Evaluación tribológica de líquidos iónicos biodegradables sintetizados a partir de los ácidos grasos hexanoico, esteárico y oleico.

Resumen

La tesis doctoral estudia las propiedades como lubricantes puros de tres novedosos líquidos iónicos basados en cationes de metiltrioctilamonio: Metiltrioctilamonio Caproato, Metiltrioctilamonio Estearato y Metiltrioctilamonio Oleato; sintetizados por reacción de metátesis a partir de los ácidos grasos de origen natural: hexanoico, esteárico y oleico. Los pares tribológicos utilizados han sido: acero-acero, acero-hierro fundido, acero-aluminio, acero-bronce y acero-carburo de tungsteno. Para ello, se utilizó un tribómetro UMT3 (Bruker), bajo una configuración bola-disco reciprocante. Los ensayos realizados tuvieron una frecuencia de 15 Hz, una carrera de 4 mm, a una temperatura de 25 ºC y una duración de 30 min. Las presiones medias de contacto se situaron en el rango de 1.03 GPa (acero-aluminio) y 2.14 GPa (acero-carburo de tungsteno). También se realizaron ensayos con un tribómetro Mini-Traction Machine (MTM PCS Instruments) para estudiar en detalle la formación de película bajo diferentes regímenes de lubricación y con una ratio deslizamiento-rodadura (SSR) del 50%, a diferentes temperaturas (40, 60, 80 y 100 ºC) y una presión de contacto de 0.64 GPa. En general, los tres FAIL presentaron un comportamiento tribológico similar, sin diferencias notables en los valores registrados de fricción y desgaste. Además, el análisis superficial de las huellas de desgaste mediante espectroscopía fotoelectrónica de Rayos X (XPS) indicó una baja interacción química con las superficies. Todo ello ha permitido concluir que los diferentes coeficientes de fricción registrados, para cada uno de los cinco pares tribológicos, se relacionan principalmente con la dureza, la rugosidad, y los valores del módulo de Young y presión de contacto de Hertz, de cada material (disco). Además, en la presente tesis doctoral también se han estudiado otras propiedades de interés de estos FAILs para su utilización como lubricantes: sus propiedades ambientales (biodegradabilidad y toxicidad bacteriana), su estabilidad térmica, y su actividad corrosiva sobre los diferentes materiales analizados.