O uso de espessantes de cálcio pela indústria de graxas está aumentando, impulsionado pela busca de alternativas ao lítio que fica cada vez mais caro e pelo desempenho e vantagens de outros tipos de espessantes, como o sulfonato de cálcio.
De 2014 a 2017, o percentual de graxas feitas com espessantes de sabão de cálcio aumentou de 9,7% para 11,3% no mundo – um aumento de 16,4% – nos últimos quatro anos, impulsionado pelo crescimento no uso de sulfonatos de cálcio e anidro. O volume de graxa feito com sabão de cálcio subiu quase 20% desde 2014 na América do Norte – de apenas 9% do total de graxa lubrificante para pouco menos de 11%.
Mudanças no mercado em ritmo veloz
Os números podem não parecer inovadores no começo. No entanto, Jeff St. Aubin, diretor técnico da Axel Americas LLC, explicou que a mudança na indústria da graxa lubrificante ocorre em um ritmo “glacial”. “Raramente vemos algo que em um, dois, três anos represente uma mudança significativa. Leva mais tempo ”, disse ele ao Lube Report.
Ele apontou que a graxa de poliuréia foi pesquisada pela primeira vez no final dos anos 1970, com um pouco mais de 2% [da demanda total de graxa lubrificante na América do Norte], e atingiu aproximadamente 6% em 2017.
“As graxas tradicionais de cálcio anidro aumentaram nos últimos dois anos porque os fabricantes de graxa em algumas partes do mundo não conseguiram obter lítio”, disse Gareth Fish, gerente de tecnologia estratégica da Lubrizol Corp., ao Lube Report. “No entanto, o nível de graxas anidras ainda está abaixo do que era há cinco anos”.
O lítio ainda é a categoria de espessante predominante em toda a indústria, mas seu uso está diminuindo. Derivados de lítio foram usados em 74,4 por cento das graxas em 2017, ante 77 por cento em 2014, de acordo com a pesquisa do National Lubricating Grease Institute.
Especialistas do setor dizem que a tendência se deve ao forte aumento no custo do lítio, resultado do rápido aumento da demanda por baterias de íons de lítio usadas em carros elétricos.
A produção de graxa anidra aumentou globalmente de aproximadamente 2,8% do total de graxa lubrificante em 2014 para cerca de 4% em 2017, um aumento de 40% no volume de produção. A América do Norte teve um aumento ainda maior – 61,7% – no volume de produção de graxa anidra nos últimos quatro anos.
Graxa de sulfonato de cálcio teve grande aumento
Por outro lado, explicou Fish, o volume de graxa lubrificante feita com sulfonato de cálcio aumentou desde o final da última recessão em 2009, de 12.000 toneladas por ano para 35.000 t / ano em 2017. O sulfonato de cálcio representa pouco mais de 3% do total de tipos de espessantes em todo o mundo, acima dos 2,4% em 2014, um aumento de 27%. Sua ascensão na América do Norte não foi tão prolífica – cerca de 7,6% -, mas as graxas à base de sulfonato de cálcio têm uma participação maior na região do que globalmente, de cerca de 6,5%.
Os dois outros tipos de sabões de cálcio, complexo de cálcio e cálcio hidratado, estão em “declínio terminal”, de acordo com Fish, porque os sulfonatos de cálcio e graxas anídricas têm um desempenho melhor do que suas contrapartes.
“O principal benefício da graxa de sabão de cálcio é a resistência à água”, disse Fish. “As graxas de sulfonato de cálcio e complexa de sulfonato de cálcio têm vantagens significativas em relação a outros tipos de espessantes, no que diz respeito à resistência à temperatura, carga e resistência à ferrugem.”
St. Aubin descreveu as graxas de sulfonato de cálcio como “graxas com excelente desempenho”, que possuem propriedades antidesgaste e proteção contra ferrugem e corrosão inerentes ao sistema do espessante. “Sulfonato de cálcio traz naturalmente de boas a excelentes propriedades que outros espessantes exigem aditivos para o mesmo desempenho”, explicou ele.
Graxa anidra traz vantagens
A graxa anidra mais utilizável na maioria das aplicações. As graxas hidratadas com cálcio requerem água para ajudar a manter a graxa unida. À medida que a graxa perde água, ela se torna mais fina, tornando-a inutilizável em aplicações quentes. O anidro não tem essa “água amarrada”. Em vez disso, ela é mantido unida pelo 12-hidroxi-estearato de cálcio e não evapora ao se aproximar de altas temperaturas.
Há também considerações de custo e fornecimento na busca de alternativas às graxas de lítio. “O cálcio está prontamente disponível, considerado mais ecológico e mais econômico”, disse Fish.
“Tudo se resume ao preço e disponibilidade do lítio”, explicou St. Aubin. “Quando o preço do lítio praticamente dobrou, isso chamou a atenção de todos. Os fabricantes de graxa precisavam descobrir: “Não consigo obter lítio, como posso atender o mercado?”. A resposta óbvia é “qual espessante pode trazer propriedades semelhantes ou melhores?” E esse é o cálcio. ”
Há limitações que precisam ser abordadas, como a especificação LB do NLGI para graxa de chassi, na qual o sulfonato de cálcio precisa ser usado em vez de anidro. Isso significa que as empresas de fabricação de graxas querem oferecer sistemas de sulfonato de cálcio e espessante anidro. “Senão o cliente vai fazer poliuréia, e as empresas não gostariam de trazer sistemas como esses se já não os tivessem. Cálcio anidro e sulfonatos de cálcio são o caminho direto se o lítio não estiver disponível ”, disse St. Aubin.
Com o crescimento contínuo do mercado de veículos elétricos levando à demanda crescente de baterias, as graxas de lítio podem permanecer em declínio, abrindo a porta para uma maior participação de mercado para as graxas de cálcio.
“Quando olhamos para números globais, os sabões de cálcio têm 11% do mercado, o que, na minha opinião, representa uma participação de mercado significativa”, disse St. Aubin.
“Graxas de cálcio anidro dependem diretamente da disponibilidade e fornecimento de lítio para mercados como a Índia e a China”, disse Fish. “Com o custo elevado do lítio devido à demanda da bateria, os sulfonatos de cálcio agora são competitivos em relação às graxas complexas de lítio e, em muitos casos, têm melhores propriedades. O uso de sulfonatos de cálcio só aumentará. ”
