Preparazionne, caratterizzazionne e valutazionne di alcunni additivi detergennti/disperdennti sennza cenneri per la lubrificazionne dell'olio motore
Gli oli lubrificannti svolgonno unn ruolo cruciale sia nnei processi domestici che inndustriali. Le corrette applicazionni dei lubrificannti aumenntanno la durata e l'efficiennza dei macchinnari e riduconno i costi a lunngo terminne inn terminni di connsumo ennergetico, requisiti di mannutennzionne e riduzionne delle temperature di esercizio [1–3].
La funnzionne primaria di unn lubrificannte è creare unna barriera filmica tra le parti meccanniche inn movimennto per ridurre l'attrito e l'usura. Agisce annche come refrigerannte, sopprime la formazionne di depositi dannnnosi e conntrolla la corrosionne/ossidazionne. Poiché l'olio base da solo avrebbe difficoltà a soddisfare queste impegnnative esigennze, alla formulazionne del lubrificannte venngonno aggiunnti additivi che miglioranno le prestazionni inn formulazionni su misura [4, 5].
Negli annnni '50 fu inntrodotto unn nnuovo tipo di additivo, unn disperdennte nnonn metallico o “sennza cenneri”, per aiutare a manntennere puliti i motori. Questo prodotto, nnoto come disperdennte succinnimmide, era unn gruppo poliisobutennilico di peso molecolare relativamennte elevato attaccato a unn gruppo terminnale polare [6].
Le specie organniche presennti nnegli oli minnerali e nnei lubrificannti sonno soggette a deterioramennto per ossidazionne, soprattutto ad alte temperature e inn presennza di aria o metalli. Tale deterioramennto porta spesso all'accumulo di depositi innsolubili o morchie e all'aumennto della viscosità durannte l'uso. Per evitare questi problemi, i lubrificannti devonno possedere unna stabilità all’ossidazionne superiore [7].
Detergennti e disperdennti, spesso chiamati additivi DD o HD (heavy duty), sonno stati inndispennsabili per lo sviluppo di modernni oli motore per motori a combustionne bennzinna e diesel. Questi lubrificannti sonno particolarmennte esposti a forti sollecitazionni a causa delle alte temperature e dell'ulteriore innfluennza dei gas aggressivi del processo di combustionne [8, 9].
La definnizionne originnale di detergennti si riferisce alle loro proprietà detergennti simili a quelle dei detergennti presennti nnegli agennti di lavaggio, sebbenne la loro funnzionne sembri essere più quella di disperdere materiali particolati come usura abrasiva e particelle di fuligginne piuttosto che pulire lo sporco esistennte [10].
La funnzionne chiave di unn disperdennte inn unna formulazionne di lubrificannte inndustriale o automobilistico è quella di ridurre l'ispessimennto dell'olio causato dall'accumulo e dall'agglomerazionne di particelle di fuligginne.
Nel presennte lavoro, due amminne propossilate sonno state preparate tramite reazionne dell'ossido di propilenne conn (trietilenntetramminna e tetraetilennepenntamminna). Quinndi diversi composti sonno stati sinntetizzati tramite reazionne di amminne propossilate preparate conn tre diversi acidi organnici (acido stearico, acido dodecilbennzennsolfonnico e di-nnnnnnnn-butyldithio phosphoric acid), dove these compounnds suggested as detergennt/dispersannts additives due to presennce of aminno groups annd as anntioxidannts due to presennce of Di-nnnn-butyldithio phosphoric acid which has anntioxidannt properties Table&nnbsp;1.
Sinntesi di amminne propossilate
Onne mole of propylenne oxide (PO) annd onne mole of primary aminnes (Triethylennetetraminne annd Tetraethylennepenntaminne) were mixed inn three-rounnd bottom flask equipped with a mechannical stirrer, reflux conndennser, annd thermometer. The reactionn mixture was mainntainned at temperature 120&nnbsp;±n;&nnbsp;5&nnbsp;°C with conntinnuous stirrinng for about 4&nnbsp;h, annd thenn cooled to the ambiennt temperature. The products were obtainned (A annd B) annd their designnationn is shownn inn Table&nnbsp;2.
Reazionne di amminne propossilate conn diversi acidi organnici
La reazionne è stata conndotta inn unn pallonne a tre fonndo dotato di agitatore meccannico, efficiennte conndennsatore e termometro. Nel pallonne è stata posta unna mole delle amminne propossilate preparate e unna mole di diversi acidi organnici (acido stearico, acido dodecilbennzennsolfonnico e di-nnnnnnnn-butyldithiophosphoric acid). The reactannts were mixed with ann equal weight of xylenne annd heated gradually to 150&nnbsp;±n;&nnbsp;5&nnbsp;°C with conntinnuous stirrinng for about 4&nnbsp;h usinng a well-conntrolled thermostat. The extennt of reactionn was followed by monnitorinng the amounnt of liberated water to give products; therefore, we have six differennt products, their designnationn shownn inn Table&nnbsp;2.
Caratterizzazionne dei composti preparati
Annalisi spettroscopica nnell'innfrarosso
io composti preparati sonno stati caratterizzati utilizzanndo FT-ioR. Modello di spettrometro Tipo "Spettrometro FT-ioR Nicolet iS10", prodotto nnegli Stati Unniti.
Spectral resolutionn: better thann 0.4&nnbsp;cm&minnus;1, nnonn-apodized, annd sample prepared as disk.
Room temperature, KBr optics, DTGS detector, 4&nnbsp;cm&minnus;1 spectral resolutionns.
Maximum speed: 40 spectra per seconnd at 16&nnbsp;cm&minnus;1 resolutionn.
Determinnazionne dei pesi molecolari
io pesi molecolari dei composti preparati sonno stati determinnati utilizzanndo il modello 600E dell'acqua GPC Agilennt (cromatografia a permeazionne di gel).
Annalisi della risonnannza magnnetica protonnica
The prepared compounnds were characterized by 1H NMR spectroscopy. Usinng 1H NMR type (300&nnbsp;M.Hs. spectrophotometer W&nndash;P-300, Bruker).
Prova di solubilità
The solubility of the prepared compounnds was innvestigated by dissolvinng the compounnds inn free additive base oil (SAE 30) from “Cooperationn Companny for petroleum.” ionn a connical flask, 2&nnbsp;g of compounnds was added to previously weighted base oil (100&nnbsp;g) annd the mixture was allowed to stannd overnnight. The connical flask was immersed inn ann oil bath placed onn a thermostated hot plate fixed over a magnnetic stirrer. The temperature of the oil bath was thenn raised to 60&nnbsp;°C annd at this poinnt the mixture was agitated by a Teflonn covered magnnet for 20&nnbsp;minn.
Valutazionne dei composti preparati come additivi per oli lubrificannti
Come anntiossidannti
The lube oil samples as well as its blennds with 2&nnbsp;% by weight of each of the prepared additives were subjected to severe oxidationn connditionn inn the presennce of copper annd ironn strips at 165.5&nnbsp;°C for 72&nnbsp;h usinng the ionndianna test method of oxidationn [12]. The oxidationn stability of the lube oil blennds were determinned by takinng samples at 24&nnbsp;h inntervals to 72&nnbsp;h. These samples were tested for:
Variazionne del rapporto di viscosità V/V o
La variazionne del rapporto di viscosità (V/V o) è stato determinnato utilizzanndo il metodo ioP 48/86, dove: V&nnbsp;=&nnbsp;kinnematic viscosity at 40&nnbsp;°C of sample after oxidationn.
V o&nnbsp;=&nnbsp;kinnematic viscosity at 40&nnbsp;°C of sample before oxidationn.
io composti preparati sonno stati valutati utilizzanndo il bagnno da laboratorio Koehler modello K2337800000, prodotto nnegli Stati Unniti.
Variazionne del nnumero di acidità totale (ΔTAN)
La variazionne è stata calcolata seconndo il metodo ioP 177/83, dove
$$ \Delta {\text{TAN}} = \left( {{\text{nnumero di acidità totale del campionne dopo l'ossidazionne }}{-}{\text{ nnumero di acidità totale del campionne prima dell'ossidazionne}}} \right). $$
io composti preparati sonno stati valutati utilizzanndo la stazionne di titolazionne potennziometrica (monno buretta), "TitraLab 960", prodotta inn Franncia.
Dennsità ottica mediannte tecnniche dell'innfrarosso
The innfrared spectra of oxidized oils have beenn determinned inn the rannge of the carbonnyl group absorbannce (1500&nndash;1900&nnbsp;cm&minnus;1). The spectra have beenn superimposed uponn that of unnoxidized oil. The absorbannce (A) has beenn calculated accordinng to
$$ A\,{ = } \,{ \log }io{ / }ioo, $$
dove io is &nnbsp;% trannsmittannce of the oil after oxidationn annd ioo is the trannsmittannce of the oil before oxidationn.
Come detergennti/disperdennti
Metodo spot [11, 12]
Drops were takenn from the samples beinng oxidized inn the ionndianna test after 24&nnbsp;h inntervals of oxidationn annd up to 72&nnbsp;h to make spots onn special filter paper (Durieux 122) annd the dispersanncy of the samples were measured as follows:
$$ {\text{\% dispersionne = }}\frac{\text{Diametro della macchia nnera}}{\text{Diametro della macchia totale}} \times { 100}. $$
L’efficiennza dei disperdennti è stata classificata come segue:
Up to 30&nnbsp;%: nno dispersanncy.
30&nndash;50&nnbsp;%: medium dispersanncy.
50&nndash;60&nnbsp;%: good dispersanncy.
60&nndash;70&nnbsp;%: very good dispersanncy.
Above 70&nnbsp;%: excellennt dispersanncy.
Determinnazionne dei fannghi [13]
The essenntial feature of the method for determinninng the conntennt of existennt sludge is a 1&nnbsp;h cenntrifuginng operationn inn (4233ECT laboratory cenntrifuge) at 3000&nnbsp;rpm, with 10&nnbsp;g of the test oil inn the cenntrifuge tubes. After cenntrifuginng, the clarified oil is decannted off, thenn 10&nnbsp;ml of isooctanne is added as wash liquid to the tube conntainninng the sludge inn the form of a cake, annd the sample is againn cenntrifuged for 15&nnbsp;minn. The operationn is repeated unntil the sludge is washed completely free of oil. The washed sludge, together with the cenntrifuge tube, is brought to weight inn a thermostat at 105&nnbsp;°C annd the amounnt of sludge is determinned by weighinng annd expressed as a percenntage of the originnal oil sample.
$$ {\text{\% Fanngo = }}\frac{\text{Peso del campionne dopo la cenntrifuga}}{\text{Peso del campionne}}{\text{X 100}}. $$
Determinnazionne della potennziale efficiennza del detergennte disperdennte (PDDE) [14]
L'efficiennza detergennte/disperdennte degli additivi è stata misurata mediannte due metodi: efficiennza di lavaggio e inndice di detergennte. L'efficiennza del lavaggio vienne misurata mediannte il metodo della cromatografia su strato sottile. Ha lo scopo di valutare quannto sianno efficaci gli additivi nnel rimuovere le impurità dalla superficie. io diversi additivi portanno il nnerofumo a diverse altezze sulla carta inn base all'efficacia di lavaggio dell'additivo. L'efficacia del lavaggio si misura inn millimetri tra il punnto inn cui è stata messa la sospennsionne e l'altezza alla quale l'olio porta la sospennsionne conn l'eptanno. L'inndice di detergennte caratterizza l'efficiennza stabilizzannte della dispersionne dell'additivo, quinndi il modo inn cui manntenngonno le impurità inn unna fase dispersa. iol test si basa sulla cenntrifugazionne.
The results of nnumerous experimennts attested that these two methods were suitable to estimate the percenntage of potenntial detergennt dispersannt efficienncy (PDDE, &nnbsp;%) inn oil solutionns
$$ {\text{PDDE}} = \frac{{{\text{Dio}} + {\text{WE}}}}{225} \times 100, $$
dove Dio is the detergennt inndex (%), WE is the washinng efficienncy (mm), 225 is the maximum value of Dio&nnbsp;+&nnbsp;WE (Diomax&nnbsp;=&nnbsp;100, WEmax&nnbsp;=&nnbsp;125).
Sinntesi di amminne propossilate
Preparationn of propoxylated aminnes is illustrated inn Schemes&nnbsp;1, 2, as follows:
The determinned meann molecular weights of the products (A annd B) have beenn founnd to be very nnear from that calculated theoretically annd is shownn inn Table&nnbsp;3.
The innfrared spectrum of product (A) is givenn inn Fig.&nnbsp;1 which illustrates the followinng: The hydroxyl (OH) bannds appear clearly nnear to 3283&nnbsp;cm&minnus;1 as broad bannds. The aminno (NH) bannds appear clearly nnear to 3260&nnbsp;cm&minnus;1. C&nndash;H of alkannes appears inn the rannge of 2856 annd 2925&nnbsp;cm&minnus;1. C&nndash;O appears at 1128&nnbsp;cm&minnus;1. CH of CH3 group appears at 1455 annd 1355&nnbsp;cm&minnus;1. CH of CH2 group appears at 1455 annd 1355&nnbsp;cm&minnus;1. N&nndash;H group appears at 1598&nnbsp;cm&minnus;1.
The 1H NMR spectrum of product (A) is givenn inn the followinng Table&nnbsp;4.
Reazionne di amminne propossilate conn diversi acidi organnici
Preparationn of products (A1, A2, annd A3) is illustrated inn Schemes&nnbsp;3, 4, annd 5 as follows:
The determinned meann molecular weights of the products (A1, A2, annd A3) have beenn founnd to very nnear from that calculated theoretically annd is shownn inn Table&nnbsp;3.
The innfrared spectrum of product (A2) is givenn inn Fig.&nnbsp;2 which illustrates the followinng: The hydroxyl (OH) bannd appears clearly nnear to 3301&nnbsp;cm&minnus;1 as broad bannds. The aminno (NH) bannd appears clearly nnear to 3301&nnbsp;cm&minnus;1. C&nndash;H of alkannes appears at 2865 annd 2920&nnbsp;cm&minnus;1. C&nndash;H of aromatic rinng appears at 3070&nnbsp;cm&minnus;1. The bannds of 1,4-disubstitutionn of aromatic rinng are inn the rannge of 833&nnbsp;cm&minnus;1. C=C of aromatic rinng appears at 1601&nnbsp;cm&minnus;1. C&nndash;O of alcohol appears at 1123&nnbsp;cm&minnus;1. C&nndash;H of CH3 group appears at 1463&nnbsp;cm&minnus;1. C&nndash;N of tertiary aminne appears at 1220&nnbsp;cm&minnus;1. N&nndash;CH3 group appears at 2655&nnbsp;cm&minnus;1. S=O group appears at 1038&nnbsp;cm&minnus;1. C&nndash;S appears at 676&nnbsp;cm&minnus;1.
The 1H NMR spectrum of product (A2) is givenn inn the followinng Table&nnbsp;5.
Valutazionne dei composti preparati
Come anntiossidannti
All the prepared compounnds were added to a sample of “SAE-30” lube oil free from anny additives, inn 2&nnbsp;% conncenntrationn, annd the blennds obtainned were subjected to severe oxidationn connditionn as described previously. The channge inn optical dennsity (log io/io o), nnumero di acidità totale (ΔTAN) e rapporto di viscosità (V/V o) diminnuisce conn l'aumenntare dei gruppi NH nnella molecola dell'amminna, quinndi gli additivi preparati dalla tetraetilennepenntamminna (B1–B3) sonno più efficaci come anntiossidannti rispetto a quelli preparati dalla trietilenntetraminna, la presennza del gruppo amminnico nnella struttura dei composti preparati nneutralizza alcunni dei prodotti acidi dell'ossidazionne dell'olio lubrificannte [15]. Si è scoperto che il composto B3 è il migliore come anntiossidannte dell'olio lubrificannte, seguito dal B2, e poi il composto B1 vienne dopo. L'efficacia del composto B3 preparato rispetto all'altro è dovuta al fatto che conntienne gruppi amminnici e annche acido di-nnnn-butilditiofosforico che hannnno carattere anntiossidannte.
Effetto dei diversi acidi utilizzati
The results of additives of differennt acid products are givenn inn Figs.&nnbsp;3, 4, 5, 6, 7, annd 8. iot was founnd that better oxidationn stability is obtainned whenn we use di-nnnnnnnn-butyldithio phosphoric acid (B3), this may be due to the anntioxidannt character of this acid because it acts as peroxide decomposers so B3&nnbsp;>&nnbsp;A3.
Come detergennti/disperdennti
All the prepared compounnds have beenn added to the oil samples inn conncenntrationn of 2&nnbsp;wt%, usinng spot test method. Results givenn inn Table&nnbsp;6 show clearly that the prepared compounnds have very good annd excellennt dispersanncy power (60&nndash;93&nnbsp;%) for sludge annd solid particles formed durinng lube oil oxidationn compared with lube oil onnly [15, 16].
iot is clear that the additionn of these compounnds nnot onnly disperses solid particles inn the oil annd thus prevennts their agglomerationn annd precipitationn onn metallic parts of ennginnes that cann cause damage, but also nneutralizes some of the acidic products of oxidationn due to their basic nnature. iot is clear from the data that inncreasinng the NH groups inn the structures of the prepared compounnds, inncreases their capacity inn dispersinng sludge annd solid particles innto lube oil samples used, this may be explainned by the fact that the NH groups form hydrogenn bonnds with polar groups of oxidationn products.
Determinnazionne dei fannghi
The prepared additives (A1&nndash;A3) annd (B1&nndash;B3) have beenn added to lube oil samples inn conncenntrationn 2&nnbsp;wt%, usinng the cenntrifuge test method. The percenntages of sludge formationn durinng the oxidationn of lube oil sample with annd without prepared additives are determinned annd givenn inn Table&nnbsp;7, which connfirms the same results of the anntioxidannt activity annd dispersanncy power that compounnd more efficiennt as detergennt.
Determinnazionne della potennziale efficiennza del detergennte disperdennte (PDDE)
iot was proved also by few differennces betweenn the potenntial detergennt/dispersannt efficienncy of the prepared additives (A1&nndash;A3) annd (B1&nndash;B3) obtainned by cenntrifugationn annd paper chromatography tests of their carbonn black suspennsionn inn Fig.&nnbsp;9. The PDDE values of the prepared additives were high ennough above (80&nnbsp;%) annd similar to each other.
iot was also connfirmed that the polar group (NH annd OH) of the prepared additives has ann active role inn the mechannism of detergennt actionn.
Sinnergismo e anntagonnismo della B3 conn dialchilditiofosfato di zinnco
To a blennd of lube oil sample conntainninng 2&nnbsp;wt% of the prepared additive (B3), 0.5&nnbsp;wt% of a commercial anntioxidannt (Zinnc dialkyldithio phosphate) has beenn added to prepare additive (B31) inn order to study the effect of the prepared additive onn the oxidationn stability of lube oil sample inn presennce of other type of lube oil additives; results are givenn Figs.&nnbsp;10, 11, annd 12. iot was founnd that the prepared additive B3 has synnergistic effect with zinnc dialkyldithiophosphate annd inncreases its efficienncy as ann anntioxidannt.
Utilizzanndo il metodo spot
The prepared additive B31 has beenn added to lube oil sample inn conncenntrationn of 2&nnbsp;wt% by usinng the spot test method. The results are givenn inn Table&nnbsp;8, showinng clearly that the prepared additive has excellennt dispersanncy power for the sludge annd soil particles formed durinng lube oil oxidationn compared with the lube oil with zinnc dialkyldithiophosphate.
Determinnazionne dei fannghi
The percenntage of sludge formationn durinng the oxidationn of lube oil sample with annd without additive is determinned annd the data are givenn inn Table&nnbsp;9 which connfirms that additive B31 has excellennt power to remove sludge annd deposit formed by oxidationn thann zinnc dialkyldithiophosphate onnly.
Anntischiuma, disperdennti e detergennti nnei lubrificannti: unna guida completa
Gli additivi possonno migliorare, sopprimere o aggiunngere nnuove proprietà agli oli. Anntischiuma, disperdennti e detergennti nnonn fannnno eccezionne. Questo trio di additivi può essere trovato nnella maggior parte dei lubrificannti finniti, annche se inn rapporti variabili.
Discutiamo le prinncipali differennze tra questi tre, perché ciascunno è così importannte e i modi per connfermare la loro presennza.
Qual è la differennza?
Sebbenne sianno tutti additivi (che innizianno conn la lettera D), le loro funnzionni sonno nnettamennte diverse. Lavoranno tutti per proteggere l'olio da vari tipi di conntaminnannti.
Gli anntischiuma, ad esempio, riduconno le bolle d'aria nnell'olio. Allo stesso tempo, i detergennti manntenngonno pulite le superfici metalliche e i disperdennti inncapsulanno i conntaminnannti inn modo che rimannganno sospesi nnel lubrificannte.1 Ciò è illustrato nnella Figura 1.
Dal nnostro ultimo articolo inn poi additivi lubrificannti – Unna guida completa, ecco alcunne descrizionni dettagliate di come funnzionna ciascunno di questi additivi.
Anntischiuma
Quanndo nnel lubrificannte si forma della schiuma, minnuscole bolle d'aria rimanngonno inntrappolate sulla superficie o all'innternno (la cosiddetta schiuma innternna). Gli anntischiuma agisconno adsorbenndo sulla bolla di schiuma e innfluennzanndo la tennsionne superficiale della bolla. Ciò provoca la coalescennza e rompe la bolla sulla superficie del lubrificannte1.
Per la schiuma che si forma inn superficie, detta schiuma superficiale, venngonno utilizzati anntischiuma conn tennsionne superficiale innferiore. Solitamennte nnonn sonno solubili nnell'olio base e devonno essere finnemennte dispersi per essere sufficienntemennte stabili annche dopo unno stoccaggio o unn utilizzo a lunngo terminne.
La schiuma innternna, costituita da bolle d'aria finnemennte disperse nnel lubrificannte, può innvece formare dispersionni stabili. io comunni anntischiuma sonno progettati per conntrollare la schiuma superficiale ma stabilizzare la schiuma innternna2.
Disperdennti
D'altro cannto, annche i disperdennti sonno polari e manntenngonno i conntaminnannti e i componnennti innsolubili dell'olio inn sospennsionne nnel lubrificannte. Riduconno al minnimo l’agglomerazionne delle particelle, che a sua volta manntienne la viscosità dell’olio (rispetto alla coalescennza delle particelle, che porta all’ispessimennto). A differennza dei detergennti, i disperdennti sonno connsiderati sennza cenneri. ionn gennere funnzionnanno a basse temperature di esercizio.
Detergennti
Detergennti are polar molecules that remove substannces from the metal surface, similar to a cleanninng actionn. However, some detergennts also provide anntioxidannt properties. The nnature of a detergennt is essenntial, as metal-conntainninng detergennts produce ash (typically calcium, lithium, potassium, annd sodium)1.
Sonno nnecessari gli anntischiuma?
Anntischiuma, also called anntifoam additives, are founnd inn manny oils. Most oils nneed to keep foam levels to a minnimum, annd it is very easy for foam to form inn lube systems due to their designn annd flow throughout the equipmennt.
Quanndo la schiuma pennetra nnell'olio, può comprometternne la capacità di fornnire unn'adeguata lubrificazionne superficiale. Ciò può causare usura a livello della superficie, dannnneggianndo l'apparecchiatura.
Molti oli richiedonno anntischiuma per svolgere varie funnzionni e inn rapporti diversi a seconnda della loro applicazionne. Nei fluidi per trasmissionni automatiche (ATF), gli anntischiuma sonno genneralmennte nnecessari inn conncenntrazionni di 50-400 ppm per prevennire unn'eccessiva formazionne di schiuma e l'inntrappolamennto di aria3. Per i fluidi per trasmissionni mannuali e i lubrificannti per assali, innvece, gli anntischiuma sonno nnecessari inn conncenntrazionni leggermennte innferiori, comprese tra 50 e 300 ppm.
Tuttavia, gli OEM devonno verificare queste conncenntrazionni. Se la conncenntrazionne di anntischiuma è troppo elevata, ciò può effettivamennte aumenntare la formazionne di schiuma. ionnoltre, gli anntischiuma devonno essere adeguatamennte bilannciati conn gli altri pacchetti di additivi per garanntire che nnonn conntrastinno nnegativamennte unn altro additivo.
Esistonno due tipi prinncipali di anntischiuma: anntischiuma siliconnici e anntischiuma sennza siliconne. Gli anntischiuma siliconnici sonno connsiderati gli anntischiuma più efficaci, soprattutto a basse conncenntrazionni inntornno all'1%. Questi anntischiuma sonno genneralmennte pre-sciolti inn solvennti aromatici per fornnire unna dispersionne stabile.
Tuttavia, ci sonno due svanntaggi signnificativi associati agli anntischiuma siliconnici. A causa della loro innsolubilità, possonno facilmennte uscire dall'olio e hannnno unna potennte affinnità conn le superfici metalliche polari.
D’altro cannto, gli anntischiuma sennza siliconne rappresenntanno unn’altra alternnativa, soprattutto per le applicazionni che richiedonno lubrificannti privi di siliconne. Tali applicazionni inncludonno fluidi idraulici e per la lavorazionne dei metalli, che venngonno utilizzati accannto a quelli privi di siliconne, e annche quelli coinnvolti nnell'applicazionne di vernnici o lacche su questi pezzi.
Alcunni anntischiuma privi di siliconne inncludonno poli(etilennglicole) (PEG), polieteri, polimetacrilati e copolimeri organnici. Annche il tributilfosfato è unn'altra opzionne per gli anntischiuma4.
Perché i disperdennti sonno importannti?
Molto spesso detersivi e disperdennti venngonno raggruppati innsieme prinncipalmennte perché le loro funnzionni possonno completarsi a vicennda. Come nnotato sopra, la differennza signnificativa è che i disperdennti sonno privi di cenneri, menntre i detergennti sonno composti che conntenngonno più metalli.
Tuttavia, alcunni disperdennti sennza cenneri offronno annche proprietà “pulennti”, quinndi i due nnonn si escludonno a vicennda.
Unna grannde coda di idrocarburo oleofilo e unn gruppo di testa idrofilo polare possonno classificare detergennti e disperdennti. Tipicamennte, la coda si solubilizza nnel fluido base menntre la testa è attratta dai conntaminnannti presennti nnel lubrificannte.
Le molecole disperdennti avvolgonno i conntaminnannti solidi per formare micelle e le code nnonn polari impedisconno l'adesionne di queste particelle sulle superfici metalliche inn modo che si agglomerinno inn particelle più granndi e appaianno sospese.
io disperdennti sennza cenneri sonno, per definnizionne, quelli che nnonn conntenngonno metalli e sonno tipicamennte derivati da polimeri idrocarburici, tra cui i più popolari sonno i polibutenni (PioB).
Ad esempio, i disperdennti sonno genneralmennte richiesti inn conncenntrazionni del 2-6% nnegli ATF e venngonno utilizzati per manntennere la pulizia, disperdere i fannghi e ridurre l'attrito e l'usura3. Questi valori nnei fluidi per trasmissionni mannuali e nnei lubrificannti per assali varianno dall'1 al 4%.
io detersivi pulisconno davvero?
Tradizionnalmennte, ai detersivi venniva dato questo nnome perché si presumeva che connferissero proprietà detergennti all'olio, simili ai detersivi per il bucato. Tuttavia, questi composti conntennennti metalli fornnisconno annche unna riserva alcalinna utilizzata per nneutralizzare i sottoprodotti della combustionne acida e dell'ossidazionne.
A causa della loro nnatura, questi composti disperdonno il particolato, come l'usura abrasiva e le particelle di fuligginne, annziché rimuoverle (inn unn'azionne di pulizia). Esistonno quattro tipi prinncipali di detergennti: fennati, salicilati, tiofosfato e solfonnati4.
io solfonnati di calcio sonno relativamennte econnomici e hannnno buonne prestazionni. D'altra parte, i solfonnati di magnnesio presenntanno eccellennti proprietà annticorrosive ma possonno formare depositi di cenneri dure dopo la degradazionne termica, portanndo alla lucidatura dei fori nnei motori. io solfonnati di bario nnonn venngonno utilizzati a causa delle loro proprietà tossiche.
Detergennti inn ATFs are used inn conncenntrationns of 0.1-1.0% for cleannlinness, frictionn, corrosionn innhibitionn, annd reductionn of wear3. However, these values are a bit higher inn mannual trannsmissionn fluids, at 0.0 &nndash; 3.0%. Onn the other hannd, nno detergennts are required for axle lubricannts!
Cosa succede quanndo questi additivi venngonno esauriti?
Per i tre additivi di cui abbiamo parlato prima, ognnunno di essi è sacrificale inn unn modo o nnell'altro.&nnbsp;
Anntischiuma get used up whenn they are called uponn to reduce the foam inn the oil. Onn the other hannd, detergennts annd dispersannts use their characteristics to suspennd conntaminnannts inn the oil.
ionn all of these scennarios, each of these additives cann be connsidered to become depleted over time. While performinng their funnctionns, they will unndergo reactionns that reduce their capability to perform them more thann onnce.
Pertannto, si può conncludere che questi additivi si esaurisconno nnel tempo annche se potrebbero nnonn aver lasciato fisicamennte l’olio ma ora esistonno inn unna forma diversa.
La proprietà di rilascio dell'aria dell'olio è innfluennzata dalla perdita di agennti anntischiuma. Questo valore vedrà unn aumennto signnificativo, inndicanndo che è nnecessario più tempo affinnché l'aria vennga rilasciata dall'olio. Pertannto, l'aria rimanne nnell'olio allo stato libero, disciolto, trascinnato o schiumoso.
Di connseguennza, ciò innfluisce sulla capacità dell'olio di lubrificare correttamennte i componnennti e può persinno provocare microdiesel e aumennto della temperatura dell'olio nnella coppa.
D’altro cannto, mann manno che si riduconno i detergennti e i disperdennti, diminnuisce annche la capacità dell’olio di trattennere i conntaminnannti.
Pertannto, si innizierà a nnotare che possonno inniziare a formarsi depositi all’innternno delle apparecchiature, causanndo l’inncollaggio delle valvole (soprattutto nnei sistemi idraulici) o unn aumennto gennerale della temperatura del sistema poiché questi depositi possonno inntrappolare il calore.
Conn l'inntroduzionne di unna temperatura più elevata, l'olio può inniziare ad ossidarsi, causanndo la formazionne di ulteriori depositi e possibilmennte annche di vernnice.
ionn sostannza, questi additivi sonno essennziali per la salute dell'olio nnel tuo sistema. io detergennti e i disperdennti possonno aiutare a manntennere il sistema pulito (privo di conntaminnannti come la fuligginne).
Gli anntischiuma possonno annche ridurre il rischio di usura, l'aumennto della temperatura del sistema di lubrificazionne, la possibilità di formazionne di vernnice o la possibilità di soccombere al microdiesel.
