Dalam merumuskan pelumas berkinerja tinggi, terutama oli mesin, pemilihan dan pengoptimalan aditif sangat memengaruhi kinerja dan daya tahan peralatan. Salah satu aditif paling penting yang dapat dimanfaatkan adalah ZDDP (zinc dialkyldithiophosphate), yang dikenal di seluruh industri karena kemampuannya mengurangi keausan, meningkatkan stabilitas oksidasi, dan memperpanjang umur mesin. Artikel ini menyelami lebih dalam tentang kimia, mekanisme kinerja, aplikasi utama, pertimbangan formulasi, dan aspek regulasi dari ZDDP, memberikan Anda wawasan yang dapat diterapkan untuk mengoptimalkan formulasi pelumas Anda.
Zinc dialkyldithiophosphate (ZDDP) adalah senyawa organologam yang terdiri dari seng, belerang, fosfor, dan gugus hidrokarbon. Fungsi utamanya sebagai aditif anti-aus adalah mengurangi gesekan dan keausan dalam kondisi pelumasan batas—situasi di mana pelumasan hidrodinamik penuh tidak tercapai. ZDDP mencapai ini dengan membentuk lapisan tribofilm pelindung langsung pada permukaan logam di bawah tekanan dan suhu tinggi, terutama di komponen mesin seperti camshaft, ring piston, dan bantalan.
Bagi Anda, sebagai perumus pelumas dan insinyur OEM, pentingnya ZDDP terletak pada kemampuannya mencegah keausan parah dan memperpanjang umur komponen, sehingga secara langsung memengaruhi keandalan peralatan dan total biaya kepemilikan.
Aditif ZDDP berinteraksi secara kimia dengan permukaan logam dalam kondisi pelumasan batas, menghasilkan tribofilm yang kuat terutama terdiri dari seng fosfat dan besi sulfida. Tribofilm ini menunjukkan sifat pembebanan yang sangat baik dan mengurangi gesekan, secara efektif melindungi permukaan logam dari kontak langsung.
Mekanisme pembentukan tribofilm pelindung melibatkan dekomposisi termal dari molekul ZDDP. Di bawah panas dan tekanan mekanis, ZDDP terurai melepaskan senyawa yang mengandung belerang dan fosfor. Senyawa ini bereaksi cepat dengan permukaan logam (terutama paduan berbasis besi) untuk membentuk lapisan pelindung yang terikat secara kimia. Tribofilm ini secara efektif mengurangi keausan, terutama scuffing dan keausan adhesif, secara signifikan memperpanjang umur komponen, seperti yang ditunjukkan oleh standar perlindungan keausan (misalnya, ASTM D4172 Four-Ball Wear Test).
Dengan adanya anti-oksidan, stabilitas oksidasi pelumas juga dapat ditingkatkan, memberikan perlindungan tambahan untuk mesin.
Seiring desain mesin berkembang menuju efisiensi yang lebih tinggi, pengurangan emisi, dan kompatibilitas dengan sistem after-treatment canggih, tingkat ZDDP yang tepat telah menjadi pertimbangan formulasi yang kritis. Kandungan ZDDP yang berlebihan dapat berdampak negatif pada daya tahan katalis dengan meningkatkan kandungan fosfor dalam aliran knalpot, sementara tingkat yang tidak mencukupi dapat meningkatkan risiko keausan dan kegagalan mesin dini.
Untuk mesin bensin modern, batas fosfor yang khas (diatur oleh spesifikasi API dan ILSAC) umumnya membatasi penggunaan ZDDP hingga sekitar 800 ppm fosfor. Oli mesin diesel untuk kendaraan berat biasanya memungkinkan tingkat ZDDP yang lebih tinggi (hingga 1200 ppm fosfor) karena kondisi pelumasan yang lebih menuntut. Menyeimbangkan batas ini dengan perlindungan keausan yang memadai membutuhkan strategi formulasi yang cermat, mengoptimalkan konsentrasi ZDDP dan melengkapinya dengan aditif yang kompatibel seperti modifikasi gesekan dan paket anti-oksidan.
Aplikasi utama yang sangat diuntungkan oleh aditif anti-aus ZDDP meliputi:
ZDDP memastikan formulasi Anda dapat diandalkan dalam lingkungan yang menantang, secara langsung memengaruhi umur komponen, interval penggantian pelumas, dan total biaya efektivitas bagi pengguna akhir.
Mengintegrasikan aditif anti-aus ZDDP ke dalam formulasi Anda memberikan beberapa manfaat kinerja yang terukur:
Jelas, hasil yang dapat diukur ini memungkinkan Anda untuk menunjukkan manfaat kinerja yang nyata kepada pelanggan dan pengguna akhir.
