Aditivo de extrema presión

Los aditivos de extrema presión , o aditivos EP , son aditivos para lubricantes que tienen la función de disminuir el desgaste de las piezas de los engranajes expuestas a presiones muy altas. También se añaden a los fluidos de corte para el mecanizado de metales . ^{[ 1 ]}

Los aditivos de extrema presión se suelen utilizar en aplicaciones como las cajas de cambios , mientras que los aditivos antidesgaste se utilizan en aplicaciones de carga más ligera, como los motores hidráulicos y de automoción .

Los aceites para engranajes de extrema presión funcionan bien en un amplio rango de temperaturas, velocidades y tamaños de engranajes para ayudar a prevenir daños en los engranajes durante el arranque y la parada del motor. A diferencia de los aditivos antidesgaste, los aditivos de extrema presión rara vez se utilizan en aceites de motor . Los compuestos de azufre o cloro que contienen pueden reaccionar con el agua y los subproductos de la combustión, formando ácidos que facilitan la corrosión de las piezas y cojinetes del motor. ^{[ 2 ]}

Los aditivos de extrema presión suelen contener compuestos orgánicos de azufre , fósforo o cloro , incluidos compuestos de azufre - fósforo y azufre-fósforo- boro , que reaccionan químicamente con la superficie metálica en condiciones de alta presión . En estas condiciones, pequeñas irregularidades en las superficies de deslizamiento provocan destellos localizados de alta temperatura (300-1000  °C), sin un aumento significativo de la temperatura superficial promedio. La reacción química entre los aditivos y la superficie se limita a esta zona.

Los primeros aditivos de extrema presión se basaban en sales de plomo de ácidos grasos (" jabones de plomo "), compuestos de "azufre activo" (por ejemplo, tioles y azufre elemental) y compuestos clorados. Durante la década de 1950, se eliminó el uso de jabones de plomo y se sustituyó por compuestos de zinc y fósforo, como el ditiofosfato de zinc . ^{[ 3 ]}

Algunos de los aditivos EP son:

• grasa sulfurada inactiva oscura
• grasa sulfurada activa oscura
• Hidrocarburo de azufre activo oscuro
• Alcanos clorados de cadena corta y media (véase hidrocarburos clorados y parafinas cloradas )
• Ésteres del ácido cloréndico
• Ésteres de polímero
• Polisulfuros
• compuestos de molibdeno

Los hidrocarburos clorados alifáticos ( parafinas cloradas ) son económicos y eficientes; sin embargo, persisten en el medio ambiente y tienen una fuerte tendencia a la bioacumulación . Por lo tanto, se están reemplazando por alternativas. En los fluidos de corte , su función se limita principalmente a las formulaciones para el conformado de piezas complejas de acero inoxidable .

La actividad de los hidrocarburos halogenados aumenta al disminuir la estabilidad del enlace carbono-halógeno . A temperaturas de contacto locales comprendidas entre 305 y 330  °C, el aditivo se descompone térmicamente y los átomos de halógeno reactivos forman una capa superficial de haluros de hierro en la superficie de la pieza. La eventual falla del punto de contacto se produce cuando la temperatura de contacto supera el punto de fusión de la capa de haluro de hierro. En tales condiciones, también se generan pequeñas partículas de carbono . Algunos compuestos utilizados en aditivos lubricantes son cloroalcanos, ácidos triclorometilfosfina, ésteres orgánicos del ácido α-acetoxi-β,β,β-tricloroetilfosfónico, ésteres triclorometílicos del ácido fosfórico , derivados triclorometílicos del azufre, compuestos tricloroacetoxi, ésteres o sales de amina del ácido cloréndico , 1,2,3,4,7,7-hexacloro-5-dimetilbiciclo[2.2.1]-2-hepteno, etc.

Los organofosfatos liposolubles , con o sin zinc, poseen excelentes propiedades antidesgaste y de alta presión, y brindan protección contra la corrosión, especialmente en presencia de hidrocarburos clorados. Los dialquilditiofosfatos de zinc (ZDDP) comienzan a descomponerse entre 130 y 170  °C, mientras que la temperatura de activación del fosfato de tricresilo (TCP) suele superar los 200  °C. Sus productos de reacción forman una película lubricante químicamente adherida a las superficies.

Los polisulfuros sirven como portadores de azufre inactivo y activo . ^{[ 4 ]}

Los compuestos de molibdeno se descomponen a alta presión para formar una capa de disulfuro de molibdeno depositada in situ . Los ditiocarbamatos de molibdeno se utilizan como aditivos para grasas .

Los aditivos de extrema presión que contienen azufre pueden causar problemas de corrosión en engranajes con piezas de bronce , latón y otras aleaciones de cobre cuando se exponen a entornos de alta temperatura.

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