El aceite base requiere ser mejorada con aditivos, estos son
productos químicos que potencian, añaden o protegen propiedades
concretas del lubricante. Su contenido puede suponer entre el 5 % y el 20 % de un aceite lubricante.
Sin embargo, los aditivos también pueden provocar efectos perjudiciales,
principalmente si su contenido es demasiado elevado, si hay reacciones entre
ellos o si hay reacciones con superficies metálicas, juntas o recubrimientos. Por
lo que su formulación debe realizarse de forma cuidadosa.
Estos aditivos
se pueden clasificar en grupos, una propuesta de clasificación es la siguiente:
1. Aditivos Mejoradores de Rendimiento. Su misión principal es mejorar las propiedades de
la base, permitiendo al lubricante trabajar en condiciones más extremas. Los
principales son:
a. Mejoradores del índice de viscosidad, a base de polímeros de cadena larga y alto peso molecular, como polimetacrilatos
(PMAs), poli-etilen propilenos (OCPs), poli-estirenos-co-butadienos
hidrogenados (HSDs), poli-isopropenos hidrogenados (SIPs), poli-estirenos-co-maleico-anhidrido esterificados (SPE) o combinación de los
anteriores; que
provocan una mayor viscosidad relativa a altas temperaturas que a bajas, con lo
que reducen la variación de la viscosidad con la temperatura.
b. Depresores del punto de congelación, formulados con polímeros
alquilaromáticos y polimetacrilatos, que ralentizan la formación de ceras que
reducen la fluidez a bajas temperaturas, reduciendo el punto de fluidez entre
11º y 17º C.
c. Protectores
de juntas, recubren y protegen los elastómeros
aumentando la estanqueidad del sistema al provocar que esas se hinchen
ligeramente, un exceso de aditivación puede ser perjudicial ya que las debilita
y agrieta.
d. Mejoradores
de adherencia, se utilizan para mejorar la adherencia
del lubricante y ayudan a prevenir o controlar salpicaduras, goteos y fugas del
lubricante. Están compuestos por largas cadenas de polímeros, similares a los
utilizados como mejorador del índice de viscosidad.
e. Emulsificadores y demulsificadores,
según se necesiten, ayudan a emulsionar el agua para evitar separación de fases
o separan el agua al disminuir la tensión superficial. Los agentes
emulsificadores suelen estar formulados con jabones metálicos, aceites de
origen vegetal o animal y compuestos que modifican la polaridad.
2. Aditivos de Protección del Lubricante. Su misión
principal es proteger la base, aumentando su vida útil.
a. Antioxidantes, la oxidación se produce en presencia de
oxígeno y altas temperaturas, y da como resultado el aumento de la viscosidad
del aceite y la presencia de ácidos orgánicos, lo que provoca la formación de
lacas y barnices en las superficies metálicas a más altas temperaturas.
Para
retrasar la oxidación se utilizan aditivos a base de Ditiofosfato de Zinc
(ZDTPs), compuestos fenólicos, alquilatos de difenilaminas, compuestos
orgánicos de molibdeno y ditiocarbamatos, incluso tienen capacidad antioxidante
los compuestos de azufre y nitrógeno que se pueden encontrar en el aceite base;
que reaccionan con los radicales libres y los peróxidos para hacerlos inertes, de
esta forma alargan la vida útil del aceite al reducir el envejecimiento.
b. Desactivadores
metálicos,
forman una película inerte sobre las superficies metálicas previniendo la
oxidación catalítica producida por el contacto del aceite con el metal a altas
temperaturas, especialmente hierro y cobre. Se formulan a base de ácidos
salicílicos, fosfóricos, acéticos, cítricos, glucónicos y lecitinas.
c. Antiespumantes, la resistencia a la
espuma dependen del tipo de base del lubricante y de su viscosidad, se utilizan
aditivos a base de polímeros de sílice de cadena larga y polímeros orgánicos que
anulan la formación de burbujas de aire dentro del lubricante evitando la formación
de espuma.
d. Dispersantes, su misión principal es
mantener el lubricante limpio de depósitos y se utilizan en combinación con los
aditivos Detergentes. Los aditivos dispersantes operan a bajas
temperaturas recubriendo las partículas y evitando su crecimiento; de esta
manera mantienen limpio el equipo. Están diseñados para
mantener las partículas de suciedad, formadas por carbonillas y metales de
desgaste, separadas lo que reduce los efectos negativos que pueden causar estos
contaminantes en la viscosidad, desgaste y obturación de filtros.
Existen dos tipos, los denominados dispersantes
suaves formulados a base de polímeros de éster de metacrilato de bajo peso
molecular, alcoholes de cadena larga y compuestos de vinilos polares; y los
denominados dispersantes sobre dimensionados (over-based) formulados con
alquilos, en exceso, combinados con calcio, bario, sales de cinc, fenoles o
ácidos salicílicos.
3. Aditivos de Protección de Superficies. Su misión es proteger
de forma activa las superficies de los equipos, aumentando la vida útil de los
componentes.
a. Antidesgaste
(AW), su
función principal es reducir la fricción y el desgaste en condiciones de
lubricación límite, formulados a base de compuestos orgánico oxigenados,
compuestos sulfurados y sulfuro-nitrogenados, ésteres organico-fosfatados,
compuestos azufre-molibdeno, tricresilfosfatos (TCP) y ditiofosfatos de zinc (ZDDP); forman una película protectora en las piezas
móviles que reduce la fricción, la temperatura y el contacto metal-metal a bajas
velocidades y cargas elevadas.
b. Extrema
presión (EP),
su función es también reducir la fricción y el desgaste en condiciones de
lubricación límite, principalmente bajo cargas y temperaturas elevadas, están
formulados a base de dibencildisulfuros, triclorocetanos y parafinas cloradas,
ceras y aceites minerales parafínicos clorados y bisulfuros de molibdeno.
c. Inhibidores
de la herrumbre y de la corrosión, la corrosión puede estar provocada por
ácidos orgánicos producidos por la degradación del lubricante o por
contaminantes externos, se utilizan aditivos muy alcalinos que reaccionan y
neutralizan los ácidos. Están formulados con fosfitos
orgánicos, olefinas sulfuradas, benzotriazolos, dietilditiocarbamatos y
ditiofosfatos de zinc (ZDDP).
Los aditivos
anti-herrumbre tienen una fuerte atracción polar con las superficies metálicas,
que forma una película protectora que repele la humedad. Están formulados a
base de sulfonatos metálicos, succinatos y otros ácidos orgánicos polares.
d. Detergentes, su misión principal es
mantener el lubricante limpio de depósitos, en combinación con los aditivos Dispersantes. Están formados
por una porción soluble, denominada substrato, y una porción que reacciona con
la superficie metálica. El substrato está formulada a base de ácidos
sulfonicos, alquilfenoles sulfitos-formaldeidos y ácidos carboxílicos y
salicílicos. La porción que reacciona con las superficies metálicas está
formulada, principalmente, a base de calcio, magnesio y sodio, otras
formulaciones incluyen bario, litio, potasio, aluminio, zinc,
plomo y estroncio.
Forman una película no adhesiva sobre las superficies
metálicas a alta temperatura que mantienen las partículas en suspensión.
4. Otros Aditivos. Se pueden incluir otros aditivos con funciones accesorias, como pueden ser los Colorantes que se utilizan en muy
pequeñas cantidades para corregir o modificar totalmente el color del
lubricante, bien por motivos de identificación del producto, imagen de marca o
por requerimientos de normativa. No tienen ninguna influencia en el
rendimiento.
