As graxas com espessante de sulfonato de cálcio já são conhecidas há mais de 50 anos, e vêm ganhando cada vez mais espaço devido às suas características naturais de Extrema Pressão (EP) e poderem ser formuladas também para graus alimentício (NSF H1). Devido às propriedades únicas deste espessante, aditivos normalmente usados para melhorar a performance de graxas, como fósforo, enxofre ou zinco não são necessários, habilitando estas graxas para a indústria alimentícia.

Além das propriedades descritas acima, graxas de sulfonato de cálcio também apresentam ponto de gota bastante elevado, têm alta resistência à contaminação por água e ótima estabilidade à oxidação.

Em testes de laboratório foram avaliados penetração, resistência à água, ao rolamento, teste de ferrugem, resistência à carga e análise de diâmetro de desgaste e a conclusão foi que para todos estes testes as graxas de Sulfonato de cálcio obtiveram os melhores resultados comparados com graxas de Complexo de Lítio, Poliureia e Complexo de Alumínio.

A estrutura das graxas de sulfonato de cálcio

A chave para estas características está atrelada ao arranjo estrutural do complexo de sulfonato de cálcio. Estudos utilizando técnicas de raio-X mostram que a estrutura primária de uma graxa de sulfonato de cálcio consiste em esferas medindo de 15 a 500 nanômetros, conforme se agrupam entre si. Nestes estudos verificou-se que há um núcleo de carbonato de cálcio(calcita) cercado por cadeias de alquilbenzeno sulfonatos. Estas cadeias arranjadas radialmente em torno do núcleo são as responsáveis pela retenção e liberação do óleo base das graxas de sulfonato de cálcio.

A alta resistência ao calor e a estabilidade ao cisalhamento das graxas de sulfonato de cálcio estão relacionadas à estrutura central do carbonato de cálcio. Estas partículas de carbonato de cálcio geradoras do núcleo estrutural destas graxas foram descritas como formando uma camada de escamas que se prendem entre as superfícies metálicas. Isso forma uma camada de sacrifício no metal, que é constantemente cortada, preservando o metal.

Afinal é melhor cisalhar as partículas de carbonato de cálcio do que o metal no equipamento. Além disso, sendo o carbonato de cálcio um sal inorgânico e estando dentro do núcleo da estrutura do espessante da graxa, ele pode interagir e “absorver” água, sem afetar a performance do óleo base e da película lubrificante, como mostrado na figura abaixo. Desse modo, para todas as aplicações que comumente temos contaminação com água, as graxas de complexo de sulfonato de cálcio são excelentes alternativas.

Fabricação da graxa de sulfonato de cálcio

De maneira simplificada, graxas são lubrificantes compostos de óleo (sintético ou mineral), aditivos e espessantes. O espessante é o responsável pela consistência final da graxa, e por manter o óleo e os aditivos em contato com as superfícies a serem lubrificadas. Já os aditivos são responsáveis por aumentar certas características do lubrificante como resistência à temperatura, pressão, elevar o ponto de gota (temperatura na qual o óleo começa a separar do espessante, inutilizando a graxa), e outros.

No processo de fabricação o sulfonato de cálcio é misturado com o óleo base e tratado com ácidos para desestabilizar sua microestrutura. Então água e catalizadores são acrescentados e o material é aquecido até a temperatura de saponificação, geralmente em torno de 60 a 90°C. O carbonato de cálcio amorfo é convertido em calcita cristalina em torno de 5 horas. Os catalizadores e a água são removidos e a consistência é ajustada para o grau NLGI correto. A temperatura de saponificação é controlada abaixo de 95°C, porque acima desta temperatura a reação de conversão favorece a formação de vaterita, uma forma cristalina indesejável do carbonato de cálcio, prejudicial às propriedades da graxa.

Após este processo, são feitos testes de laboratório para assegurar a qualidade e características do lote, e o envase na embalagem final.

Vantagens e aplicações da graxa de sulfonato de cálcio

As características únicas do espessante sulfonato de cálcio asseguram uma série de vantagens sobre outras graxas, tais como ponto de gota mais elevado, propriedades de extrema pressão (teste de 4ball acima de 700kg), alta resistência a oxidação, resistência à ambientes salinos, alta estabilidade ao trabalho mecânico, alto poder anticorrosivo e excelente resistência a cargas.

Todas estas vantagens propiciam que as graxas de sulfonato de cálcio tenham aplicação nas indústrias automotivas, de máquinas agrícolas, de construção, alimentos, mineração, fabricação de papel, e siderurgia.

Aplicações automotivas incluem chassis, ball joints, juntas universais e rolamentos de rodas. Aplicações industriais típicas são fornos contínuos, transportadoras, moinhos de bolas, britadores, e equipamentos off-shore e submersos.

Graxas de sulfonato de cálcio também são utilizadas em válvulas motorizadas de linhas de vapor, presentes em usinas nucleares e termoelétricas. Suas propriedades anticorrosivas inibem a formação de ferrugem em metais ferrosos sendo usadas como protetivo em cabos de aço e peças em ambiente marinho.

Há graxas de sulfonato de cálcio com formulação de grau alimentício, certificadas pelo NSF, permitindo seu uso em equipamentos para processamento de alimentos e rações, seja em frigoríficos, abatedouros, esteiras transportadoras, peletizadoras etc.

Graxas Brugarolas com espessante de complexo de sulfonato de cálcio

A Brugarolas é uma das principais indústrias de lubrificantes da Europa com presença mundial em mais de 40 países, sendo a Telub a distribuidora exclusiva da Brugarolas no Brasil.

Nossa linha de produtos abrange várias graxas com espessante de sulfonato de cálcio, entre as quais destacamos a série SULPLEX H, com as seguintes caraterísticas gerais:

• Óleo base Mineral.
• Ponto do Gota acima de 270ºC
• Carga de solda: 700 Kg
• Temperatura de trabalho -15°C até 160°C

A Telub está pronta para oferecer a sua empresa uma gama completa de lubrificantes industriais, além de oferecer toda a consultoria para a escolha do melhor lubrificante para suas necessidades.

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