ORIGEM
Embora os primeiros óleos sintéticos de hidrocarbonetos, tenham sido produzidos em 1877 pelo químico francês Charles Friedel e pelo químico americano James Mason Crafts, os óleos sintéticos não tiveram ampla adoção até o pós-Segunda Guerra Mundial.
Antes da Segunda Guerra Mundial, vários indivíduos, desenvolveram novas reações para produzir óleos sintéticos. Estes, incluíram os cientistas alemães Friedrich Bergius, Franz Fischer e Hans Tropsch, bem como o pesquisador americano FW Sullivan enquanto trabalhava na Standard Oil de Indiana (EUA).
A equipe de Sullivan tentou comercializar óleos sintéticos em 1929; no entanto, esta tentativa foi contestada devido à falta de demanda. Independentemente disso, Sullivan publicou um artigo em 1931 intitulado “Relação dos óleos lubrificantes sintéticos entre constituição química e propriedades físicas”, que, juntamente com a pesquisa do químico alemão Hermann Zorn, forneceu uma base para o futuro uso generalizado de óleos sintéticos na aviação e no setores automotivos e sua equipe pesquisaram mais de 3.500 ésteres sintéticos durante o início da década de 1940 para encontrar uma alternativa ao óleo de petróleo para ajudar a alimentar a máquina de guerra da Alemanha.
A necessidade de óleos sintéticos não se materializou até a invasão da União Soviética pela Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial. Durante a Batalha de Stalingrado, o rigoroso inverno russo desmobilizou tanques alemães, aviões de combate e outros veículos militares.
O principal culpado: a temperatura. O petróleo convencional não resistiu às temperaturas frias durante o rigoroso inverno russo.
Esses óleos foram produzidos por meio da destilação convencional, que apresenta vários inconvenientes, incluindo a solidificação em baixas temperaturas, tornando seu uso extremamente ineficaz em ambientes extremamente frios – a destilação convencional não conseguia remover completamente as impurezas, como ceras, que se solidificavam em temperaturas frias, levando à incapacidade de partida dos motores.
Esse evento demonstrou que era necessária uma nova forma de óleo lubrificante.
O uso de óleos sintéticos encontrou sua demanda em motores de aeronaves durante e após a Segunda Guerra Mundial. Enquanto Zorn estava realizando testes em larga escala em diferentes ésteres sintéticos na Alemanha, o químico americano William Albert Zisman estava pesquisando sintéticos no Laboratório de Pesquisa Naval em Washington DC (EUA).
Seu trabalho (1942–1945), detalhado no artigo técnico “Synthetic lubrificate fluids from branched-chain diesters physical and chemical properties of pure diesters,”, levou ao desenvolvimento dos primeiros óleos básicos sintéticos diéster, um precursor do desenvolvimento de lubrificantes sintéticos modernos.
Com a criação do motor a jato na década de 1940, os óleos sintéticos foram capazes de proteger os componentes do motor contra temperaturas extremas durante o voo, um desafio que os óleos convencionais não conseguiam cumprir.
Como resultado, os óleos sintéticos foram usados para viagens aéreas militares e comerciais.
O QUE SÃO ÓLEOS SINTÉTICOS
São óleos lubrificantes que são “construídos” a partir de sínteses químicas. Em grosso modo, são fabricados em ambiente controlado, ou seja, em laboratórios.
Diferente dos óleos convencionais, os minerais, que são produzidos através do petróleo bruto e por destilação fracionada, processo esse chamado de refino.
O óleo sintético se distingue do óleo convencional ou mineral por um grande fator: o óleo sintético é derivado de componentes de petróleo purificados em vez de diretamente do petróleo bruto.
Também pode ser sintetizado a partir de diferentes bases.
Os óleos são separados em cinco grupos diferentes:
- Os grupos I e II são os chamados de óleo padrão, denominados minerais.
- Os grupos III, IV e V são considerados sintéticos em quantidades crescentes.
- O grupo VI foi criado exclusivamente para abrigar um tipo de oligômero de olefina fabricado na Europa, chamado de Poli-internal Olefina (PIO), a fim de simplificar os processos de aprovação.
Lembre-se de que nem todos os óleos sintéticos vêm de algo diferente do petróleo bruto. Os óleos do Grupo III ainda são derivados de uma base de petróleo, embora tenham sido purificados e modificados o suficiente para se enquadrarem na definição legal de óleos sintéticos.
Os óleos do Grupo IV são derivados de poli-alfa-ofelina, ou PAO. Simplificando, este é considerado um produto químico 100% sintético. Atualmente, o PAO pode ser derivado de produtos à base de petróleo ou de origem biológica.
Os óleos do Grupo V, por outro lado, são definidos como qualquer tipo de óleo feito de compostos que não sejam óleos minerais ou PAO. Um grupo químico conhecido como ésteres é responsável pela maioria deles, e são formados pela condensação de um ácido com um álcool.
Os lubrificantes industriais de bases sintéticas, são compostos basicamente por cadeias de hidrocarbonetos (Carbono e Hidrogênio).
PRINCIPAIS BASES SINTÉTICAS:
PAO: Polialfaolefinas, são as bases sintéticas mais utilizadas na formulação de lubrificantes industriais. São fabricadas a partir da molécula Deceno em forma de polímeros, contendo cadeias formadas por no mínimo 6 até no máximo 20 átomos de Carbono.
O sucesso do uso das PAO’S como base para lubrificantes é justificado, pois suas estruturas são ideais para lubrificação, uma vez que suas cadeias parafínicas lineares, saturadas e não tão longas proporcionam fluidez muito baixa, alto índice de viscosidade e de estabilidade térmica.
PAG: Polialquilenoglicol, são preparados a partir da reação de epóxidos, geralmente óxidos de etileno e propileno. Como produto se obtém uma gama de polímeros com diferentes cadeias de óxidos de alquilenos.
Possui como características importantes Alto Índice de Viscosidade: menores variações de viscosidade do óleo lubrificante com a temperatura.
Maior resistência à termo-oxidação: alonga os períodos de serviço em, até, 5 mais em relação aos óleos lubrificantes de base mineral.
ÉSTERES: Os ésteres são uma classe de química sintética que geralmente é criada na reação entre um ácido carboxílico e um álcool.
Podem oferecer:
- Biodegradabilidade
- Baixa toxicidade
- Atrito reduzido
- Desgaste reduzido, estabilidade em altas temperaturas
- Fluidez a baixa temperatura
- Baixa volatilidade
- Baixa carbonização
- Alto índice de viscosidade
- Inflamabilidade reduzida
- Excelentes propriedades de solvência.
ÉSTERES DE POE: Poliol-Éster, é um tipo de óleo sintético utilizado em compressores de refrigeração compatível com os refrigerantes R-134A, R-410A e R-12.
São biodegradáveis e mantém o estado líquido em temperaturas de até -50°C.
São geralmente utilizados como bases de solubilização de aditivos em fórmulas com PAO.
SILICONE: Também são usados como lubrificantes e são produzidos a partir de quartzo e metanol em processos industriais complexos, resultando em polímeros de dimetilsiloxanos. Dentre suas vantajosas características estão: a sua imiscibilidade com a maioria de solventes orgânicos, baixa mudança de propriedades físicoquímicas com a variação de temperatura e não-toxicidade e uma ótima repelência a ataques químicos.
VANTAGENS EM UTILIZAR ÓLEOS SINTÉTICOS:
Após conhecermos um pouquinho sobre o que são óleos lubrificantes de bases sintéticas, é muito importante destacar suas principais vantagens em comparação aos lubrificantes convencionais de bases minerais.
Como sua produção se baseia em sínteses químicas, utilizando matérias-primas altamente selecionas e organizadas em um ambiente controlado, seu custo de produção se torna alto, fazendo que seus preços se tornem bem maiores do que dos lubrificantes minerais.
Para viabilizar a sua utilização, podemos destacar uma série de benefícios que esta tecnologia de lubrificante pode proporcionar a indústria.
- Estabilidade térmica. Pode operar em equipamentos em regimes de alta temperatura.
- Estabilidade química. Resiste mais a degradação térmica, oxidação e resíduos de hidrocarbonetos.
- Maiores intervalos de troca do lubrificante. Em comparação a um lubrificante mineral, a tecnologia sintética, pode permanecer em uso, sem trocas, até 5 vezes mais, assim os equipamentos podem operar por mais tempo, sem interrupção, ganhando produtividade.
- Estabilidade física. Por ter índice de viscosidade alto, mantem-se estável a viscosidade mesmo em grandes variações de temperatura.
- Maior filme lubrificante. Com mais película lubrificante, teremos menos desgastes das peças, proporcionando menores custos de manutenção.
