MEJORADORES DEL ÍNDICE DE VISCOSIDAD
Una escala arbitraria para los aceites lubricantes que indica la variación en la viscosidad con relación a los cambios de temperatura.
Mejorador, (sustantivo) Una persona o cosa que mejora.
El índice de viscosidad (IV) es un método comúnmente utilizado para medir el cambio de la viscosidad de un fluido en relación a la temperatura. Mientras mayor es el IV, menor es el cambio relativo en la viscosidad con la temperatura. Los mejoradores de IV, también conocidos como modificadores de viscosidad, son aditivos que incrementan la viscosidad de un fluido a través de su rango de temperatura útil.
Este artículo pretende proporcionar a usted un mejor entendimiento de los mejoradores de índice de viscosidad, qué son, qué hacen, y por qué son importantes.
La Importancia de los Modificadores.
Los modificadores de viscosidad son moléculas poliméricas que son sensibles a la temperatura. A bajas temperaturas las cadenas se contraen y no impactan a la viscosidad del fluido. A altas temperaturas, las cadenas se relajan y se presenta un incremento en la viscosidad.
Hay dos formas de explicar las características de estas cadenas de polímeros. La primera es comparar a los polímeros con la gente. Cuando una persona tiene frío, su reacción natural es colocar sus brazos lo más cerca posible de su cuerpo para retener el calor. Ahora imagine a una multitud de gente con frío con los brazos recogidos moviéndose uno al lado del otro en un vestíbulo congestionado. Seguro que allí hay una congestión, pero la gente aún puede moverse libremente.
Ahora imagine lo opuesto. Cuando una persona tiene calor, tiende a relajarse. Imagine a una persona extendiendo sus brazos hacia los lados. Sería mucho más difícil transitar en un vestíbulo congestionado lleno de gente acalorada, con los brazos extendidos. Considere, en este ejemplo, que el flujo de gente está relacionado a la viscosidad de la multitud.
Otra forma de describir esta cadena es comparándola con un “slinky”, un popular juguete en forma de resorte suave1. Trabajando en forma similar a la gente en la analogía del vestíbulo, el resorte se contrae cuando se enfría y se expande cuando se calienta. Cuando el resorte se contrae, las moléculas fluyen pasando de una a otra fácilmente, pero cuando se expande, quedan atrapadas una a la otra e impiden el flujo del fluido que ocupan.
No olvide que conforme incrementa la temperatura, la viscosidad disminuye. La adición de modificadores sólo reducirá la tasa a la cual desciende la viscosidad.
¿En Dónde se Utilizan los Modificadores?
Los modificadores de viscosidad se utilizan principalmente en aceites multigrados para motor, engranes, fluidos de transmisión automática, fluidos de transmisión de potencia, grasas y varios fluidos hidráulicos. La mayoría de ellos involucra a un automóvil, y esto se debe a que los automóviles están sujetos a tremendos cambios de temperatura.
Por ejemplo, en el motor, se necesita un aceite con una baja viscosidad a baja temperatura para que la bomba de aceite pueda empujarlo hasta la parte superior del motor durante los arranques de esas frías mañanas. El aceite también necesita ser lo suficientemente viscoso para proteger al motor cuando alcance la temperatura de operación. Aquí es cuando es benéfico el uso de modificadores en un aceite multigrado.
Figura 1. Comportamiento viscométrico de dos aceites monogrado (SAE 10W y SAE 30W) contra un aceite multigrado SAE 10W-30
La figura 1 muestra cómo un SAE 10W-30 retiene las propiedades de baja temperatura de un SAE 10W (proporcionándole la bombeabilidad a baja temperatura), mientras que el aditivo le da las características de un SAE 30W a altas temperaturas (brindándole la protección de una película de aceite gruesa). El SAE 10W-30 se produce mezclando un modificador de viscosidad con un aceite base SAE 10W, y en realidad no involucra aceite SAE 30W.
Desventajas
Desafortunadamente, los mejoradores de índice de viscosidad tienen algunos inconvenientes. La principal desventaja es que son susceptibles al corte mecánico. Cuando nos referimos a la analogía del resorte, es fácil imaginarlo partido por la mitad debido a un esfuerzo mecánico, produciendo dos resortes más cortos.
Como el aditivo se corta repetidamente, pierde su capacidad de actuar como un fluido más viscoso a temperaturas más elevadas. Los polímeros de mayor peso molecular hacen mejores espesadores pero tienden a tener menos resistencia al corte mecánico. Los polímeros de menor peso molecular tienen menor resistencia al corte, pero no mejoran la viscosidad tan efectivamente a temperaturas mayores y, por lo tanto, deben utilizarse en mayor cantidad.
Mejorador, (sustantivo) Una persona o cosa que mejora.
El índice de viscosidad (IV) es un método comúnmente utilizado para medir el cambio de la viscosidad de un fluido en relación a la temperatura. Mientras mayor es el IV, menor es el cambio relativo en la viscosidad con la temperatura. Los mejoradores de IV, también conocidos como modificadores de viscosidad, son aditivos que incrementan la viscosidad de un fluido a través de su rango de temperatura útil.
Este artículo pretende proporcionar a usted un mejor entendimiento de los mejoradores de índice de viscosidad, qué son, qué hacen, y por qué son importantes.
La Importancia de los Modificadores.
Los modificadores de viscosidad son moléculas poliméricas que son sensibles a la temperatura. A bajas temperaturas las cadenas se contraen y no impactan a la viscosidad del fluido. A altas temperaturas, las cadenas se relajan y se presenta un incremento en la viscosidad.
Hay dos formas de explicar las características de estas cadenas de polímeros. La primera es comparar a los polímeros con la gente. Cuando una persona tiene frío, su reacción natural es colocar sus brazos lo más cerca posible de su cuerpo para retener el calor. Ahora imagine a una multitud de gente con frío con los brazos recogidos moviéndose uno al lado del otro en un vestíbulo congestionado. Seguro que allí hay una congestión, pero la gente aún puede moverse libremente.
Ahora imagine lo opuesto. Cuando una persona tiene calor, tiende a relajarse. Imagine a una persona extendiendo sus brazos hacia los lados. Sería mucho más difícil transitar en un vestíbulo congestionado lleno de gente acalorada, con los brazos extendidos. Considere, en este ejemplo, que el flujo de gente está relacionado a la viscosidad de la multitud.
Otra forma de describir esta cadena es comparándola con un “slinky”, un popular juguete en forma de resorte suave1. Trabajando en forma similar a la gente en la analogía del vestíbulo, el resorte se contrae cuando se enfría y se expande cuando se calienta. Cuando el resorte se contrae, las moléculas fluyen pasando de una a otra fácilmente, pero cuando se expande, quedan atrapadas una a la otra e impiden el flujo del fluido que ocupan.
No olvide que conforme incrementa la temperatura, la viscosidad disminuye. La adición de modificadores sólo reducirá la tasa a la cual desciende la viscosidad.
¿En Dónde se Utilizan los Modificadores?
Los modificadores de viscosidad se utilizan principalmente en aceites multigrados para motor, engranes, fluidos de transmisión automática, fluidos de transmisión de potencia, grasas y varios fluidos hidráulicos. La mayoría de ellos involucra a un automóvil, y esto se debe a que los automóviles están sujetos a tremendos cambios de temperatura.
Por ejemplo, en el motor, se necesita un aceite con una baja viscosidad a baja temperatura para que la bomba de aceite pueda empujarlo hasta la parte superior del motor durante los arranques de esas frías mañanas. El aceite también necesita ser lo suficientemente viscoso para proteger al motor cuando alcance la temperatura de operación. Aquí es cuando es benéfico el uso de modificadores en un aceite multigrado.
Figura 1. Comportamiento viscométrico de dos aceites monogrado (SAE 10W y SAE 30W) contra un aceite multigrado SAE 10W-30
Desventajas
Desafortunadamente, los mejoradores de índice de viscosidad tienen algunos inconvenientes. La principal desventaja es que son susceptibles al corte mecánico. Cuando nos referimos a la analogía del resorte, es fácil imaginarlo partido por la mitad debido a un esfuerzo mecánico, produciendo dos resortes más cortos.
Como el aditivo se corta repetidamente, pierde su capacidad de actuar como un fluido más viscoso a temperaturas más elevadas. Los polímeros de mayor peso molecular hacen mejores espesadores pero tienden a tener menos resistencia al corte mecánico. Los polímeros de menor peso molecular tienen menor resistencia al corte, pero no mejoran la viscosidad tan efectivamente a temperaturas mayores y, por lo tanto, deben utilizarse en mayor cantidad.
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