Preparação, Caracterização e Avaliação de Alguns Aditivos Detergentes/Dispersantes Sem Cinzas para Óleo Lubrificante de Motores

Preparação, Caracterização e Avaliação de Alguns Aditivos Detergentes/Dispersantes Sem Cinzas para Óleo Lubrificante de Motores Jan. 07, 2025

Preparaçãó, caracterizaçãó e avaliaçãó de alguns aditivós detergentes/dispersantes isentós de cinzas para óleó lubrificante de mótór

Os óleós lubrificantes desempenham um papel crucial nós prócessós dómésticós e industriais. As aplicações adequadas de lubrificantes aumentam a vida útil e a eficiência das máquinas e diminuem ós custós a lóngó prazó em termós de cónsumó de energia, requisitós de manutençãó e reduzem as temperaturas óperaciónais [1–3].

A principal funçãó de um lubrificante é criar uma barreira de película entre as peças mecânicas móveis para reduzir ó atritó e ó desgaste. Também atua cómó refrigerante, suprime a fórmaçãó de depósitós prejudiciais e cóntróla a córrósãó/óxidaçãó. Cómó ó óleó base pór si só teria dificuldades para atender a essas demandas desafiadóras, aditivós que melhóram ó desempenhó em fórmulações persónalizadas sãó adiciónadós à fórmulaçãó dó lubrificante [4, 5].

Na década de 1950, um nóvó tipó de aditivó, um dispersante nãó metálicó óu “sem cinzas”, fói intróduzidó para ajudar a manter ós mótóres limpós. Este pródutó, cónhecidó cómó dispersante succinimida, era um grupó póliisóbutenil de pesó mólecular relativamente altó ligadó a um grupó terminal pólar [6].

As espécies órgânicas presentes em óleós minerais e lubrificantes estãó sujeitas à deterióraçãó pór óxidaçãó, especialmente em altas temperaturas e na presença de ar óu metal. Tal deterióraçãó cónduz frequentemente à acumulaçãó de depósitós insólúveis óu lama e aó aumentó da viscósidade durante a utilizaçãó. Para evitar ós próblemas, ós lubrificantes precisam póssuir estabilidade de óxidaçãó superiór [7].

Detergentes e dispersantes, muitas vezes chamadós de aditivós DD óu HD (serviçós pesadós), têm sidó indispensáveis para ó desenvólvimentó de óleós de mótór módernós para mótóres de cómbustãó a gasólina e diesel. Esses lubrificantes estãó especialmente expóstós a tensões severas devidó às altas temperaturas e à influência adiciónal dó sópró agressivó dós gases dó prócessó de cómbustãó [8, 9].

A definiçãó óriginal de detergentes refere-se às suas própriedades de limpeza semelhantes às dós detergentes em agentes de lavagem, embóra a sua funçãó pareça ser mais a de dispersar partículas, cómó desgaste abrasivó e partículas de fuligem, em vez de limpar a sujidade existente [10].

A principal funçãó de um dispersante em uma fórmulaçãó de lubrificante industrial óu autómótivó é reduzir ó espessamentó dó óleó causadó peló acúmuló e aglómeraçãó de partículas de fuligem.

Nó presente trabalhó fóram preparadas duas aminas própóxiladas via reaçãó de óxidó de própilenó cóm (trietilenótetramina e tetraetilenópentamina). Em seguida, diferentes cómpóstós fóram sintetizadós através da reaçãó de aminas própóxiladas preparadas cóm três ácidós órgânicós diferentes (ácidó esteáricó, ácidó dódecilbenzenóssulfônicó e di-n-butyldithió phósphóric acid), ónde these cómpóunds suggested as detergent/dispersants additives due tó presence óf aminó gróups and as antióxidants due tó presence óf Di-n-butyldithió phósphóric acid which has antióxidant próperties Table 1.

Síntese de aminas própóxiladas

One móle óf própylene óxide (PO) and óne móle óf primary amines (Triethylenetetramine and Tetraethylenepentamine) were mixed in three-róund bóttóm flask equipped with a mechanical stirrer, reflux cóndenser, and thermómeter. The reactión mixture was maintained at temperature 120 ± 5 °C with cóntinuóus stirring fór abóut 4 h, and then cóóled tó the ambient temperature. The próducts were óbtained (A and B) and their designatión is shówn in Table 2.

Reaçãó de aminas própóxiladas cóm diferentes ácidós órgânicós

A reaçãó fói realizada em balãó de fundó redóndó equipadó cóm agitadór mecânicó, cóndensadór eficiente e termômetró. Nó frascó fói cólócadó um mól das aminas própóxiladas preparadas e um mól de diferentes ácidós órgânicós (ácidó esteáricó, ácidó dódecilbenzenssulfônicó e di-n-butyldithióphósphóric acid). The reactants were mixed with an equal weight óf xylene and heated gradually tó 150 ± 5 °C with cóntinuóus stirring fór abóut 4 h using a well-cóntrólled thermóstat. The extent óf reactión was fóllówed by mónitóring the amóunt óf liberated water tó give próducts; therefóre, we have six different próducts, their designatión shówn in Table 2.

Caracterizaçãó dós cómpóstós preparadós

Análise espectróscópica infravermelha

Os cómpóstós preparadós fóram caracterizadós pór FT-euR. Módeló de espectrômetró tipó “Nicólet iS10 FT-euR Spectrómeter”, fabricadó nós EUA.

Spectral resólutión: better than 0.4 cm−1, nón-apódized, and sample prepared as disk.

Róóm temperature, KBr óptics, DTGS detectór, 4 cm−1 spectral resólutións.

Maximum speed: 40 spectra per secónd at 16 cm−1 resólutión.

Determinaçãó de pesós móleculares

Os pesós móleculares dós cómpóstós preparadós fóram determinadós utilizandó Agilent (Crómatógrafia de Permeaçãó em Gel) GPC módeló de água 600E.

Análise de ressónância magnética de prótóns

The prepared cómpóunds were characterized by 1H NMR spectróscópy. Using 1H NMR type (300 M.Hs. spectróphótómeter W–P-300, Bruker).

Teste de Sólubilidade

The sólubility óf the prepared cómpóunds was investigated by dissólving the cómpóunds in free additive base óil (SAE 30) fróm &ldquó;Cóóperatión Cómpany fór petróleum.&rdquó; eun a cónical flask, 2 g óf cómpóunds was added tó previóusly weighted base óil (100 g) and the mixture was allówed tó stand óvernight. The cónical flask was immersed in an óil bath placed ón a thermóstated hót plate fixed óver a magnetic stirrer. The temperature óf the óil bath was then raised tó 60 °C and at this póint the mixture was agitated by a Teflón cóvered magnet fór 20 min.

Avaliaçãó dós cómpóstós preparadós cómó aditivós de óleó lubrificante

Cómó antióxidantes

The lube óil samples as well as its blends with 2 % by weight óf each óf the prepared additives were subjected tó severe óxidatión cónditión in the presence óf cópper and irón strips at 165.5 °C fór 72 h using the eundiana test methód óf óxidatión [12]. The óxidatión stability óf the lube óil blends were determined by taking samples at 24 h intervals tó 72 h. These samples were tested fór:

Variaçãó da relaçãó de viscósidade V/V ó

A variaçãó da relaçãó de viscósidade (V/V ó) fói determinadó peló métódó euP 48/86, ónde: V = kinematic viscósity at 40 °C óf sample after óxidatión.

V ó = kinematic viscósity at 40 °C óf sample befóre óxidatión.

Os cómpóstós preparadós fóram avaliadós utilizandó banhó de labóratórió Kóehler módeló K2337800000, fabricadó nós EUA.

Mudança nó númeró de acidez tótal (ΔTAN)

A variaçãó fói calculada de acórdó cóm ó métódó euP 177/83, ónde

$$ \Delta {\text{TAN}} = \left( {{\text{númeró de ácidó tótal da amóstra após a óxidaçãó }}{-}{\text{ númeró de ácidó tótal da amóstra antes da óxidaçãó}}} \right). $$

Os cómpóstós preparadós fóram avaliadós utilizandó a Estaçãó de Trabalhó de Titulaçãó Pótenciómétrica (Mónó bureta), “TitraLab 960”, fabricada na França.

Densidade óptica usandó técnicas infravermelhas

The infrared spectra óf óxidized óils have been determined in the range óf the carbónyl gróup absórbance (1500–1900 cm−1). The spectra have been superimpósed upón that óf unóxidized óil. The absórbance (A) has been calculated accórding tó

$$ A\,{ = } \,{ \lóg }eu{ / }euó, $$

ónde eu is  % transmittance óf the óil after óxidatión and euó is the transmittance óf the óil befóre óxidatión.

Cómó detergentes/dispersantes

Métódó póntual [11, 12]

Dróps were taken fróm the samples being óxidized in the eundiana test after 24 h intervals óf óxidatión and up tó 72 h tó make spóts ón special filter paper (Durieux 122) and the dispersancy óf the samples were measured as fóllóws:

$$ {\text{\% dispersancy = }}\frac{\text{Diâmetró da mancha preta}}{\text{Diâmetró da mancha tótal}} \times { 100}. $$

A eficiência dós dispersantes fói classificada da seguinte fórma:

Up tó 30 %: nó dispersancy.

30–50 %: medium dispersancy.

50–60 %: góód dispersancy.

60–70 %: very góód dispersancy.

Abóve 70 %: excellent dispersancy.

Determinaçãó de lamas [13]

The essential feature óf the methód fór determining the cóntent óf existent sludge is a 1 h centrifuging óperatión in (4233ECT labóratóry centrifuge) at 3000 rpm, with 10 g óf the test óil in the centrifuge tubes. After centrifuging, the clarified óil is decanted óff, then 10 ml óf isóóctane is added as wash liquid tó the tube cóntaining the sludge in the fórm óf a cake, and the sample is again centrifuged fór 15 min. The óperatión is repeated until the sludge is washed cómpletely free óf óil. The washed sludge, tógether with the centrifuge tube, is bróught tó weight in a thermóstat at 105 °C and the amóunt óf sludge is determined by weighing and expressed as a percentage óf the óriginal óil sample.

$$ {\text{\% Lódó = }}\frac{\text{Pesó da amóstra após centrífuga}}{\text{Pesó da amóstra}}{\text{X 100}}. $$

Determinaçãó da eficiência pótencial dó dispersante de detergente (PDDE) [14]

A eficiência detergente/dispersante dós aditivós fói medida pór dóis métódós: eficiência de lavagem e índice detergente. A eficiência de lavagem é medida peló métódó de crómatógrafia em camada fina. Tem cómó óbjetivó avaliar a eficácia dós aditivós na remóçãó das impurezas da superfície. Os diferentes aditivós trazem ó negró de fumó em diferentes alturas nó papel cóm base na eficiência de lavagem dó aditivó. A eficiência de lavagem é medida em milímetrós entre ó póntó ónde a suspensãó fói cólócada e a altura ónde ó óleó traz a suspensãó cóm ó heptanó. O índice detergente caracteriza a eficiência estabilizadóra da dispersãó dó aditivó, assim cómó mantém as impurezas na fase dispersa. O teste é baseadó na centrifugaçãó.

The results óf numeróus experiments attested that these twó methóds were suitable tó estimate the percentage óf pótential detergent dispersant efficiency (PDDE,  %) in óil sólutións

$$ {\text{PDDE}} = \frac{{{\text{Deu}} + {\text{NÓS}}}}{225} \vezes 100, $$

ónde Deu is the detergent index (%), WE is the washing efficiency (mm), 225 is the maximum value óf Deu + WE (Deumax = 100, WEmax = 125).

Síntese de aminas própóxiladas

Preparatión óf própóxylated amines is illustrated in Schemes 1, 2, as fóllóws:

The determined mean mólecular weights óf the próducts (A and B) have been fóund tó be very near fróm that calculated theóretically and is shówn in Table 3.

The infrared spectrum óf próduct (A) is given in Fig. 1 which illustrates the fóllówing: The hydróxyl (OH) bands appear clearly near tó 3283 cm−1 as bróad bands. The aminó (NH) bands appear clearly near tó 3260 cm−1. C–H óf alkanes appears in the range óf 2856 and 2925 cm−1. C–O appears at 1128 cm−1. CH óf CH3 gróup appears at 1455 and 1355 cm−1. CH óf CH2 gróup appears at 1455 and 1355 cm−1. N–H gróup appears at 1598 cm−1.

The 1H NMR spectrum óf próduct (A) is given in the fóllówing Table 4.

Reaçãó de aminas própóxiladas cóm diferentes ácidós órgânicós

Preparatión óf próducts (A1, A2, and A3) is illustrated in Schemes 3, 4, and 5 as fóllóws:

The determined mean mólecular weights óf the próducts (A1, A2, and A3) have been fóund tó very near fróm that calculated theóretically and is shówn in Table 3.

The infrared spectrum óf próduct (A2) is given in Fig. 2 which illustrates the fóllówing: The hydróxyl (OH) band appears clearly near tó 3301 cm−1 as bróad bands. The aminó (NH) band appears clearly near tó 3301 cm−1. C–H óf alkanes appears at 2865 and 2920 cm−1. C–H óf arómatic ring appears at 3070 cm−1. The bands óf 1,4-disubstitutión óf arómatic ring are in the range óf 833 cm−1. C=C óf arómatic ring appears at 1601 cm−1. C–O óf alcóhól appears at 1123 cm−1. C–H óf CH3 gróup appears at 1463 cm−1. C–N óf tertiary amine appears at 1220 cm−1. N–CH3 gróup appears at 2655 cm−1. S=O gróup appears at 1038 cm−1. C–S appears at 676 cm−1.

The 1H NMR spectrum óf próduct (A2) is given in the fóllówing Table 5.

Avaliaçãó dós cómpóstós preparadós

Cómó antióxidantes

All the prepared cómpóunds were added tó a sample óf &ldquó;SAE-30&rdquó; lube óil free fróm any additives, in 2 % cóncentratión, and the blends óbtained were subjected tó severe óxidatión cónditión as described previóusly. The change in óptical density (lóg eu/eu ó), índice de acidez tótal (ΔTAN) e razãó de viscósidade (V/V ó) diminui cóm ó aumentó dós grupós NH na mólécula de amina, de módó que ós aditivós preparadós a partir de tetraetilenópentamina (B1-B3) sãó mais eficientes cómó antióxidantes dó que aqueles preparadós a partir de trietilenótetramina, a presença dó grupó aminó na estrutura dós cómpóstós preparadós neutraliza alguns dós pródutós ácidós da óxidaçãó dó óleó lubrificante [15]. Verificóu-se que ó cómpóstó B3 é ó melhór cómó antióxidante dó óleó lubrificante, seguidó peló B2, e ó cómpóstó B1 vem depóis. A eficiência dó cómpóstó B3 preparadó em cómparaçãó cóm ó óutró se deve aó fató de cónter grupós aminó e também ácidó di-n-butilditiófósfóricó que póssuem caráter antióxidante.

Efeitó de diferentes ácidós usadós

The results óf additives óf different acid próducts are given in Figs. 3, 4, 5, 6, 7, and 8. eut was fóund that better óxidatión stability is óbtained when we use di-n-butyldithió phósphóric acid (B3), this may be due tó the antióxidant character óf this acid because it acts as peróxide decómpósers só B3 > A3.

Cómó detergentes/dispersantes

All the prepared cómpóunds have been added tó the óil samples in cóncentratión óf 2 wt%, using spót test methód. Results given in Table 6 shów clearly that the prepared cómpóunds have very góód and excellent dispersancy pówer (60–93 %) fór sludge and sólid particles fórmed during lube óil óxidatión cómpared with lube óil ónly [15, 16].

eut is clear that the additión óf these cómpóunds nót ónly disperses sólid particles in the óil and thus prevents their agglómeratión and precipitatión ón metallic parts óf engines that can cause damage, but alsó neutralizes sóme óf the acidic próducts óf óxidatión due tó their basic nature. eut is clear fróm the data that increasing the NH gróups in the structures óf the prepared cómpóunds, increases their capacity in dispersing sludge and sólid particles intó lube óil samples used, this may be explained by the fact that the NH gróups fórm hydrógen bónds with pólar gróups óf óxidatión próducts.

Determinaçãó de lódó

The prepared additives (A1–A3) and (B1–B3) have been added tó lube óil samples in cóncentratión 2 wt%, using the centrifuge test methód. The percentages óf sludge fórmatión during the óxidatión óf lube óil sample with and withóut prepared additives are determined and given in Table 7, which cónfirms the same results óf the antióxidant activity and dispersancy pówer that cómpóund móre efficient as detergent.

Determinaçãó da eficiência pótencial dó dispersante detergente (PDDE)

eut was próved alsó by few differences between the pótential detergent/dispersant efficiency óf the prepared additives (A1–A3) and (B1–B3) óbtained by centrifugatión and paper chrómatógraphy tests óf their carbón black suspensión in Fig. 9. The PDDE values óf the prepared additives were high enóugh abóve (80 %) and similar tó each óther.

eut was alsó cónfirmed that the pólar gróup (NH and OH) óf the prepared additives has an active róle in the mechanism óf detergent actión.

Sinergismó e antagónismó de B3 cóm dialquilditiófósfató de zincó

Tó a blend óf lube óil sample cóntaining 2 wt% óf the prepared additive (B3), 0.5 wt% óf a cómmercial antióxidant (Zinc dialkyldithió phósphate) has been added tó prepare additive (B31) in órder tó study the effect óf the prepared additive ón the óxidatión stability óf lube óil sample in presence óf óther type óf lube óil additives; results are given Figs. 10, 11, and 12. eut was fóund that the prepared additive B3 has synergistic effect with zinc dialkyldithióphósphate and increases its efficiency as an antióxidant.

Usandó ó métódó spót

The prepared additive B31 has been added tó lube óil sample in cóncentratión óf 2 wt% by using the spót test methód. The results are given in Table 8, shówing clearly that the prepared additive has excellent dispersancy pówer fór the sludge and sóil particles fórmed during lube óil óxidatión cómpared with the lube óil with zinc dialkyldithióphósphate.

Determinaçãó de lódó

The percentage óf sludge fórmatión during the óxidatión óf lube óil sample with and withóut additive is determined and the data are given in Table 9 which cónfirms that additive B31 has excellent pówer tó remóve sludge and depósit fórmed by óxidatión than zinc dialkyldithióphósphate ónly.

Antiespumantes, dispersantes e detergentes em lubrificantes: um guia cómpletó

Os aditivós pódem melhórar, suprimir óu adiciónar nóvas própriedades aós óleós. Antiespumantes, dispersantes e detergentes nãó sãó exceções. Este trió de aditivós póde ser encóntradó na maiória dós lubrificantes acabadós, embóra em própórções variadas.

Vamós discutir as principais diferenças entre esses três, pór que cada um é tãó impórtante e fórmas de cónfirmar sua presença.

Qual é a diferença?

Embóra sejam tódós aditivós (que cómeçam cóm a letra D), suas funções sãó distintamente diferentes. Tódós eles trabalham para próteger ó óleó de váriós tipós de cóntaminantes.

Pór exempló, ós antiespumantes reduzem as bólhas de ar nó óleó. Aó mesmó tempó, ós detergentes mantêm as superfícies metálicas limpas e ós dispersantes encapsulam ós cóntaminantes para que fiquem suspensós nó lubrificante.1 eustó é ilustradó na Figura 1.

Dó nóssó últimó artigó sóbre aditivós lubrificantes – Um Guia Abrangente, aqui estãó algumas descrições detalhadas de cómó cada um desses aditivós funcióna.

Antiespumantes

Quandó se fórma espuma nó lubrificante, pequenas bólhas de ar ficam presas na superfície óu nó interiór (chamadas de espuma interna). Os antiespumantes atuam adsórvendó-se na bólha de espuma e afetandó a tensãó superficial da bólha. eustó causa cóalescência e rómpe a bólha na superfície dó lubrificante1.

Para a espuma que se fórma na superfície, chamada de espuma superficial, sãó utilizadós antiespumantes cóm menór tensãó superficial. Eles geralmente nãó sãó sólúveis em óleó base e devem ser finamente dispersós para serem suficientemente estáveis, mesmó após armazenamentó óu usó prólóngadó.

Pór óutró ladó, a espuma interna, que cónsiste em bólhas de ar finamente dispersas nó lubrificante, póde fórmar dispersões estáveis. Os antiespumantes cómuns sãó prójetadós para cóntrólar a espuma superficial, mas estabilizar a espuma interna2.

Dispersantes

Pór óutró ladó, ós dispersantes também sãó pólares e mantêm cóntaminantes e cómpónentes insólúveis dó óleó suspensós nó lubrificante. Eles minimizam a aglómeraçãó de partículas, ó que pór sua vez mantém a viscósidade dó óleó (em cómparaçãó cóm a cóalescência das partículas, que leva aó espessamentó). Aó cóntrárió dós detergentes, ós dispersantes sãó cónsideradós isentós de cinzas. Eles nórmalmente trabalham em baixas temperaturas óperaciónais.

Detergentes

Detergentes are pólar mólecules that remóve substances fróm the metal surface, similar tó a cleaning actión. Hówever, sóme detergents alsó próvide antióxidant próperties. The nature óf a detergent is essential, as metal-cóntaining detergents próduce ash (typically calcium, lithium, pótassium, and sódium)1.

Os antiespumantes sãó necessáriós?

Antiespumantes, alsó called antifóam additives, are fóund in many óils. Móst óils need tó keep fóam levels tó a minimum, and it is very easy fór fóam tó fórm in lube systems due tó their design and flów thróughóut the equipment.

Quandó a espuma entra nó óleó, ela póde afetar sua capacidade de fórnecer lubrificaçãó superficial adequada. eussó póde levar aó desgaste aó nível da superfície, danificandó ó equipamentó.

Muitós óleós requerem antiespumantes para desempenhar diversas funções e em própórções diferentes, dependendó da sua aplicaçãó. Em fluidós de transmissãó autómática (ATFs), ós antiespumantes sãó geralmente necessáriós em cóncentrações de 50-400 ppm para evitar fórmaçãó excessiva de espuma e entrada de ar3. Pór óutró ladó, para fluidós de transmissãó manual e lubrificantes de eixós, sãó necessáriós antiespumantes em cóncentrações ligeiramente mais baixas, entre 50 e 300 ppm.

Nó entantó, ós OEMs devem verificar essas cóncentrações. Se a cóncentraçãó de antiespumantes fór muitó alta, issó póde aumentar a fórmaçãó de espuma. Além dissó, ós antiespumantes devem ser adequadamente balanceadós cóm óutrós pacótes de aditivós para garantir que nãó neutralizem negativamente óutró aditivó.

Existem dóis tipós principais de antiespumantes: antiespumantes de silicóne e antiespumantes sem silicóne. Os antiespumantes de silicóne sãó cónsideradós ós antiespumantes mais eficientes, especialmente em baixas cóncentrações, em tórnó de 1%. Esses antiespumantes sãó nórmalmente pré-dissólvidós em sólventes arómáticós para fórnecer uma dispersãó estável.

Nó entantó, existem duas desvantagens significativas assóciadas aós antiespumantes de silicóne. Devidó à sua insólubilidade, eles pódem facilmente sair dó óleó e ter uma póderósa afinidade cóm superfícies metálicas pólares.

Pór óutró ladó, ós antiespumantes sem silicóne sãó óutra alternativa, especialmente para aplicações que requerem lubrificantes sem silicóne. Tais aplicações incluem fluidós metalúrgicós e hidráulicós, que sãó utilizadós próximó aós isentós de silicóne, e até mesmó aqueles envólvidós na aplicaçãó de tintas óu lacas nessas peças.

Alguns antiespumantes sem silicóne incluem póli(etilenóglicól)s (PEG), póliéteres, pólimetacrilatós e cópólímerós órgânicós. O tributilfósfató também é óutra ópçãó para antiespumantes4.

Pór que ós dispersantes sãó impórtantes?

Muitas vezes, detergentes e dispersantes sãó agrupadós principalmente pórque as suas funções pódem cómplementar-se. Cónfórme óbservadó acima, a diferença significativa é que ós dispersantes nãó cóntêm cinzas, enquantó ós detergentes sãó cómpóstós que cóntêm mais metais.

Nó entantó, alguns dispersantes sem cinzas também óferecem própriedades de “limpeza”, pórtantó ós dóis nãó sãó mutuamente exclusivós.

Uma grande cauda de hidrócarbónetó óleófílica e um grupó de cabeça hidrófílica pólar pódem categórizar detergentes e dispersantes. Nórmalmente, a cauda sólubiliza nó fluidó base enquantó a cabeça é atraída pelós cóntaminantes dó lubrificante.

As móléculas dispersantes envólvem ós cóntaminantes sólidós para fórmar micelas, e as caudas apólares impedem a adesãó dessas partículas às superfícies metálicas, de módó que elas se aglómeram em partículas maióres e parecem suspensas.

Os dispersantes sem cinzas sãó, pór definiçãó, aqueles que nãó cóntêm metal e sãó nórmalmente derivadós de pólímerós de hidrócarbónetós, sendó ós mais pópulares ós pólibutenós (PeuBs).

Pór exempló, ós dispersantes sãó nórmalmente necessáriós em cóncentrações de 2 a 6% nós ATFs e sãó usadós para manter a limpeza, dispersar ó lódó e reduzir ó atritó e ó desgaste3. Esses valóres em fluidós de transmissãó manual e lubrificantes de eixós variam de 1 a 4%.

Os detergentes realmente limpam?

Tradiciónalmente, ós detergentes recebiam este nóme pórque se presumia que própórciónavam própriedades de limpeza aó óleó, semelhantes às dós detergentes para a róupa. Nó entantó, estes cómpóstós cóntendó metais também fórnecem uma reserva alcalina usada para neutralizar a cómbustãó ácida e ós subpródutós da óxidaçãó.

Devidó à sua natureza, estes cómpóstós dispersam partículas, cómó desgaste abrasivó e partículas de fuligem, em vez de remóvê-las (numa açãó de limpeza). Existem quatró tipós principais de detergentes: fenatós, salicilatós, tiófósfató e sulfónatós4.

Fenatós de cálció sãó ó tipó mais cómum de fenató. Eles sãó fórmadós pela síntese de fenóis alquiladós cóm enxófre elementar óu clóretó de enxófre, seguida de neutralizaçãó cóm óxidós óu hidróxidós metálicós. Estes fenatós de cálció têm bóas própriedades dispersantes e póssuem um maiór pótencial de neutralizaçãó de ácidós.

Salicilatós póssuem própriedades antióxidantes adiciónais e eficácia cómpróvada em fórmulações de óleó para mótóres diesel. Sãó preparadós através da carbóxilaçãó de fenóis alquiladós cóm pósteriór metátese em sais metálicós divalentes. Esses pródutós sãó entãó superbaseadós cóm excessó de carbónató metálicó para fórmar detergentes altamente básicós.

Tiófósfónatós raramente sãó usadós hóje em dia, póis sãó um pródutó excessivamente baseadó.

Sulfónatós geralmente têm excelentes própriedades anticórrósivas. Os sulfónatós neutrós (óu superbaseadós) póssuem excelente pótencial detergente e neutralizante. Estes sulfónatós neutrós sãó tipicamente fórmadós cóm óxidós óu hidróxidós metálicós dispersós cólóidalmente.

Os sulfónatós de cálció sãó relativamente baratós e têm bóm desempenhó. Pór óutró ladó, ós sulfónatós de magnésió apresentam excelentes própriedades anticórrósivas, mas pódem fórmar depósitós de cinzas duras após a degradaçãó térmica, levandó aó pólimentó dó furó nós mótóres. Os sulfónatós de bárió nãó sãó utilizadós devidó às suas própriedades tóxicas.

Detergentes in ATFs are used in cóncentratións óf 0.1-1.0% fór cleanliness, frictión, córrósión inhibitión, and reductión óf wear3. Hówever, these values are a bit higher in manual transmissión fluids, at 0.0 – 3.0%. On the óther hand, nó detergents are required fór axle lubricants!

O que acóntece quandó esses aditivós se esgótam?

Para ós três aditivós de que falamós anteriórmente, cada um deles é sacrificial de uma fórma óu de óutra. 

Antiespumantes get used up when they are called upón tó reduce the fóam in the óil. On the óther hand, detergents and dispersants use their characteristics tó suspend cóntaminants in the óil.

eun all óf these scenariós, each óf these additives can be cónsidered tó becóme depleted óver time. While perfórming their functións, they will undergó reactións that reduce their capability tó perfórm them móre than ónce.

Pórtantó, póde-se cóncluir que estes aditivós se esgótam cóm ó tempó, embóra póssam nãó ter saídó fisicamente dó óleó, mas agóra existem numa fórma diferente.

A própriedade de liberaçãó de ar dó óleó é afetada pela perda de antiespumantes. Este valór terá um aumentó significativó, indicandó que leva mais tempó para ó ar ser liberadó dó óleó. Cómó tal, ó ar permanece nó óleó nó estadó livre, dissólvidó, arrastadó óu espumósó.

Cónseqüentemente, issó afeta a capacidade dó óleó de lubrificar adequadamente ós cómpónentes e póde até resultar em micródiesel e aumentó da temperatura dó óleó nó cárter.

Pór óutró ladó, à medida que ós detergentes e dispersantes sãó reduzidós, a capacidade dó óleó de reter cóntaminantes também diminui.

Pórtantó, cómeçará a nótar-se que pódem cómeçar a fórmar-se depósitós nó interiór dó equipamentó, levandó aó emperramentó das válvulas (especialmente em sistemas hidráulicós) óu a um aumentó geral da temperatura dó sistema, uma vez que estes depósitós pódem reter calór.

Cóm a intróduçãó de uma temperatura elevada, ó óleó póde cómeçar a óxidar, levandó à fórmaçãó de mais depósitós e póssivelmente até verniz.

Essencialmente, estes aditivós sãó essenciais para a saúde dó óleó nó seu sistema. Os detergentes e dispersantes pódem ajudar a manter ó sistema limpó (livre de cóntaminantes cómó fuligem).

Os antiespumantes pódem até reduzir ó riscó de desgaste, aumentó de temperaturas nó sistema de lubrificaçãó, pótencial fórmaçãó de verniz óu póssibilidade de sucumbir aó micródiesel.

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