¿Cómo elegir el modificador de viscosidad para su formulación de lubricante?
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En la formulación de lubricantes modernos,Modificador de viscosidades el componente clave que permite que los aceites multigrado funcionen "en todas las estaciones y climas". Entonces, ¿cuáles son los tipos comunes de modificadores de viscosidad en el mercado? ¿Cómo seleccionar el correcto?
En el mercado, existen 4 tipos comunes de modificadores de viscosidad: copolímero de olefina (OCP), polimetacrilato (PMA), copolímero de estireno-dieno hidrogenado (HSD) y poliisobutileno (PIB).
Todos los modificadores de viscosidad anteriores son polímeros de alto peso molecular, pero su rendimiento varía según la estructura molecular.
Copolímero de olefina (OCP)
Copolímero de olefina (OCP)Es actualmente el modificador de viscosidad más utilizado en aceites de motores de combustión interna. Su estructura molecular es relativamente simple y consiste en un copolímero lineal de etileno y propileno.
OCP ofrece tres ventajas clave:
- Fuerte eficiencia espesante
- Buena estabilidad térmica
- Costo moderado.
La gran mayoría de los aceites para motores diésel 10W-40 y 15W-40 del mercado utilizan OCP como modificador de viscosidad.
La principal desventaja del OCP es su capacidad de bombeo a baja-temperatura relativamente deficiente. Al formular grados de baja-viscosidad, como 0W o 5W, se debe utilizar en combinación con un depresor del punto de fluidez.
Polimetacrilato de metilo (PMA)
Modificador de viscosidad PMALa estructura molecular de se caracteriza por el ajuste flexible de sus-grupos éster de cadena lateral-cambiando la longitud de la cadena de carbono de los grupos éster, el rendimiento a baja-temperatura se puede "personalizar".
La mayor ventaja del PMA son sus excelentes propiedades de viscosidad-temperatura; su capacidad espesante a altas temperaturas es mayor que a bajas temperaturas, que es exactamente la característica requerida para los aceites multigrado.
Además, algunos tipos de PMA también se pueden utilizar como depresores del punto de fluidez, ofreciendo un doble efecto.
Sin embargo, la PMA también tiene desventajas importantes: su capacidad espesante es relativamente débil y su efecto espesante no es tan bueno como el de otros tipos en la misma dosis; su estabilidad a la oxidación térmica también es relativamente pobre en comparación con otros espesantes. Por lo tanto, el PMA se utiliza principalmente en aceites para motores de gasolina, aceites para engranajes-de gama alta y aceites hidráulicos-de gama alta, que tienen requisitos estrictos de rendimiento a bajas-temperaturas.
Copolímero de estireno-dieno hidrogenado (HSD)
Copolímero de estireno-dieno hidrogenado (HSD),mejorador de viscosidad HSD en forma de estrella-mantiene una alta capacidad espesante y una excelente estabilidad al corte, lo que lo hace particularmente adecuado para aceites multigrado- de gran-span con una amplia gama de 0W-40 y 5W-50.
Poliisobutileno (PIB)
El poliisobutileno (PIB) exhibe una excelente estabilidad térmica y al cizallamiento, y una buena compatibilidad con diversos aditivos. Sin embargo, el rendimiento del PIB en cuanto a viscosidad-temperatura baja-temperatura es muy pobre. Esto hace que el PIB se utilice principalmente en lubricantes con requisitos de estabilidad al corte pero requisitos de baja viscosidad-temperatura.
¿Cómo elegir el modificador de viscosidad adecuado para su formulación de lubricante?
Los diferentes tipos de lubricantes tienen requisitos de rendimiento drásticamente diferentes para los modificadores de viscosidad. La clave es elegir el tipo correcto para equilibrar rendimiento y costo.
Los aceites para motores de combustión interna representan el mayor segmento de aplicación de modificadores de viscosidad. Para grados convencionales como aceites para motores diésel 10W-40 y 15W-40, OCP ofrece la mejor relación costo-rendimiento. Para grados de viscosidad de amplio rango como 5W-40 y 0W-40, HSD es más ventajoso debido a su excelente estabilidad al corte. Para los aceites para motores de gasolina donde el rendimiento a bajas temperaturas es una prioridad, el PMA es una opción viable.
Los aceites para engranajes operan en condiciones severas de cizallamiento; Los aceites para engranajes exigen una estabilidad al corte extremadamente alta. El OCP de bajo peso molecular se ha convertido en la opción principal para los modificadores de la viscosidad del aceite para engranajes debido a su equilibrada estabilidad al corte y su costo controlable.
El PIB rara vez se utiliza en los aceites para engranajes modernos debido a sus malas propiedades a baja-temperatura.
El PMA de bajo-SSI también es una buena opción para aceites para engranajes que requieren un rendimiento a baja-temperatura, aunque las compensaciones entre costo y eficiencia de espesamiento-deben evaluarse cuidadosamente.
Los aceites hidráulicos funcionan en condiciones relativamente suaves, pero imponen altos requisitos en cuanto a viscosidad-temperatura y compatibilidad de sellos. PMA sigue siendo la primera opción para aceites hidráulicos CNC y fluidos de transmisión automática (ATF), gracias a sus características superiores de viscosidad-temperatura.
Una guía de selección sencilla
Ningún modificador de viscosidad se adapta a todas las aplicaciones. La clave es hacer coincidirlo con la aplicación.
- Aceites de motor sensibles al coste-- OCP
- Cizallamiento-aceites para engranajes severos - OCP de bajo peso molecular
- Requisitos de rendimiento de temperatura alta-alta y baja - PMA
- Aceites multigrado de gran-span (p. ej., 0W-40) - HSD en forma de estrella
- Formulaciones de alto-rendimiento que requieren baja-temperatura y estabilidad al corte -bajo-SSI PMA
