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Síntese, caracterização e funcionalidade de aditivos de lubricidade, derivados do LLC. / The syntesis, characterization and functionality of lubrificant additives, derivates of the LLC.Oliveira, Licoln 27 March 2007 (has links)
OLIVEIRA, L.D.M.Síntese, caracterização e funcionalidade de aditivos de lubricidade, derivados do LLC. 2007. 148 f. Dissertação (Mestrado em Química Inorgânica) – Centro de Ciências , Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2012-02-16T13:55:56Z
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Previous issue date: 2007-03-27 / This work repots the synthesis, characterization and analysis of the phosphorous compounds with lubricant potential, obtained from CNSL, a byproduct of cashew nut processing industries. The four synthesized compounds [Diethyl-3-n-pentadecylphenol thiophosphate (1), Diethyl-3-n-pentadecylphenol phosphate (2), Diphenil-3-n-pentadecylphenol phosphate (3) and Tri-3-n-entadecylphenol phosphate (4)] used 3-npentadecylphenol (hydrogenated cardanol) as forerunner and were characterized by spectroscopic techniques (NMR 1H, 13C and 31P, infrared and GC/MS) that revealed their purity. The thermal stability of all compounds was verified by several steps of thermal degradation. Compounds (1) and (2) were less stable than (3) and (4), but, all of them showed degradation temperatures in the similar range of commercial lubricity additives. The oxidative stability was evaluated using the active oxygen method. All the additivated oils showed a decreasing in the acid scale , characterizing the compounds as potential antioxidants, especially relative to the cost/benefit ratio, emphasizing the excellent performance of the compound. The analysis of the lubricant potential revealed a diminution in the wear of the spheres covered with additivated oils when compared to the standard (without additive). The test of lubricity revealed that all compounds are inside the parameters required by the present legislation in the concentration of 2 %. / Este trabalho relata a síntese, caracterização e análise de compostos fosforados com potencial lubrificante, obtidos a partir do LCC, um subproduto da indústria de processamento da castanha. Os quatro compostos sintetizados [Dietil-3-n-pentadecilfenol tiofosfato (1), Dietil-3-n-pentadecilfenol fosfato (2), Difenil-3-n-pentadecilfenol fosfato (3) e Tri-3-n-pentadecilfenol fosfato (4)] utilizaram como precursor o 3-n-pentadecilfenol (cardanol hidrogenado) e foram caracterizados por um conjunto de técnicas experimentais (RMN 1H, 13C e 31P, infravermelho e CG/EM) que revelaram a pureza dos mesmos. A estabilidade térmica dos compostos foi verificada através de vários estágios de degradação térmica. Os compostos (1) e (2) são menos estáveis que (3) e (4), no entanto, todos eles apresentaram-se dentro da faixa da temperatura de degradação para os aditivos de lubricidade comerciais similares. A estabilidade oxidativa foi avaliada utilizando método do oxigênio ativo. Todos os óleos aditivados apresentaram diminuição no índice de acidez caracterizando-os como potenciais antioxidantes, especialmente no que se refere à relação custo/benefício, fator importante na escolha de um aditivo ressaltando-se o excelente desempenho do composto (1). A análise do potencial lubrificante revelou diminuição no desgaste das esferas cobertas com os óleos aditivados quando comparados ao padrão (sem aditivo). O teste de lubricidade revelou que todos compostos encontram-se dentro dos parâmetros exigidos pela legislação em vigor na concentração de 2%.
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Avaliação das propriedades tribológicas de formulações compostas de óleos vegetais e polialquilenoglicóis aditivadas com ZDDP / Evaluation of tribological properties of vegetable oil based formulations contained polyalkyleneglycols and ZDDPOliveira, Clarissa Danielle Mendonça de 06 August 2013 (has links)
Os lubrificantes a base de óleo vegetal surgem como uma alternativa ao uso de lubrificantes minerais, em virtude da crescente busca pela preservação do meio ambiente. O presente trabalho avaliou o desempenho tribológico de óleos vegetais misturados a Polialquilenoglicóis (PAG) e os comparou com óleos minerais, sendo ambos, as misturas e os óleos minerais, classificados nos graus ISO 150 e 220. Foram testadas formulações de óleo de mamona + PAG (ISO 68), óleo de mamona + PAG (ISO 150), óleo de soja + PAG (ISO 680) e óleo de soja + PAG (ISO 680), nas proporções 65/32, 80/17, 50/47, 38/59, respectivamente, aditivadas com 3% de ZDDP, aditivo Extrema Pressão. Tais formulações foram previamente determinadas com base na viscosidade das misturas a 40°C. Foi traçado o perfil de viscosidade de todas as misturas e foram feitas análises de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), para caracterização das mesmas. Além destas formulações, para efeito de comparação, foram testados óleos minerais ISO 150 e ISO 220, óleo de mamona puro e óleo de soja puro. O desempenho das formulações em relação ao atrito e ao desgaste foi avaliado por meio de ensaios de HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), com carga de 10 N, frequência de 20 Hz e 60 minutos de duração, todos em duplicata. A temperatura do banho de óleo foi mantida em 50 ± 5°C. Os corpos-de-prova, de aço AISI 52100, foram analisados em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) após cada ensaio. A formulação de óleo de mamona + PAG (150) + ZDDP apresentou os melhores desempenhos em termos de atrito e desgaste quando comparadas com o óleo mineral 220. / The biobased lubricants from vegetable oils arise as an alternative to the petroleum-based ones because of increasing search for the environment preservation. In this work, the tribological performance of vegetable oils with polyalkyleneglycols (PAG) was evaluated and compared with mineral oils. The vegetable oil and petroleum-based formulation are classified as ISO grades 150 and 220. Formulations were tested of castor oil + PAG (ISO 68), castor oil + PAG (ISO 150), soybean oils + PAG (ISO 680) and soybean oils + PAG (ISO 680), in the proportions 65/32/3, 80/17/3, 50 / 47/3, 38/59/3, respectively, and with 3% of ZDDP, an additive of extreme pressure. Such formulations were previously defined on the viscosity of the mixtures at 40° C. It was obtained the viscosity profile of the formulations and analysis were performed using 1H Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H NMR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). Besides these formulations, petroleum-based formulations, ISO 150 and ISO 220, castor and soybean oil without any additive were analyzed to be compared with the biobased formulations. The performance of the formulations related to the friction and wear was evaluated through HFRR (High Frequency Reciprocating Rig) tests, with load of 10 N, frequency of 20 Hz and 60 minutes duration. Every test was made in duplicate. The oil bath temperature was maintained at 50 ± 5°C. The AISI 52100 steel specimens were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) after every test. The formulation of castor oil and PAG (150) + ZDDP showed the best performances in terms of friction and wear properties, when compared with the mineral oil ISO 220.
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Desenvolvimento e avalia??o tribol?gica de emuls?o O/A a partir de ?leo vegetal epoxidado para aplica??o em flu?dos de corteSantos, Erin?ia da Silva 08 August 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-08-08 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Os fluidos de corte s?o lubrificantes usados no processo de usinagem nas ind?strias metalmec?nica
por apresentarem v?rios benef?cios que variam de acordo com o tipo de opera??o
executada. Estes fluidos s?o largamente utilizados como refrigeradores, como lubrificantes
para melhorar o acabamento de superf?cies met?licas, reduzir o desgaste de ferramentas e
proteg?-las contra a corros?o. Considerando as legisla??es vigentes e a demanda por produtos
e processos considerados ?verdes?. Assim os ?leos vegetais representam uma solu??o para
esses problemas, pois os ?leos vegetais aparecem como uma excelente alternativa para
substitui??o do ?leos minerais. Deste modo, este trabalho teve como objetivo obter um fluido
de corte emulsion?vel a base de ?leo vegetal epoxidado, para uma melhor lubrifica??o e
refrigera??o no processo de usinagem, que n?o seja t?xico ao meio ambiente. O ?leo vegetal
foi modificado quimicamente atrav?s da rea??o de epoxida??o com ?cido f?rmico. Foram
determinadas as principais propriedades f?sico-qu?micas, tais como: densidade, acidez, ?ndice
de iodo, ?ndice de oxirano, viscosidade, estabilidade t?rmica, al?m de caracteriza??es atrav?s
de infravermelho e Resson?ncia Magn?tica Nuclear. O ?leo sintetizado foi utilizado para a
formula??o das emuls?es O/A com diferentes concentra??es de ?leo epoxidado (10%, 20% e
25%) e com diferentes concentra??es de tensoativo (1%, 2,5% e 5%), e realizados estudos
sobre a sua estabilidade. O desempenho tribol?gico das emuls?es O/A foi analisado pelo
trib?metro HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), que consiste num ensaio de desgaste
do tipo esfera-plano. Os resultados mostraram que o biolubrificante pode ser sintetizado por
rea??o de epoxida??o, os espectros, demonstraram que n?o houve 100% de convers?o das
insatura??es em an?is ep?xi. Em rela??o ? avalia??o tribol?gica observa-se que o percentual
de ?leo presente na emuls?o influenciou diretamente na forma??o de filme e coeficiente de
atrito para maiores concentra??es o processo de forma??o de filme ? mais lento e inst?vel,
bem como os valores de coeficiente de atrito. Maiores concentra??es de tensoativos n?o
melhoraram o desempenho tribol?gico das emuls?es. O melhor desempenho para o processo
de usinagem ? a emuls?o desenvolvida com 10% e 5% de tensoativo, a sua escara de desgaste
em m?dia foi de WSD = 202?m. / The cutting fluids are lubricants used in machining processes, because they present many
benefits for different processes. They have many functions, such as lubrication, cooling,
improvement in surface finishing, besides they decreases the tool wear and protect it against
corrosion. Therefore due to new environment laws and demand to green products, new cutting
fluids must be development. These shall be biodegradable, non-toxic, safety for environment
and operator healthy. Thus, vegetable oils are a good option to solve this problem, replacing
the mineral oils. In this context, this work aimed to develop an emulsion cutting fluid from
epoxidized vegetable oil, promoting better lubrication and cooling in machining processes,
besides being environment friendly. The methodology was divided in five steps: first one was
the biolubricant synthesis by epoxidation reaction. Following this, the biolubricant was
characterized in terms of density, acidity, iodo index, oxirane index, viscosity, thermal
stability and chemical composition. The third step was to develop an emulsion O/A with
different oil concentration (10, 20 and 25%) and surfactant concentration (1, 2.5 and 5%).
Also, emulsion stability was studied. The emulsion tribological performance were carried out
in HFRR (High Frequency Reciprocating Rig), it consists in ball-disc contact. Results showed
that the vegetable based lubricant may be synthesized by epoxidationreaction, the spectra
showed that there was 100% conversion of the epoxy rings unsaturations. In regard the
tribological assessment is observed that the percentage of oil present in the emulsion directly
influenced the film formation and coefficient of friction for higher concentrations the film
formation process is slow and unstable, and the coefficient of friction. The high
concentrations of surfactants have not improved the emulsions tribological performance. The
best performance in friction reduction was observed to emulsion with 10% of oil and 5% of
surfactant, its average wear scar was 202 ?m.
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Lubricidade de biodiesel e sua associa??o com a vibra??o e n?vel de press?o sonora oriundos do contato esfera-plano sob deslizamento alternadoFarias, Aline Cristina Mendes de 24 July 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-07-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A lubricidade do biodiesel interfere no funcionamento normal dos sistemas de inje??o diesel, principalmente dos bicos injetores, reduzindo o desgaste e elevando o tempo de vida da linha de alimenta??o do motor. O m?todo HFRR (High Frequency Reciprocating Rig) ? um ensaio padr?o para avalia??o da lubricidade do diesel/biodiesel (ASTM D6079), consistindo principalmente da medi??o da escara de desgaste impressa na esfera numa sonda de movimento alternado sob alta frequ?ncia. Quando o desgaste se desenvolve, algumas caracter?sticas din?micas do sistema variam, resultando em desvios significativos nos padr?es dos sinais de vibra??o, ac?sticos e de atrito. A aquisi??o e caracteriza??o das assinaturas desses sinais obtidos durante os ensaios tribol?gicos representam uma importante ferramenta n?o intrusiva de avalia??o da lubricidade desses combust?veis, cuja representa??o no dom?nio do tempo nem sempre revelam informa??es triviais, sendo necess?ria sua transforma??o para o dom?nio da frequ?ncia usando a Transformada r?pida de Fourier (FFT) do sinal. A presente tese objetivou desenvolver uma forma din?mica de avalia??o de lubricidade de combust?veis (Diesel S50, ?ster Met?lico de Soja e blendas B10 e B20) em bancada HFRR (contato esfera-disco plano), e melhoria aos referenciais metodol?gicos da ASTM D6079, aplicando t?cnicas de an?lise de sinais (vibra??o e n?vel de press?o sonora) e sua associa??o com par?metros disponibilizados pela norma ASTM D6079 (di?metro da escara de desgaste) com dura??o de 75, 120 e 180 minutos. Os perfis e par?metros de rugosidade e an?lise microsc?pica dos discos foram usados para melhor avaliar a influ?ncia do tempo e do combust?vel na evolu??o do desgaste do disco. Nesta avalia??o, a lubricidade dos combust?veis aumentou com o teor de biodiesel utilizado e diminuiu com o aumento do n?mero de ciclos aplicado. A an?lise temporal e o espectro de frequ?ncia dos sinais demonstraram sensibilidade com a mudan?a do combust?vel, o n?mero de ciclos e, consequentemente, com a evolu??o do desgaste pelo uso prolongado dos combust?veis, estando, assim, correlacionados entre si e com os resultados dispon?veis pela ASTM. / The lubricity of biodiesel interferes in the normal operation of diesel injection systems, especially in nozzles. It can reduce the wear and raise the lifetime of the engine supply line. The method HFRR (High Frequency Reciprocating Rig) is a standard test for evaluation of diesel/ biodiesel lubricity (ASTM D6079). The HFRR lubricity evaluation mainly consists of measuring the printed scar wear on the ball. When wear is developing, some dynamic features of the system vary and it results in significant changes in the patterns of vibration, sound pressure level (SPL) and friction signals. The acquisition and characterization of signatures of these signals obtained during tribological tests are an important non-intrusive tool for evaluating of the lubricity of these fuels, whose representation in the time domain not always reveals trivial information. This requires signal transformation to the frequency domain using the Fast Fourier Transform (FFT) and Short-Time Fourier Transform (STFT) analyses. This thesis aimed to develop a dynamic assessment of lubricity fuels (Diesel S50, Methyl Ester of Soybean and B10 and B20 blends) in HFRR bench (ball-on-flat disk contact), and improving the methodological framework of ASTM D6079 standard by application of signal analysis techniques (vibration and SPL) and its association with parameters provided by ASTM D6079 (wear scar diameter) lasting 75, 120 and 180 minutes. The profiles and topographic parameters of scars and their microscopic analysis were used to further evaluate the influence of the time and fuel in the wear evolution of disk. In this evaluation, the fuel lubricity was influenced by increasing of biodiesel content and decreasing of number of cycles applied. From the temporal and frequency spectrum analysis of the vibration and NPS signals it is shown that both vibration and NPS stablish a relation with fuel lubricity, biodiesel content, number of cycles and parameters of profiles from scar of discs.
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An?lise da lubricidade do biodiesel brasileiro de ?steres et?licos de soja e girassolFarias, Aline Cristina Mendes de 09 February 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-02-09 / Fuel is a material used to produce heat or power by burning, and lubricity is the capacity for reducing friction. The aim of this work is evaluate the lubricity of eight fossil and renewable fuels used in Diesel engines, by means of a HFRR tester, following the ASTM D 6079-04 Standard. In this conception, a sphere of AISI 52100 steel (diameter of 6,000,05 mm, Ra 0,050,005 μm, E = 210 GPa, HRC 624, HV0,2 63147) is submitted to a reciprocating motion under a normal load of 2 N and 50 Hz frequency to promote a wear track length of 1.10.1mm in a plan disc of AISI 52100 steel (HV0,05 18410, Ra 0,020,005 μm). The testing extent time was 75 minutes, 225,000 cycles. Each one test was repeated six times to furnish the results, by means of intrinsic signatures from the signals of the lubricant film percentage, friction coefficient, contact heating, Sound Pressure Level, SPL [dB]. These signal signatures were obtained by two thermocouples and a portable decibelmeter coupled to a data acquisition system and to the HFRR system. The wettability of droplet of the diesel fuel in thermal equilibrium on a horizontal surface of a virgin plan disc of 52100 steel, Ra 0,02  0,005 μm, were measured by its contact angle of 7,0  3,5o, while the results obtained for the biodiesel B5, B20 and B100 blends originated by the ethylic transesterification of soybean oil were, respectively, 7,5  3,5o, 13,5  3,5o e 19,0  1,0o; for the distilled water, 78,0  6,0o; the biodiesel B5, B20 and B100 blends originated by the ethylic transesterification of sunflower oil were, respectively, 7,0  4,0o, 8,5  4,5o e 19,5  2,5o. Different thickness of lubricant film were formed and measured by their percentage by means of the contact resistance technique, suggesting several regimes, since the boundary until the hydrodynamic lubrication. All oils analyzed in this study promoted the ball wear scars with diameters smaller than 400 μm. The lowest values were observed in the scar balls lubricated by mixtures B100, B20 and B5 of sunflower and B20 and B5 of soybean oils (WSD < 215 μm) / Combust?vel ? um material usado para produzir calor ou energia mec?nica atrav?s de um processo de queima e lubricidade ? a capacidade de reduzir atrito. Este trabalho se constitui na avalia??o da lubricidade de oito combust?veis, renov?veis e f?sseis, utilizados em motores que operam ciclo Diesel, por meio de ensaios acelerados em uma bancada HFRR, de acordo com a norma ASTM D 6079-04. Em cada ensaio de 75 minutos, lubrificado por um combust?vel de cada vez, com seis repeti??es, uma esfera (di?metro 6,000,05 mm, Ra 0,050,005 μm, a?o AISI 52100, E = 210 GPa, HRC 624, HV0,2 63147) deslizava sobre um disco plano (a?o AISI 52100, HV0,05 18410, Ra 0,020,005 μm), em um movimento alternado de 1 mm de curso sob carga normal de 2 N, ? frequ?ncia de 50 Hz. As assinaturas dos sinais do coeficiente de atrito, percentual do filme lubrificante formado, aquecimento do contato e N?vel de Press?o Sonora (NPS [dB]) foram registradas por sensores acoplados ? placa de aquisi??o de dados e ao sistema HFRR. Os combust?veis diesel apresentaram molhabilidade com ?ngulo de contato de 7,0  3,5o; os combust?veis biodiesel B5, B20 e B100, obtidos por transesterifica??o et?lica de ?leo de soja, apresentaram, respectivamente, ?ngulos de contato de 7,53,5o, 13,53,5o e 19,01,0o, enquanto a ?gua destilada, 78,06,0o e os combust?veis biodiesel B5, B20 e B100, obtidos por transesterifica??o et?lica de ?leo de girassol apresentaram, respectivamente, ?ngulos de 7,04,0o, 8,54,5o e 19,52,5o, todos obtidos quando em contato com discos planos de a?o AISI 52100. Constatou-se a forma??o de filmes lubrificantes com diferentes espessuras, medidos por seu percentual atrav?s da t?cnica da resist?ncia de contato, sugerindo desde os regimes de lubrifica??o lim?trofe ? lubrifica??o hidrodin?mica. Todos os combust?veis analisados neste trabalho promoveram na esfera escaras de desgaste com di?metros de (WSD) inferiores a 400 μm. Os menores valores de escara foram constatados nas esferas lubrificadas pelas misturas B100, B20 e B5 de girassol e B20 e B5 de soja (de < 215 μm)
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SÃntese, caracterizaÃÃo e funcionalidade de aditivos de lubricidade, derivados do LLC. / The syntesis, characterization and functionality of lubrificant additives, derivates of the LLC.Lincoln Davi Mendes de Oliveira 27 March 2007 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho relata a sÃntese, caracterizaÃÃo e anÃlise de compostos fosforados com potencial lubrificante, obtidos a partir do LCC, um subproduto da indÃstria de processamento da castanha. Os quatro compostos sintetizados [Dietil-3-n-pentadecilfenol tiofosfato (1), Dietil-3-n-pentadecilfenol fosfato (2), Difenil-3-n-pentadecilfenol fosfato (3) e Tri-3-n-pentadecilfenol fosfato (4)] utilizaram como precursor o 3-n-pentadecilfenol (cardanol hidrogenado) e foram caracterizados por um conjunto de tÃcnicas experimentais (RMN 1H, 13C e 31P, infravermelho e CG/EM) que revelaram a pureza dos mesmos. A estabilidade tÃrmica dos compostos foi verificada atravÃs de vÃrios estÃgios de degradaÃÃo tÃrmica. Os compostos (1) e (2) sÃo menos estÃveis que (3) e (4), no entanto, todos eles apresentaram-se dentro da faixa da temperatura de degradaÃÃo para os aditivos de lubricidade comerciais similares. A estabilidade oxidativa foi avaliada utilizando mÃtodo do oxigÃnio ativo. Todos os Ãleos aditivados apresentaram diminuiÃÃo no Ãndice de acidez caracterizando-os como potenciais antioxidantes, especialmente no que se refere à relaÃÃo custo/benefÃcio, fator importante na escolha de um aditivo ressaltando-se o excelente desempenho do composto (1). A anÃlise do potencial lubrificante revelou diminuiÃÃo no desgaste das esferas cobertas com os Ãleos aditivados quando comparados ao padrÃo (sem aditivo). O teste de lubricidade revelou que todos compostos encontram-se dentro dos parÃmetros exigidos pela legislaÃÃo em vigor na concentraÃÃo de 2%. / This work repots the synthesis, characterization and analysis of the phosphorous compounds with lubricant potential, obtained from CNSL, a byproduct of cashew nut
processing industries. The four synthesized compounds [Diethyl-3-n-pentadecylphenol thiophosphate (1), Diethyl-3-n-pentadecylphenol phosphate (2), Diphenil-3-n-pentadecylphenol phosphate (3) and Tri-3-n-entadecylphenol phosphate (4)] used 3-npentadecylphenol (hydrogenated cardanol) as forerunner and were characterized by spectroscopic techniques (NMR 1H, 13C and 31P, infrared and GC/MS) that revealed their purity. The thermal stability of all compounds was verified by several steps of thermal degradation. Compounds (1) and (2) were less stable than (3) and (4), but, all of them showed degradation temperatures in the similar range of commercial lubricity additives. The oxidative stability was evaluated using the active oxygen method. All the additivated oils showed a decreasing in the acid scale , characterizing the compounds as potential antioxidants, especially relative to the cost/benefit ratio, emphasizing the excellent performance of the compound. The analysis of the lubricant potential revealed a diminution in the wear of the spheres covered with additivated oils when compared to the standard (without additive). The test of lubricity revealed that all compounds are inside the parameters required by the present legislation in the concentration of 2 %.
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