Química IndustrialLaboratório

Procedimento para determinação do grau de NGLI de uma graxa

Marcelo Henrique P. Cortez Ra:a079688Adailton César Martins Ra:4908856Claudiston Martins de Oliveira Ra:4447590

São Jose dos Campos - SP2011

Objetivo

O conhecimento da consistência da graxa e importante pa sua escolha. O National Lubrificating Grease Institute (NGLI) estabeleceu uma classificação das graxas lubrificante, dividindo-as em nove tipos de acordo com a consistência. O ponto de gota e usado em combinação com outras propiedades baseadas em teste visando determinar a adequação das graxas para aplicações especifica. O ponto de gota e aplicável as graxas que contem espessantes de sabão.

Penetrometro

Mede a consistência da graxa

PONTO DE GOTA

É a temperatura na qual a graxa passa do estado sólido ou semi-sólido ao estado líquido. A determinação é feita aquecendo-se a graxa em condições padronizadas, sendo anotado como ponto de gota a temperatura em que se verifica a queda da primeira gota em um recipiente padronizado.  O conhecimento do ponto de gota pode ser usado:

como uma indicação da temperatura máxima, à qual a graxa pode ser exposta sem que ocorra excessiva separação de óleo;

para identificação do tipo de graxa; para estabelecer limites de qualidade na manufatura de uma graxa.

Procedimento para determinação do grau de NGLI de uma graxa. - Normas Técnicas - NBR11345:2005

A determinação e feita com o auxilio de um penetrômetro de acordo com o seguinte procedimento:

Nivelar a graxa trabalhada no pote, com o auxilio de uma espátula; Regula o ponteiro do aparelho no zero; Abaixar o cone até que sua ponta toque a superfície da graxa; Destravar, segurando a trava e contar 5 segundos. Em seguida soltar a trava

bloqueando a penetração ; Ler a penetração. (a escala esta em mm/10). Obter o NGLI na tabela 1. Caso a penetração fuja dos limites tabelados, arredonda-la para a faixa mais próxima.

Exemplo NGLI = 400 significa que penetrou 40 mm. Levantar o cone, retirar o excesso de graxa com a espátula levando-a de volta ao

pote, e em seguida limpa-lo no próprio aparelho, com papel embebido em solvente. Não remova o cone metálico de sua base; Nivelar novamente a graxa no pote; Repetir a experiência para o mesmo tipo de graxa Discussão sobre os resultados prático realizado na graxa e através da

classificação que é feita através da tabela 1, e fazer um comentário sobre a estrutura e aplicação do NGLI obtido.

Tabela 1 - Sete tipos de acordo com a consistência.

Resultados dos teste

No penetrometro foi feito a leitura de 300 (30mm), o que caracteriza uma graxa de grau 2,ou seja uma graxa macia para aplicações gerais como mancais de rolamentos e de deslizamento

Definição

Graxas lubrificantes são o nome genérico e popular dado a lubrificantes pastosos compostos

(semiplásticos) ou de alta viscosidade, compostos de misturas de óleos lubrificantes minerais (de

diversas viscosidades) e seus aditivos e especialmente do ponto de vista químico, sais de

determinados ácidos graxos com cálcio, sódio, lítio, alumínio, bário e magnésio (geralmente

chamados de sabão que em formam com os óleos de origem mineral uma emulsão, que atuam

como agente espessador.

Em tais formulações o óleo mineral entra como o verdadeiro lubrificante e o espessador, além de

conferir a viscosidade à mistura, atua na retenção do óleo mineral.

Os aditivos atuam com a manutenção de propriedades de antioxidação, resistência a ação da

água e determinados solventes, capacidade deadesão, estabilidade da viscosidade em função da

temperatura e do movimento, resistência ao desalojamento, a resistência a extremas pressões e

outras propriedades específicas do uso e ambiente em questão.

Algumas das propriedades que entram na caracterização e análise de uma graxa (e que inclusive

podem receber uma mensuração técnica específica e normalização) são: consistência,

viscosidade aparante, ponto de gota ou ponto de gotejamento, oxidação, separação do óleo,

lavagem por água, coloração.

Estruturas das graxas

Os componentes essenciais de uma graxa são o lubrificante líquido e o agente espessante. Lubrificante líquido: O lubrificante líquido pode ser tanto um óleo mineral quanto um sintético. Os óleos sintéticos podem substituir o óleo mineral, visando a obtenção de produtos especiais para determinadas aplicações. Seu uso é restrito devido ao seu alto custo. Dentre os óleos sintéticos usuais pode-se citar os poliglicóis, os silicones e os diésteres.

 Agentes espessantes: É o agente espessante que irá conferir às graxas determinadas características como: consistência, ponto de gota, estrutura, comportamanto em relação à água e às temperaturas. O agente espessante mais usado é o sabão. Sabões metálicos: O sabão éster metálico de um ácido graxo, é também um lubrificante e a formação da película lubrificante se dá por polaridade. Nem todos os sabões metálicos são capazes de fornecer consistência aos óleos, a fim de formar graxas. Os mais comuns são os de cálcio, sódio, alumínio e lítio. As vezes há interesse em se preparar graxas de base mista que associam algumas das vantagens dos seus sabões. Como exemplo tem-se as graxas de sódio/cálcio, sódio/alumínio e cálcio/lítio. ï O componente graxo do sabão: O ácido graxo ou gordura, usado para preparar o sabão em associação com determinado componente metálico, tem grande influência no formato e dimensões das fibras do sabão, influindo por conseguinte, nas propriedades das graxas.Resinas (breu): produto natural que contém ácido abiético e é comumente usado em mistura com cal.Gorduras animais: ésteres de glicerídeos, derivados de ácidos graxos, tanto saturados como insaturados. A glicerina formada como subproduto da saponificação favorece a estrutura de algumas graxas.Gorduras hidrogenadas: estas gorduras quimicamente tratadas, são de custo mais elevado, mas permite que as graxas sejam empregadas em temperaturas ou velocidades mais altas, podendo permanecer em serviço por períodos mais longos.Ácidos graxos: são obtidos por decomposição das gorduras, e extração da glicerina, tendo a mesma aplicação que as mesmas.Ácidos graxos hidrogenados: apesar do custo elevado são muito empregados pois conferem propriedades exclusivas às graxas. Como exemplo, as graxas de lítio são preparadas com ácido hidróxi-esteárico, que apresentam excelente estabilidade.  Tipos não sabão: existem algumas graxas nas quais o agente espessante não é um sabão metálico. Argilas modificadas (bentonita tratada) ou sílica gel são os espessantes empregados normalmente.  Composições betuminosas: São lubrificantes de elevada aderência, formulados à base de misturas de óleos minerais com asfalto.  

Aditivos Nem sempre é possível, pela simples seleção do óleo, do agente espessante e dos processos de fabricação, associar numa graxa todas as características desejadas. Muitas vezes, a questão pode ser resolvida pelo uso de aditivos. O resultado da aplicação de um determinado aditivo pode variar com o tipo de graxa, tornando-se difícil estabelecer generalizações.

 Inibidores de oxidação: A rapidez com que a graxa se oxida, decorre da qualidade do óleo e da gordura, bem como da temperatura da operação. As graxas preparadas a partir de óleos minerais e gorduras altamente refinadas possuem maior estabilidade, mas mesmo estas podem ser muito aperfeiçoadas pela adição de inibidores de oxidação, geralmente aminas ou fenóis. Também são utilizados oditiofosfato de zinco, olefinas e salicatos metálicos.

 Inibidores de corrosão: As graxas a base de sódio, dispensam aditivos para proteção contra ferrugem, mas as insolúveis em água (cálcio por exemplo), devem ser preparadas com a adição de pequenas quantidades de compostos como certos derivados sulfonados de petróleo, sabões de chumbo, cromatos e dicromatos além de aminas orgânicas.

 Agentes de oleosidade e untuosidade: A mistura de óleo e sabão assegura, geralmente, uma lubrificação satisfatória; pode ocorrer porém, a necessidade da adição de um agente de oleosidade para melhorar as qualidades lubrificantes da graxa. Como exemplo pode-se citar o espermacete e o óleo de colza (óleo de semente de nabo).

 Lubrificantes sólidos: O grafite é um lubrificante sólido que é adicionado às graxas para emprego em temperaturas elevadíssimas, como por exemplo na lubrificação dos moldes para fabricação de vidros. Este aditivo é de grande importância, uma vez que os demais componentes da graxa sofrem combustão. Outros lubrificantes sólidos muito usados são: bissulfeto de molibdênio, mica, asbestos, sulfafto de bário, zinco e chumbo. Agentes de extrema pressão: Quando ocorrem cargas de choque muito elevadas, incorporam-se muitas vezes, agentes de extrema pressão à graxa. Esses agentes são normalmente,compostos de enxofre,chumbo, fósforo ou cloro. Tendem a evitar contato metal com metal, pela formação de pontos de maior pressão, de uma camada de material sólido com características lubrificantes. Agentes de adesividade: Quando há necessidade de uma graxa mais adesiva ou pegajosa podem ser adicionadas pequenas quantidades de polímeros orgânicos viscosos ou de látex em soluçào aquosa. Melhoradores do índice de viscosidade: De acordo com a necessidade pode-se melhorar a viscosidade da graxa usando polímeros, como o poliestireno e alguns copolímeros derivados doetileno/propileno. Outros agentes: Diversos outros agentes são usados para finalidades mais variadas, entre os quais os asbestos, fios de lã, corantes e produtos odoríferos.   

Substâncias importantes incorporadas às graxas  Foi escolhido o poliestireno para ser detalhado o processo de fabricação, a participação no mercado e os principais fabricantes. Essa escolha foi baseada na importância econômica e vasto campo de aplicação desta substãncia.O poliestireno tem várias aplicações dentre elas, na construção civil, nas indústrias de embalagens, eletrodomésticos, brinquedos, calçados e chapas de box. [2] Poliestireno: O poliestireno não modificado é produzido pela polimerização de estireno catalisado por radicais livres. Os formadores de radicais livres mais usados são peróxido de benzoíla e perbenzoato de di-terciobutila. Três tipos de meio reagente são utilizados, caracterizando três sistemas de polimerização.- em massa- em suspenção aquosa- o processo emulsão não é usado comercialmenteA polimerização em massa se processa em reatores em série, adicionando-se em ambos certa percentagem de etilbenzeno para facilitar o contato com os núcleos ativos de polimerização. A seguir, em extrator a vácuo, prepara-se o monômero não reagido, sendo a seguir, o polímero seco extrudado, podendo se adicionar pigmentos ao polímero.Na polimerização em suspensão, o estireno é disperso em água quente utilizando-se colóides para manter a suspensão; segue-se a polimerização com adição dos iniciadores, controlando-se a temperatura do reator. A seguir, o produto é separado em centrífuga, secado, extrudado e embalado.Os polímeros modificados por adição química são fabricados pela solubilização do elastômero, após sofrer moagem. Esta mistura é processada pelo processo em suspensão, e o estireno polimeriza na molécula que "graftiza"o elastômero produzindo-se polímeros do tipo "graft".A obtenção do poliestireno espumado é realizada pela polimerização do estireno na presença de um hidrocarboneto de baixo ponto de ebulição, quase sempre o penteno que, ao evaporar-se, expande os grãos do polímero.

Tipos de Graxas Graxa de cálcio, solúvel em água e pouco resistente ao calor.

Graxa de sódio, solúvel em água, mais resistente ao calor em comparação à graxa de

cálcio.

Graxa de lítio, á uma mistura muito resistente e adaptada aos mais variados usos desde o

doméstico até o automobilístico; o ponto de gotejamento é aproximadamente 180°C e

permanece inalterável suportando o calor.

Graxa de bário, para uso genérico, resiste bem à temperatura mas pouco aos movimentos

rápidos.

Graxa de cobre, também chamada graxa de revestimento, composto de pó fino de cobre

disperso na graxa e é usado para proteger os roscas de parafusos e helicóides e resiste à

temperatura de até 1000°C, não é solúvel em água.

Graxa de silicone, não é solúvel em água e previne bem a corrosão.

Graxa de PTFE, também chamada graxa de Teflon (PTFE é a sigla para o

politetrafluoroetileno, nome científico do Teflon).

Graxa de vaselina, para usos domésticos e em contatos elétricos, disponível até para a

indústria alimentícia.

Graxa de grafite, para altíssimas pressões e contatos elétricos.

Graxa de glicerol, para baixas temperaturas.

Graxa de alumínio, para altíssimas pressões, hidrorepelente e anti-emulsionante,

adequada ao engraxamento sob pressão.

Tipos de graxas e sua aplicações

UNILIT BLUEUNILIT BLUE é uma graxa de multiplas aplicações, na cor azul, à base de sabão de lítio e óleos minerais de alta qualidade. Possui excelente resistência mecânica e a altas temperaturas, boa resistência a água e proporciona proteção contra a corrosão e a oxidação.

É recomendada para lubrificação de mancais lisos, rolamentos, acoplamentos flexíveis, partes móveis de máquinas e pequenas caixas de engrenagens. Na ferrovia é utilizada em mancais de vagões e locomotivas. Na linha automotiva é recomendada para lubrificação de cubos de roda, juntas estriadas, eixos cardans, pinos e articulações de chassis.

UNILIT MPAGraxa à base de Lítio formulada com básicos parafínicos. Possui excelente resistência à água, boa proteção contra a corrosão, elevada resistência à oxidação, grande estabilidade mecânica e suporta alta temperatura.

Na indústria é recomendada para mancais simples, rolamentos, acoplamentos flexíveis, partes móveis de máquinas e pequenas caixas de engrenagens.Na ferrovia é utilizada em mancais de vagões e locomotivas.Na linha automotiva é recomendada para lubrificação de cubos de roda, juntas estriadas, eixos cardans, pinos e articulações de chassis.

UNILIT MPR/EPGraxa à base de sabão de lítio com básicos parafínicos e aditivo de extrema pressão. Os NLGI - 0 e 00 são usados principalmente em sistemas centralizados. Unilit MPR-EP possui excelente resistência à água, boa proteção contra a corrosão, elevada resistência à oxidação, grande estabilidade mecânica, suporta altas temperaturas e pressão.

Recomendada para lubrificação de mancais de rolamentos, mancais simples, mancais de vagões ferroviários, moinhos de bola, acoplamentos flexíveis, cubos de rodas, pinos de chassis, roletes e rótulas flexíveis de tratores, mancais de bombas d’água, etc... É utilizada ainda quando as condições de operação indicam o uso de uma graxa de extrema pressão.

UNILIT MP/BSMGraxa à base de Lítio formulada com básicos parafínicos e agentes de extrema pressão. Possui excelente resistência à água, boa proteção contra corrosão, elevada resistência à oxidação, grande estabilidade mecânica e suporta altas temperaturas. Possui bissulfeto de molibdênio, seguro em locais onde o desgaste por vibração é um problema, tais como lubrificação dos roletes e rótulas flexíveis de tratores, engrenagens excêntricas e acoplamentos.

Recomendada para chassis, juntas esféricas, pino-mestre, juntas universais, quinta roda, etc.

UNILIT MPA-GRFGraxa a base de sabão de Lítio e grafite em dispersão coloidal e óleos básicos de base parafínica com aditivos anticorrosivos e agentes de adesividade e antioxidantes. Unilit MPA-GRF apresenta características de hidrorrepelência, boa bombeabilidade, e apresenta boa resistência à altas temperaturas.

Utilizada em lubrificadores de trilhos ferroviários, mancais de buchas, operando ou não com cargas de choque, excessivas velocidades e movimentos baixos ou reversivos, mancais de fricção, pinos de chassis, juntas universais e articulações de automóveis caminhões e máquinas de construção. Sua utilização em locais poeirentos é muito eficaz devido ao colar que a graxa forma em torno do eixo, impedindo a entrada de material abrasivo no mancal e demais locais que requeiram graxa de Lítio com grafite.

UNILIT COTTON 00Apresentam elevada resistência à oxidação, boa aderência em superfícies metálicas e fácil aplicação. Penetra facilmente nas partes inacessíveis devido ao fato de ser semi-fluída e a sua boa bombeabilidade . Sendo uma graxa de grau N.L.G.I. 00 , ou seja, semi fluída , tem como complemento na sua formulação, um aditivo que propicia maior adesividade, ou seja, maior permanência da graxa na área a ser lubrificada.

Graxa lubrificante à base de sabão de Lítio, recomendada para a lubrificação dos fusos bem como das barras das colheitadeiras de algodão e sistemas de lubrificação centralizada de indústrias onde é necessária uma graxa semi-fluída.

UNIGRAX CAGraxa à base de cálcio, hidrorepelente, fabricada com óleo lubrificante de alta viscosidade, tendo uma cor castanha escura e grande adesividade.

Recomendada para lubrificação das articulações de chassis de caminhões, automóveis, tratores, motocicletas, máquinas agrícolas, mancais de deslizamento e sempre que necessite de uma graxa para trabalhos em temperaturas não superiores a 80ºC. É também utilizada em indústrias pesadas, tais como mineração, laminação de aço e metais não ferrosos, manufatura de produtos químicos e usinagem de metais.

UNIGRAX AZUL CAA Unigrax Azul CA é uma graxa premium, à base de sabão de cálcio e óleos minerais parafínicos que proporcionam ótima performance e excelente bombeabilidade, reduzindo o consumo de energia. Devido a sua textura macia é indicada para sistemas de bombeamento à distância. Possui cor azul para facilitar a identificação da graxa tipo premium de alta qualidade.

Recomendada para lubrificação das articulações de chassis de caminhões, automóveis, tratores, máquinas agrícolas, mancais de deslizamento e sempre que seja exigida uma graxa para trabalhos em temperaturas não superiores a 80ºC. É também utilizada em indústrias pesadas, tais como as de mineração, laminação de aço e metais não ferrosos, manufatura de produtos químicos e usinagem de metais.

UNIGRAX LLHTUnigrax LLHT é uma graxa especial formulada com espessante inorgânico, (não sabão), óleo básico e aditivo que lhe conferem adesividade, boa hidrorrepelência e proteção contra corrosão, ferrugem e desgaste.A Unigrax LLHT possui múltiplas aplicações tanto no campo industrial como no automotivo, sendo especialmente desenvolvida para equipamentos que operem em temperaturas extremamente elevadas e locais onde é necessária uma graxa com resistência à água.

É recomendada para mancais de equipamentos elétricos e mancais planos ou de rolamentos que necessitam de uma graxa que não escorra e ofereça vedação contra contaminantes diversos. Pode ser aplicada em sistemas centralizados de lubrificação, uma vez que possui boa bombeabilidade, além de baixa tendência à separação do óleo por ser espessada com agente inorgânico.

UNIGRAX SPG/GRFA graxa SPG-GRF foi desenvolvida para equipamentos que operem em altas temperaturas, sendo formulada com espessante orgânico (não sabão), óleo básico de elevado índice de viscosidade, aditivos que lhe conferem características anticorrosivas, antidesgaste e adesividade, bem como grafite em dispersão coloidal.

Devido às suas excelentes propriedades a Unigrax SPG-GRF é uma graxa de múltiplas aplicações, tanto no campo industrial como no automotivo, sendo recomendada para mancais de equipamentos elétricos, mancais e partes móveis de fornos, estufas e secadores, mancais planos de rolamentos e articulações que operem em temperaturas extremamente elevadas. Unigrax SPG-GRF pode ser aplicada em sistemas de lubrificação centralizada em usinas siderúrgicas, cimenteiras, indústrias açucareiras, indústrias de papel e celulose, fundições, metalúrgicas, de borrachas, de vidros, etc.

UNIGRAX SPGUnigrax SPG é uma graxa especial, formulada com espessante orgânico (não sabão), óleo básico de elevado índice de viscosidade e aditivos que lhe conferem características anticorrosivas, antidesgaste e adesividade.

Foi desenvolvida para equipamentos que operem em altas temperaturas e não sejam expostos à umidade. Devido às suas excelentes propriedades, a Unigrax SPG é uma graxa com múltiplas aplicações, tanto no campo industrial como no automotivo. Unigrax SPG atende às condições de altas temperaturas existentes nos mancais de equipamentos elétricos, mancais planos e de rolamentos, que operem em temperaturas elevadas. Por ter boas características de bombeabilidade Unigrax SPG pode ser aplicada em sistemas de lubrificação centralizada em usinas siderúrgicas, cimenteiras, indústrias açucareiras, etc.

Referencias

http://pt.wikipedia.org/wiki/Graxahttp://www.lubrificantes.net/grx-001.htmhttp://analgesi.co.cc/html/t31243.htmlhttp://www.quimicaederivados.com.br/revista/qd462/lubrificantes5.htmlhttp://www.iqm.unicamp.br/~wloh/offline/qg661/trabalho12.html