COMPORTAMIENTO TRIBOLÓGICO DE FORMULACIONES LUBRICANTES SILICONADAS ADITIVADAS CON SALES INORGÁNICAS

REDONDO, FRANCO LEONARDO; TUCKART, WALTER ROBERTO; MÜLLER, CAMILA; CIOLINO, ANDRÉS EDUARDO; DENNEHY, MARIANA

BAHÍA BLANCA

Congreso; IX Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2017

PLAPIQUI

Las grandes pérdidas económicas causadas por el desgaste y las fallas de las partes mecánicas han motivado la investigación en el comportamiento del sistema acero/acero bajo condiciones de lubricación. El propósito básico de la lubricación es reducir la fricción entre superficies metálicas que se deslizan una sobre otra y prevenir la soldadura de las mismas en condiciones de altas cargas. Debido a que las bases lubricantes no satisfacen completamente las necesidades de los usuarios, se les agregan compuestos químicos llamados aditivos que responden a la necesidad requerida. Entre ellos, los aditivos extrema presión (EP) aportan propiedades aptas para soportar condiciones de altas cargas, alta temperatura y altas velocidades de deslizamiento, debido a que proporcionan una interfaz de baja fricción o antidesgaste para que el contacto entre las piezas metálicas sea más eficiente [1]. Los lubricantes sintéticos en base silicona son empleados por su gran estabilidad a altas temperaturas (~200 ºC), y tienen como ventajas adicionales inercia química; gran repulsión al agua (hidrófobos); y excelentes propiedades como aislantes eléctricos [2]. La principal desventaja que poseen es su limitada capacidad de lubricación ?per se? bajo condiciones marginales. Por este motivo, requieren de un paquete de aditivos de extrema presión (EP/AW) para incrementar sus cualidades. En muchos casos, estos aditivos contienen metales pesados [3]. En este trabajo se estudió la obtención de nanopartículas derivadas de sales inorgánicas a partir de síntesis solvotermal, económica y medioambientalmente amigable [4]. Se prepararon formulaciones lubricantes en base silicona empleando poli(dimetilsiloxano) (PDMS) y diferentes aditivos como sulfuros de bismuto [5,6], y se comparó su desempeño con respecto de aditivos ampliamente utilizados como sulfuro de molibdeno y grafito. Se evaluó el comportamiento tribológico de los lubricantes aditivados en el sistema acero-acero, bajo altas presiones de contacto a partir de ensayos de fricción y desgaste del tipo Reichert. Los polímeros fueron caracterizados químicamente empleando espectroscopía infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) y cromatografía por exclusión de tamaños (SEC). Los aditivos sólidos se caracterizaron morfológica, cualitativa y cuantitativa mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (DRX) y fluorescencia de rayos X (FRX). Las superficies de desgaste se caracterizaron combinado técnicas microscópicas (ópticas y electrónicas) para analizar el nivel de daño y el mecanismo de desgaste durante el proceso tribológico y la influencia de los compuestos estudiados. Se comprobó que los aditivos sintetizados mejoran comparativamente la acción lubricante del polímero, obteniéndose hasta un 87% de reducción en los valores del área de desgaste.REFERENCIAS[1]Y. Y. Wu, W. C. Tsui and T. C. Liu, ?Experimental analysis of tribological properties of lubricating oils with nanoparticle additives?. Wear, vol. 262, no. 7, pp. 819-825, 2007.[2]G. Gu, Z. Wu, Z. Zhang, and F. Qing, ?Tribological Properties of Fluorine-containing Additives of Silicone Oil?, Tribology International, vol. 42, no. 3, pp. 397?402, 2009.[3]Y. Y. Wu, W. C. Tsui and T. C. Liu, ?Experimental Analysis of Tribological Properties of Lubricating Oils with Nanoparticle Additives?, Wear, vol. 262, no. 7, pp. 819?825, 2007.[4]Y. Li, F. Wei, Y. Ma, H. Zhang, Z. Gao, L. Dai and G. Qin, ?Selected-Control Hydrothermal Synthesis and Photoresponse Properties of Bi2S3 micro/nanocrystals?, CrystEngComm, vol. 15, no. 33, pp. 6611-6616. 2013.[5]O. Rohr, ?Bismuth ? the New Ecologically Green Metal for Modern Lubricating Engineering?, Industrial Lubrication and Tribology, vol. 54, no. 4, pp. 153?164, 2002.[6]R. T. Hart, A. A. Kerr and N. A. Eckert, ?Bismuth Sulfide (Bi2S3) as the Active Species in Extreme Pressure Lubricants Containing Bismuth Carboxylates and Sulfur Compounds?, Tribology Transactions, vol. 53, no. 1, pp. 22?28, 2009.