Avaliação da degradação térmica e oxidativa de um fosfato éster e de um óleo naftênico

Authors

  • Francisco Samuel da Cunha Lima Batista
  • Maria Dalva Silva Fonseca
  • Maria Alexsandra de Sousa Rios Universidade Federal do Ceará Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Mecânica

DOI:

https://doi.org/10.7198/geintec.v5i2.585

Abstract

O presente trabalho apresenta o estudo da degradação térmica e oxidativa do fluido tritolil fosfato, bem como de um destilado leve de petróleo naftênico hidrotratado (óleo naftênico), através das técnicas de Espectroscopia no Infravermelho (FTIR), Análise Térmica (TG-DTG) e de um Teste de Oxidação Acelerada (TOA) desenvolvido em nosso laboratório. O monitoramento do processo de degradação foi realizado através de FTIR. De acordo com os resultados de TG-DTG observou-se que o tritolil fosfato possui uma boa estabilidade térmica e oxidativa compatível com os resultados para fosfatos ésteres. Estes compostos possuem uma boa estabilidade térmica devido à forte ligação P-O-Caromático. Quanto ao óleo naftênico, o mesmo não apresentou significativa estabilidade térmica iniciando suas etapas de oxidação/degradação em torno de 78 e 84 °C. Os resultados de degradação obtidos por TG-DTG corroboraram com os resultados dos Testes de Oxidação Acelerada dos sistemas de oxidação desenvolvidos no laboratório, possibilitando a validação destes resultados.

Author Biography

Maria Alexsandra de Sousa Rios, Universidade Federal do Ceará Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Mecânica

Centro de Tecnologia

Departamento de Engenharia Mecânica

Área de Sistemas Térmicos

Pesquisa em Biomassa e Biocombustíveis; Desenvolvimento Sustentável; Química Verde

 

References

ALVES, W. F. Preparação e caracterização mecânica, térmica e elétrica de misturas de poliuretano derivado do óleo da mamona e poli (o-metoxianilina) para avaliação na aplicação como sensores para língua eletrônica. 2010. 125 f. Dissertação (Doutorado em ciências, área de concentração: Físico-química) – Departamento de química, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2010.

ASTM D2440-13, Standard Test Method for Oxidation Stability of Mineral Insulating Oil, 2013.

CHIANG, C. L., CHANG, R. C., CHIU, Y. C. Thermal stability and degradation kinetics of novel organic/inorganic epoxy hybrid containing nitrogen/silicon/phosphorus by sol-gel method. Thermochimica Acta. v. 453, n. 2, pp. 97-104, 2007.

DOYLE, C. D. Estimating thermal stability of experimental polymers by empirical thermogravimetric analysis. Analytical Chemistry, v. 33, n. 1, p. 77-79, 1961.

EXXON MOBIL CORPORATION, Technical Bulletin, Stability of Phosphate Ester Aviation Hydraulic Fluids, 2008.

FAÇANHA, M. A. R., MAZZETTO, S. E.,CARIOCA, J. O. B., BARROS, G. G. Evaluation of antioxidant properties of a phosphorated cardanol compound on mineral oils (NH10 and NH20). Fuel, v. 86, p. 2416, 2007.

HABICHER, W. D., Organophosphorus antioxidants: part X- mechanism of antioxidant action of aryl phosphites and phosphonites at higher temperatures, Polymer Degradation and Stability, v. 31, n. 2, p. 219-228, 1991.

HOWWEL, B. A., Al-OMARI, M. Thermal and spectroscopic characterization of triaryl phosphate hydraulic fluid. Journal of Thermal Analysis Calorimetry, v. 109; pp.1157-1161, 2012.

KIRPICHNIKOV, P.A., MUKMENEVA, N.A., POBEDIMSKII, D.G. Organophosphorus Stabilisers of Polymers: Efficiency and the Mechanisms of Action. Russian Chemical Reviews, v. 52, pp. 1051, 1983.

NETO, R.C.R., LIMA, D.O., PINHEIRO, T.D.S., ALMEIDA, R.F., DANTAS, T.N.C., DANTAS, M.S.G., ARAÚJO, M.A.S., JÚNIOR, C.L.C., AZEVEDO, D.C.S., Thermo-Oxidative Stability of Mineral Naphthenic Insulating Oils: Combined Effect of Antioxidants and Metal Passivator. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 43, pp. 7428, 2004.

PEDERSEN, K., RONNINGSEN, H. P. Influence of Wax Inhibitors on Wax Appearance Temperature, Pour Point, and Viscosity of Waxy Crude Oils. Energy Fuels, v. 17, pp. 321-328, 2003.

RIOS, M. A. S., MAZZETTO, S. E. Effect of organophosphate antioxidant on the thermo-oxidative degradation of a mineral oil. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, v. 111, n. 1, pp. 553-559, 2013.

RIOS, M. A. S., MAZZETTO, S. E. Thermal behavior of phosphorus derivatives of hydrogenated cardanol. Fuel Processing Technology, v. 96, p.1-8, 2012.

RIOS, M. A. S., MAZZETTO, S. E., CARIOCA, J. O. B., ARRAIS, G. B. Síntese de novos aditivos oriundos de fonte renovável para aplicação na indústria de derivados do petróleo. In: 3º Congresso Brasileiro de Petróleo e Gás, 2005, Salvador, BA.

RIOS, M. A. S., SANTIAGO, S. N., LOPES, A. A.S., MAZZETO, E. S. Antioxidative Activity of 5-n-Pentadecyl-2-tert-butyphenol Stabilizers in Mineral Lubricant Oil. Energy Fuels, v. 24, pp. 3285-3291, 2010.

SANTOS, J. C. O., SANTOS, M. G., SOUZA, A. G., SOBRINHO, E. V., Jr, V. J. F., SILVA, A. J. N. Thermoanalytical and rheological characterization of automotive mineral lubricants after thermal degradation. Fuel, v. 83, pp. 2393–2399, 2004.

SCHUMACHER, R., ZINKE, H., LANDOLT, D., MATHIEU, H. J. Improvement of lubrication breakdown behaviour of isogeometrical phosphorus by antioxidants. Wear, v. 146, pp. 25-35, 1991.

SHUMACHER, R., ZINKE, H. Tribofragmentation and antiwear behavior of isogeometric phosphorus compounds. Tribology International, v. 30, n. 3, pp. 199-208, 1997.

SILVERSTEIN, R.M., WEBSTER, F.X., KIEMLE, D.J., Spectrometric Identification of Organic Compounds., 7th ed., John Wiley & Sons, New York, (2005).

Published

2015-06-09

Issue

Section

Engineering and Technology