Estabilidad Hidrolítica (Hidrólisis) de los Lubricantes a Base de Ésteres Sintéticos
Por David Doyle, CLS, OMA I & II,
General Manager, Tribology

Los ésteres son una familia variada de aceites base de lubricantes sintéticos que pueden ser diseñados para satisfacer las particulares propiedades de rendimiento. Estos productos son conocidos principalmente para aplicaciones de sistemas hidráulicos. Aceites a base de ésteres sintéticos presentan una excelente biodegradación, buenas características de lubricación, resistencia al fuego, y las características de baja toxicidad. Esteres sintéticos utilizados para las formulaciones de lubricante son compuestos orgánicos formados a través de una reacción con diferentes materiales de alimentación de ácido y alcohol, que produce un éster y agua. Diésteres y ésteres de poliol son las familias de ésteres más ampliamente utilizados para la formulación de lubricantes sintéticos.

Hay formulaciones de productos que están diseñados generalmente para aplicaciones específicas. La fabricación de estos fluidos se debe principalmente a la elección y la mezcla de ácidos y alcoholes seleccionados para las propiedades específicas favorables de una aplicación.

Mientras que los lubricantes a base de ésteres sintéticos proporcionan un rendimiento superior en aplicaciones selectas, tienen un inconveniente común; tienen una atracción por el agua (hidrófilo) y pueden exhibir una pobre estabilidad hidrolítica. Debido a que los ésteres son propensos a la hidrólisis, el exceso de agua que se consume puede descomponer el éster, que produce ácidos y alcohol, invirtiendo el proceso químico que creó originalmente el compuesto éster. Esto da como resultado el éster sintético fácilmente en descomposición en presencia de exceso de agua para formar ácido carboxílico y otros ácidos, lo que lleva a la degradación de fluido. Al igual que todas las reacciones químicas, el proceso depende de la temperatura.

La descomposición hidrolítica de estos fluidos contribuye a varios puntos:

  • La estabilidad de fluidos y la degradación
  • Maquinaria y sello de daños
  • Revestimiento de compatibilidad
  • La formación de depósitos
  • La degradación del aditivo

A pesar de todo los ésteres pueden ser hidrolizados, esto no significa que todos los ésteres tienen una mala estabilidad hidrolítica. La diferencia está en la fórmula química de ácido - alcohol utilizado para crear el compuesto de éster. La estructura química de los productos utilizados dicta las propiedades del éster.

Esteres saturados, conocidos como ésteres de poliol han mejorado la estabilidad hidrolítica sobre los diésteres. Los aditivos también pueden mejorar la estabilidad hidrolítica. Algunos aditivos funcionan para atraer las moléculas de agua de manera que no estén disponibles para reaccionar con las moléculas de éster. La estabilidad hidrolítica también se puede mejorar mediante la mezcla con otro producto de base sintética, mientras que todavía proporciona algunas de las ventajas de rendimiento de un éster sintético.

La velocidad de las reacciones de hidrólisis está influenciada por varios factores:

  • La química de la materia prima de base
  • La cantidad de agua presente
  • Temperatura
  • Formación de productos de reacción que catalizan la degradación adicional de líquidos
  • El uso de aditivos que apoyan o inhiben la hidrólisis
  • Presencia de cobre, que puede actuar además como un catalizador para la hidrólisis

La hidrólisis tiene alguna ventaja en ciertas aplicaciones. Por parte de los ésteres sintéticos tienen la ventaja favorable de una rápida biodegradabilidad que proporcionan una alternativa para su uso en aplicaciones marinas o áreas ambientalmente sensibles; el proceso de hidrólisis es un factor clave en la ventaja de biodegradabilidad en el uso de un lubricante basado en éster.

Con el fin de aprovechar al máximo los lubricantes a base de ésteres sintéticos, los sistemas tienen que estar bien mantenidos e inspeccionados. Las fuentes de contaminación del agua en exceso deben mantenerse bajo control. Recuerde, si un lubricante es capaz de filtrarse mientras está en operación, lo más probable es que sea tirando a la humedad atmosférica una vez que el sistema se apaga. Si un operador está usando un lubricante a base de éster sintético debido a las preocupaciones sobre la fuga crónica en el entorno de trabajo, entonces la situación inherente es crear una situación para la hidrólisis acelerada en el mismo entorno.

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