El ZDDP —dialquilditiofosfato de zinc— es uno de los aditivos multifuncionales más importantes del aceite de motor. Proporciona protección antidesgaste, actividad antioxidante y un rendimiento moderado frente a presiones extremas en una sola molécula. A pesar de tener más de 80 años, el ZDDP sigue siendo el aditivo antidesgaste predominante en las formulaciones de aceites para motores de gasolina y diésel en todo el mundo.
¿Qué significa ZDDP?
ZDDP es la abreviatura de dialquilditiofosfato de zinc. Se sintetiza haciendo reaccionar pentasulfuro de fósforo (P₂S₅) con un alcohol (primario o secundario) y neutralizándolo posteriormente con óxido de zinc. El resultado es un compuesto organozínico con la fórmula Zn[(RO)₂PS₂]₂, donde R es un grupo alquilo derivado del alcohol utilizado.
Los ZDDP de alquilo primario (procedentes de alcoholes primarios como el n-butanol) ofrecen una mayor estabilidad térmica. Los ZDDP de alquilo secundario (procedentes de alcoholes secundarios como el 2-butanol) son más reactivos a temperaturas más bajas, lo que proporciona una mejor protección durante los arranques en frío y en condiciones de carga ligera. La mayoría de los aceites de motor comerciales utilizan una mezcla de ambos tipos.
A pesar de tener más de 80 años, el ZDDP sigue siendo el aditivo antidesgaste dominante en los aceites para motores de gasolina y diésel en todo el mundo; no existe ninguna alternativa que sustituya su rendimiento antidesgaste y antioxidante en una sola molécula.
"—Cómo protege el ZDDP las superficies metálicas del motor
El ZDDP actúa mediante una reacción triboquímica. Bajo el calor y la presión de los contactos metálicos deslizantes (lóbulos de levas, taqués, anillos de pistón), el ZDDP se descompone y forma una película tribológica vítrea —normalmente una mezcla de polifosfatos de zinc y sulfuros de hierro— sobre la superficie metálica. Esta película es:
- Sacrificial: se rompe antes que el metal
- Autorregenerable: a medida que la película se desgasta, el ZDDP nuevo presente en el aceite reacciona para regenerarla
- Antioxidante: el grupo ditiofosfato elimina los radicales peroxi que, de otro modo, degradarían el aceite base
La película tribológica suele tener un espesor de entre 50 y 200 nm y puede reducir el desgaste en un orden de magnitud en comparación con el aceite base por sí solo.
Dado que la película es sacrificial y autorregenerable, la protección antidesgaste depende de la reserva restante de ZDDP en el aceite, y no solo de la tasa de adición de ZDDP nuevo. Un aceite que se ha oxidado o se ha cortado puede perder su capacidad de formar una película antes de que disminuya su viscosidad.
Concentración de ZDDP y límites de fósforo
Las especificaciones modernas de los aceites de motor limitan el contenido de fósforo para proteger los convertidores catalíticos. La norma ILSAC GF-6A limita el fósforo al 0,08 % en peso (800 ppm). Dado que cada molécula de ZDDP contiene aproximadamente un 8-9 % de fósforo en masa, esto limita las tasas de adición a aproximadamente un 0,9-1,0 % de ZDDP en el aceite final.
La norma ILSAC GF-6A limita el fósforo a 800 ppm, y el ZDDP contiene aproximadamente un 8-9 % de P en masa, por lo que la especificación establece un límite máximo estricto sobre la cantidad que se puede dosificar:
ZDDP máximo ≈ 0,080 ÷ 0,085 = ≈ 0,94 % en peso de ZDDP en el aceite acabado
En el caso de los aceites para motores diésel (API CK-4), el límite de fósforo es de 1 200 ppm, lo que permite niveles de ZDDP ligeramente superiores. Los aceites más antiguos de la era API SF/SG contenían hasta 1 500 ppm de fósforo, una cantidad significativamente superior a la de los aceites de motor actuales para turismos.
Los aditivos de «rodaje» con alto contenido en zinc y los aceites para motocicletas (que carecen de convertidores catalíticos) se formulan con niveles elevados de ZDDP para garantizar la máxima protección de las levas y los anillos.
- "Sistemas
- "API
Alternativas y formulaciones de bajo contenido en SAPS
Cuando es necesario minimizar el ZDDP —como en los aceites API SP Resource Conserving o de la secuencia C de la ACEA—, los formuladores lo complementan con:
- Ditiocarbamato de molibdeno (MoDTC): modificador de fricción con una leve actividad antidesgaste
- Compuestos organoborados
- Ditirofosfatos sin cenizas (sin zinc, pero con menor rendimiento antioxidante)
- Ésteres de fosfato y polifosfatos
Ninguno de estos sustituye por completo el rendimiento combinado antidesgaste y antioxidante del ZDDP, razón por la cual el ZDDP sigue siendo la tecnología antidesgaste dominante a pesar de décadas de investigación sobre alternativas.
CheMost suministra una gama de aditivos antidesgaste a base de ZDDP, que incluye grados de alquilo primario, alquilo secundario y de tipo mixto para aplicaciones en aceites de motor, aceites para engranajes y lubricantes industriales.
Preguntas frecuentes
¿Daña el ZDDP los convertidores catalíticos?
Sí: el fósforo del ZDDP se deposita en la superficie del catalizador de platino y paladio, reduciendo gradualmente su eficacia. Por eso, las especificaciones modernas de la ILSAC y la secuencia C de la ACEA limitan el fósforo a entre 600 y 800 ppm. Utilizar el aceite que cumpla con la especificación adecuada para su vehículo protege tanto el motor como el sistema de emisiones.
¿Es el ZDDP lo mismo que el fosfato de zinc?
No. El fosfato de zinc es un inhibidor de corrosión inorgánico que se utiliza en pinturas y recubrimientos. El ZDDP es un compuesto organometálico que contiene tanto zinc como azufre en su estructura. Ambos tienen composiciones químicas y aplicaciones diferentes.
¿Puedo añadir ZDDP a mi aceite de motor?
Los aditivos de ZDDP del mercado de recambios se comercializan para motores antiguos (árboles de levas de taqué plano anteriores a 1989) que funcionan fuera de los límites modernos de fósforo. Para los motores modernos con convertidores catalíticos, no se recomienda la adición de ZDDP, ya que podría anular la garantía del motor.
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