Etude du mécanisme d'action du dialkyldithiophosphate de zinc en régime de lubrification limite

Le mécanisme d'action de l'isobutyl-isopentyl dithiophosphate de zinc en régime de lubrification limite a été étudié grâce à la comparaison des films superficiels apparaissant par simple immersion et au cours du frottement, en présence de cet additif. Deux étapes de ce mécanisme ont ainsi pu être mises en évidence : 1) Avant sa décomposition dans l'huile, le DTPZn réagit avec la surface pour former un film de sulfure et d'oxyde métallique dont l'épaisseur ne peut atteindre généralement que quelques 1/1000 de micromètre Cette réaction se traduit, au niveau de la molécule, par la rupture d'une partie des liaisons thiophosphorées et par un échange ionique entre le métal support et Zn2+. 2) Après la dégradation, dans l'huile, des liaisons P-O-C de la molécule de DTPZn, les produits phosphorés de cette décomposition s'adsorbent ou réagissent en surface pour constituer un film de phosphates de quelques 1/10 de micromètre. Parallèlement les produits soufrés (mercaptans, disulfures), issus de la décomposition du DTPZn dans l'huile ou en surface, réagissent indépendamment avec le métal. L'activité extrême-pression de l'additif qui provient de la formation de sulfure métallique en surface est donc fonction de l'affinité du métal support vis-à-vis du soufre. Bien que l'effet de la température ne suffise pas à expliquer la décomposition du DTPZn, au cours du frottement, les intermédiaires réactionnels de la dégradation de l'additif par simple chauffage ou entre les éprouvettes de frottement sont très proches. En effet, la décomposition partielle de l'additif, par chauffage préalable, favorise la formation du film phosphoré sur les surfaces de frottement, ce qui confère au lubrifiant une efficacité plus grande