Синтетическое масло
Синтетическое масло – это смазка , состоящая из химических соединений, которые искусственно модифицированы или синтезированы. Синтетические смазочные материалы могут производиться с использованием химически модифицированных нефтяных компонентов, а не цельной сырой нефти , но также могут быть синтезированы из другого сырья. Однако базовым материалом по-прежнему в основном является сырая нефть, которую перегоняют, а затем модифицируют физически и химически. Фактический процесс синтеза и состав добавок, как правило, являются коммерческой тайной и различаются у разных производителей. [ 1 ]
Синтетическое масло используется в качестве заменителя масел нефтепереработки при работе в условиях экстремальных температур. [ 2 ] Например, авиационные реактивные двигатели требуют использования синтетических масел, тогда как авиационные поршневые двигатели этого не делают. [ 3 ] Синтетические масла также используются при штамповке металлов, чтобы обеспечить экологические и другие преимущества по сравнению с обычными продуктами на основе нефти и животного жира. [ 4 ] Эти продукты также называют «безмасляными» или «безмасляными».
Полиалканоатное синтетическое масло широко используется для смазки маятниковых часов .
Типы
[ редактировать ]Полный
[ редактировать ]Некоторые синтетические масла производятся из базового масла группы III , некоторые — из группы IV, тогда как другие синтетические масла могут представлять собой смесь этих двух масел. Компания Mobil подала в суд на Castrol , и компания Castrol выиграла дело, доказав, что их базовое масло группы III было заменено настолько, что оно квалифицировалось как полностью синтетическое. С тех пор Американский институт нефти (API) удалил все ссылки на синтетические масла из своей документации, касающейся стандартов. «Полная синтетика» — это маркетинговый термин, который не является измеряемым качеством.
Группа IV: ПАО
[ редактировать ]Поли-альфа-олефин (поли-α-олефин, ПАО) представляет собой неполярный полимер, полученный полимеризацией альфа-олефина. Они относятся к группе API IV и представляют собой 100% синтетическое химическое соединение. Это особый тип олефинов (органических), который используется в качестве базового компонента при производстве большинства синтетических смазочных материалов. [ 5 ] Альфа-олефин (или α-олефин) представляет собой алкен , в котором двойная связь углерод-углерод начинается у атома α-углерода, т.е. двойная связь находится между атомами углерода №1 и №2 в молекуле. [ 6 ]
Группа V: Прочая синтетика.
[ редактировать ]Базовые масла группы V определяются API как любой другой тип масла, кроме минеральных масел или смазок ПАО.
Сложные эфиры — самые известные синтетические вещества группы V, которые на 100% представляют собой синтетические химические соединения, состоящие из карбонила, примыкающего к эфирной связи. Они получаются путем реакции оксокислоты с гидроксильным соединением, таким как спирт или фенол . Эфиры обычно получают из неорганической кислоты или органической кислоты, в которой по крайней мере одна группа -ОН (гидроксильная) заменена группой -O-алкил ( алкокси ), чаще всего из карбоновых кислот и спиртов. Другими словами, сложные эфиры образуются путем конденсации кислоты со спиртом.
Многие химически различные «эфиры» из-за их полярности и обычно превосходных смазывающих свойств используются по разным причинам либо в качестве «присадок», либо «базовых компонентов» для смазочных материалов. [ 6 ]
Синтетическое масло на основе полиалкиленгликоля (ПАГ).
[ редактировать ]Промышленный ПАГ
[ редактировать ]Термины полиалкиленгликоль и полигликоль используются взаимозаменяемо. [ 7 ]
Синтетические смазочные материалы занимают около 4% рынка смазочных материалов. ПАГ составляют около 24% рынка синтетических смазочных материалов.
Этилен является основным сырьем, используемым для производства синтетических смазочных полигликолевых масел. При взаимодействии этилена и пропилена с кислородом образуются оксиды этилена (ЭО) и оксиды пропилена (ПО), из которых путем полимеризации получают полиалкиленгликоли. Полиалкиленгликоли обычно получают путем объединения оксида этилена и/или оксида пропилена со спиртом или водой.
Соотношение смешивания ЭО и ПО, а также кислород, связанный в химической структуре, решающим образом влияют на поведение полигликолей. В зуботехнической промышленности преимущественно используются полигликоли с соотношением ЭО/ПО от 50:50 до 60:40, которые демонстрируют очень похожее поведение. Полигликоли этого состава также обычно называют водорастворимыми полигликолями. [ 8 ]
Базовые масла на основе полиалкиленгликоля образуются в результате реакции спирта с одним или несколькими оксидами алкилена: оксид пропилена обеспечивает нерастворимость в воде, оксид этилена обеспечивает растворимость в воде.
Свойства ПАГ
[ редактировать ]PAG обладают следующими свойствами: высокая смазывающая способность, полярность, низкие тяговые свойства, высокий индекс вязкости, контролируемая скорость закалки, хорошая температурная стабильность и низкий износ. Они доступны как в водорастворимой, так и в нерастворимой форме. [ 9 ]
ПАГ использует
[ редактировать ]ПАГ обычно используются в закалочных жидкостях, жидкостях для металлообработки, трансмиссионных маслах, цепных маслах, пищевых смазках, а также в качестве смазок в гидравлике типа ГФУ и газокомпрессорном оборудовании. [ 9 ] Смазочные материалы PAG используются двумя крупнейшими производителями воздушных компрессоров в США в винтовых воздушных компрессорах. [ 7 ] Масла PAG различных классов вязкости (обычно ISO VG 46 или ISO VG 100) часто используются в качестве компрессорных смазок для кондиционирования воздуха автомобильных систем , в которых используются хладагенты с низким потенциалом глобального потепления .
Преимущества ПАГ
[ редактировать ]ПАГ доступны в широком диапазоне классов вязкости и пакетов присадок для различных применений. Некоторые свойства ПАГ, такие как растворимость в воде, обычно не обеспечиваются другими синтетическими смазочными материалами, такими как полиальфаолефины (ПАО).
ПАГ предотвращают образование осадка и лака при высоких температурах. ПАГ имеют индексы вязкости выше, чем ПАО. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
В больших передачах смазка PAG обеспечивает более низкое трение, чем смазка PAO. [ 13 ]
Масла PAG являются полярными, а это означает, что масляная пленка легко образуется на всех движущихся металлических частях, что снижает износ при запуске.
ПАГ могут обладать высокой биоразлагаемостью, особенно водорастворимые ПАГ. [ 14 ]
PAG работают лучше, чем в экстремальных погодных условиях. [ 15 ]
Недостатки ПАГ
[ редактировать ]ПАГ несовместимы с минеральными маслами, большинством уплотнителей, красками, лаками. [ 16 ] [ 7 ]
Синтетическое масло дороже минерального. [ 17 ]
Совместимость с уплотнениями PAG
[ редактировать ]ПАГ обычно совместим с фторуглеродов материалами на основе фторэластомерными и винилметилсиликоновым (VMQ) силиконовым каучуком .
ПАГ действует как растворитель, растворяя и удаляя минеральную смазку, которая вызывает замедление движений, утечку воздуха и может помешать работе 4-ходовых клапанов. [ 18 ] [ 19 ]
Натуральный каучук, Buna-N и большинство обычных уплотнений несовместимы с маслами PAG, особенно уплотнения, покрытые минеральной смазкой. Масла PAG могут вызвать усадку или разбухание уплотнений, что приведет к серьезной утечке или заклиниванию уплотнения. В пневматических пневмоцилиндрах и 4-ходовых клапанах обычно используются резиновые уплотнения из буна-нитра, покрытые минеральной смазкой. [ 20 ]
Полусинтетическое масло
[ редактировать ]Полусинтетические масла (также называемые «синтетическими смесями») представляют собой смесь минерального и синтетического масел, которые разработаны так, чтобы обладать многими преимуществами полностью синтетического масла без дополнительных затрат. В 1966 году компания Motul представила первое полусинтетическое моторное масло . [ 21 ]
Смазочные материалы, содержащие синтетические базовые компоненты даже ниже 30%, но с высокоэффективными присадками, состоящими из сложных эфиров, также могут считаться синтетическими смазочными материалами. Обычно соотношение синтетического базового масла используется для определения товарных кодов в таможенных декларациях для целей налогообложения.
Другие базовые масла помогают полусинтетическим смазочным материалам.
[ редактировать ]Базовые масла типов API Group II и API Group III помогают создавать более экономичные полусинтетические смазочные материалы. Базовые минеральные масла групп API I-, II-, II+- и III широко используются в сочетании с пакетами присадок, пакетами эксплуатационных характеристик и поли-альфа-олефинами на основе сложных эфиров и/или поли-альфа-олефинов API группы IV для получения полупродуктов. - смазочные материалы на синтетической основе. Базовые масла группы API III иногда считаются полностью синтетическими, но они по-прежнему классифицируются как минеральные масла высочайшего уровня. Синтетический или синтезированный материал — это материал, который производится путем объединения или объединения отдельных единиц в единое целое. Синтетические базовые масла, описанные выше, созданы человеком и имеют контролируемую молекулярную структуру с предсказуемыми свойствами, в отличие от минеральных базовых масел, которые представляют собой сложные смеси встречающихся в природе углеводородов и парафинов. [ 22 ] [ 23 ]
Характеристики синтетического масла
[ редактировать ]Преимущества использования синтетических моторных масел включают лучшие характеристики вязкости при низких и высоких температурах при экстремальных температурах эксплуатации, [ 24 ] лучший (более высокий) индекс вязкости (VI), [ 25 ] химическая и сдвиговая стабильность. [ 26 ] Это также помогает уменьшить потери из-за испарения. [ 25 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] Устойчив к окислению, тепловому разрушению, с масляными шламами . проблемам [ 30 ] и обеспечивает увеличенные интервалы замены с экологическим преимуществом за счет меньшего количества отходов отработанного масла. Обеспечивает лучшую смазку в экстремально холодных условиях. [ 25 ] Использование синтетических масел обещает более длительный срок службы двигателя. [ 25 ] с превосходной защитой от образования «золы» и других отложений в горячих точках двигателя (в частности, в турбокомпрессорах и нагнетателях) для меньшего выгорания масла и снижения вероятности повреждения масляных каналов. [ 24 ] Производительность автомобилей улучшается за счет чистого увеличения мощности и крутящего момента за счет меньшего внутреннего сопротивления двигателя. [ 30 ] Более того, это может повысить топливную экономичность — от 1,8% до 5%, как было задокументировано в ходе автопарковых испытаний. [ 25 ]
Однако синтетические моторные масла существенно дороже (в расчете на объем), чем минеральные масла. [ 31 ] и имеют потенциальные проблемы разложения в определенных химических средах (преимущественно при промышленном использовании). [ 32 ]
См. также
[ редактировать ]
- ПТТ Публичная компания с ограниченной ответственностью
- ВсегоЭнергии
- Амсойл
- Кастрол
- ЭНЕОС
- ЕНОХ
- Процесс Фишера-Тропша
- Идемицу Косан
- Лики Моли
- Автомобиль 1
- Клапаны
- Оболочка
- Фукс Петролюб
- Мотюль
- Пеннзойл
- Петро-Канада
- Квакерский штат
- Масло Красной Линии
- Королевский фиолетовый
- Шеффер Ойл
- Серебряный штат
- Синтетическое топливо
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Как производят синтетическое масло» . napaonline.com . 28 ноября 2016 г.
- ^ Смазка машин. «Обычное масло против синтетического» . Архивировано из оригинала 6 апреля 2010 г. Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ «Синтетическое масло: подойдет ли оно вашему самолету?» . Общие новости авиации . 11 марта 2005 г. Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы по штамповке металлов» . Компания Китс Мануфэкчуринг Ко . Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ «Описание смазочных материалов на основе полиальфаолефинов (ПАО)» . www.machinerylubrication.com . Проверено 26 июня 2022 г.
- ^ Jump up to: а б СинЛуб Инкорпорейтед. [1] Все о синтетическом масле
- ^ Jump up to: а б с Объяснение синтетического масла PAG на основе полиалкиленгликоля | Дэрил Битти, Dow Chemical Company и Мартин Гривз, Dow Chemical Company
- ^ Клюбер | Официальное описание Масла на основе полигликоля
- ^ Jump up to: а б Крода Смазочные материалы | Базовые масла на основе полиалкиленгликоля
- ^ Понимание полиалкиленгликоля | Уил Эскобар | Трибиология и технология смазки | май 2008 г.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США | Экологически приемлемые смазочные материалы | 2.3 ПОЛИАЛКИЛЕНГЛИКОЛИ (стр. 5)
- ^ Агентство по охране окружающей среды | Информация о лицензировании данных для Агентства по охране окружающей среды США | Если не указано иное, все данные, полученные Агентством по охране окружающей среды США, по умолчанию являются общественным достоянием и не подлежат внутренней защите авторских прав в соответствии с разделом 17 USC § 105.
- ^ Клюбер | Официальное описание Масла на основе полигликоля
- ^ Экологически приемлемые смазочные материалы EPA
- ^ Преимущества перехода на синтетическое моторное масло
- ^ Агентство по охране окружающей среды США | Экологически приемлемые смазочные материалы | 3.4 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ЭАЛС НА ОСНОВЕ ПОЛИАЛКИЛЕНОВОГО ГЛИКОЛЯ (стр. 8)
- ^ Потребители сообщают, следует ли использовать синтетическое масло в автомобиле?
- ^ Серия Mobil Glygoyle | Полиалкиленгликоль (ПАГ) Смазка для зубчатых передач, подшипников и компрессоров
- ^ Дайджест нового оборудования | Преимущества использования смазочных материалов на основе ПАГ (полиалкиленгликоля)
- ^ Современное оборудование | Объяснение синтетического масла PAG на основе полиалкиленгликоля
- ^ История ДЕЛЬФИ
- ^ Справочник ASTM по топливу и смазочным материалам, Химия углеводородов, стр. 169-184, раздел 7.
- ^ Уиллс, Дж. Джордж (из Mobil Oil Corporation) (1980). Основы смазки . М. Деккер. ISBN 9780824769765 .
- ^ Jump up to: а б «Синтетическое масло против обычного масла | Mobil Motor Oils» . mobiloil.com . Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с д и «Синтетическое моторное масло — журнал GM High Tech Performance» . Супер Шеви . 01.01.2002 . Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ Маркова Л.В.; Макаренко В.М.; Конг, Х.; Хан, Х.-Г. (2014). «Влияние модификаторов вязкости на реологические свойства синтетических масел». Журнал трения и износа . 35 (5): 351–358. дои : 10.3103/S1068366614050092 . S2CID 110320631 .
- ^ Синтетические и минеральные жидкости в смазке | А. Джексон | Корпорация исследований и разработок Mobil | декабрь 1987 г. | Рисунок 5. Сравнение летучести (ASTM D1160) полидеценовых и минеральных масел SAE 10W-30.
- ^ Разработка и применение модели состава смазочного материала для изучения влияния транспорта масла, испарения, разбавления топлива и загрязнения сажей на реологию смазочного материала и трение двигателя, Грейс Сян Гу, бакалавр наук, Машиностроительный университет Мичигана, 2012 | Страница 96 … из-за высоких температур вблизи верхней мертвой точки поршня легкие летучие углеводороды испаряются и покидают систему. Виды с легким числом углерода исчезают быстрее из-за их высокой летучести и скорости испарения. | Страница 64 Рисунок 5-4: Кривая вязкости для двух разных сортов масла по формуле Вальтера | Страница 68 Рисунок 5-5: Температура кипения и молекулярная масса видов нефти.
- ^ Ойлап
- ^ Jump up to: а б «Зачем использовать синтетическое моторное масло премиум-класса? Синтетическое масло премиум-класса или стандартное масло» . Королевский фиолетовый . Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ «Синтетическое и минеральное моторное масло» . Сеть хот-родов . 01 августа 2002 г. Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ «Недостатки использования синтетического моторного масла» . Он все еще работает . Проверено 02 июля 2019 г.