØ Redução de atrito: diminuição na temperatura de trabalho do lubrificante, com

menor queda de viscosidade e redução de desgaste

Ø Óleo mineral Grupo II utilizado como base lubrificante e dois pacotes de aditivos avalidos

Ø Testes com 1% do aditivo de lubricidade não-polimérico dosado ao óleo formulado

Ø Coeficiente de atrito mensurado através de testes em MTM

Ø Demulsibilidade avaliada em 1:1 durante 30 minutos através da ASTM D1401-02



Pacote de Aditivos 1 + HPLAMTM a 100 ̊C



Pacote de Aditivos 2 + HPLA MTM a 100 ̊C



Teste de Demulsibilidade

Ø Devido a possibilidade de incorporação de água durante o uso de fluidos hidráulicos, é importante que o lubrificante tenha boa performance em demulsibilidade

Ø Fluido hidráulico emulsionado pode causar problemas de cavitação, comprometendo performance e causando altos desgastes

Ø Teste realizado: proporção de 1:1 (água:óleo) misturados em agitador a 1500 rpm por 5 minutos



Fluido com 1% aditivo HPLA



Óleos de Engrenagens IndustriaisØ Redução de atrito: menor desgaste e maior eficiência na transferência de

energia

Ø Fluido base composto por PAO/éster (ISO 320) + pacote de aditivo comercial utilizado como referência

Ø Formulação de fluido base + pacote de aditivos foi testada com adição de 2% de aditivo HPLA não-polimérico

Ø Coeficiente de atrito determinado utilizando MTM

Ø Teste de demulsibilidade realizado em proporção 1:1 com água por 30 minutos através da ASTM D1401-02



IGO – Resultados em MTM para HPLA Não-Polimérico

• HPLA não-polimérico proporcionou redução significativa de coeficiente de atrito comparado ao pacote de aditivos



Teste de Demulsibilidade de HPLA Não–Polimérico

• HPLA 2 não permite que o óleo de engrenagem emulsione em água



Conclusões – HPLA não-polimérico

Ø O aditivo de lubricidade HPLA não-polimérico foi eficaz na redução de atrito em formulações de fluido hidráulico e de engrenagem a base de óleo mineral e PAO/éster

Ø A estrutura do aditivo de lubricidade é determinante para se obter boas performances tanto em redução de atrito quanto em demulsibilidade em formulações a base de óleo mineral e PAO/éster

Ø Aditivo de lubricidade HPLA não-polimérico 2 apresentou excelentes resultados de demulsibilidade tanto em formulação de fluido hidráulico quanto em óleo de engrenagem industrial

Ø Aditivo de lubricidade HPLA não-polimérico 2 em processo de patente.



Modificadores de Atrito para Óleos Automotivos



Por que usar Modificadores de Atrito? Modificadores de atrito são utilizados para:

Ø Proporcionar menos atrito durante os regimes de lubrificação limítrofe e mista.

Ø O modificador de atrito correto pode proporcionar diversos benefícios:

Ø Aumento de economia de combustível Ø Redução em emissões de gases Ø Maior durabilidade do óleoØ Aumento na durabilidade dos componentes



Modificadores de Atrito Tecnologia Convencional Ø Divididos em 2 grupos:

Ø Modificadores de Atrito OrgânicosØAmidas graxasØÉsteres

Ø Modificadores de Atrito InorgânicosØZDDP (EP/AW)ØMolibdênio e outros inorgânicos



Modificadores de Atrito Orgânicos Poliméricos

Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 possuem habilidade para reduzir o coeficiente de atrito de óleos de motor a níveis baixíssimos que não podem ser atingidos com modificadores orgânicos convencionais

Ø Proporcionam a possibilidade de desenvolver óleos de motor que aumentam a economia de combustível e reduzem as emissões de gases

Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 também demonstram excelentes propriedades de formação de filme, contribuindo para redução de desgaste e aumentando a durabilidade do motor



Modificadores de Atrito Poliméricos - DemonstraçãoØ Composição de 90% PAO6 + 10% Priolube 3970 utilizada como

fluido de referência

Ø Perfad 3000 e Perfad 3050: dosagem de 0,5% ao fluido de referência para demonstração de redução do coeficiente de atrito através de MTM e formação de filme

Ø Priolube 1407 foi utilizado como referência de modificador de atrito (éster)



Coeficiente de atrito a 100ºCDosagem 0,5%



Coeficiente de atrito a150ºCDosagem 0,5%



Natureza dos filmes viscosos adsorvidos



Perfad 3000 e Perfad 3050 formam filmes mais espessos do que lubrificantes convencionais – 100ºC



Perfad 3000 e Perfad 3050 formam filmes mais espessos do que lubrificantes convencionais – 140ºC



ConclusõesØ Perfad 3000 e Perfad 3050 são uma nova geração de modificadores de atrito

que proporcionam excelentes propriedades de redução de atrito a óleos básicos e óleos de motor formulados

Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 podem ser utilizados para formular PCMO e HDDEO, porém é preciso atenção quanto à combinação com os demais aditivos para garantir total compatibilidade entre eles.

Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 oferecem potencial para reduzir atrito e contribuem também para aumento de economia de combustível e a reduzir emissões

Ø Perfad 3000 e Perfad 3050 possuem excelentes propriedades de formação de filme com potencial para reduzir desgaste e aumentar durabilidade do



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