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Type: Dissertação
Title: Síntese e caracterização tribológica de biolubrificantes derivados de ácidos graxos comerciais
Title in English: Synthesis and tribological characterization of biolubricants derived from commercial fatty acids
Authors: Melo Neta, Maria Marliete Fernandes de
Advisor: Luna, Francisco Murilo Tavares de
Keywords in Brazilian Portuguese : Biolubrificante;Tribologia;Resíduos industriais;Lubrificante
Keywords in English : Biolubricant;Tribology;Factory and trade waste;Lubricant
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Issue Date: 2024
Citation: MELO NETA, Maria Marliete Fernandes de. Síntese e caracterização tribológica de biolubrificantes derivados de ácidos graxos comerciais. 2024. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: O contraste da escassez na oferta de petróleo e o aumento da demanda por lubrificantes, juntamente com as regulamentações ambientais rigorosas e a necessidade de soluções sustentáveis e eficientes para redução do atrito tem impulsionado as pesquisas acerca dos biolubrificantes. Atualmente, os óleos vegetais são as matérias-primas mais utilizadas na formulação dos biolubrificantes, devido suas boas propriedades de lubrificação e alta biodegrabilidade. Porém, de maneira geral esses óleos possuem algumas limitações como elevado ponto de fluidez e baixa estabilidade oxidativa, sendo normalmente necessário realizar modificações químicas para reduzir esses desafios. Neste estudo, foram sintetizadas amostras de biolubrificantes a partir dos ácidos graxos livres do óleo de mamona e de um ácido graxo residual resultante da etapa de desodorização de óleos vegetais, composto majoritariamente por ácido palmítico e oleico, utilizando as reações de esterificação, epoxidação e abertura do anel oxirano. Para confirmar a ocorrência das modificações foram realizadas caracterizações químicas por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e para avaliação do desempenho foram analisadas as propriedades físico-químicas, termo-oxidativas e tribológicas na configuração Four balls utilizando uma amostra de óleo mineral comercial como referência para discussão dos resultados. Os resultados obtidos sugerem que os produtos sintetizados tem potencial para serem utilizados como óleo básico de biolubrificantes, com valores de coeficiente de atrito (COF) variando de 0,028 a 0,037, tendo resultado satisfatório quando comparado com a amostra de referência que obteve COF de 0,065. Além disso, a possibilidade de aproveitamento de resíduos industriais em aplicações na indústria de lubrificantes agrega valor a este subproduto e contribui para o desenvolvimento sustentável e econômico.
Abstract: The contrast of the scarcity of oil supply and the increase in demand for lubricants, together with strict environmental regulations and the need for sustainable and efficient solutions for friction reduction, has driven research into biolubricants. Currently, vegetable oils are the most used raw materials in the formulation of biolubricants, due to their good lubricating properties and high biodegradability. However, in general, these oils have some limitations such as a high pour point and low oxidative stability, and it is usually necessary to carry out chemical modifications to reduce these challenges. In this study, samples of biolubricants were synthesized from free fatty acids from castor oil and a residual fatty acid resulting from the deodorization stage of vegetable oils, mainly composed of palmitic and oleic acids, using the reactions of esterification, epoxidation and opening of the oxirane ring. To confirm the occurrence of modifications, chemical characterizations were carried out using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and to evaluate the performance, the physicochemical, thermo-oxidative and tribological properties were analyzed in the four-balls configuration using a sample of commercial mineral oil as a reference to discuss the results. The results obtained suggest that the synthesized products have the potential to be used as base oil for biolubricants, with coefficient of friction (COF) values ranging from 0.028 to 0.037, with a satisfactory result when compared with the reference sample that obtained a COF of 0.065. Furthermore, the possibility of using industrial waste in applications in the lubricant industry adds value to this byproduct and contributes to sustainable and economic development.
Description in Brazilian Portuguese: Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79228
Author's ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5589-6973
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/6465204229518321
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/9515868229218114
Access Rights: Acesso Embargado
Appears in Collections:DEME - Dissertações defendidas na UFC

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