Lubrificantes sintéticos x minerais

Olá, bem-vindo novamente ao Dicas de Lubrificação, o seu periódico que visa ajudá-lo a obter melhores resultados em sua empresa, através da capacitação em lubrificação. Hoje, conforme falado, daremos início à dicas voltadas à realidade industrial, que será o nosso foco. Para iniciar, trataremos de um tema básico e que, por esse motivo, merece grande atenção: a diferença entre os tipos de lubrificantes, no que diz respeito à sua origem. Apesar de ser um tema básico, ainda é motivo de grande dúvida durante nosso treinamentos.

Os lubrificantes minerais são extraidos do petróleo conforme desenho abaixo e sua base é o óleo mineral, enquanto os lubrificantes sintéticos são formulados à base de óleos sintéticos.

Para tratarmos da diferença entre os tipos de lubrificantes, apresentaremos, inicialmente, o óleo mineral. Falaremos sobre seu processo de obtenção, uso, vantagens e suas limitações. Em seguida trataremos dos mesmos temas, desta vez abordando os lubrificantes sintéticos.

Apenas como resumo, segue abaixo uma breve comparação entre os óleos. Em seguida segue a matéria completa.

Vantagens dos óleos minerais:

• Boa lubricidade - formam boas películas protetoras nas superfícies metálicas

• São óleos de fácil aditivação - não apresentam reações indesejadas com os aditivos

• São compatíveis com as vedações e pinturas encontradas no mercado

• Por serem produzidos em larga escala e terem seu processo produtivo simples, possuem bons preços

Desvantagens dos óleos minerais:

• Indicados até 80 °C, trabalhando por curtos períodos em temperaturas próximas de 100°C - acima desta temperatura temos a degradação dos compostos, exigindo que a relubrificação seja feita constantemente (o que representa aumento dos custos de lubrificação)

• Baixa resistência à oxidação, se comparado aos sintéticos

• Comportamento deficiente frente às temperaturas altas e baixas

• Fraca biodegradabilidade

Como vantagens dos óleos sintéticos podemos citar:

• Suportam temperaturas mais elevadas

• Podem ser desenvolvidos com rápida biodegradabilidade

• Prolongada vida útil

• Elevada resistência à oxidação

• Boa resistência à carga

• Ótima relação temperatura (alta e baixa) x viscosidade

• Podem ser usados em baixíssimas temperaturas

• Alguns óleos apresentam baixa toxidade, podendo ser usados, em aplicações na indústria alimentícia e farmacêutica

• Alguns óleos sintéticos são neutros frente à agentes químicos que podem causar degradação do lubrificante

• Longos períodos de relubrificação

Desvantagens dos óleos sintéticos:

• Alguns tipos, em altas temperaturas, atacam vedações e pinturas

• Preço elevado em comparação aos minerais

• Baixa disponibilidade em comparação aos minerais

Apesar disso, são lubrificantes desenvolvidos para situações específicas. Por exemplo o lubrificante a base de silicone é neutro frente a diversos compostos químicos, mas não possui um filme lubrificante resistente à cargas elevadas, ou o poliglicol que apresenta grande resistência à carga e oxidação, porém, é incompatível com algumas vedações a partir de determinadas temperaturas. Dessa forma podemos ver que, variando o tipo de óleo básico usado, o universo possível de aplicações com lubrificantes sinteticos é muito maior, se comparado ao mineral, porém exige um maior conhecimento técnico da aplicação, buscando saber se seu uso é viável tecnicamente e economicamente.

Lubrificantes Minerais

Os lubrificantes de origem mineral são, ao lado dos produtos de base animal e vegetal, os primeiros lubrificantes usados pelo homem para permitir certos processos. Existem relatos de que os vikings usavam óleo de baleia para lubrificar os lemes das embarcações, enquanto as rodas das bigas eram lubrificadas também com gordura animal. Com a chegada da revolução industrial, a demanda por um lubrificante melhor fez com que o lubrificante oriundo do petróleo passasse a ser usado em larga escala.

Os lubrificantes minerais, sejam pastas, graxas ou óleos, são produzidos a partir de óleo mineral, produto este obtido a partir do fracionamento do petróleo, como podemos ver no desenho abaixo.

Conforme visto, o processo de obtenção deste óleo consiste basicamente em separar por aquecimento as frações do petróleo, para que possamos obter aquelas cadeias de carbono que possuam características lubrificantes. Perceba que falamos cadeias, no plural, pois o lubrificante mineral não corresponde a um tipo de composto e sim a uma mistura de várias cadeias de diferentes tamanhos, pesos moleculares e com propriedades químicas diferentes. Por esse motivo a formação de borra em algumas aplicações é facilmente notada, pois há separação das cadeias leves, que são carreadas, enquanto as pesadas ficam depositadas no fundo do cárter.

Após o fracionamento, o óleo é então enviado para o processo produtivo, onde será melhorado para atender a necessidade do mercado, como a incorporação de aditivos e/ou lubrificantes sólidos.

Lubrificantes Sintéticos

Com o passar dos anos, o avanço na fabricação de equipamentos, a demanda por processos mais confiáveis, maior produtividade e redução do tempo ocioso dos equipamentos, além da necessidade de reduzir o desgater de equipamentos mais caros ou sensíveis, gerou-se a demanda por lubrificantes de maior desempenho, dando início assim à pesquisa e uso de lubrificantes sintéticos/especiais.

Os lubrificantes sintéticos, são compostos por óleos básicos de origem sintética. A obtenção destes óleos se dá através de reações diversas, desenhadas primeiro em laboratório, variando de acordo com o tipo de óleo que queremos obter. Aqui já está a grande vantagem dos óleos sinteticos: São desenvolvidos para cada tipo específico de aplicação, atendendo aos requisitos que cada uma exige. Além disso os óleos sinteticos não são misturas e sim fluidos formados basicamente por um tipo de cadeia, o que permite melhoria e maior estabilidade de suas propriedades. Em relação aos tipos de óleos sintéticos, temos:

• Polialfaolefina (PAO ou Hidrocarboneto Sintético)

• Poliglicol (PG)

• Éster

• Diéster

• Poliol éster

• Silicone

• Poliéter perfluorado (PFPE)

• Alquil Benzeno

Dessa forma podemos ter como solução específica para cada aplicação, um tipo diferente de óleo. Um bom exemplo é a vida útil de óleos sintéticos frente aos óleos minerais para redutores. Abaixo segue um quadro de vida útil presente nos manuais da SEW Eurodrive, uma renomada fabricante mundial de redutores.

Um outro exemplo é a lubrificação em unidades de produção de oxigênio, onde o único lubrificante possível é o tipo de graxa e/ou óleo à base de PFPE, para contato com o gás. A explicação para isso é de que o óxigêncio tende a oxidar fortemente a cadeia do lubrificante, rompendo algumas ligações e formando compostos altamente explosivos. A forma para se evitar essa destruição é usando fluor na composição do lubrificante, que realiza ligações mais fortes, mantendo assim sua estrutura. Abordaremos esse tipo de risco em um capítulo mais à frente.

Chegamos ao final de nossa segunda dica, onde apresentamos as diferenças básicas entre óleos minerais e sintéticos. Esperamos ter ajudado a tirar algumas dúvidas, além de ter criado outras, o que é um processo natural. Fique a vontade para entrar em contato conosco, por telefone ou por email, em caso de dúvidas, suporte técnico ou simplesmente para falar o que achou de nossa primeira dica industrial.

As informações acima são retiradas de publicações idôneas e de experiências práticas, contudo, não podemos oferecer garantias e/ou assumir responsabilidade por resultados, visto tratar-se de situações que exigirão análise do caso específico através do acompanhamento de especialista.