A diferença está na forma da molécula. O óleo básico parafínico tem cadeias abertas: a viscosidade muda pouco com o calor e ele resiste mais à oxidação, por isso é a base da maioria dos lubrificantes e graxas. O naftênico tem anéis saturados (só com ligações simples): dissolve melhor aditivos e resinas e escoa no frio sem formar cera. O aromático tem anéis com ligações duplas: dissolve ainda mais e amacia borracha escura. Regra prática: calor e vida longa pedem parafínico; frio e solvência pedem naftênico; borracha escura pede aromático.
Óleo básico é a matéria-prima que forma a maior parte de um lubrificante; o resto são aditivos. Todo óleo mineral mistura as três estruturas. O nome da família indica qual delas aparece em quantidade fora do comum: a base naftênica tem bem mais anel saturado que a parafínica, e a aromática tem muito mais anel aromático que as outras duas. Isso vale mesmo quando a cadeia aberta ainda reúne a maior parte dos carbonos da base. A diferença de solvência (capacidade de dissolver outra substância) lembra a de dois removedores de esmalte: um limpa a unha em uma passada, o outro precisa de várias. Diante de resina, aditivo e borracha, o aromático é o removedor forte, o naftênico fica no meio e o parafínico é o mais fraco.
Quando usar parafínico, naftênico ou aromático?
Escolha pela propriedade que a aplicação exige. Três termos aparecem na tabela. Base de primeiro refino é a feita a partir do petróleo, e não de óleo usado rerrefinado. Base hidrorrefinada é a tratada com hidrogênio sob pressão, o que remove enxofre e aromáticos. Grupo II é a classe do American Petroleum Institute (API) para base com 90% ou mais de moléculas saturadas e no máximo 0,03% de enxofre, o resultado típico do hidrorrefino. A tabela mostra qual família atende cada exigência e onde entram os óleos básicos Kelpen Oil.
| O que a aplicação exige | Família | Linha Kelpen Oil |
|---|---|---|
| Resistir ao calor e à oxidação por muitas horas (lubrificante industrial, fluido hidráulico, graxa) | Parafínica de primeiro refino, hidrorrefinada (Grupo II) | Linha HBP-I |
| Viscosidade que varia pouco com a temperatura, em óleo ou graxa sem aditivo | Parafínica de primeiro refino | Linha HBP |
| Escoar no frio sem aditivo abaixador do ponto de fluidez (a menor temperatura em que o óleo ainda escoa) | Naftênica | Linha HBN |
| Dissolver aditivo, resina ou emulsificante (aditivo que mantém o óleo disperso na água), como em fluido de corte solúvel e adesivo | Naftênica | Linha HBN |
| Plastificar e estender borracha de cor clara | Naftênica | Linha HBN |
| Plastificar e estender borracha e pneu com equilíbrio entre solvência e estabilidade | Parafínica ou mistura de parafínica e naftênica | Linha HBP ou linha HPN |
| Amaciar e estender borracha escura, como polibutadieno (BR) e estireno-butadieno (SBR), ou compor tinta gráfica | Aromática | Linha HBA |
| Óleo mineral sem aditivo para compressor de ar alternativo com baixa temperatura de descarga, quando o fabricante do compressor indica esse tipo de óleo (fora compressor de refrigeração) | Naftênica altamente refinada | Graus de compressor da linha HBN |
Em borracha, a escolha também depende do polímero e da cor do artefato. Nesses casos, a Equipe Técnica Kelpen Oil confirma o grau antes do primeiro lote.
O que é óleo parafínico?
Óleo parafínico é o óleo básico mineral em que predominam as parafinas: moléculas de carbono e hidrogênio em cadeia aberta, reta ou ramificada, só com ligações simples. Essa estrutura dá ao parafínico o índice de viscosidade mais alto das três famílias e a melhor resistência à oxidação, a reação do óleo com o oxigênio do ar que escurece o óleo, aumenta a acidez e forma borra (depósito escuro e pegajoso que entope filtro e os canais de óleo da máquina).
Índice de viscosidade (IV) é o número que diz quanto a viscosidade cai quando o óleo esquenta; ele é calculado a partir da viscosidade a 40 °C e a 100 °C (ASTM D2270). Quanto maior o IV, menos o óleo afina com o calor. A classificação da API (norma API 1509) exige IV de 80 a 120 nos Grupos I e II, onde estão as bases parafínicas refinadas por solvente e as hidrorrefinadas; o Grupo III, também parafínico, tem IV de 120 ou mais.
O ponto fraco é o frio. As cadeias retas se alinham e cristalizam como cera quando a temperatura cai. Por isso a refinaria faz a desparafinação, que retira parte dessa cera; mesmo assim, o ponto de fluidez de uma base parafínica de Grupo I fica em geral entre -9 °C e -18 °C, conforme a viscosidade e a desparafinação.
Para que serve o óleo parafínico: é a base de lubrificantes industriais e automotivos, graxas, óleos têxteis, protetivos, tintas e plastificantes e extensores de borracha. Na Kelpen Oil, a família tem a linha HBP, de primeiro refino, e a linha HBP-I, também de primeiro refino e produzida por hidrorrefino, que corresponde ao óleo básico Grupo 2.
Óleo parafínico industrial também é diferente de dois produtos com nome parecido. A parafina sólida de vela é a cera separada na desparafinação. O óleo mineral de farmácia é um óleo mineral branco, refinado até perder cor e cheiro, com exigência sanitária própria.
O que é óleo naftênico?
Óleo naftênico é o óleo básico mineral em que predominam os naftenos: moléculas de carbono fechadas em anel, também só com ligações simples. O anel quase não forma cera, então o naftênico escoa em temperaturas muito baixas sem passar por desparafinação: bases naftênicas de baixa viscosidade chegam a ponto de fluidez abaixo de -50 °C.
Em troca, a viscosidade do naftênico varia mais com a temperatura, e o IV costuma ficar abaixo de 80. Por isso a classificação API coloca a base naftênica no Grupo V, o grupo das bases que não cabem nos Grupos I a IV. Na mesma viscosidade, o naftênico também é mais denso que o parafínico.
A vantagem é a solvência. O naftênico dissolve melhor aditivos, resinas e emulsificantes e forma emulsão mais estável, a mistura leitosa de óleo em água do fluido de corte para usinagem do tipo solúvel. A linha HBN da Kelpen Oil atende lubrificantes para baixa temperatura, fluidos de corte solúveis, adesivos, tintas à base de óleo, amaciante de couro e plastificante de borracha de cor clara.
O naftênico também é a base mais usada no óleo isolante de transformador e é a base do óleo mineral para compressor de refrigeração, porque continua fluido no frio sem aditivo abaixador do ponto de fluidez. Refrigeração pede produto próprio, formulado para trabalhar junto com o gás refrigerante; os graus de compressor da linha HBN servem ao compressor de ar.
Para que serve o óleo aromático na indústria?
Na indústria, o óleo aromático serve principalmente de extensor e plastificante de borracha escura: ele entra no composto para amaciar a borracha, ajudar a misturar as cargas (negro de fumo, sílica) e aumentar o volume do composto, daí o nome extensor. É o óleo básico mineral rico em anéis aromáticos, anéis de seis carbonos com ligações duplas alternadas. Ele não tem relação com o óleo aromático de difusor e aromaterapia, que é óleo essencial de planta.
O aromático é a família de maior solvência, de IV mais baixo e de cor mais escura. Por isso raramente entra em lubrificante e aparece onde a cor não importa: artefato de borracha escura e tinta gráfica. A linha HBA da Kelpen Oil é um óleo mineral aromático derivado do resíduo do petróleo, indicado para borracha escura, como polibutadieno (BR) e estireno-butadieno (SBR), e para componentes de tintas gráficas.
Óleos aromáticos podem conter hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (moléculas de vários anéis unidos), que têm limite em alguns mercados. Na União Europeia, o óleo extensor usado em pneu segue o REACH, o regulamento europeu de substâncias químicas (anexo XVII, entrada 50). Se o artefato vai para exportação, confirme com a Equipe Técnica o que o seu cliente exige antes de escolher a base.
Por que a forma da molécula muda a solvência e o índice de viscosidade?
Porque cada estrutura reage de um jeito ao calor, ao frio e às outras moléculas do produto. A sequência é esta:
Cadeia aberta e flexível (parafínico): a resistência ao escoamento de cadeias longas muda pouco com a temperatura, o que leva a IV alto. A molécula não tem ligação dupla nem anel aromático, os pontos que o oxigênio ataca primeiro, o que leva a vida mais longa em serviço quente.
Cadeia reta no frio (parafínico): as moléculas se alinham lado a lado e formam cristais de cera, o que leva a ponto de fluidez alto quando a base não passa por desparafinação.
Anel saturado (naftênico): o anel é compacto e rígido e não se encaixa em cristal, o que leva a escoar no frio; a mesma rigidez faz a viscosidade subir muito no frio e cair muito no calor, o que leva a IV menor. Na prática, a base naftênica carrega mais anel aromático e mais enxofre que uma parafínica hidrorrefinada, e o anel tem carbonos mais fáceis de oxidar que a cadeia reta, o que leva a resistência à oxidação intermediária.
Anel aromático: as ligações duplas formam uma nuvem de elétrons compartilhada pelo anel inteiro, fácil de deformar, que atrai aditivos, resinas e cadeias de borracha, o que leva à maior solvência. As ligações vizinhas ao anel oxidam com mais facilidade, o que leva a escurecer e formar borra quando o óleo trabalha quente.
| Propriedade | Parafínico | Naftênico | Aromático |
|---|---|---|---|
| Estrutura que dá o nome | Cadeia aberta | Anel saturado | Anel com ligações duplas |
| Índice de viscosidade | Alto (80 a 120 nos Grupos I e II) | Em geral abaixo de 80 | O mais baixo |
| Comportamento no frio (ponto de fluidez) | Forma cera; em geral de -9 °C a -18 °C depois da desparafinação | Escoa sem cera; abaixo de -50 °C nas bases leves | Ponto de fluidez alto nos graus de borracha: engrossam no frio pela viscosidade, não por cera |
| Solvência (ponto de anilina) | A menor (90 a 130 °C ou mais) | Intermediária (70 a 100 °C) | A maior (20 a 40 °C nos óleos muito aromáticos) |
| Resistência à oxidação | A maior | Intermediária | A menor |
| Densidade na mesma viscosidade | A menor | Maior | A maior |
| Uso típico | Lubrificante, graxa, óleo têxtil, plastificante e extensor de borracha | Fluido de corte solúvel, frio, borracha clara, isolante | Extensor de borracha escura, tinta gráfica |
Como isso aparece na sua fábrica: base parafínica onde o frio manda aparece como óleo turvo ou engrossado no tanque numa manhã fria e filtro com cera. Base de solvência baixa aparece como aditivo que não dissolve e deixa depósito no fundo do tanque de mistura, ou como fluido de corte solúvel com creme separado na superfície da emulsão. Base naftênica ou aromática em equipamento que trabalha quente por longos períodos pode escurecer e formar borra antes do prazo. Na borracha, óleo incompatível com o polímero migra para a superfície da peça, que fica oleosa.
Figura 1. Trecho representativo da molécula de cada família e a mesma resina em três bases: no parafínico ela fica agrupada no fundo, no naftênico dissolve em parte e no aromático se espalha pelo óleo todo. Abaixo, o índice de viscosidade de cada família e a faixa de ponto de anilina publicada para cada uma: 90 a 130 °C ou mais no parafínico, 70 a 100 °C no naftênico e 20 a 40 °C nos óleos muito aromáticos.
O que é ponto de anilina?
Ponto de anilina é a menor temperatura em que volumes iguais de óleo e de anilina (um solvente aromático de laboratório) se misturam por completo e formam uma só fase (ASTM D611). Quanto mais baixo o ponto de anilina, mais o óleo se parece com a anilina e mais solvente ele é.
As faixas publicadas para cada família são: óleos muito aromáticos, de 20 °C a 40 °C; bases naftênicas, de 70 °C a 100 °C, conforme o refino e a viscosidade; parafínicas de Grupo I, de 90 °C a 110 °C; e parafínicas hidrorrefinadas dos Grupos II e III, de 100 °C a 130 °C ou mais. No conjunto, as parafínicas vão de cerca de 90 °C para cima, até 130 °C ou mais. Dentro da mesma família, o número sobe com a viscosidade, então compare sempre bases de viscosidade parecida. O ponto de anilina também antecipa o efeito do óleo sobre borracha: quanto mais baixo, mais o óleo tende a inchar vedações e mangueiras de borracha (elastômero).
Como saber se o óleo básico é parafínico ou naftênico?
Pela composição de carbono, medida em laboratório. O ensaio calcula quanto dos carbonos da base está em cadeia parafínica (CP), em anel naftênico (CN) e em anel aromático (CA), a partir do índice de refração (quanto a luz se desvia ao atravessar o óleo), da densidade e da viscosidade (ASTM D2140 e ASTM D3238). Nenhum óleo mineral é puro: até numa base naftênica ou aromática a cadeia parafínica pode ser a maior parte. Por isso a leitura compara teores com os de uma base parafínica. CN bem mais alto indica base naftênica; CA muito mais alto indica base aromática. A constante viscosidade-densidade (ASTM D2501), um número calculado da densidade e da viscosidade que sobe do parafínico para o aromático, confirma a leitura.
O laboratório próprio em Arujá (SP) faz esse cálculo com o índice de refração medido no refratômetro Abbemat 350 e com a densidade e a viscosidade medidas no viscosímetro SVM 4001, e mede o ponto de anilina em equipamento automático Tanaka. A Equipe Técnica usa esses ensaios do laboratório de lubrificantes para caracterizar cada base. A Kelpen Oil, fabricante brasileira de lubrificantes desde 1999, fornece bases parafínicas (HBP e HBP-I), naftênicas (HBN), aromáticas (HBA) e uma mistura de parafínico e naftênico (HPN).
Ao trocar de fornecedor de base, compare composição de carbono e ponto de anilina, além da viscosidade. Duas bases vendidas como parafínicas, no mesmo grau, podem dissolver o mesmo aditivo de forma diferente e mudar a estabilidade da formulação.
| O que medimos | O que revela | Norma |
|---|---|---|
| Composição de carbono (CA, CN e CP, em %) | A família da base: quanto é aromático, naftênico e parafínico | ASTM D2140 e ASTM D3238 |
| Ponto de anilina (°C) | Solvência e tendência de inchar borracha de vedação (elastômero) | ASTM D611 |
| Índice de viscosidade | Quanto a viscosidade cai com o calor | NBR 14358, com viscosidade a 40 °C e 100 °C por ASTM D7042 |
| Ponto de fluidez (°C) | Presença de cera e desempenho no frio | NBR 11349 |
| Densidade (g/mL) | Naftênico e aromático são mais densos na mesma viscosidade | Medida no viscosímetro SVM 4001, junto com a viscosidade |
| Cor ASTM (escala de 0,5 a 8, da mais clara à mais escura) | Nível de refino e presença de aromáticos | NBR 14483 |
| Enxofre (%) | Nível de refino: mais enxofre indica base menos refinada | ASTM D6481 (fluorescência de raios X) |
Perguntas frequentes
Óleo mineral é polar ou apolar? Apolar. As três famílias são hidrocarbonetos, por isso não se misturam com água. O aromático é o mais polarizável: a nuvem de elétrons do anel se deforma com facilidade, e é isso que o deixa dissolver resinas e aditivos que o parafínico não dissolve.
Óleo mineral é hidrocarboneto aromático? Em parte. Todo óleo mineral mistura hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e aromáticos, e o refino decide quanto de aromático sobra. O hidrorrefino reduz os aromáticos, por isso uma base de Grupo II tem bem menos aromático que uma de Grupo I, e a base aromática é a que mantém a maior parte.
O que é óleo mineral naftênico tipo A? É o óleo mineral isolante de base naftênica, usado em transformadores e em equipamentos de manobra (disjuntores e chaves que ligam e desligam o circuito), conforme a Resolução nº 900/2022 da Agência Nacional do Petróleo (ANP). O tipo B é o de base parafínica. O tipo a usar vem da especificação do equipamento; o tipo A, naftênico, continua fluido em temperatura mais baixa.
O óleo parafínico usado na lavoura é o mesmo óleo básico? Não. O óleo parafínico vendido como inseticida ou como adjuvante agrícola (produto que se mistura à calda de pulverização para melhorar a ação do defensivo) é um produto formulado e registrado no Ministério da Agricultura para esse uso. O óleo básico parafínico é matéria-prima: o HBP-B, óleo parafínico de cor clara da Kelpen Oil, é indicado como matéria-prima para indústrias de agrotóxicos e produtos agrícolas. Óleo básico não vai direto para a lavoura.
Glossário
Óleo básico: matéria-prima que forma a maior parte de um lubrificante, antes dos aditivos.
CA, CN e CP: percentual dos carbonos da base em anel aromático, em anel naftênico e em cadeia parafínica.
Índice de viscosidade (IV): número que diz quanto a viscosidade cai com o calor; quanto maior, menos o óleo afina.
Ponto de fluidez: menor temperatura em que o óleo ainda escoa.
Ponto de anilina: temperatura em que o óleo se mistura por completo com a anilina; quanto mais baixo, mais solvente o óleo.
Solvência: capacidade do óleo de dissolver aditivos, resinas e polímeros.
Desparafinação: etapa do refino que retira a cera da base parafínica para ela escoar no frio.
Hidrorrefino: tratamento com hidrogênio sob pressão que remove enxofre, nitrogênio e aromáticos da base.
Fale com a Equipe Técnica
A Equipe Técnica Kelpen Oil avalia a aplicação, a viscosidade, a temperatura de trabalho, o aditivo ou polímero a dissolver e a exigência do seu cliente, e confirma o óleo básico adequado. Se você já usa uma base e quer conferir o que recebe, o laboratório de Arujá (SP) faz a análise do óleo que você já usa, como serviço pago. Salve este artigo ou envie para quem compra óleo básico ou formula lubrificante na sua empresa.
