Synthesis and Frictional Characteristics of Bio-Based Lubricants Obtained from Fatty Acids of Castor Oil
Paulo Roberto Campos Flexa Ribeiro Filho,
Matheus Rocha do Nascimento,
Silvia Shelly Otaviano da Silva,
Francisco Murilo Tavares de Luna,
Enrique Rodríguez-Castellón,
Célio Loureiro Cavalcante
Affiliations
Paulo Roberto Campos Flexa Ribeiro Filho
Grupo de Pesquisa em Separações por Adsorção (GPSA), Departamento de Engenharia Química, Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza 60455760, Brazil
Matheus Rocha do Nascimento
Grupo de Pesquisa em Separações por Adsorção (GPSA), Departamento de Engenharia Química, Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza 60455760, Brazil
Silvia Shelly Otaviano da Silva
Grupo de Pesquisa em Separações por Adsorção (GPSA), Departamento de Engenharia Química, Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza 60455760, Brazil
Francisco Murilo Tavares de Luna
Grupo de Pesquisa em Separações por Adsorção (GPSA), Departamento de Engenharia Química, Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza 60455760, Brazil
Enrique Rodríguez-Castellón
Departamento de Química Inorgánica, Cristalografia y Mineralogía, Facultad de Ciencias, Campus Teatino, Universidad de Málaga, 29071 Málaga, Spain
Célio Loureiro Cavalcante
Grupo de Pesquisa em Separações por Adsorção (GPSA), Departamento de Engenharia Química, Campus do Pici, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza 60455760, Brazil
The depletion of oil reserves and concerns about the environmental impact of the use and incorrect disposal of mineral lubricants have been promoting the development of bio-based lubricants. In this study, biolubricants obtained from fatty acids of castor oil were synthesized by esterification (>wt.%93), epoxidation (>wt.%92), and oxirane ring opening reactions using water (>wt.%92) or 2-ethylhexanol (>wt.%94) as nucleophilic agents. The frictional characteristics of the synthesized samples were obtained through tribological tests performed in a four-ball tester and compared with a commercial mineral oil. The sample obtained through oxirane ring opening with water showed the best frictional performance (FC = 0.0699 ± 0.0007) among the prepared samples, with equivalent wear rate (WSD = 281.2 ± 5.54 μm) and ca. 20% lower friction coefficient when compared to the commercial mineral oil, indicating its great potential for replacing mineral fossil oils.
