5 Aditivos
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ADITIVOS PARA
ÓLEOS LUBRIFICANTES
FIEMG
CIEMG
SESI
SENAIIEL
Sistema FIEMG
FIEMG
INTRODUÇÃO
Devido ao aperfeiçoamento das máquinas, tornou-se necessário
melhorar os óleos lubrificantes com a adição de aditivos ou
compostos químicos, que reforçam algumas das qualidades dos
óleos lubrificantes básicos, conferem-lhes novas propriedades e
eliminam aquelas indesejáveis.
A escolha do tipo de aditivo a ser utilizado depende da
compatibilidade entre óleo básico para com o aditivo.
Aula de lubrificantes – Aditivos
É importante lembrar que é altamente desaconselhável a adição de novos aditivos a um óleo já aditivado.
Aditivos• Aditivos são substâncias que entram na formulação de óleos e
graxas para conferir-lhes certas propriedades. A presença de
aditivos em lubrificantes tem os seguintes objetivos:
1. melhorar as características de proteção contra o desgaste e atuar
em trabalhos sob condições de pressão severas;
2. aumentar a resistência à oxidação e corrosão;
3. aumentar a atividade dispersante e detergente dos lubrificantes;
4. aumentar a adesividade;
5. aumentar o índice de viscosidade.
Aula de lubrificantes – Aditivos
Aditivos
• Aditivos são compostos químicos preparados
em laboratório e adicionados aos óleos
básicos para melhorar suas características
lubrificantes, minimizando as propriedades
indesejáveis e intensificando as características
desejáveis.
Aula de lubrificantes – Aditivos
Aditivos
Aula de lubrificantes – Aditivos
óleo
ADITIVO DETERGENTEDISPERSANTE
ADITIVOANTIESPUMANTE
ADITIVO ANTICORROSIVO e
ANTIFERRUGEM
ADITIVOANTIDESGASTE
ADITIVOEXTREMA PRESSÃO
ADITIVO MELHORADOR DE I.V.
ABAIXADOR DE PONTO DE FLUIDEZ
MODIFICADORES DE FRICÇÃO
AGENTES DE ADESIVIDADE
AGENTES DE OLEOSIDADEAGENTES PASSIVADORES
DE METAIS
ADITIVO ANTIOXIDANTE
Aditivo Detergente
Aula de lubrificantes – Aditivos
Propiciam a redução na tendência de se formarem depósitos
minimizando formação de borras e lacas auxiliando assim na
manutenção da limpeza das superfícies metálicas.
Detergentes:
a) Sulfonados: compreendem os sais normais e básicos dos
ácidos sulfônicos de petróleo da cor de mogno, obtidos
como produtos secundários na fabricação de óleos brancos
e os hidrocarbonetos benzênicos alcoil-substituídos, radicais
alcoílicos de cadeias longas, obtidos como subprodutos na
fabricação de detergentes domésticos;
b) Fosfonatos e/ou Tiofosfonatos: são os sais metálicos normais e básicos dos ácidos fosfônicos ou tiofosfônicos, obtidos da reação de poliolefinas com reagentes fosforados inorgânicos;
c) Fenatos: sais metálicos normais e básicos de alcoil-fenóis, sulfetos de alcoil-fenol e produtos da combinação alcoil-fenol-aldeído. Os mais importantes fenatos são os compostos de bário ou cálcio que, além de desempenharem função detergente , atuam eficientemente como inibidores de corrosão e antioxidantes
Detergentes:
Aditivo Dispersante
Aula de lubrificantes – Aditivos
Mantêm em suspensão , nas menores dimensões possíveis,
os produtos da oxidação e outros contaminantes,
contribuindo para limpezas das superfícies metálicas.
Dispersantes:
a) Copolímeros: contêm uma função de éster carboxilato e uma ou mais
funções polares adicionais, tais como amina, amida, imina, imida,
hidroxila, éter, epóxido, éster fosforado, carboxila, anidrido ou nitrila;
b) Polímeros de hidrocarbonetos: são os tratados com vários reagentes
para adquirirem as funções polares. Incluem os produtos obtidos do
tratamento de poliolefinas, tais como o poliisobuteno, com sulfeto ou
cloreto de fósforo, seguido de tratamento com uréia, óxido de etileno;
c) Alquenil succinimidas de cadeia longa N-substituídas: geralmente, o radical de alquenil é derivado de poliisobutenos líquidos com 50 a 200 ou mais átomos de carbono;
d) Amidas e poliamidas de elevado peso molecular;
e) Ésteres e poliésteres de elevado peso molecular;
f) Sais de animais de alto peso molecular e ácidos orgânicos tais como sulfônicos de petróleo, organofosforados e misturas destes ácidos;
Dispersantes:
As funções do aditivo detergente-dispersante são:
a) Atuar como dispersante, evitando que os produtos da oxidação do óleo e outros compostos se depositem nas superfícies metálicas;
b) Atuar como detergente, removendo estes depósitos;
c) Atuar em reação química, visando eliminar a formação de material insolúvel no óleo;
d) Atuar como neutralizante dos produtos de oxidação ácida.
Aditivo Anti-oxidante
Aula de lubrificantes – Aditivos
Eles quebram a sequência das reações em cadeia do processo de oxidação, formando produtos estáveis retardando a oxidação do óleo podendo inclusive trabalhar como passivador de metais.
AplicaçõesEm motores de combustão interna, turbinas, compressores, motores elétricos, fusos, sistemas hidráulicos, sistemas de circulação de óleo, etc.
Finalidades• O aditivo antioxidante combate a oxidação do óleo lubrificante. É evidente que, após um certo período de trabalho do óleo lubrificante, o aditivo antioxidante é consumido (depleção) e, a partir deste ponto, o óleo lubrificante se oxidará rapidamente.
Aditivos Inibidoresde Corrosão e Ferrugem
Aula de lubrificantes – Aditivos
Protegem as superfícies metálicas contra agentes corrosivosprovenientes da oxidação do óleo e dos produtos da queima incompleta do combustível e umidade.
Aplicações
Em motores de combustão interna, turbinas, compressores,
motores elétricos, fusos, sistemas hidráulicos, sistemas de
circulação de óleo, etc.
Finalidades
Neutralizar os ácidos orgânicos formados pela oxidação do óleo, os ácidos inorgânicos, no caso de lubrificantes de motores e proteger as partes metálicas da corrosão.
Os principais tipos de inibidores de corrosão são:
· Ditiofosfatos metálicos - diorgano-ditiofosfato de zinco;· Ditiocarbomatos metálicos - ditiocarbomatos de zinco;· Terpenos sulfurados - dipentano sulfurado;· Terpenos fosfo-sulfurados - terebintina tratada com pentassulfeto de
Aditivos Anti-espumante• São agentes químicos que previnem e reduzem a
formação de espuma estável pela aglutinação das minúsculas bolhas de ar que se encontram na superfície do óleo, com consequente formação de bolhas maiores que em contato como ar ambiente se desfazem com maior facilidade.
Aula de lubrificantes – Aditivos
Aditivos de Oleosidade
• Eleva a resistência do filme de óleo , evitando rompimento do mesmo, e também o contato metal–metal reduzindo o desgaste.
• Sua atuação se dá em temperatura e carga pouco elevada.
Aula de lubrificantes – Aditivos
Aditivos de Adesividade
• São polímeros, orgânicos com propriedades acentuadas de adesão e coesão , conferindo ao lubrificante maior capacidade de aderência a superfícies metálicas .
Aula de lubrificantes – Aditivos
Aditivo Anti-desgaste ( Extrema Pressão)
• São substâncias químicas adicionadas aos óleos com a finalidade de reduzir o desgaste. O uso deste aditivo é importante no caso de lubrificação limite, isto é quando não se consegue uma lubrificação fluida eficiente devido a cargas e velocidades elevadas, gerando contato metal-metal e consequentemente desgastes.
Aula de lubrificantes – Aditivos
Propriedades de Extrema Pressão:
Um dos mais interessantes campos de pesquisas e
aplicações de aditivos é o dos lubrificantes de extrema
pressão, usados na lubrificação limítrofe extrema. O maior
desenvolvimento foi motivado pelo emprego de
engrenagens, que apresentam severas exigências de
lubrificação em função tanto das elevadas cargas e
velocidades quanto das altas temperaturas de atrito.
Tipos de Aditivos de Extrema Pressão
Os aditivos de extrema pressão podem ser classificados em seis tipos principais:
a) Compostos orgânicos contendo oxigênio: incluem ácidos carboxílicos, ésteres, cetonas e frações de petróleo oxidadas. Atuam por adsorção ou pela formação de uma película saponácea, como no caso de ácidos graxos e metais ativos;
b) Compostos orgânicos contendo enxofre ou combinações contendo oxigênio e enxofre: muitos compostos orgânicos sintéticos, produtos de reação de enxofre livre e frações de petróleo ou compostos orgânicos estão incluídos neste grupo;
c) Compostos orgânicos contendo cloro: são os obtidos pela cloração de compostos orgânicos ou fração de petróleo;
Tipos de Aditivos de Extrema Pressão:
d) Compostos orgânicos contendo cloro e enxofre ou misturas de cloro e compostos de enxofre: vários são combinações de compostos das duas classes anteriores, enquanto outros são obtidos pela reação de um hidrocarboneto ou ainda uma mistura de hidrocarbonetos com cloreto de enxofre;
Tipos de Aditivos de Extrema Pressão:
e) Compostos orgânicos contendo fósforo: os que atuam pelo efeito químico de polimento;
f) Compostos orgânicos contendo chumbo: naftenado de chumbo, normalmente usado em conjunção com um aditivo de enxofre ou cloro ativo.
Tipos de Aditivos de Extrema Pressão:
Aditivo Melhorador do Índice Viscosidade
• São composto de alto peso molecular ( polímeros) que reduzem a variação da viscosidade em relação a variação da temperatura.
• Estes polímeros variam o volume conforme a elevação da temperatura evitando o afinamento do óleo.
Aula de lubrificantes – Aditivos
Aditivos Redutores doPonto de Fluidez
• São agentes químicos que abaixam o ponto de fluidez do lubrificante , garantindo o seu fluxo a baixas temperaturas.Atuam inibindo o crescimento das redes de cristais de parafina que vão se formando no meio do óleo em consequência do abaixamento da temperatura.
Aula de lubrificantes – Aditivos
Aula de lubrificantes – Aditivos
– Detergentes: mantêm limpas as superfícies lubrificadas
– Dispersantes: Mantêm em suspensão e dispersos os produtos insolúveis da combustão e da oxidação
Funções
Aula de lubrificantes – Aditivos
– Melhoradores do Índice de Viscosidade: Reduzem a tendência da viscosidade alterar-se sob o efeito da temperatura.
– Inibidores de Oxidação: Evitam ou retardam a oxidação do óleo, que pode resultar em verniz, borra ou corrosão. Diminuem o volume de oxigênio absorvido pelo óleo, reduzindo a formação de compostos ácidos e a tendência de aumento da viscosidade.
– Inibidores de Corrosão: Igualmente, evitam ou retardam o ataque dos compostos corrosivos formados no óleo . Agem pela neutralização desses compostos ácidos e/ ou pela formação de uma película química nas superfícies metálicas.
Aula de lubrificantes – Aditivos
– Inibidores de Ferrugem: Impedem a formação de ferrugem em metais ferrosos pela deposição de camadas sobre as superfícies, impedindo a ação da umidade.
– Inibidores de Espuma: Pela redução da tensão superficial do óleo, permitem que as bolhas de ar , já em tamanho maior, rompam-se mais rapidamente . Isso impede a formação de espuma estável.
– Passivadores: Passivam a ação catalítica das superfícies
metálicas que aceleraria o processo oxidativo do óleo.
Aula de lubrificantes – Aditivos
– Redutor do ponto de Fluidez: Baixam o Ponto de Fluidez dos lubrificantes, impedindo o crescimento de cristais.
– Agentes Antidesgaste: Considera-se que atuam através de ação química de polimento, que ocorre a temperaturas relativamente baixas.
– Agentes de Extrema-pressão (EP): Quando submetidas às altas temperaturas decorrentes do contato metálico, tais aditivos reagem quimicamente com os metais originando películas extremamente finas, por exemplo, de cloretos e sulfetos metálicos, cuja alta capacidade de carga e reduzida resistência ao cisalhamento evitam a fusão e solda dos metais.
As funções do aditivo detergente-dispersante são:
a) Atuar como dispersante, evitando que os produtos da oxidação do óleo e outros compostos se depositem nas superfícies metálicas;
b) Atuar como detergente, removendo estes depósitos;
c) Atuar em reação química, visando eliminar a formação de material insolúvel no óleo;d) Atuar como neutralizante dos produtos de oxidação ácida.
Aplicações
Óleos protetivos, turbinas, sistemas hidráulicos, compressores, motores de combustão interna, sistemas de circulação de óleo, etc.
Finalidades
Semelhante ao anticorrosivo, este aditivo tem a finalidade de evitar a corrosão dos metais ferrosos pela ação da água ou umidade. A presença de sais na água acelera consideravelmente a ferrugem, de forma que envolvendo as partes metálicas com uma película protetora, o aditivo antiferrugem evita que a água entre em contato com as superfícies.
Antiespumante
Aplicaçõesóleos para máquinas e motores em geral.
Finalidades: A espuma é formada pela agitação do óleo e quando a bomba de óleo alimenta as partes a lubrificar com uma mistura óleo-ar, ocorre o rompimento da película de óleo, o contato metal com metal e o conseqüente desgaste.
O aditivo antiespumante tem a função de agrupar as pequenas bolhas de ar existentes no seio do óleo, formando bolhas maiores que conseguem subir à superfície, onde se desfazem.
Antidesgaste
Aplicações
motores de combustão interna, sistemas hidráulicos, etc
Finalidades
São semelhantes aos de extrema pressão , mas com ação mais branda.
· Abaixadores do ponto de fluidez
Aplicações
Podem ser empregados nos óleos de máquinas e motores que operem com o óleo em baixas temperaturas.
Finalidades
Envolver os cristais de parafina que se formam a baixas temperaturas, evitando que aumentem e se agrupem, o que impediria a circulação do óleo.
Aumentadores do índice de viscosidade
Aplicações
motores de combustão interna.
Finalidades
Reduzir a variação da viscosidade dos óleos com o aumento da temperatura. Devido à manutenção de uma viscosidade menos variável, o consumo de lubrificante é reduzido e as partidas do motor em climas frios tornam-se mais fáceis.