Page 160 AG117
P. 160
ción del éster, y es necesario notar que a
menudo están basadas en la experiencia
del usuario, sin mucha verificación en
hallazgos de investigación. Por lo tan-
to, para entender mejor el impacto de
los factores moleculares sobre las pro-
piedades de los esteres dibásicos, cada
parámetro debe ser evaluado más pro-
fundamente.
· Disminución de la viscosidad de
los ésteres insaturados por efecto
del calor
La viscosidad operativa es muy impor-
tante en los sistemas hidráulicos. Los
grados de viscosidad de los fluidos
hidráulicos se determinan a 40 °C,
que es una temperatura promedio muy
aproximada en el sistema hidráuli-
co. Cuando se diseñan bombas y otros
componentes, la dependencia de la vis-
cosidad con respecto a la temperatura
siempre está incluida, pero el desempe-
ño puede verse afectado fuertemente por
las variaciones de la viscosidad. Múl-
tiples estudios informan que la mejor
eficiencia energética y el desempeño
general más eficiente se alcanzan cuan-
do la disminución de la viscosidad por
el calor es la menor posible. Por ejem-
plo, en invierno, el equipo hidráulico se
debe encender cuando el clima es muy
frío. En verano, cuando el equipo opera
continuamente, el fluido hidráulico con
frecuencia alcanza una temperatura de
90 °C o superior. En la tecnología de
lubricantes, la disminución de la visco-
sidad por el calor se evalúa con el índi-
ce de viscosidad (IV), que se determina
midiendo las viscosidades cinemáticas a
40 y 100 °C o dos temperaturas simila-
res. Por ejemplo, el escualeno, que con
frecuencia se compara con una molécula
típica de los lubricantes convencionales,
exhibe viscosidades cinemáticas de 20,9
y 4,2 mm²/s a 40 y 100 °C, respectiva-
mente, produciendo un IV de 103.
La mayoría de los aceites base de acei-
te mineral tienen un IV inferior a 100,
mientras que las olefinas polialfa, el
aceite base sintético dominante, tienen
un IV de aproximadamente 130. Los
fluidos con IV elevado experimentan
una menor disminución de la viscosi-
dad por el calor. Para mejorar el IV de
numerosos lubricantes se utilizan adi-
tivos poliméricos porque en la zona de
fricción las temperaturas son más ele-
vadas que en los lubricantes en masa, y
el aceite es más viscoso en contacto con
la aspereza. Por consiguiente, las super-
ficies se separan mejor, se produce un
menor contacto metal-metal, y se reduce
el desgaste. No obstante, en los fluidos
hidráulicos, los polímeros que mejo-
ran el IV se exponen a un gran efecto
de corte mecánico, que con frecuencia
reduce sus IV a valores cercanos a los
del aceite base.
Los ésteres dibásicos presentan ven-
tajas significativas cuando se trata del
IV, particularmente si se acercan a la
estructura molecular lineal. El éster di-
2-etilhexilo (“di-2EH”) del ácido azelai-
co muestra un IV medio igual a 97 debi-
do a sus dos ramas etil. Sin embargo, el
éster di-2EH del ácido dibásico saturado
C18:0 se acerca a un IV de 190 por su
arquitectura molecular más lineal (Tabla
1). La insaturación es otro factor mole-
cular que aumenta el IV, especialmente
en los enlaces dobles
cis
. Esto resulta
muy obvio cuando se comparan aceites
vegetales; el aceite de colza tiene un IV
de 222, mientras que el aceite de soja,
que es menos saturado, alcanza un IV
= 246. Los ésteres dibásicos muestran
efectos similares, con el éster di-2EH
del ácido dibásico C18:1 (mayormente
trans
) alcanzando un IV = 197.
Los ésteres monoinsaturados de los áci-
dos dibásicos de cadena larga lineal se
acercan al IV del aceite de colza. Para
los equipos hidráulicos, que operan a
temperaturas más elevadas, la viscosi-
dad del aceite de colza podría ser mayor
al de un fluido VG46 con un IV = 100,
que registra 6,8 mm²/s a 100 °C. Los
ésteres dibásicos pueden proporcionar
una alternativa más próxima para espe-
cificaciones de diseño, con un número
de otros beneficios.
· Fluidez a baja temperatura
En los fluidos hidráulicos, con frecuen-
cia se requiere un buen desempeño a
bajas temperaturas, dependiendo de las
condiciones climáticas. Por lo general,
la primera medida utilizada para des-
cribir la fluidez en frío es el punto de
escurrimiento, que es el punto en el
cual el fluido enfriado a una tasa pre-
determinada de 0,3 a 3 °C/min detiene
su escurrimiento fuera del tubo cuando
se invierte periódicamente. Como se
puede observar en la Tabla 1, los éste-
res dibásicos de C12:0 o cadenas más
cortas se desempeñan muy bien a tem-
peraturas bajas.
La monoinsaturación resulta muy útil
para los ésteres dibásicos C18, incluso
a pesar de la isomerización
trans
predo-
minante. En la aviación, la forestación y
algunos otros campos, el desempeño en
frío puede ubicarse entre los principales
criterios para los fluidos hidráulicos.
A&G 117
• Tomo XXIX • Vol. 4 • 614-617 • (2019)
616
· U S o S I N d USTRIA l ES d E lo S A CEITES Y l AS G RASAS ·
punto de escurrimiento
aceite base
mm²/s 40 °c
mm²/s 100 °c
iv
°c
Aceite mineral parafínico
46
6,8
100
-12
Olefíia polialfa
50,5
8,2
135
<-66
Aceite de colza
46,8
10,7
222
-24
di-2EH de ácido azelaico
10,5
2,7
97
-57
di-2EH de - 12:0
α ω
14,7
3,7
145
-48
di-2EH de - 18:0
α ω
23,9
5,7
194
-9
di-2EH de - 18:1
α ω
22,4
5,5
197
-57
di-2EH de - 20:0
α ω
29,0
6,5
190
-3
Tabla 1 - Viscosidad e índice de viscosidad (IV) de aceites base comerciales y ésteres di-(2-etilhexil) de
los ácidos dicarboxílicos alfa y omega di-OOH informados; por ejemplo, el alfa-omega 9:0, es decir el
ácido azelaico.
menudo están basadas en la experiencia
del usuario, sin mucha verificación en
hallazgos de investigación. Por lo tan-
to, para entender mejor el impacto de
los factores moleculares sobre las pro-
piedades de los esteres dibásicos, cada
parámetro debe ser evaluado más pro-
fundamente.
· Disminución de la viscosidad de
los ésteres insaturados por efecto
del calor
La viscosidad operativa es muy impor-
tante en los sistemas hidráulicos. Los
grados de viscosidad de los fluidos
hidráulicos se determinan a 40 °C,
que es una temperatura promedio muy
aproximada en el sistema hidráuli-
co. Cuando se diseñan bombas y otros
componentes, la dependencia de la vis-
cosidad con respecto a la temperatura
siempre está incluida, pero el desempe-
ño puede verse afectado fuertemente por
las variaciones de la viscosidad. Múl-
tiples estudios informan que la mejor
eficiencia energética y el desempeño
general más eficiente se alcanzan cuan-
do la disminución de la viscosidad por
el calor es la menor posible. Por ejem-
plo, en invierno, el equipo hidráulico se
debe encender cuando el clima es muy
frío. En verano, cuando el equipo opera
continuamente, el fluido hidráulico con
frecuencia alcanza una temperatura de
90 °C o superior. En la tecnología de
lubricantes, la disminución de la visco-
sidad por el calor se evalúa con el índi-
ce de viscosidad (IV), que se determina
midiendo las viscosidades cinemáticas a
40 y 100 °C o dos temperaturas simila-
res. Por ejemplo, el escualeno, que con
frecuencia se compara con una molécula
típica de los lubricantes convencionales,
exhibe viscosidades cinemáticas de 20,9
y 4,2 mm²/s a 40 y 100 °C, respectiva-
mente, produciendo un IV de 103.
La mayoría de los aceites base de acei-
te mineral tienen un IV inferior a 100,
mientras que las olefinas polialfa, el
aceite base sintético dominante, tienen
un IV de aproximadamente 130. Los
fluidos con IV elevado experimentan
una menor disminución de la viscosi-
dad por el calor. Para mejorar el IV de
numerosos lubricantes se utilizan adi-
tivos poliméricos porque en la zona de
fricción las temperaturas son más ele-
vadas que en los lubricantes en masa, y
el aceite es más viscoso en contacto con
la aspereza. Por consiguiente, las super-
ficies se separan mejor, se produce un
menor contacto metal-metal, y se reduce
el desgaste. No obstante, en los fluidos
hidráulicos, los polímeros que mejo-
ran el IV se exponen a un gran efecto
de corte mecánico, que con frecuencia
reduce sus IV a valores cercanos a los
del aceite base.
Los ésteres dibásicos presentan ven-
tajas significativas cuando se trata del
IV, particularmente si se acercan a la
estructura molecular lineal. El éster di-
2-etilhexilo (“di-2EH”) del ácido azelai-
co muestra un IV medio igual a 97 debi-
do a sus dos ramas etil. Sin embargo, el
éster di-2EH del ácido dibásico saturado
C18:0 se acerca a un IV de 190 por su
arquitectura molecular más lineal (Tabla
1). La insaturación es otro factor mole-
cular que aumenta el IV, especialmente
en los enlaces dobles
cis
. Esto resulta
muy obvio cuando se comparan aceites
vegetales; el aceite de colza tiene un IV
de 222, mientras que el aceite de soja,
que es menos saturado, alcanza un IV
= 246. Los ésteres dibásicos muestran
efectos similares, con el éster di-2EH
del ácido dibásico C18:1 (mayormente
trans
) alcanzando un IV = 197.
Los ésteres monoinsaturados de los áci-
dos dibásicos de cadena larga lineal se
acercan al IV del aceite de colza. Para
los equipos hidráulicos, que operan a
temperaturas más elevadas, la viscosi-
dad del aceite de colza podría ser mayor
al de un fluido VG46 con un IV = 100,
que registra 6,8 mm²/s a 100 °C. Los
ésteres dibásicos pueden proporcionar
una alternativa más próxima para espe-
cificaciones de diseño, con un número
de otros beneficios.
· Fluidez a baja temperatura
En los fluidos hidráulicos, con frecuen-
cia se requiere un buen desempeño a
bajas temperaturas, dependiendo de las
condiciones climáticas. Por lo general,
la primera medida utilizada para des-
cribir la fluidez en frío es el punto de
escurrimiento, que es el punto en el
cual el fluido enfriado a una tasa pre-
determinada de 0,3 a 3 °C/min detiene
su escurrimiento fuera del tubo cuando
se invierte periódicamente. Como se
puede observar en la Tabla 1, los éste-
res dibásicos de C12:0 o cadenas más
cortas se desempeñan muy bien a tem-
peraturas bajas.
La monoinsaturación resulta muy útil
para los ésteres dibásicos C18, incluso
a pesar de la isomerización
trans
predo-
minante. En la aviación, la forestación y
algunos otros campos, el desempeño en
frío puede ubicarse entre los principales
criterios para los fluidos hidráulicos.
A&G 117
• Tomo XXIX • Vol. 4 • 614-617 • (2019)
616
· U S o S I N d USTRIA l ES d E lo S A CEITES Y l AS G RASAS ·
punto de escurrimiento
aceite base
mm²/s 40 °c
mm²/s 100 °c
iv
°c
Aceite mineral parafínico
46
6,8
100
-12
Olefíia polialfa
50,5
8,2
135
<-66
Aceite de colza
46,8
10,7
222
-24
di-2EH de ácido azelaico
10,5
2,7
97
-57
di-2EH de - 12:0
α ω
14,7
3,7
145
-48
di-2EH de - 18:0
α ω
23,9
5,7
194
-9
di-2EH de - 18:1
α ω
22,4
5,5
197
-57
di-2EH de - 20:0
α ω
29,0
6,5
190
-3
Tabla 1 - Viscosidad e índice de viscosidad (IV) de aceites base comerciales y ésteres di-(2-etilhexil) de
los ácidos dicarboxílicos alfa y omega di-OOH informados; por ejemplo, el alfa-omega 9:0, es decir el
ácido azelaico.
