Um melhorador do índice de viscosidade (VII) é um aditivo polimérico que reduz a taxa na qual a viscosidade de um óleo varia com a temperatura. Sem um VII, um óleo de base mineral que flui bem a 100 °C seria espesso demais para ser bombeado a -20 °C. Os VIIs são o que tornam possíveis os óleos multigrau modernos — 5W-30, 10W-40, 15W-40.
O que é o índice de viscosidade?
O índice de viscosidade (VI) é um número adimensional que descreve o quanto a viscosidade cinemática de um óleo varia entre 40 °C e 100 °C. Um VI mais alto significa menor variação de viscosidade — o óleo permanece mais consistente em temperaturas extremas. Óleos básicos minerais puros normalmente apresentam valores de VI entre 95 e 105. Óleos básicos sintéticos PAO atingem valores entre 140 e 150. Com um bom VII em taxas de aditivagem típicas, os óleos acabados podem atingir valores de VI entre 160 e 200+.
O IV é calculado a partir da viscosidade cinemática a 40 °C e 100 °C, utilizando a norma ASTM D2270. Ele não é medido diretamente.
Como funcionam os melhoradores do índice de viscosidade
Os VIIs são polímeros de cadeia longa com comportamento de enrolamento e alongamento. Em baixas temperaturas, as cadeias poliméricas se contraem em espirais apertadas que têm impacto mínimo na viscosidade do óleo — o óleo flui como se o polímero não estivesse presente. Em altas temperaturas, as cadeias se expandem e se entrelaçam, tornando o óleo mais espesso. Esse espessamento dependente da temperatura compensa parcialmente o afinamento natural do óleo base em temperaturas elevadas.
Os principais parâmetros para um VII são:
- Eficiência de espessamento (TE): quanto aumento na viscosidade cinemática o polímero produz por unidade de polímero na solução
- Índice de estabilidade ao cisalhamento (SSI): a porcentagem de perda de viscosidade após cisalhamento mecânico (ASTM D6278, CEC L-45). Um SSI mais baixo significa um polímero mais estável ao cisalhamento
- Contribuição para a viscosidade HTHS: o efeito do polímero sobre a viscosidade em alta temperatura e alto cisalhamento (HTHS) a 150 °C/10⁶ s⁻¹, a simulação mais próxima da espessura do filme de lubrificação sob carga máxima do motor
Principais tipos de polímeros VII
Existem quatro principais composições químicas comerciais de VII:
| Composição química do VII | Estabilidade ao cisalhamento e custo | Aplicação típica |
|---|---|---|
| OCP (Copolímero de olefina) | Alto TE, SSI moderado (15–35%), baixo custo | Quase todos os óleos multigrau PCMO e HDDO |
| PMA (polimetacrilato) | Boa estabilidade ao cisalhamento; também atua como redutor do ponto de fluidez; custo mais elevado que o OCP | ATF, óleos para engrenagens, óleos de motor com economia de energia; excelente desempenho em baixas temperaturas |
| HSD (estireno-dieno hidrogenado) | TE muito alto, boa estabilidade ao cisalhamento; polímero em forma de estrela | Óleos PCMO premium e óleos para economia de combustível |
| PIB (poliisobutileno) | Melhoria do baixo índice de viscosidade (VI) | Base para dispersantes VII multifuncionais; espessante para graxas |
A CheMost fornece melhoradores de índice de viscosidade, incluindo as classes OCP e PMA, para aplicações em óleos de motor, óleos para engrenagens e ATF, com valores de SSI de 10 a 45%, dependendo da classe.
From the labNeed this chemistry for a formulation? CheMost supplies the chemistry.Browse all productsEstabilidade ao cisalhamento e retenção de viscosidade
Em condições de funcionamento do motor, o alto cisalhamento mecânico (especialmente na bomba de óleo, nos mancais e no comando de válvulas) pode romper permanentemente as cadeias poliméricas. Isso reduz o grau de viscosidade do óleo ao longo do tempo — um processo chamado perda de viscosidade por cisalhamento. Um óleo formulado para atender à especificação 5W-30 no momento do abastecimento pode cair para o equivalente a um 5W-20 em serviço se o índice de viscosidade (VII) sofrer cisalhamento excessivo.
É por isso que as especificações modernas de óleo de motor estabelecem limites mínimos de KV100 não apenas para óleo novo, mas também após testes de cisalhamento padronizados. Por exemplo, a API SP especifica um KV100 mínimo de 9,3 cSt após o cisalhamento para um óleo 5W-30.
Para aplicações de serviço pesado, a ACEA E6/E9 exige que o óleo permaneça dentro de sua classe de viscosidade após mais de 250 horas de operação — o que requer classes OCP ou PMA de alta estabilidade.
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre as viscosidades KV40, KV100 e HTHS?
KV40 e KV100 são viscosidades cinemáticas (em cSt) medidas a 40 °C e 100 °C, respectivamente, sem força de cisalhamento externa (ASTM D445). A HTHS é a viscosidade de alta temperatura e alto cisalhamento, medida a 150 °C e 10⁶ s⁻¹ (ASTM D4683), que simula as condições nos mancais do motor. A HTHS é um indicador mais preciso do desgaste do motor do que apenas a KV100 e é cada vez mais utilizada como meta de especificação.
Os VIIs causam lama ou verniz?
Os VIIs à base de OCP podem contribuir para a formação de borra em baixas temperaturas se o teor de etileno for muito alto, pois o OCP com alto teor de etileno pode cristalizar em baixas temperaturas. Os OCPs modernos são projetados com 50–60% de teor de etileno para equilibrar a melhoria do VI e o desempenho em baixas temperaturas. Os VIIs de PMA são inerentemente mais resistentes a problemas de lama.
Posso adicionar um VII diretamente ao óleo base para produzir um óleo multigrau?
Tecnicamente, sim, mas um lubrificante acabado requer um pacote completo de aditivos (antidesgaste, detergente, dispersante, antioxidante etc.). Adicionar apenas um VII ao óleo base resulta em um óleo mais espesso e termicamente mais estável — mas sem a composição química necessária para o desempenho exigido pelas especificações de óleo de motor. O VII é sempre um componente de uma formulação equilibrada.
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