Desde el descubrimiento de sus excelentes propiedades antidesgaste y de resistencia al fuego en la década de 1940, el uso de ésteres fosfatados por parte de la industria ha aumentado de forma constante.
Los ésteres fosfatados se utilizan principalmente como bases ignífugas en diversas aplicaciones, como sistemas hidráulicos, turbinas y compresores. Los primeros productos comerciales se sintetizaron a partir de derivados del alquitrán de hulla y, por consiguiente, estaban compuestos por una mezcla de varios arilfosfatos isómeros, incluido el ortotolilfosfato, que es neurotóxico.
Actualmente, se utilizan otras materias primas para la síntesis de ésteres fosfatados. La tecnología moderna permite un mejor control del proceso de fabricación y la toxicidad del producto final suele ser baja.
Fluido resistente al fuego
Los ésteres fosfatados son los más resistentes al fuego de los aceites básicos sintéticos no acuosos de uso común. Sus altas temperaturas de ignición, excelente estabilidad a la oxidación y muy bajas presiones de vapor dificultan su combustión, mientras que sus bajos calores de combustión dan como resultado que sean fluidos auto extinguibles.
Numerosos compuestos orgánicos de fósforo, incluyendo fosfitos, fosfonatos y fosfatos, han encontrado su aplicación como aditivos en una variedad de formulaciones de lubricantes, funcionando como estabilizadores, aditivos antidesgaste, antioxidantes, pasivadores de metales y aditivos de extrema presión. Entre estos, el dialquilditiofosfato de zinc (ZDDP), que se encuentra en prácticamente todos los lubricantes automotrices, es el más ampliamente utilizado. Solo un grupo de fosfatos, los ésteres naturales trisustituidos de H3PO4, han encontrado un uso significativo como básicos sintéticos.
El uso de productos a base de éster fosfatado en aplicaciones hidráulicas sigue estando condicionado principalmente por el riesgo de incendio. Si bien los ésteres fosfatados inhibidos poseen excelente estabilidad a la oxidación y buenas propiedades anti-desgaste inherentes en condiciones críticas de carga, tienen una estabilidad hidrolítica ligeramente inferior, un bajo índice de viscosidad y extrema agresividad química hacia muchos materiales de sellado y revestimientos convencionales. Estas debilidades limitan el uso de los ésteres fosfatados a aplicaciones especializadas que requieren un alto grado de resistencia al fuego.
Mantenimiento de un sistema de éster fosfatado
El usuario de fluidos resistentes al fuego debe estar consciente de que se necesita una vigilancia mayor de la normal para el mantenimiento de estos fluidos, que la que requieren los lubricantes convencionales. No es suficiente con cambiar periódicamente los filtros, reparar las fugas ocasionales y rellenar el tanque.
La mayoría de los fluidos resistentes al fuego muestran un grado de detergencia considerablemente mayor que los fluidos minerales. En consecuencia, las partículas de suciedad o de desgaste no se asientan con la misma facilidad en los tanques. Esta tendencia promueve el desgaste abrasivo de las bombas y otros componentes, afectando además el funcionamiento de las válvulas.
En promedio, los ésteres fosfatados cuestan cinco veces más que sus contrapartes minerales.
Fortalezas
- Excelente resistencia al fuego
- Buena estabilidad térmica
- El punto de fluidez oscila entre -25 y -5 °C
- Excelentes propiedades de lubricación límite
Debilidades
- Índice de viscosidad muy bajo, que oscila entre 60 y -30.
- Los productos de degradación son jabones fosfatados; consistencia similar a un lodo negro.
Aplicaciones
- Fluidos hidráulicos industriales resistentes al fuego (triaril)
- Fluidos hidráulicos para aviación (trialquil o tributil) (sintéticos)
- Fluidos de control electrohidráulico para turbinas de vapor (EHC) – triaril fosfato (natural)
Referencias
Rudnick, L.R. «Synthetics, Mineral Oils and Bio-Based Lubricants: Chemistry and Technology», Taylor & Francis Group, New York, 2006
Hodges, P. «Hydraulic Fluids», Arnold, London, 1996
Jeremy Wright, http://www.machinerylubrication.com/Authors/Detail/26Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latin America