Modificação dos óleos de mamona e de soja epoxidado para aplicação em biolubrificantes

Abstract

Visando a substituição total e ou parcial do uso de materiais de origem petrolífera como base de lubrificantes, o presente trabalho apresenta a modificação química dos óleos vegetais de mamona (OM) e de soja epoxidado (OSE), sua caracterização e aplicação como óleo-base para biolubrificantes. As modificações químicas realizadas no óleo de mamona foram, a transesterificação (OMT) utilizando 1,4-butanodiol como reagente e hidróxido de sódio (NaOH) como catalisador, a aminólise (OMA) com dietanolamina, cujo amida resultante foi empregada como material de partida para a reação de maleinização (MOMA) com anidrido maleico. Com o óleo de soja epoxidado foram realizadas as reações de transesterificação (OSET) e de abertura do anel epóxido (OSAA). Em ambas o óleo de soja epoxidado foi reagido com o 1,4-butanodiol, sendo que na transesterificação o hidróxido de potássio (KOH) foi empregado como catalisador, e na abertura de anel, o ácido tetrafluorobórico (HBF4). Os óleos base sintetizados e os óleos vegetais utilizados foram caracterizados via RMN 1H, RMN 13C, SEC, IA, TGA, DSC, FTIR, viscosidade e análise tribológica. O óleo-base com as melhores características para aplicação como biolubrificante em peças metálicas foi o OMA, pois apresentou a melhor estabilidade térmica e não falhou no teste tribológico.

Aiming the total or partial replacement of the use of materials of petroleum origin as a base of lubricants, the present work reports the synthesis of polyols from the modification of castor oil (OM) and epoxidized soybean oil (OSE), their characterization and application as a basis for biolubricants. The chemical modifications carried out in castor oil were transesterification (OMT) using 1,4-butanediol and sodium hydroxide (NaOH) as catalyst, aminolysis (OMA) with diethanolamine, which was then used as the starting product for the maleinization reaction (MOMA) with maleic anhydride. For epoxidized soybean oil, two syntheses were carried out, the transesterification (OSET) and the epoxide ring opening (OSAA), in both the epoxidized soybean oil was reacted with 1,4-butanediol using potassium hydroxide (KOH) as catalyst in the transesterification, and, tetrafluoroboric acid (HBF4) in the ring opening. All synthesized polyols and the vegetable oils used were characterized via 1H NMR, 13C NMR, SEC, IA, TGA, DSC, FTIR, viscosity and tribology. The polyol that showed the best characteristics as biolubricants was OMA which showed higher thermal stability, and did not fail the tribological test.