Obtenção de novos biolubrificantes derivados dos óleos de maracujá (Passiflora edulis sims f. flavicarpa Degener) e de moringa (Moringa oleifera Lam) epoxidados aplicados a sistemas hidráulicos.
biolubrificantes, cinética, epoxidação in situ, lubrificação limítrofe, óleo de maracujá, óleo de moringa, pacote de ativos, planejamento experimental.
Nos últimos anos a poluição ambiental e os aspectos de saúde tornaram-se questões cada vez mais importantes. Na área de lubrificação, a preocupação concentra-se nas questões relacionadas ao grande volume de lubrificantes lançados no meio ambiente, na maioria das vezes por vazamentos dos produtos que são potenciais ameaças para a água, solo e ar. O aumento da consciência ambiental, maximizando a biodegradabilidade e minimizando a ecotoxicidade é a força motriz principal para os novos desenvolvimentos tecnológicos. Deste modo, os lubrificantes biodegradáveis utilizados em áreas ambientalmente sensíveis podem ser mais explorados. O objetivo desse trabalho foi obter novos biolubrificantes a base de óleo de maracujá (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Degener) e de moringa (Moringa oleifera Lamarck) epoxidados e desenvolver um novo pacote de aditivos utilizando planejamento experimental para sua utilização como fluido hidráulico. Na primeira etapa do trabalho foi realizada a otimização do processo de epoxidação dos óleos utilizando o planejamento experimental fracionado 24-1, variando a temperatura, tempo de reação, razão de ácido fórmico e peróxido de hidrogênio. Na segunda etapa foi investigada a seletividade, termodinâmica e a cinética da obtenção dos dois epóxidos a 30, 50 e 70 °C. O resultado dos planejamentos experimentais confirmou que para a epoxidação do óleo de maracujá são necessárias 2 horas de reação, 50 °C e uma razão H2O2/C=C/HCOOH (1:1:1). Para o óleo de moringa foram necessárias 2 horas de reação, 50 °C e uma razão de H2O2/C=C/HCOOH (1:1:1,5). Os resultados das conversões finais foram iguais a 88,05% (±0,5) para o epóxido de óleo de maracujá e 91,40% (±0,4) para o epóxido do óleo de moringa. Em seguida foi feito o planejamento experimental fatorial 23 para avaliar quais as melhores concentrações do inibidor de corrosão e antidesgaste (IC), antioxidante (BHA) e extrema pressão (EP). Os biolubrificantes obtidos nessa etapa foram caracterizados segundo as normas DIN 51524 (Part 2 HLP) e DIN 51517 (Part 3 CLP). O processo de epoxidação dos óleos foi capaz de melhorar a estabilidade oxidativa e diminuir o índice de acidez total quando comparados aos óleos in natura. Além disso, os óleos epoxidados solubilizaram melhor os aditivos, resultando no aumento do desempenho como lubrificante. Em termos de desempenho físico-químico como lubrificantes o melhor fluido foi o óleo de moringa epoxidado aditivado (EMO), seguido do óleo maracujá epoxidados aditivado (EMA) e, por último, o óleo de maracujá in natura sem aditivos (OMAS). Para finalizar, foi feita a investigação de seus comportamentos tribológicos sob condições de lubrificação limítrofe. O desempenho tribológico dos lubrificantes desenvolvidos foi analisado em um equipamento HFRR (High Frequency Reciprocating Rig) e o coeficiente de atrito, que ocorre durante o contato e a formação do filme lubrificante, foi mensurado. O desgaste foi avaliado através de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que a adição de aditivos de extrema pressão (EP) e do inibidor de corrosão e antidesgaste (IC) nos fluidos melhoram significativamente as propriedades tribológicas. Em todos os ensaios, foi formado um filme lubrificante que é responsável por diminuir o coeficiente de desgaste metal-metal. Observou-se que a adição de aditivos EP e IC nas bases vegetais de óleo de maracujá e moringa in natura não favoreceu uma redução significativa no desgaste. Os biolubrificantes desenvolvidos a partir de óleo de maracujá e moringa modificados via epoxidação apresentaram propriedades tribológicas satisfatórias, mostrando serem potenciais lubrificantes para substituição dos fluidos comerciais de base mineral.