Типы
масел
|
Основные
области применения
|
Полиальфаолефины
(олигомеры олефинов)
|
Автомобильные
и индустриальные масла
|
Эфиры
двухосновных кислот
|
Авиационные
и автомобильные масла
|
Эфиры
полиолов
|
Авиационные
и автомобильные масла
|
Автомобильные
и индустриальные масла
|
Полиалкиленгликоли
|
Индустриальные
масла
|
Эфиры
фосфорной кислоты
|
Индустриальные
масла
|
Силиконовые
масла
|
Индустриальные
масла
|
Фторсодержащие
эфирные масла
|
Индустриальные
масла
|
ПАО - Полиальфаолефины (РАО) являются наиболее
широко используемыми синтетическими маслами. ПАО - это синтетические
углеводородные соединения, не содержащие серы, фосфора или металлов. Благодаря отсутствию
парафинов, они имеют низкую температуру застывания, обычно ниже -40°С. Вязкость
при 100°С от 2 до 100 сСт, а индекс вязкости обычно превышает 140. ПАО обладают
хорошей термической стабильностью, но требуют использования антиоксидантов для
обеспечения стабильности против окисления. Растворяющая способность этих
жидкостей ограничена по отношению к некоторым присадкам, и они вызывают усадку
уплотнений. Оба недостатка преодолевают добавлением небольшого количества
сложных эфиров. Применяются для производства автомобильных универсальных и
всесезонных моторных, трансмиссионных и гидравлических масел, индустриальных
холодильных и компрессорных масел. ПАО - самые дешевые из синтетических базовых
масел.
Сложные эфиры двухосновных кислот (диэфиры)
синтезируются при взаимодействии органических кислот и спиртов. Диэфиры имеют
более разнообразную структуру, чем ПАО, но также как ПАО, они не содержат серы,
фосфора, металлов и парафинов. Температура застывания - в пределах от -50°С до
-65°С. Преимущество диэфиров - их хорошая термическая стабильность и прекрасная
растворяющая способность. Они очень хорошо растворяют лаки и отложения.
Эфиры полиолов (неопентилы), так же как и
диэфиры, получают взаимодействием органических кислот и спиртов. Полиолами
называют соединения, молекулы которых содержат две спиртовые, функциональные
группы, например триметилпропан, неопентилгликоль, пентаэритрит. Эфиры полиолов
не содержат серы, фосфора или парафинов. Температура их застывания - в пределах
от -30°С
до
-70°С, индекс вязкости от 120 до 160. Эти жидкости обладают очень хорошей
термической стабильностью и противостоят гидролизу несколько лучше, чем
диэфиры.
Алкилированная ароматика образуется при реакции
олефинов с ароматическим углеводородом. Такие жидкости обладают хорошими низкотемпературными
свойствами и хорошо растворяют присадки. Индекс вязкости - около 50 у жидкостей
с линейной алкильной цепью и около нуля у жидкостей с разветвленной алкильной
цепью. Применяются при производстве арктических масел и моторных масел для двухтактных
двигателей.
Полиалкиленгликоли (полигликоли, полиэфиры)
представляют собой полимеры окиси алкиленов. В общем, полиалкиленгликоли
обладают хорошей стабильностью при высокой температуре и высоким индексом
вязкости. Они могут использоваться в широком диапазоне температур. Они мало
склонны к образованию отложений и способны стабилизировать продукты
собственного разложения. Применяются в основном как охлаждающие жидкости в
системах охлаждения автомобилей, при обработке металлов, как тормозные и
гидравлические жидкости.
Эфиры фосфорной кислоты (РН)
синтезируются из оксихлорида фосфора и спиртов или фенолов. Они используются
как базовые масла, а также как присадки к минеральным и синтетическим смазочным
материалам. У них хорошая термическая стабильность, температура застывания в
пределах от -25°С до -5°С. Однако их индекс вязкости очень низкий, в пределах
от 0 до 30. Применяются для компрессорных масел, негорючих гидравлических жидкостей,
как противоизносные присадки.
Силиконовые масла (силоксаны,
полисилоксаны) - химически инертные и термически стойкие синтетические масла.
Имеют низкую температуру застывания - ниже -50оС, наивысший индекс
вязкости (около 300) и не вспениваются. Не обладают хорошими смазочными
свойствами и не смешиваются с минеральными маслами. Применяются при
изготовлении специальных компрессорных масел и гидравлических жидкостей и в
качестве электроизоляционного масла.
Фторсодержащие эфирные масла (FK) -
химически инертные, негорючие синтетические масла с высокой стойкостью к
окислению и температуре, с хорошими диэлектрическими свойствами. Недостатки -
относительно низкий индекс вязкости и высокая температура застывания.
Применяются при изготовлении масле для холодильной техники.
(PFPE -
перфторполиэфиры; силиконовое метил - полиметилсилоксан; силиконовое фенил -
полимфенилсилоксан)
Пластичная смазка - это продукт,
полученный диспергированием загустителя в жидком смазочном материале с
консистенцией от полужидкой до твердой. В его состав могут входить
дополнительные ингредиенты, необходимые для обеспечения специфичных свойств.
Проще говоря, смазка - продукт загущения масла специальными загустителями,
который может содержать и дополнительные функциональные присадки. Существование
смазок на сегодняшний день обуславливается тем, что не все узлы, детали,
агрегаты можно смазать маслом по причине их конструктивных особенностей. Смазки
по сравнению с маслами имеют ряд недостатков, с которыми конструкторам
приходится мириться, например, в сравнении с маслом смазки хуже отводят тепло
от деталей трения и смазка вынуждена удерживать в себе продукты износа деталей
и продуктов старения (разрушения) самой смазки.
Металлические мыла как загустители получают из
жирных (алифатических) органических кислот:
R - COOH + MeOH → R - COOMe +
Н2О
Неорганические загустители - глины (бентониты) и
силикагели (SiO2)
обладают очень высокими абсорбирующими свойствами.
В результате загущения получается своего рода
пространственный каркас (или губка), созданный молекулами загустителя, который
удерживает в себе масло с присадками. В зависимости от типа применяемого
загустителя будет отличаться структура каркаса, что естественно будет влиять и
на функциональные свойства смазки.
2. Присадки к смазочным материалам
смазка пластичная присадка
При современном уровне развития
двигателестроения использование масла без присадок практически невозможно, т.е.
невозможно создание масел, которые обеспечили бы эффективную защиту двигателя и
одновременно не разрушались/старели/ в течение длительного времени. По этой
причине все современные моторные масла содержат в своем составе пакет (набор)
присадок, содержание которых суммарно может достигать более 20%. Наиболее
крупные производители присадок: Lubrizol, Infineum (контролируется Shell/Exxon),
Oronite (контролируется Chevron) и Ethyl (ныне Afton). В общей сложности им
принадлежит более 90% мирового рынка присадок.
Присадки к смазочным материалам классифицируются
по своему назначению.
Присадки для защиты металлических поверхностей:
) противоизносные и противозадирные
) модификаторы трения (антифрикционные
присадки);
) ингибиторы окисления и коррозии;
) моющие присадки;
) диспергирующие присадки
) противопенные присадки;
) антиоксиданты (антиокислительные присадки)
Присадки, расширяющие область применения:
) депрессорные присадки (для понижения
температуры застывания);
) модификаторы вязкости (загущающие присадки)
Многофункциональные присадки улучшают
одновременно несколько свойств масла.
Разработка нового пакета присадок часто занимает
не один год и стоимость его для компании может составлять несколько миллионов
долларов. Пакеты присадок смешивают по четко прописанной рецептуре с базовыми
маслами (смешивание еще называют блендинг). Каждая присадка, подобно лекарству,
оказывает не только прямое действие, но дает и побочные эффекты.