Caracterização de aditivos poliméricos melhoradores de índice de viscosidade e estudo reológico de lubrificantes automotivos

Melhoradores do indice de viscosidade (MIVs) estao entre os aditivos mais importantes utilizados para a formulacao de oleos lubrificantes automotivos. Neste trabalho, oito MIVs comerciais, a base de poli(estireno-co-isopreno) hidrogenado - serie comercial A - e de poli(metacrilato de alquila) - serie comercial B, foram caracterizados por Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratoria Diferencial (DSC) e Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Observou-se que os MIVs a base de poli(estireno-co-isopreno) hidrogenado apresentaram estabilidade termica superior aos MIVs a base de poli(metacrilato de alquila), sendo ambos adequados para utilizacao em motores automotivos. Entretanto, deve-se ressaltar que os MIVs da serie comercial B foram fornecidos diluidos em oleo, cuja presenca pode ter influenciado no valor da temperatura de degradacao das amostras. As analises por FTIR permitiram a identificacao das principais bandas de absorcao dos MIVs estudados. A influencia dos MIVs nas caracteristicas de oleos lubrificantes foi avaliada por meio de ensaios de viscosidade cinematica, indice de viscosidade e ensaios reologicos. Para estes ensaios foram preparadas amostras de oleo parafinico neutro leve (PNL) e neutro medio (PNM) aditivados com dois tipos de MIVs da serie A, sendo eles denomindados A2 e A5, em diferentes concentracoes. A viscosidade cinematica dos oleos aditivados aumentou com o aumento da concentracao de MIV, sendo que o A5 apresentou o maior efeito espessante, efeito esse atribuido a diferencas na estrutura molecular do polimero, em especial ao numero de blocos de estireno presentes. Para todas as concentracoes estudadas, houve um aumento significativo no indice de viscosidade (IV) das amostras em comparacao com os dos oleos puros. O MIV A5 apresentou desempenho superior ao MIV A2, possibilitando a utilizacao de uma menor quantidade desse aditivo para obtencao de um mesmo IV. As amostras de PNL e PNM aditivadas com A2 e A5 a diferentes concentracoes apresentaram um comportamento predominantemente viscoso e boa estabilidade a deformacao. Por meio de testes de fluxo, observou-se que as amostras aditivadas apresentaram comportamento nao-Newtoniano. As curvas de fluxo obtidas melhor se ajustaram ao modelo de Ostwald de Waele (Lei de Potencia). A partir do teste de Creep/Recovery foi possivel verificar que um aumento na concentracao do aditivo, para um mesmo valor de tempo, acarretou uma diminuicao no valor da compliancia. Esse comportamento foi atribuido a presenca do polimero que, mesmo a baixas concentracoes, oferece maior resistencia a deformacao para uma tensao aplicada. A viscosidade complexa (*) das amostras dos PNL e PNM aditivados diminuiu com o aumento da temperatura, principalmente em amostras com maior concentracao de aditivo. Entretanto, manteve-se, para todas as concentracoes de polimeros estudadas, no intervalo de temperatura considerado, em valores superiores aos dos oleos puros, atestando a eficacia dos aditivos da serie A como MIVs.