Aditivos para Redução de
Atrito em Lubrificantes
Industriais e Automotivos
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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
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Croda
Multinacional inglesa líder no fornecimento de especialidades químicas
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Sede
Unidades fabris
Escritório de vendas
Europa
Américas
Ásia
Restante do mundo
Croda
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33 países
17 unidades fabris
18 centros de
Pesquisa &
Desenvolvimento
46 escritórios de
vendas
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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 Corte
Ø Furação
Ø Retífica
Ø Estampagem
Ø 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
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Perfad 8400
Ø 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
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Perfad 8400
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
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Estrutura polimérica – Aditivo
Lubricidade
Os polímeros ajudam a produzir filmes adsorvidos mais fortes por terem
múltiplos pontos de contato com a superfície
Superfície Metálica
Molécula polimérica pode ser de 20 – 100 vezes maior do que aditivos
convencionais a base de ácido oleico
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Testes de Lubricidade
• Micro-Tapping Torque Test
• 4-Ball Wear Test
• Reichert Wear Test
• Mini-Traction Machine (coeficiente de atrito)
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Micro-Tapping (6mm) – Aço (1018)
Fluido Base Éster
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Micro-Tapping (6mm) – Alumínio 6061
Fluido Base Éster
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4 Ball Wear Scar
Baixo Desgaste e Sinergia entre Perfad 8400 e Éster
Fosfórico
0,8000
Wear Scar mm2
0,7000
0,6000
0,5000
0,4000
Base Oil (Base ISO 2O2)il + 10% 100% Ester Ester (ISO 2 2)
Base O
il +(ISO 0.5% 22)Phosphate Base Ester Oil (ISO + 8% 22)HPLA Base (ISO Base O2il 2)
O+il 1+6% 7.5% HPLA HPLA (ISO + 202)
.5% Phosphate Ester www.crodalubricants.com
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Reichert Wear
Baixo Desgaste e Sinergia entre Perfad 8400 e Éster
Fosfórico
50,0
Wear Scar mm2
37,5
25,0
-42%
-60%
12,5
0
Base Oil (ISO 22) Base Oil + 10% Ester Base (ISO Oil 2+2)
0.5% Phosphate Ester Base (ISO Oil 2+2) 8% HPLA (ISO Base 22) Oil + 1Base 6% HOPLA il + (7ISO .5% 2H
2)PLA + 0.5% Phosphate Es
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MTM - Coeficiente de Atrito a150 ̊C
0,1000
Coefficient of Friction
0,0750
Base Oil
Base Oil + 10% Ester
Base Oil + 8% HPLA
0,0500
0,0250
0
0,0100
0,1000
1,0000
Entrainment Speed (m/s)
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10,0000
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
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Fuidos Hidráulicos
Ø 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
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Pacote de Aditivos 1 + HPLA
MTM a 100 ̊C
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Pacote de Aditivos 2 + HPLA
MTM a 100 ̊C
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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
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Fluido com 1% aditivo HPLA
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Óleos de Engrenagens Industriais
Ø 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
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IGO – Resultados em MTM para HPLA
Não-Polimérico
• HPLA não-polimérico proporcionou redução significativa de coeficiente
de atrito comparado ao pacote de aditivos
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Teste de Demulsibilidade de
HPLA Não–Polimérico
• HPLA 2 não permite que o óleo de engrenagem emulsione em água
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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.
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Modificadores de Atrito para
Óleos Automotivos
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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
Ø
Ø
Ø
Aumento de economia de combustível
Redução em emissões de gases
Maior durabilidade do óleo
Aumento na durabilidade dos componentes
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Modificadores de Atrito
Tecnologia
Convencional
Ø Divididos em 2 grupos:
Ø Modificadores de Atrito Orgânicos
Ø Amidas graxas
Ø Ésteres
Ø Modificadores de Atrito Inorgânicos
Ø ZDDP (EP/AW)
Ø Molibdênio e outros inorgânicos
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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
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Modificadores de Atrito Poliméricos Demonstração
Ø 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)
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Coeficiente de atrito a 100ºC
Dosagem 0,5%
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Coeficiente de atrito a150ºC
Dosagem 0,5%
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Natureza dos filmes viscosos
adsorvidos
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Perfad 3000 e Perfad 3050 formam filmes
mais espessos do que lubrificantes
convencionais – 100ºC
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Perfad 3000 e Perfad 3050 formam filmes
mais espessos do que lubrificantes
convencionais – 140ºC
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Conclusões
Ø 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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