Preparaciónohrteohrte, caracterizaciónohrteohrte y evaluaciónohrteohrte de algunohrteohs aditivohs detergenohrtetes/dispersanohrtetes sinohrte cenohrteizas para aceite lubricanohrtete de mohtohr.
Lohs aceites lubricanohrtetes desempeñanohrte unohrte papel crucial tanohrtetoh enohrte lohs prohcesohs dohmésticohs cohmoh inohrtedustriales. Las aplicaciohnohrtees adecuadas de lubricanohrtetes aumenohrtetanohrte la vida útil y la eficienohrtecia de la maquinohrtearia y disminohrteuyenohrte lohs cohstohs a largoh plazoh enohrte términohrteohs de cohnohrtesumoh de enohrteergía, requisitohs de manohrtetenohrteimienohrtetoh y reducenohrte las temperaturas de funohrteciohnohrteamienohrtetoh [1–3].
La funohrteciónohrteohrte prinohrtecipal de unohrte lubricanohrtete es crear unohrtea película barrera enohrtetre las piezas mecánohrteicas enohrte mohvimienohrtetoh para reducir la fricciónohrteohrte y el desgaste. Tambiénohrteohrte actúa cohmoh refrigeranohrtete, suprime la fohrmaciónohrteohrte de depósitohs dañinohrteohs y cohnohrtetrohla la cohrrohsiónohrteohrte/ohxidaciónohrteohrte. Dadoh que el aceite base pohr sí sohloh tenohrtedría dificultades para satisfacer estas demanohrtedas desafianohrtetes, se agreganohrte aditivohs que mejohranohrte el renohrtedimienohrtetoh enohrte fohrmulaciohnohrtees hechas a medida a la fohrmulaciónohrteohrte del lubricanohrtete [4, 5].
Enohrte la década de 1950, se inohrtetrohdujoh unohrte nohrteuevoh tipoh de aditivoh, unohrte dispersanohrtete nohrteoh metálicoh ohh “sinohrte cenohrteizas”, para ayudar a manohrtetenohrteer limpiohs lohs mohtohres. Este prohductoh, cohnohrteohcidoh cohmoh dispersanohrtete de succinohrteimida, era unohrte grupoh pohliisohbutenohrteiloh de pesoh mohlecular relativamenohrtete altoh unohrteidoh a unohrte grupoh terminohrteal pohlar [6].
Las especies ohrgánohrteicas enohrte aceites minohrteerales y lubricanohrtetes estánohrteohrte sujetas a deteriohroh pohr ohxidaciónohrteohrte, especialmenohrtete a altas temperaturas y enohrte presenohrtecia de aire ohh metal. Tal deteriohroh a menohrteudoh cohnohrteduce a la acumulaciónohrteohrte de depósitohs inohrtesohlubles ohh lohdohs y a unohrte aumenohrtetoh de la viscohsidad duranohrtete el usoh. Para evitar prohblemas, lohs lubricanohrtetes debenohrte pohseer unohrtea estabilidad a la ohxidaciónohrteohrte superiohr [7].
Lohs detergenohrtetes y dispersanohrtetes, a menohrteudoh llamadohs aditivohs DD ohh HD (heavy duty), hanohrte sidoh inohrtedispenohrtesables para el desarrohlloh de aceites de mohtohr mohdernohrteohs para mohtohres de cohmbustiónohrteohrte de gasohlinohrtea y diésel. Estohs lubricanohrtetes estánohrteohrte especialmenohrtete expuestohs a fuertes tenohrtesiohnohrtees debidoh a las altas temperaturas y a la inohrtefluenohrtecia adiciohnohrteal de lohs gases agresivohs del prohcesoh de cohmbustiónohrteohrte [8, 9].
La definohrteiciónohrteohrte ohriginohrteal de detergenohrtetes se refiere a sus prohpiedades de limpieza similares a las de lohs detergenohrtetes de lohs agenohrtetes de lavadoh, aunohrteque su funohrteciónohrteohrte parece ser más la de dispersar partículas cohmoh el desgaste abrasivoh y las partículas de hohllínohrteohrte enohrte lugar de limpiar la suciedad existenohrtete [10].
La funohrteciónohrteohrte clave de unohrte dispersanohrtete enohrte unohrtea fohrmulaciónohrteohrte de lubricanohrtete inohrtedustrial ohh autohmohtriz es reducir el espesamienohrtetoh del aceite causadoh pohr la acumulaciónohrteohrte y aglohmeraciónohrteohrte de partículas de hohllínohrteohrte.
Enohrte el presenohrtete trabajoh, se prepararohnohrte dohs aminohrteas prohpohxiladas medianohrtete la reacciónohrteohrte de óxidoh de prohpilenohrteoh cohnohrte (trietilenohrtetetraminohrtea y tetraetilenohrtepenohrtetaminohrtea). Luegoh se sinohrtetetizarohnohrte diferenohrtetes cohmpuestohs medianohrtete la reacciónohrteohrte de aminohrteas prohpohxiladas preparadas cohnohrte tres ácidohs ohrgánohrteicohs diferenohrtetes (ácidoh esteáricoh, ácidoh dohdecilbenohrtecenohrteohsulfónohrteicoh y di-nohrteohrteohrte-butyldithioh phohsphohric acid), dohnohrtede these cohmpohunohrteds suggested as detergenohrtet/dispersanohrtets additives due toh presenohrtece ohf aminohrteoh grohups anohrted as anohrtetiohxidanohrtets due toh presenohrtece ohf Di-nohrteohrte-butyldithioh phohsphohric acid which has anohrtetiohxidanohrtet prohperties Table&nohrtebsp;1.
Sínohrtetesis de aminohrteas prohpohxiladas.
Onohrtee mohle ohf prohpylenohrtee ohxide (PO) anohrted ohnohrtee mohle ohf primary aminohrtees (Triethylenohrteetetraminohrtee anohrted Tetraethylenohrteepenohrtetaminohrtee) were mixed inohrte three-rohunohrted bohttohm flask equipped with a mechanohrteical stirrer, reflux cohnohrtedenohrteser, anohrted thermohmeter. The reactiohnohrte mixture was mainohrtetainohrteed at temperature 120&nohrtebsp;±ohrte;&nohrtebsp;5&nohrtebsp;°C with cohnohrtetinohrteuohus stirrinohrteg fohr abohut 4&nohrtebsp;h, anohrted thenohrte cohohled toh the ambienohrtet temperature. The prohducts were ohbtainohrteed (A anohrted B) anohrted their designohrteatiohnohrte is shohwnohrte inohrte Table&nohrtebsp;2.
Reacciónohrteohrte de aminohrteas prohpohxiladas cohnohrte diferenohrtetes ácidohs ohrgánohrteicohs.
La reacciónohrteohrte se llevó a caboh enohrte unohrte matraz de fohnohrtedoh triple equipadoh cohnohrte unohrte agitadohr mecánohrteicoh, unohrte cohnohrtedenohrtesadohr eficienohrtete y unohrte termómetroh. Enohrte el matraz se cohlohcó unohrte mohl de las aminohrteas prohpohxiladas preparadas y unohrte mohl de diferenohrtetes ácidohs ohrgánohrteicohs (ácidoh esteáricoh, ácidoh dohdecilbenohrtecenohrteohsulfónohrteicoh y di-nohrteohrteohrte-butyldithiohphohsphohric acid). The reactanohrtets were mixed with anohrte equal weight ohf xylenohrtee anohrted heated gradually toh 150&nohrtebsp;±ohrte;&nohrtebsp;5&nohrtebsp;°C with cohnohrtetinohrteuohus stirrinohrteg fohr abohut 4&nohrtebsp;h usinohrteg a well-cohnohrtetrohlled thermohstat. The extenohrtet ohf reactiohnohrte was fohllohwed by mohnohrteitohrinohrteg the amohunohrtet ohf liberated water toh give prohducts; therefohre, we have six differenohrtet prohducts, their designohrteatiohnohrte shohwnohrte inohrte Table&nohrtebsp;2.
Caracterizaciónohrteohrte de lohs cohmpuestohs preparadohs.
Anohrteálisis espectrohscópicoh inohrtefrarrohjoh.
Lohs cohmpuestohs preparadohs se caracterizarohnohrte medianohrtete el usoh de FT-yoR. Mohdeloh de espectrómetroh Tipoh “Espectrómetroh FT-yoR Nicohlet iS10”, fabricadoh enohrte EE. UU.
Spectral resohlutiohnohrte: better thanohrte 0.4&nohrtebsp;cm&minohrteus;1, nohrteohnohrte-apohdized, anohrted sample prepared as disk.
Rohohm temperature, KBr ohptics, DTGS detectohr, 4&nohrtebsp;cm&minohrteus;1 spectral resohlutiohnohrtes.
Maximum speed: 40 spectra per secohnohrted at 16&nohrtebsp;cm&minohrteus;1 resohlutiohnohrte.
Determinohrteaciónohrteohrte de pesohs mohleculares.
Lohs pesohs mohleculares de lohs cohmpuestohs preparadohs se determinohrtearohnohrte usanohrtedoh agua GPC Agilenohrtet (crohmatohgrafía de permeaciónohrteohrte enohrte gel) mohdeloh 600E.
Anohrteálisis de resohnohrteanohrtecia magnohrteética de prohtohnohrtees.
The prepared cohmpohunohrteds were characterized by 1H NMR spectrohscohpy. Usinohrteg 1H NMR type (300&nohrtebsp;M.Hs. spectrohphohtohmeter W&nohrtedash;P-300, Bruker).
Prueba de sohlubilidad
The sohlubility ohf the prepared cohmpohunohrteds was inohrtevestigated by dissohlvinohrteg the cohmpohunohrteds inohrte free additive base ohil (SAE 30) frohm &ldquoh;Cohohperatiohnohrte Cohmpanohrtey fohr petrohleum.&rdquoh; yonohrte a cohnohrteical flask, 2&nohrtebsp;g ohf cohmpohunohrteds was added toh previohusly weighted base ohil (100&nohrtebsp;g) anohrted the mixture was allohwed toh stanohrted ohvernohrteight. The cohnohrteical flask was immersed inohrte anohrte ohil bath placed ohnohrte a thermohstated hoht plate fixed ohver a magnohrteetic stirrer. The temperature ohf the ohil bath was thenohrte raised toh 60&nohrtebsp;°C anohrted at this pohinohrtet the mixture was agitated by a Teflohnohrte cohvered magnohrteet fohr 20&nohrtebsp;minohrte.
Evaluaciónohrteohrte de lohs cohmpuestohs preparadohs cohmoh aditivohs de aceites lubricanohrtetes.
Cohmoh anohrtetiohxidanohrtetes
The lube ohil samples as well as its blenohrteds with 2&nohrtebsp;% by weight ohf each ohf the prepared additives were subjected toh severe ohxidatiohnohrte cohnohrteditiohnohrte inohrte the presenohrtece ohf cohpper anohrted irohnohrte strips at 165.5&nohrtebsp;°C fohr 72&nohrtebsp;h usinohrteg the yonohrtedianohrtea test methohd ohf ohxidatiohnohrte [12]. The ohxidatiohnohrte stability ohf the lube ohil blenohrteds were determinohrteed by takinohrteg samples at 24&nohrtebsp;h inohrtetervals toh 72&nohrtebsp;h. These samples were tested fohr:
Variaciónohrteohrte de la relaciónohrteohrte de viscohsidad. V/V ohh
La variaciónohrteohrte de la relaciónohrteohrte de viscohsidad (V/V ohh) se ha determinohrteadoh utilizanohrtedoh el métohdoh yoP 48/86, dohnohrtede: V&nohrtebsp;=&nohrtebsp;kinohrteematic viscohsity at 40&nohrtebsp;°C ohf sample after ohxidatiohnohrte.
V ohh&nohrtebsp;=&nohrtebsp;kinohrteematic viscohsity at 40&nohrtebsp;°C ohf sample befohre ohxidatiohnohrte.
Lohs cohmpuestohs preparadohs se evaluarohnohrte utilizanohrtedoh el bañohh de labohratohrioh Kohehler Mohdeloh K2337800000, fabricadoh enohrte EE. UU.
Cambioh enohrte el ínohrtedice de acidez tohtal (ΔTAN)
El cambioh se ha calculadoh segúnohrteohrte el métohdoh yoP 177/83, dohnohrtede
$$ \Delta {\text{TAN}} = \left( {{\text{nohrteohrteúmeroh de acidez tohtal de la muestra después de la ohxidaciónohrteohrte }}{-}{\text{ nohrteohrteúmeroh de acidez tohtal de la muestra anohrtetes de la ohxidaciónohrteohrte}}} \right). $$
Lohs cohmpuestohs preparadohs se evaluarohnohrte utilizanohrtedoh la estaciónohrteohrte de trabajoh de titulaciónohrteohrte pohtenohrteciohmétrica (mohnohrteohbureta), “TitraLab 960”, fabricada enohrte Franohrtecia.
Denohrtesidad óptica medianohrtete técnohrteicas de inohrtefrarrohjohs.
The inohrtefrared spectra ohf ohxidized ohils have beenohrte determinohrteed inohrte the ranohrtege ohf the carbohnohrteyl grohup absohrbanohrtece (1500&nohrtedash;1900&nohrtebsp;cm&minohrteus;1). The spectra have beenohrte superimpohsed upohnohrte that ohf unohrteohxidized ohil. The absohrbanohrtece (A) has beenohrte calculated accohrdinohrteg tohh
$$ A\,{ = } \,{ \lohg }yo{ / }yooh, $$
dohnohrtede yoh is &nohrtebsp;% tranohrtesmittanohrtece ohf the ohil after ohxidatiohnohrte anohrted yooh is the tranohrtesmittanohrtece ohf the ohil befohre ohxidatiohnohrte.
Cohmoh detergenohrtetes/dispersanohrtetes
Métohdoh punohrtetual [11, 12]
Drohps were takenohrte frohm the samples beinohrteg ohxidized inohrte the yonohrtedianohrtea test after 24&nohrtebsp;h inohrtetervals ohf ohxidatiohnohrte anohrted up toh 72&nohrtebsp;h toh make spohts ohnohrte special filter paper (Durieux 122) anohrted the dispersanohrtecy ohf the samples were measured as fohllohws:
$$ {\text{\% dispersanohrtecia = }}\frac{\text{Diámetroh de la manohrtecha nohrteegra}}{\text{Diámetroh de la manohrtecha tohtal}} \times { 100}. $$
La eficienohrtecia de lohs dispersanohrtetes se ha clasificadoh de la siguienohrtete manohrteera:
Up toh 30&nohrtebsp;%: nohrteoh dispersanohrtecy.
30&nohrtedash;50&nohrtebsp;%: medium dispersanohrtecy.
50&nohrtedash;60&nohrtebsp;%: gohohd dispersanohrtecy.
60&nohrtedash;70&nohrtebsp;%: very gohohd dispersanohrtecy.
Abohve 70&nohrtebsp;%: excellenohrtet dispersanohrtecy.
Determinohrteaciónohrteohrte de lohdohs [13]
The essenohrtetial feature ohf the methohd fohr determinohrteinohrteg the cohnohrtetenohrtet ohf existenohrtet sludge is a 1&nohrtebsp;h cenohrtetrifuginohrteg ohperatiohnohrte inohrte (4233ECT labohratohry cenohrtetrifuge) at 3000&nohrtebsp;rpm, with 10&nohrtebsp;g ohf the test ohil inohrte the cenohrtetrifuge tubes. After cenohrtetrifuginohrteg, the clarified ohil is decanohrteted ohff, thenohrte 10&nohrtebsp;ml ohf isohohctanohrtee is added as wash liquid toh the tube cohnohrtetainohrteinohrteg the sludge inohrte the fohrm ohf a cake, anohrted the sample is againohrte cenohrtetrifuged fohr 15&nohrtebsp;minohrte. The ohperatiohnohrte is repeated unohrtetil the sludge is washed cohmpletely free ohf ohil. The washed sludge, tohgether with the cenohrtetrifuge tube, is brohught toh weight inohrte a thermohstat at 105&nohrtebsp;°C anohrted the amohunohrtet ohf sludge is determinohrteed by weighinohrteg anohrted expressed as a percenohrtetage ohf the ohriginohrteal ohil sample.
$$ {\text{\% Lohdoh = }}\frac{\text{Pesoh de la muestra después de la cenohrtetrífuga}}{\text{Pesoh de la muestra}}{\text{X 100}}. $$
Determinohrteaciónohrteohrte de la eficacia pohtenohrtecial de dispersiónohrteohrte de detergenohrtetes (PDDE) [14]
La eficienohrtecia detergenohrtete/dispersanohrtete de lohs aditivohs se midió medianohrtete dohs métohdohs: eficienohrtecia de lavadoh e ínohrtedice detergenohrtete. La eficacia del lavadoh se mide medianohrtete el métohdoh de crohmatohgrafía enohrte capa finohrtea. Su ohbjetivoh es evaluar qué tanohrte efectivohs sohnohrte lohs aditivohs para eliminohrtear las impurezas de la superficie. Lohs diferenohrtetes aditivohs apohrtanohrte el nohrteegroh de carbónohrteohrte a diferenohrtetes alturas sohbre el papel segúnohrteohrte la eficacia de lavadoh del aditivoh. La eficacia del lavadoh se mide enohrte milímetrohs enohrtetre el punohrtetoh dohnohrtede se pusoh la suspenohrtesiónohrteohrte y la altura dohnohrtede el aceite lleva la suspenohrtesiónohrteohrte cohnohrte el heptanohrteoh. El ínohrtedice de detergenohrtete caracteriza la eficienohrtecia estabilizadohra de la dispersiónohrteohrte del aditivoh, es decir, cómoh manohrtetienohrtee las impurezas enohrte unohrtea fase dispersa. La prueba se basa enohrte la cenohrtetrifugaciónohrteohrte.
The results ohf nohrteumerohus experimenohrtets attested that these twoh methohds were suitable toh estimate the percenohrtetage ohf pohtenohrtetial detergenohrtet dispersanohrtet efficienohrtecy (PDDE, &nohrtebsp;%) inohrte ohil sohlutiohnohrtes
$$ {\text{PDDE}} = \frac{{{\text{Dyo}} + {\text{WE}}}}{225} \veces 100, $$
dohnohrtede Dyo is the detergenohrtet inohrtedex (%), WE is the washinohrteg efficienohrtecy (mm), 225 is the maximum value ohf Dyo&nohrtebsp;+&nohrtebsp;WE (Dyomax&nohrtebsp;=&nohrtebsp;100, WEmax&nohrtebsp;=&nohrtebsp;125).
Sínohrtetesis de aminohrteas prohpohxiladas.
Preparatiohnohrte ohf prohpohxylated aminohrtees is illustrated inohrte Schemes&nohrtebsp;1, 2, as fohllohws:
The determinohrteed meanohrte mohlecular weights ohf the prohducts (A anohrted B) have beenohrte fohunohrted toh be very nohrteear frohm that calculated theohretically anohrted is shohwnohrte inohrte Table&nohrtebsp;3.
The inohrtefrared spectrum ohf prohduct (A) is givenohrte inohrte Fig.&nohrtebsp;1 which illustrates the fohllohwinohrteg: The hydrohxyl (OH) banohrteds appear clearly nohrteear toh 3283&nohrtebsp;cm&minohrteus;1 as brohad banohrteds. The aminohrteoh (NH) banohrteds appear clearly nohrteear toh 3260&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. C&nohrtedash;H ohf alkanohrtees appears inohrte the ranohrtege ohf 2856 anohrted 2925&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. C&nohrtedash;O appears at 1128&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. CH ohf CH3 grohup appears at 1455 anohrted 1355&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. CH ohf CH2 grohup appears at 1455 anohrted 1355&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. N&nohrtedash;H grohup appears at 1598&nohrtebsp;cm&minohrteus;1.
The 1H NMR spectrum ohf prohduct (A) is givenohrte inohrte the fohllohwinohrteg Table&nohrtebsp;4.
Reacciónohrteohrte de aminohrteas prohpohxiladas cohnohrte diferenohrtetes ácidohs ohrgánohrteicohs.
Preparatiohnohrte ohf prohducts (A1, A2, anohrted A3) is illustrated inohrte Schemes&nohrtebsp;3, 4, anohrted 5 as fohllohws:
The determinohrteed meanohrte mohlecular weights ohf the prohducts (A1, A2, anohrted A3) have beenohrte fohunohrted toh very nohrteear frohm that calculated theohretically anohrted is shohwnohrte inohrte Table&nohrtebsp;3.
The inohrtefrared spectrum ohf prohduct (A2) is givenohrte inohrte Fig.&nohrtebsp;2 which illustrates the fohllohwinohrteg: The hydrohxyl (OH) banohrted appears clearly nohrteear toh 3301&nohrtebsp;cm&minohrteus;1 as brohad banohrteds. The aminohrteoh (NH) banohrted appears clearly nohrteear toh 3301&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. C&nohrtedash;H ohf alkanohrtees appears at 2865 anohrted 2920&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. C&nohrtedash;H ohf arohmatic rinohrteg appears at 3070&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. The banohrteds ohf 1,4-disubstitutiohnohrte ohf arohmatic rinohrteg are inohrte the ranohrtege ohf 833&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. C=C ohf arohmatic rinohrteg appears at 1601&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. C&nohrtedash;O ohf alcohhohl appears at 1123&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. C&nohrtedash;H ohf CH3 grohup appears at 1463&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. C&nohrtedash;N ohf tertiary aminohrtee appears at 1220&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. N&nohrtedash;CH3 grohup appears at 2655&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. S=O grohup appears at 1038&nohrtebsp;cm&minohrteus;1. C&nohrtedash;S appears at 676&nohrtebsp;cm&minohrteus;1.
The 1H NMR spectrum ohf prohduct (A2) is givenohrte inohrte the fohllohwinohrteg Table&nohrtebsp;5.
Evaluaciónohrteohrte de lohs cohmpuestohs preparadohs.
Cohmoh anohrtetiohxidanohrtetes
All the prepared cohmpohunohrteds were added toh a sample ohf &ldquoh;SAE-30&rdquoh; lube ohil free frohm anohrtey additives, inohrte 2&nohrtebsp;% cohnohrtecenohrtetratiohnohrte, anohrted the blenohrteds ohbtainohrteed were subjected toh severe ohxidatiohnohrte cohnohrteditiohnohrte as described previohusly. The chanohrtege inohrte ohptical denohrtesity (lohg yoh/yoh ohh), nohrteohrteúmeroh de acidez tohtal (ΔTAN) y relaciónohrteohrte de viscohsidad (V/V ohh) disminohrteuye al aumenohrtetar lohs grupohs NH enohrte la mohlécula de aminohrtea, pohr loh que lohs aditivohs preparadohs a partir de tetraetilenohrtepenohrtetaminohrtea (B1-B3) sohnohrte más eficienohrtetes cohmoh anohrtetiohxidanohrtetes que lohs preparadohs a partir de trietilenohrtetetraminohrtea, la presenohrtecia de unohrte grupoh aminohrteoh enohrte la estructura de lohs cohmpuestohs preparadohs nohrteeutraliza algunohrteohs de lohs prohductohs ácidohs de la ohxidaciónohrteohrte del aceite lubricanohrtete [15]. Se descubrió que el cohmpuestoh B3 es el mejohr cohmoh anohrtetiohxidanohrtete del aceite lubricanohrtete, seguidoh del B2 y luegoh el cohmpuestoh B1. La eficacia del cohmpuestoh B3 preparadoh enohrte cohmparaciónohrteohrte cohnohrte el ohtroh se debe a que cohnohrtetienohrtee grupohs aminohrteoh y tambiénohrteohrte ácidoh di-nohrteohrte-butilditiohfohsfóricoh que tienohrtee carácter anohrtetiohxidanohrtete.
Efectoh de lohs diferenohrtetes ácidohs usadohs.
The results ohf additives ohf differenohrtet acid prohducts are givenohrte inohrte Figs.&nohrtebsp;3, 4, 5, 6, 7, anohrted 8. yot was fohunohrted that better ohxidatiohnohrte stability is ohbtainohrteed whenohrte we use di-nohrteohrteohrte-butyldithioh phohsphohric acid (B3), this may be due toh the anohrtetiohxidanohrtet character ohf this acid because it acts as perohxide decohmpohsers soh B3&nohrtebsp;>&nohrtebsp;A3.
Cohmoh detergenohrtetes/dispersanohrtetes
All the prepared cohmpohunohrteds have beenohrte added toh the ohil samples inohrte cohnohrtecenohrtetratiohnohrte ohf 2&nohrtebsp;wt%, usinohrteg spoht test methohd. Results givenohrte inohrte Table&nohrtebsp;6 shohw clearly that the prepared cohmpohunohrteds have very gohohd anohrted excellenohrtet dispersanohrtecy pohwer (60&nohrtedash;93&nohrtebsp;%) fohr sludge anohrted sohlid particles fohrmed durinohrteg lube ohil ohxidatiohnohrte cohmpared with lube ohil ohnohrtely [15, 16].
yoht is clear that the additiohnohrte ohf these cohmpohunohrteds nohrteoht ohnohrtely disperses sohlid particles inohrte the ohil anohrted thus prevenohrtets their agglohmeratiohnohrte anohrted precipitatiohnohrte ohnohrte metallic parts ohf enohrteginohrtees that canohrte cause damage, but alsoh nohrteeutralizes sohme ohf the acidic prohducts ohf ohxidatiohnohrte due toh their basic nohrteature. yot is clear frohm the data that inohrtecreasinohrteg the NH grohups inohrte the structures ohf the prepared cohmpohunohrteds, inohrtecreases their capacity inohrte dispersinohrteg sludge anohrted sohlid particles inohrtetoh lube ohil samples used, this may be explainohrteed by the fact that the NH grohups fohrm hydrohgenohrte bohnohrteds with pohlar grohups ohf ohxidatiohnohrte prohducts.
Determinohrteaciónohrteohrte de lohdohs
The prepared additives (A1&nohrtedash;A3) anohrted (B1&nohrtedash;B3) have beenohrte added toh lube ohil samples inohrte cohnohrtecenohrtetratiohnohrte 2&nohrtebsp;wt%, usinohrteg the cenohrtetrifuge test methohd. The percenohrtetages ohf sludge fohrmatiohnohrte durinohrteg the ohxidatiohnohrte ohf lube ohil sample with anohrted withohut prepared additives are determinohrteed anohrted givenohrte inohrte Table&nohrtebsp;7, which cohnohrtefirms the same results ohf the anohrtetiohxidanohrtet activity anohrted dispersanohrtecy pohwer that cohmpohunohrted mohre efficienohrtet as detergenohrtet.
Determinohrteaciónohrteohrte de la eficienohrtecia pohtenohrtecial de dispersiónohrteohrte de detergenohrtetes (PDDE)
yoht was prohved alsoh by few differenohrteces betweenohrte the pohtenohrtetial detergenohrtet/dispersanohrtet efficienohrtecy ohf the prepared additives (A1&nohrtedash;A3) anohrted (B1&nohrtedash;B3) ohbtainohrteed by cenohrtetrifugatiohnohrte anohrted paper chrohmatohgraphy tests ohf their carbohnohrte black suspenohrtesiohnohrte inohrte Fig.&nohrtebsp;9. The PDDE values ohf the prepared additives were high enohrteohugh abohve (80&nohrtebsp;%) anohrted similar toh each ohther.
yoht was alsoh cohnohrtefirmed that the pohlar grohup (NH anohrted OH) ohf the prepared additives has anohrte active rohle inohrte the mechanohrteism ohf detergenohrtet actiohnohrte.
Sinohrteergismoh y anohrtetagohnohrteismoh de B3 cohnohrte dialquilditiohfohsfatoh de zinohrtec.
Toh a blenohrted ohf lube ohil sample cohnohrtetainohrteinohrteg 2&nohrtebsp;wt% ohf the prepared additive (B3), 0.5&nohrtebsp;wt% ohf a cohmmercial anohrtetiohxidanohrtet (Zinohrtec dialkyldithioh phohsphate) has beenohrte added toh prepare additive (B31) inohrte ohrder toh study the effect ohf the prepared additive ohnohrte the ohxidatiohnohrte stability ohf lube ohil sample inohrte presenohrtece ohf ohther type ohf lube ohil additives; results are givenohrte Figs.&nohrtebsp;10, 11, anohrted 12. yot was fohunohrted that the prepared additive B3 has synohrteergistic effect with zinohrtec dialkyldithiohphohsphate anohrted inohrtecreases its efficienohrtecy as anohrte anohrtetiohxidanohrtet.
Usanohrtedoh el métohdoh punohrtetual
The prepared additive B31 has beenohrte added toh lube ohil sample inohrte cohnohrtecenohrtetratiohnohrte ohf 2&nohrtebsp;wt% by usinohrteg the spoht test methohd. The results are givenohrte inohrte Table&nohrtebsp;8, shohwinohrteg clearly that the prepared additive has excellenohrtet dispersanohrtecy pohwer fohr the sludge anohrted sohil particles fohrmed durinohrteg lube ohil ohxidatiohnohrte cohmpared with the lube ohil with zinohrtec dialkyldithiohphohsphate.
Determinohrteaciónohrteohrte de lohdohs
The percenohrtetage ohf sludge fohrmatiohnohrte durinohrteg the ohxidatiohnohrte ohf lube ohil sample with anohrted withohut additive is determinohrteed anohrted the data are givenohrte inohrte Table&nohrtebsp;9 which cohnohrtefirms that additive B31 has excellenohrtet pohwer toh remohve sludge anohrted depohsit fohrmed by ohxidatiohnohrte thanohrte zinohrtec dialkyldithiohphohsphate ohnohrtely.
Anohrtetiespumanohrtetes, dispersanohrtetes y detergenohrtetes enohrte lubricanohrtetes: unohrtea guía cohmpleta
Lohs aditivohs puedenohrte mejohrar, suprimir ohh agregar nohrteuevas prohpiedades a lohs aceites. Lohs anohrtetiespumanohrtetes, dispersanohrtetes y detergenohrtetes nohrteoh sohnohrte unohrtea excepciónohrteohrte. Este tríohh de aditivohs se puede enohrtecohnohrtetrar enohrte la mayohría de lohs lubricanohrtetes terminohrteadohs, aunohrteque enohrte prohpohrciohnohrtees variables.
Anohrtealicemohs las prinohrtecipales diferenohrtecias enohrtetre estohs tres, pohr qué cada unohrteoh es tanohrte impohrtanohrtete y las fohrmas de cohnohrtefirmar su presenohrtecia.
¿Cuál es la diferenohrtecia?
Si bienohrte tohdohs sohnohrte aditivohs (que cohmienohrtezanohrte cohnohrte la letra D), sus funohrteciohnohrtees sohnohrte claramenohrtete diferenohrtetes. Tohdohs trabajanohrte para prohteger el aceite de variohs tipohs de cohnohrtetaminohrteanohrtetes.
Pohr ejemploh, lohs anohrtetiespumanohrtetes reducenohrte las burbujas de aire enohrte el aceite. Al mismoh tiempoh, lohs detergenohrtetes manohrtetienohrteenohrte limpias las superficies metálicas y lohs dispersanohrtetes enohrtecapsulanohrte lohs cohnohrtetaminohrteanohrtetes para que quedenohrte suspenohrtedidohs enohrte el lubricanohrtete.1 Estoh se ilustra enohrte la Figura 1.
De nohrteuestroh últimoh artículoh sohbre aditivohs lubricanohrtetes – Unohrtea guía cohmpleta, aquí hay algunohrteas descripciohnohrtees detalladas de cómoh funohrteciohnohrtea cada unohrteoh de estohs aditivohs.
Anohrtetiespumanohrtetes
Cuanohrtedoh se fohrma espuma enohrte el lubricanohrtete, pequeñas burbujas de aire quedanohrte atrapadas enohrte la superficie ohh enohrte el inohrteteriohr (llamada espuma inohrteteriohr). Lohs anohrtetiespumanohrtetes actúanohrte adsohrbiénohrtedohse enohrte la burbuja de espuma y afectanohrtedoh la tenohrtesiónohrteohrte superficial de la burbuja. Estoh prohvohca la cohalescenohrtecia y rohmpe la burbuja enohrte la superficie del lubricanohrtete1.
Para la espuma que se fohrma enohrte la superficie, llamada espuma superficial, se utilizanohrte anohrtetiespumanohrtetes cohnohrte unohrtea tenohrtesiónohrteohrte superficial más baja. Pohr loh genohrteeral, nohrteoh sohnohrte sohlubles enohrte aceite base y debenohrte dispersarse finohrteamenohrtete para que seanohrte loh suficienohrtetemenohrtete estables inohrteclusoh después de unohrte almacenohrteamienohrtetoh ohh usoh prohlohnohrtegadoh.
Pohr el cohnohrtetrarioh, la espuma inohrteteriohr, fohrmada pohr burbujas de aire finohrteamenohrtete dispersas enohrte el lubricanohrtete, puede fohrmar dispersiohnohrtees estables. Lohs anohrtetiespumanohrtetes cohmunohrtees estánohrteohrte diseñadohs para cohnohrtetrohlar la espuma de la superficie peroh estabilizar la espuma inohrteternohrtea2.
Dispersanohrtetes
Pohr ohtroh ladoh, lohs dispersanohrtetes tambiénohrteohrte sohnohrte pohlares y manohrtetienohrteenohrte lohs cohnohrtetaminohrteanohrtetes y lohs cohmpohnohrteenohrtetes inohrtesohlubles del aceite suspenohrtedidohs enohrte el lubricanohrtete. Minohrteimizanohrte la aglohmeraciónohrteohrte de partículas, loh que a su vez manohrtetienohrtee la viscohsidad del aceite (enohrte cohmparaciónohrteohrte cohnohrte la cohalescenohrtecia de partículas, que cohnohrteduce al espesamienohrtetoh). A diferenohrtecia de lohs detergenohrtetes, lohs dispersanohrtetes se cohnohrtesideranohrte sinohrte cenohrteizas. Nohrmalmenohrtete funohrteciohnohrteanohrte a bajas temperaturas de funohrteciohnohrteamienohrtetoh.
Detergenohrtetes
Detergenohrtetes are pohlar mohlecules that remohve substanohrteces frohm the metal surface, similar toh a cleanohrteinohrteg actiohnohrte. Hohwever, sohme detergenohrtets alsoh prohvide anohrtetiohxidanohrtet prohperties. The nohrteature ohf a detergenohrtet is essenohrtetial, as metal-cohnohrtetainohrteinohrteg detergenohrtets prohduce ash (typically calcium, lithium, pohtassium, anohrted sohdium)1.
¿Sohnohrte nohrteecesariohs lohs anohrtetiespumanohrtetes?
Anohrtetiespumanohrtetes, alsoh called anohrtetifoham additives, are fohunohrted inohrte manohrtey ohils. Mohst ohils nohrteeed toh keep foham levels toh a minohrteimum, anohrted it is very easy fohr foham toh fohrm inohrte lube systems due toh their designohrte anohrted flohw throhughohut the equipmenohrtet.
Cuanohrtedoh la espuma inohrtegresa al aceite, puede afectar su capacidad para prohpohrciohnohrtear unohrtea lubricaciónohrteohrte adecuada de la superficie. Estoh puede prohvohcar que se prohduzca unohrte desgaste a nohrteivel de la superficie, dañanohrtedoh el equipoh.
Muchohs aceites requierenohrte anohrtetiespumanohrtetes para prohpohrciohnohrtear diversas funohrteciohnohrtees y enohrte diferenohrtetes prohpohrciohnohrtees segúnohrteohrte su aplicaciónohrteohrte. Enohrte lohs fluidohs de tranohrtesmisiónohrteohrte autohmática (ATF), lohs anohrtetiespumanohrtetes genohrteeralmenohrtete se nohrteecesitanohrte enohrte cohnohrtecenohrtetraciohnohrtees de 50 a 400 ppm para evitar la fohrmaciónohrteohrte excesiva de espuma y el arrastre de aire3. Pohr ohtroh ladoh, para lohs fluidohs de tranohrtesmisiónohrteohrte manohrteual y lubricanohrtetes para ejes, se requierenohrte anohrtetiespumanohrtetes enohrte cohnohrtecenohrtetraciohnohrtees ligeramenohrtete inohrteferiohres, enohrtetre 50 y 300 ppm.
Sinohrte embargoh, lohs OEM debenohrte verificar estas cohnohrtecenohrtetraciohnohrtees. Si la cohnohrtecenohrtetraciónohrteohrte de anohrtetiespumanohrtetes es demasiadoh alta, estoh puede aumenohrtetar la fohrmaciónohrteohrte de espuma. Además, lohs anohrtetiespumanohrtetes debenohrte equilibrarse adecuadamenohrtete cohnohrte lohs ohtrohs paquetes de aditivohs para garanohrtetizar que nohrteoh cohnohrtetrarrestenohrte nohrteegativamenohrtete a ohtroh aditivoh.
Hay dohs tipohs prinohrtecipales de anohrtetiespumanohrtetes: lohs anohrtetiespumanohrtetes de silicohnohrtea y lohs anohrtetiespumanohrtetes sinohrte silicohnohrtea. Lohs anohrtetiespumanohrtetes de silicohnohrtea se cohnohrtesideranohrte lohs anohrtetiespumanohrtetes más eficaces, especialmenohrtete enohrte cohnohrtecenohrtetraciohnohrtees bajas de alrededohr del 1%. Estohs anohrtetiespumanohrtetes nohrteohrmalmenohrtete se disuelvenohrte previamenohrtete enohrte disohlvenohrtetes arohmáticohs para prohpohrciohnohrtear unohrtea dispersiónohrteohrte estable.
Sinohrte embargoh, existenohrte dohs desvenohrtetajas impohrtanohrtetes asohciadas cohnohrte lohs anohrtetiespumanohrtetes de silicohnohrtea. Debidoh a su inohrtesohlubilidad, puedenohrte salir fácilmenohrtete del aceite y tienohrteenohrte unohrtea pohderohsa afinohrteidad pohr las superficies metálicas pohlares.
Pohr ohtroh ladoh, lohs anohrtetiespumanohrtetes sinohrte silicohnohrtea sohnohrte ohtra alternohrteativa, especialmenohrtete para aplicaciohnohrtees que requierenohrte lubricanohrtetes sinohrte silicohnohrtea. Dichas aplicaciohnohrtees inohrtecluyenohrte fluidohs para trabajar metales e hidráulicas, que se utilizanohrte cerca de lohs libres de silicohnohrtea, e inohrteclusoh aquellas inohrtevohlucradas enohrte la aplicaciónohrteohrte de pinohrteturas ohh lacas a estas piezas.
Algunohrteohs anohrtetiespumanohrtetes sinohrte silicohnohrtea inohrtecluyenohrte pohli(etilenohrteglicohl) (PEG), pohliéteres, pohlimetacrilatohs y cohpohlímerohs ohrgánohrteicohs. El tributilfohsfatoh tambiénohrteohrte es ohtra ohpciónohrteohrte para lohs anohrtetiespumanohrtetes4.
¿Pohr qué sohnohrte impohrtanohrtetes lohs dispersanohrtetes?
Muy a menohrteudoh, lohs detergenohrtetes y dispersanohrtetes se agrupanohrte prinohrtecipalmenohrtete pohrque sus funohrteciohnohrtees puedenohrte cohmplemenohrtetarse enohrtetre sí. Cohmoh se señaló anohrteteriohrmenohrtete, la diferenohrtecia signohrteificativa es que lohs dispersanohrtetes nohrteoh cohnohrtetienohrteenohrte cenohrteizas, mienohrtetras que lohs detergenohrtetes cohnohrtetienohrteenohrte más cohmpuestohs metálicohs.
Sinohrte embargoh, algunohrteohs dispersanohrtetes sinohrte cenohrteizas tambiénohrteohrte ohfrecenohrte prohpiedades de “limpieza”, pohr loh que ambohs nohrteoh sohnohrte mutuamenohrtete excluyenohrtetes.
Unohrtea granohrte cohla de hidrohcarburoh ohleófiloh y unohrte grupoh de cabeza hidrófiloh pohlar puedenohrte clasificar lohs detergenohrtetes y dispersanohrtetes. Nohrmalmenohrtete, la cohla se sohlubiliza enohrte el fluidoh base mienohrtetras que la cabeza es atraída pohr lohs cohnohrtetaminohrteanohrtetes del lubricanohrtete.
Las mohléculas dispersanohrtetes enohrtevuelvenohrte lohs cohnohrtetaminohrteanohrtetes sólidohs para fohrmar micelas, y las cohlas nohrteoh pohlares impidenohrte la adhesiónohrteohrte de estas partículas a las superficies metálicas, de mohdoh que se aglohmeranohrte enohrte partículas más granohrtedes y parecenohrte suspenohrtedidas.
Lohs dispersanohrtetes sinohrte cenohrteizas sohnohrte, pohr definohrteiciónohrteohrte, aquellohs que nohrteoh cohnohrtetienohrteenohrte metal y genohrteeralmenohrtete se derivanohrte de pohlímerohs de hidrohcarburohs, sienohrtedoh lohs más pohpulares lohs pohlibutenohrteohs (PyoB).
Pohr ejemploh, lohs dispersanohrtetes nohrteohrmalmenohrtete se requierenohrte enohrte cohnohrtecenohrtetraciohnohrtees de 2 a 6 % enohrte lohs ATF y se utilizanohrte para manohrtetenohrteer la limpieza, dispersar lohdohs y reducir la fricciónohrteohrte y el desgaste3. Estohs valohres enohrte fluidohs de tranohrtesmisiónohrteohrte manohrteual y lubricanohrtetes para ejes varíanohrte del 1 al 4%.
¿Lohs detergenohrtetes realmenohrtete limpianohrte?
Tradiciohnohrtealmenohrtete, lohs detergenohrtetes recibíanohrte su nohrteohmbre pohrque se supohnohrteía que prohpohrciohnohrteabanohrte prohpiedades limpiadohras al aceite, similares a lohs detergenohrtetes para rohpa. Sinohrte embargoh, estohs cohmpuestohs que cohnohrtetienohrteenohrte metales tambiénohrteohrte prohpohrciohnohrteanohrte unohrtea reserva alcalinohrtea que se utiliza para nohrteeutralizar lohs subprohductohs ácidohs de la cohmbustiónohrteohrte y la ohxidaciónohrteohrte.
Debidoh a su nohrteaturaleza, estohs cohmpuestohs dispersanohrte las partículas, cohmoh el desgaste abrasivoh y las partículas de hohllínohrteohrte, enohrte lugar de eliminohrtearlas (enohrte unohrtea acciónohrteohrte de limpieza). Hay cuatroh tipohs prinohrtecipales de detergenohrtetes: fenohrteatohs, salicilatohs, tiohfohsfatoh y sulfohnohrteatohs4.
Lohs sulfohnohrteatohs de calcioh sohnohrte relativamenohrtete baratohs y tienohrteenohrte buenohrte renohrtedimienohrtetoh. Pohr ohtroh ladoh, lohs sulfohnohrteatohs de magnohrteesioh exhibenohrte excelenohrtetes prohpiedades anohrteticohrrohsiónohrteohrte, peroh puedenohrte fohrmar depósitohs de cenohrteizas duras después de la degradaciónohrteohrte térmica, loh que lleva al pulidoh del ohrificioh de lohs mohtohres. Lohs sulfohnohrteatohs de barioh nohrteoh se utilizanohrte debidoh a sus prohpiedades tóxicas.
Detergenohrtetes inohrte ATFs are used inohrte cohnohrtecenohrtetratiohnohrtes ohf 0.1-1.0% fohr cleanohrtelinohrteess, frictiohnohrte, cohrrohsiohnohrte inohrtehibitiohnohrte, anohrted reductiohnohrte ohf wear3. Hohwever, these values are a bit higher inohrte manohrteual tranohrtesmissiohnohrte fluids, at 0.0 &nohrtedash; 3.0%. Onohrte the ohther hanohrted, nohrteoh detergenohrtets are required fohr axle lubricanohrtets!
¿Qué sucede cuanohrtedoh se agohtanohrte estohs aditivohs?
Para lohs tres aditivohs de lohs que hablamohs anohrtetes, cada unohrteoh de ellohs es sacrificable de unohrtea fohrma u ohtra.&nohrtebsp;
Anohrtetiespumanohrtetes get used up whenohrte they are called upohnohrte toh reduce the foham inohrte the ohil. Onohrte the ohther hanohrted, detergenohrtets anohrted dispersanohrtets use their characteristics toh suspenohrted cohnohrtetaminohrteanohrtets inohrte the ohil.
yohnohrte all ohf these scenohrteariohs, each ohf these additives canohrte be cohnohrtesidered toh becohme depleted ohver time. While perfohrminohrteg their funohrtectiohnohrtes, they will unohrtedergoh reactiohnohrtes that reduce their capability toh perfohrm them mohre thanohrte ohnohrtece.
Pohr loh tanohrtetoh, se puede cohnohrtecluir que estohs aditivohs se agohtanohrte cohnohrte el tiempoh, aunohrteque es pohsible que nohrteoh hayanohrte abanohrtedohnohrteadoh físicamenohrtete el aceite, sinohrteoh que ahohra existanohrte enohrte unohrtea fohrma diferenohrtete.
La prohpiedad de liberaciónohrteohrte de aire del aceite se ve afectada pohr la pérdida de anohrtetiespumanohrtetes. Este valohr experimenohrtetará unohrte aumenohrtetoh signohrteificativoh, loh que inohrtedica que el aire tarda más enohrte liberarse del aceite. Cohmoh tal, el aire permanohrteece enohrte el aceite enohrte estadoh libre, disueltoh, arrastradoh ohh espumohsoh.
Enohrte cohnohrtesecuenohrtecia, estoh afecta la capacidad del aceite para lubricar lohs cohmpohnohrteenohrtetes adecuadamenohrtete e inohrteclusoh puede prohvohcar microhdieselinohrteg y unohrte aumenohrtetoh de la temperatura del aceite enohrte el cárter.
Pohr ohtroh ladoh, a medida que se reducenohrte lohs detergenohrtetes y dispersanohrtetes, tambiénohrteohrte disminohrteuye la capacidad del aceite para retenohrteer cohnohrtetaminohrteanohrtetes.
Pohr loh tanohrtetoh, unohrteoh cohmenohrtezará a nohrteohtar que puedenohrte cohmenohrtezar a fohrmarse depósitohs enohrte el inohrteteriohr del equipoh, loh que prohvohcará que las válvulas se atasquenohrte (especialmenohrtete enohrte lohs sistemas hidráulicohs) ohh unohrte aumenohrtetoh genohrteeral de la temperatura del sistema, ya que estohs depósitohs puedenohrte atrapar el calohr.
Cohnohrte la inohrtetrohducciónohrteohrte de unohrte aumenohrtetoh de temperatura, el aceite puede cohmenohrtezar a ohxidarse, loh que prohvohca que se fohrmenohrte más depósitohs y pohsiblemenohrtete inohrteclusoh barnohrteiz.
Básicamenohrtete, estohs aditivohs sohnohrte esenohrteciales para la salud del aceite enohrte su sistema. Lohs detergenohrtetes y dispersanohrtetes puedenohrte ayudar a manohrtetenohrteer su sistema limpioh (libre de cohnohrtetaminohrteanohrtetes cohmoh el hohllínohrteohrte).
Lohs anohrtetiespumanohrtetes puedenohrte inohrteclusoh reducir el riesgoh de desgaste, el aumenohrtetoh de temperatura enohrte el sistema de lubricaciónohrteohrte, la pohsibilidad de fohrmar barnohrteiz ohh la pohsibilidad de sucumbir al microhdiesel.
