Los aditivos de extrema presión , o aditivos EP , son aditivos para lubricantes que tienen como función 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 utilizan generalmente en aplicaciones como cajas de engranajes , mientras que los aditivos antidesgaste se utilizan con aplicaciones de carga más ligera, como motores hidráulicos y de automóviles .
Los aceites para engranajes de extrema presión funcionan bien en una variedad de temperaturas, velocidades y tamaños de engranajes para ayudar a prevenir daños a 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 los 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 del motor y los cojinetes. [2]
Los aditivos de extrema presión suelen contener compuestos orgánicos de azufre , fósforo o cloro , incluidos compuestos de azufre - fósforo y de azufre-fósforo -boro , que reaccionan químicamente con la superficie del metal en condiciones de alta presión . En tales condiciones, pequeñas irregularidades en las superficies deslizantes provocan destellos localizados de alta temperatura (300-1000 °C), sin un aumento significativo de la temperatura media de la superficie. 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 los reemplazó por compuestos de zinc y fósforo, como el ditiofosfato de zinc . [3]
Algunos de los aditivos EP son:
Los hidrocarburos clorados alifáticos ( parafinas cloradas ) son baratos 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 papel se limita en gran medida a las formulaciones para formar piezas complejas de acero inoxidable . [1]
La actividad de los hidrocarburos halogenados aumenta con la disminución de la estabilidad del enlace carbono-halógeno . A temperaturas de contacto locales que oscilan entre 305-330 °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 falla final del punto de contacto se produce cuando la temperatura de contacto excede 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 para lubricantes son cloroalcanos, ácidos triclorometilfosfínicos, ésteres orgánicos de ácido a-acetoxi-b,b,b-tricloroetilfosfónico, ésteres triclorometílicos de ácido fosfórico , derivados triclorometílicos de azufre, compuestos tricloroacetoxi, ésteres o sales de amina de ácido cloréndico , 1,2,3,4,7,7-hexacloro-5-dimetilbiciclo[2.2.1]-2-hepteno, etc.
Los organofosfatos solubles en aceite , con o sin zinc, tienen 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 a 130-170 °C, mientras que la temperatura de activación del fosfato de tricresilo (TCP) generalmente supera los 200 °C. Sus productos de reacción forman una película lubricante unida químicamente sobre las superficies.
Los polisulfuros sirven como portadores de azufre inactivo y activo .
Los compuestos de molibdeno se descomponen bajo 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 hechas de bronce , latón y otras aleaciones de cobre cuando se encuentran en entornos de alta temperatura.