As vantagens das graxas de complexo sulfonato de cálcio

Publicado por Luiz Henrique Ferreira em 07 de fevereiro de 2020

Por que optar por graxas de complexo sulfonato de cálcio? Entendendo o “micro”, para compreender a máxima performance

Ainda uma novidade para profissionais de alguns segmentos, as graxas de complexo sulfonato de cálcio ganham cada vez mais espaço nas aplicações industriais. Elas representam uma tendência para os próximos anos e devem superar, em breve, as graxas de complexo de lítio. Mas, por que complexo sulfonato de cálcio? O que faz dessas graxas um atrativo e por que elas garantem performance tão elevada em diversas condições operacionais?

2. Graxa é tudo igual? Aliás, do que é feita uma graxa?

Graxas definitivamente não são todas iguais. Elas não se diferem apenas nas cores. Apesar de alguns mitos, como o da famosa graxa azul, a coloração é o que menos importa. As graxas são fabricadas com a combinação de três componentes essenciais: óleo base, espessante e aditivos.

O óleo base compreende o maior componente de uma graxa, representando 80-97% em peso da formulação final (de acordo com o grau de consistência desejado). Ele é o principal agente de lubrificação, por formar uma película que diminui o atrito e previne o desgaste prematuro.

Também são utilizados aditivos, tais como: Extrema Pressão (EP), inibidores de oxidação/corrosão, agentes de lubrificação ou redução de atrito (partículas solúveis ou dispersas, como grafite, PTFE e bissulfeto de molibdênio, p.e.), entre outros.

Porém, o grande diferencial de uma graxa está no espessante. Em linhas gerais, o espessante pode ser qualquer material que, em combinação com o óleo base, produz a estrutura sólida ou semifluida.

Este material pode ser comparado a uma esponja, porque ele tem a função de reter o óleo base e liberá-lo progressivamente conforme a necessidade do processo. Se bem dimensionado e bem utilizado, o espessante consegue vencer a gravidade, mantendo o óleo na posição/equipamento/componente desejado, e liberá-lo pouco a pouco.

2. Espessante complexo sulfonato de cálcio e suas características

O complexo sulfonato de cálcio é um espessante utilizado há quase 50 anos e, com o avanço dos estudos tribológicos e da tecnologia de produção, seu uso tem crescido exponencialmente.

Essas graxas formuladas com complexo sulfonato de cálcio possuem propriedades intrínsecas Extrema Pressão (EP) que se destacam quando comparadas às demais graxas formuladas com outros espessantes. Tais propriedades, combinadas com o fato de poderem ser utilizadas em aplicações que exigem laudo NSF H1 (grau alimentício), explicam também sua ampla utilização atualmente.

Procurando soluções em lubrificação?

Mas não é só isso. As graxas de complexo sulfonato de cálcio têm melhor performance principalmente em relação à resistência ao calor e à água, capacidade de suporte à carga, além de estabilidade ao cisalhamento.

3. Entendendo a estrutura primária das graxas de complexo sulfonato de cálcio

A chave para o entendimento dessas incríveis característica está totalmente 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 complexo sulfonato de cálcio consiste em esferas que podem medir de 15 a 500 nm (nanômetros), conforme se agrupam entre si. Nestes mesmos estudos, verificam-se que essas esferas primárias podem ser consideradas micelas inversas, ou seja, um núcleo de carbonato de cálcio (calcita) cercado por cadeias de alquilbenzeno sulfonatos, conforme mostrado na Figura 1 abaixo.

Graxas do complexo de sulfonato de cálcio devem substituir, em breve, uso de graxas de lítio
Graxas do complexo sulfonato de cálcio são tendência na indústria

Figura 1. Estrutura micelar inversa do complexo sulfonato de cálcio. Extraído de Bosman, R. & Lugt, P. M. (2017) The Microstructure of Calcium Sulfonate Complex Lubricating Grease and Its Change in the Presence of Water. Tribology Transactions 61:5, pag. 842-849.

Tudo isso pode parecer muito estranho ou técnico demais para o entendimento final, mas é o caminho para a compreensão da excelente performance dessas graxas.

4. Graxas de complexo sulfonato de cálcio: do micro ao macro

A alta resistência ao calor e a estabilidade ao cisalhamento das graxas de complexo sulfonato de cálcio estão relacionadas à estrutura central do carbonato de cálcio (sal inorgânico de maior resistência ao calor e de partículas mais duras/resistentes que os sais orgânicos).

Estas partículas de carbonato de cálcio geradoras do núcleo estrutural primário dessas graxas foram descritas como formando uma estrutura semelhante a uma bolacha ou uma escama que cria planos de cisalhamento que se prendem entre as superfícies metálicas. Isso forma uma camada de sacrifício no metal, e não do metal, que é constantemente cortada.

Afinal, é melhor cisalhar as partículas de carbonato de cálcio do que o metal no equipamento. E é aqui que podemos entender a incrível capacidade de operação em condições adversas. Sendo o carbonato de cálcio um sal inorgânico e, estando do núcleo de uma micela inversa, ele pode interagir e “absorver” água, sem afetar a performance do óleo base e da película lubrificante, conforme mostrado na Figura 2 abaixo.

Assim, para todas as aplicações que comumente podemos ter risco de contaminação com água, as graxas de complexo sulfonato de cálcio são excelentes alternativas.

Graxas de complexo sulfonato de cálcio ganham cada vez mais espaço nas aplicações industriais
Graxas de complexo sulfonato de cálcio devem substituir, em breve, uso de graxas de lítio

Figura 2. Estrutura micelar inversa das graxas de complexo sulfonato de cálcio e sua capacidade de absorver contaminação por água. Extraído de Leckner, J. (2013), “Water + Grease = Fatal Attraction?,” 25th ELGI Annual General Meeting, Abril 20–23, pag. 1-18.

As estruturas radiais do arranjo das graxas de complexo sulfonato de cálcio, formadas por diversas cadeias de alquilbenzeno sulfonatos, são as responsáveis pela a retenção e a liberação controlada do óleo base.

5. Pizzani Lubrificantes e as graxas de complexo sulfonato de cálcio

Muitos estudos foram e ainda estão sendo feitos sobre as graxas de complexo sulfonato de cálcio. Aqui, vale ressaltar a tecnologia moderna empregada em nossas opções Ultraplex CSFG 462 (com certificação NSF H1), Ultraplex MCS 2 e Ultraplex CS 2, todas fabricadas pela nossa parceira da Pizzani Lubrificantes, Cogelsa, indústria centenária espanhola fabricante e especialista nas graxas de complexo sulfonato de cálcio, como por exemplo as opções citadas acima.

Lubrificação de máquinas agrícolas, peletizadoras (de ração, madeira e demais matérias orgânicas) e demais aplicações nos segmentos de papel e celulose, mineração, cimento, siderurgia, automotivo, alimentos, bebidas, farmacêutico, têxtil, entre outros.

Para todas essas aplicações que exigem suporte à carga, resistência ao calor e à contaminação com água e outros agentes sólidos (poeira) ou químicos, além de performance duradoura (maximização dos períodos entre as relubrificações), temos uma opção de graxa de complexo sulfonato de cálcio específica.

Entre em contato com nosso time de especialistas da Pizzani Lubrificantes, agende uma reunião e vamos entender como obter a máxima performance em suas aplicações, com as avançadas e modernas graxas de complexo sulfonato de cálcio da Cogelsa.

Pizzani Lubrificantes, #wemovethefuture

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