Chemical transformations of renewable lubricant feedstocks

Bart, J. C. J.; Gucciardi, Emanuele; Cavallaro, S.

doi:10.1533/9780857096326.249

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“…Previous studies have disclosed that the genetic engineering of the fatty acid profile of oils, straight addition of antioxidants, viscosity modifiers, and PP depressant to vegetable oils are not as propitious as chemical modification about improving chemical and wide temperature range stability of the VOs. Transformation of the fatty acid chain triggers a balance between the subsequent criteria: performance (tribological properties), stability towards oxidation, low‐temperature behaviour, biodegradability, and cost 134,135 . Currently, only a few modification reactions are industrially applicable due to appropriate highly selective catalysts and for cost purposes.…”

Section: Chemical Modification Of Oils For Biolubricants Synthesismentioning

confidence: 99%

Biolubricant production via esterification and transesterification processes: Current updates and perspectives

Appiah

Tulashie

Akpari

et al. 2021

Intl J of Energy Research

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Summary The growing concern and limitations for existing lubricants have driven the need for biolubricants, extensively proposed as the most suitable and sustainable lubricating oils. Biolubricants are generally synthesized from various bio‐based sources, including vegetable oils, microbially derived oils, waste cooking oil, etc. They are promising commodities and advantageous to mineral‐based analogues due to their exceptional properties like their lubricity, biodegradability, reduced toxicity, and reduced volatility. Yet, their utilization as lubricants is constrained due to their relatively poor cold‐flow and thermo‐oxidative stability uncertainties even after being chemically modified. Hence, many chemical modification pathways have been reported to overcome this limitation, with the most exploited approaches being esterification and transesterification. This modification pathway enhanced the thermo‐oxidative stability and the cold‐flow properties of these bio‐based oils, increased the yield, and enhanced the quality of the lubricants. With this in mind, this paper reviews up‐to‐date works conducted in this area and critically report the advancement in esterification and transesterification production of biolubricants. The study further reviews the latest published literature, current updates, and future perspectives related to the synthesis of biolubricants. Also, the review highlights the significant factors that govern the entire reaction process, selection criteria of renewable feedstocks, and the tribological performance of biolubricants.

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Section: Chemical Modification Of Oils For Biolubricants Synthesismentioning

confidence: 99%

Biolubricant production via esterification and transesterification processes: Current updates and perspectives

Appiah

Tulashie

Akpari

et al. 2021

Intl J of Energy Research

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“…The sesame oil is a triglyceride, composed of a polar part, which is constituted by ester groups, which give it a greater affinity to metal surfaces and therefore an improvement in lubricating power [19]. This occurs because the polar heads form a mono layer with the non-polar end of the fatty acids thus creating a layer resistant to contact with the metal surface; the apolar or hydrocarbon chains of sesame oil (7-12% Palmitic, 0-0.5% Palmitoleic, 3.5-6% Stearic, 35-50% Oleic, 35-50% Linoleic, 0-1% Linolenic and 0-1% Eicosenoic acids [20] create an anti rub or slippery surface that decreases metal-metal contact [21]. Polyethylene wax has a molecular weight between 2000-8000 with a slightly branched structure [22], which is why there is the interaction between the polar heads and the branched chains of the polyethylene wax, decreasing the metalmetal contact and therefore the resulting fingerprint diameter.…”

Section: A Preventive Wear Testing (Pw)mentioning

confidence: 99%

Study of the tribological properties of paraffin and polyethylene wax as antiwear additives in refined sesame oil

2019

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Los aceites de origen vegetal fueron una de las principales fuentes de aceites lubricantes antes de la aparición del petróleo. Actualmente, debido a la baja estabilidad térmica y a la oxidación, no se emplean con la misma frecuencia en el sector industrial. Sin embargo, los diferentes ácidos grasos que componen los aceites vegetales pueden reducir significativamente el coeficiente de fricción. Para optimizar la lubricación, el aceite vegetal puede ser mezclado con aditivos. En esta investigación, se realizó un estudio comparativo del poder lubricante del aceite de Ajonjolí con Cera polietilénica y Parafina como aditivos. Esta propiedad, fue evaluada mediante ensayos de desgaste preventivo y presión extrema en un tribómetro cuatro bolas. Los resultados experimentales, mostraron que para la prueba de desgaste preventivo D.P la mezcla con cera polietilénica, presenta el menor diámetro promedio de huella, mientras para la prueba de extrema presión E.P la mezcla con parafina dio una mayor resistencia a la carga aplicada, obteniendo un punto de soldadura a 32 Kg-F (314N) siendo mayor que para el aceite y con cera polietilénica (24 Kg-F (235N)). En relación al coeficiente de fricción los resultados obtenidos muestran que no existe diferencia entre el aceite y las mezclas con los diferentes aditivos. A partir de estos resultados, se puede concluir que el rendimiento del aceite de ajonjolí como lubricante, se puede mejorar mediante su mezcla con parafina y cera polietilénica, sin embargo, los porcentajes añadidos deben determinarse correctamente.

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“…Las cabezas polares de las cadenas de ácidos grasos se unen a las superficies metálicas mediante un proceso de adsorción que permite la formación de una película de mono capa con el extremo no polar de los ácidos grasos sobresaliendo lejos de la superficie del metal. Las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos ofrecen una superficie de deslizamiento que evita el contacto directo de metal a metal (Bart et al, 2013). De esta manera, la presencia de las moléculas adsorbidas reduce el coeficiente de fricción.…”

Section: Ensayos De Desgaste Preventivo (Dp)unclassified

“…El aceite de ajonjolí tiene mejor desempeño en condiciones de extrema presión que el aceite mineral 360; es decir, posee mayor poder lubricante. El aceite vegetal está constituido por moléculas de alta polaridad que le permiten interacciones más fuertes con las superficies lubricadas y por tanto mayor capacidad de adsorción que inhibe el contacto de metal a metal (Kabuya et al, 1995;Bart et al, 2013). En la fig.…”

Section: Propiedades De Presión Extrema (Pe)unclassified

“…Los aceites vegetales tienen una estabilidad oxidativa pobre, debido principalmente a la presencia de protones bis-alílicos. Por acción de la luz, la temperatura y el oxígeno, estos sitios activos son muy susceptibles al ataque de radicales, y forman compuestos oxigenados polares que resultan en depósitos insolubles y en el aumento de la acidez, la corrosión, la viscosidad y la volatilidad del aceite (Bart et al, 2013;Sharma et al, 2007). Sin embargo, el mejoramiento de las propiedades térmicas y lubricantes de los aceites vegetales se puede lograr mediante modificaciones químicas tales como epoxidación, transesterificación o hidrogenación selectiva (Biresaw et al, 2011;Alves et al, 2013) y el uso de aditivos de tipo antioxidante, detergente, dispersante, de extrema presión o anti-desgaste (Guala et al, 2009;Sharma et al, 2007;Minami et al, 1998).…”

Section: Introductionunclassified

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Estudio Comparativo del Poder Lubricante y Estabilidad Oxidativa entre el Aceite de Ajonjolí y Aceite Mineral 360

Delgado

Aperador

2014

Inf. tecnol.

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ResumenSe presenta un estudio comparativo del poder lubricante y la estabilidad oxidativa entre el aceite de ajonjolí y un aceite mineral, ambos sin aditivos. Se verificó el poder lubricante superior del aceite vegetal sobre el aceite mineral mediante ensayo de desgaste preventivo y presión extrema en un tribómetro cuatro bolas. Según el ensayo de absorción atómica, hay presencia de trazas metálicas provenientes de las esferas que están en contacto con el aceite de ajonjolí durante el desarrollo de la prueba de desgaste preventivo. Los metales catalizan la oxidación del aceite durante el ensayo de calorimetría diferencial de barrido disminuyendo la temperatura de inicio de oxidación. El ensayo de desgaste preventivo degradó parcialmente el aceite de ajonjolí aumentó el valor del peróxido. Este cambio en el aceite no fue posible detectarlo mediante espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier y acidez. La estabilidad del aceite mineral es superior a la del aceite vegetal. Palabras clave: ajonjolí, tribología, estabilidad oxidativa, cuatro bolas, DSC Comparative Study of the Lubricating Power and Oxidative Stability between Sesame Oil and Mineral Oil 360Abstract A comparative study of the lubricant properties and oxidative stability of sesame oil and a mineral oil, without additives is presented. The superior power of vegetable oil lubricant compared to that of mineral oil was verified by preventive wear tests and extreme pressure in a four-ball tribometer. According to atomic absorption test, there are traces of metals in the areas that are in contact with the sesame oil during the development of the preventative wear test. These particles catalyze the oxidation of the oil during the differential scanning calorimetry test, decreasing the oxidation starting temperature. The preventive wear test partially degraded the sesame oil and increased the peroxide value. This change in the oil was not possible to find by Fourier transform with infrared spectroscopy and acidity. The stability of the mineral oil is superior to that of the vegetable oil.

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Chemical transformations of renewable lubricant feedstocks

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Biolubricant production via esterification and transesterification processes: Current updates and perspectives

Biolubricant production via esterification and transesterification processes: Current updates and perspectives

Study of the tribological properties of paraffin and polyethylene wax as antiwear additives in refined sesame oil

Estudio Comparativo del Poder Lubricante y Estabilidad Oxidativa entre el Aceite de Ajonjolí y Aceite Mineral 360

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