Кіріспе

Жасанды түрде жасалған химиялық қосылыстардан тұратын майлау заты – синтетикалық сұйық көмірсутектер.

Синтетикалық май – жасанды түрде өзгертілген немесе синтезделген химиялық қосылыстардан тұратын майлау заты. Синтетикалық майлау материалдарын шикі мұнайдың толық құрамының орнына химиялық жолмен өзгертілген мұнай компоненттерін пайдалана отырып жасауға болады, сонымен қатар басқа да шикізаттардан синтездеу мүмкіндігі бар. Дегенмен, негізгі материал әлі де көбінесе дистилляцияланған және содан кейін физикалық және химиялық тұрғыдан өзгертілген шикі мұнай болып табылады. Қосымша қоспалардың синтезделу процесі мен құрамы әдетте коммерциялық құпия болып саналады және өндірушілер арасында өзгеше болуы мүмкін. Синтетикалық май, экстремалды температурада жұмыс істеген кезде мұнайдан тазартылған майлардың орнына қолданылады. Мысалы, ұшақ реактивтік қозғалтқыштарына синтетикалық май қажет, ал ұшақ поршеньді қозғалтқыштарына қажет емес. Синтетикалық майлар металл штамптау кезінде де қолданылады, себебі олар дәстүрлі мұнай және жануар майына негізделген өнімдерге қарағанда экологиялық және басқа да артықшылықтар ұсынады. Бұл өнімдер "майсыз" немесе "майға қатысты емес" деп те аталады. Полиалканоат синтетикалық майы маятник сағаттарын майлау үшін кеңінен қолданылады.

Толық

Кейбір синтетикалық майлар III топтағы базалық майдан, ал кейбіреулері IV топтағы базалық майдан жасалады, ал басқа синтетикалық майлар екеуінің қоспасы болуы мүмкін. Mobil компаниясы Castrol компаниясын сотқа берді, бірақ Castrol компаниясы өздерінің III топтағы базалық майын толық синтетикалық деп санауға жеткілікті түрлендіргенін көрсетті. Осыдан кейін Америка Мұнай Институты (API) стандарттарға қатысты құжаттарынан "синтетикалық" деген сөзді алып тастады. "Толық синтетикалық" – бұл маркетингтік термин, ол өлшенетін сапа емес.

IV топ: ПАО

Поли альфа олефин (поли α олефин, ПАО) – альфа олефинді полимерлеу арқылы алынған полярлы емес полимер. Олар API IV тобына жатады және 100% синтетикалық химиялық қосылыс болып табылады. Бұл синтетикалық майлау материалдарын өндіруде базалық май ретінде қолданылатын олефиннің (органикалық) нақты бір түрі. Альфа олефин (немесе α олефин) – көміртегі-көміртегі екі байланысы α көміртегі атомынан басталатын алкен, яғни екі байланыс молекуладағы 1-ші және 2-ші көміртектің арасында орналасқан.

V топ: Басқа синтетикалық заттар

V топтағы базалық майлар API бойынша минералды майлар мен PAO майлау материалдарынан өзге кез келген май түрі ретінде анықталады. Эстерлер – V топтағы ең танымал синтетикалық заттар, олар 100% синтетикалық химиялық қосылыстар болып, карбонил тобы мен эфир байланысына жақын орналасқан. Олар оксоқышқылының спирт немесе фенол сияқты гидроксил қосылысымен әрекеттесуі арқылы алынады. Эстерлер көбінесе органикалық емес немесе органикалық қышқылдардан туындайды, онда кем дегенде бір OH (гидроксил) тобы O алкил (алкокси) тобымен алмастырылады, көбінесе карбоксил қышқылдары мен спирттерден. Яғни, эстерлер қышқыл мен спирттің конденсациялануынан пайда болады. Полярлығы және әдетте өте жақсы майлау қасиеттеріне байланысты, көптеген химиялық түрлі "эстерлер" майлау материалдарының "қосымшалары" немесе "негізгі компоненттері" ретінде түрлі себептермен қолданылады. Синтетикалық майлау материалдары майлау материалдары нарығының шамамен 4% құрайды. ПАГ синтетикалық майлау материалдары нарығының шамамен 24% құрайды. Этилен – синтетикалық полигликоль майын өндіруде қолданылатын негізгі шикізат. Этилен мен пропиленнің оттегімен әрекеттесуінен этилен оксиді (EO) және пропилен оксиді (PO) алынады, олардан полиалкилен гликольдер полимерлену арқылы өндіріледі. Полиалкиленгликольдер әдетте этилен оксиді мен/немесе пропилен оксидін спиртпен немесе сумен біріктіру арқылы жасалады. EO мен PO арақатынасы, сондай-ақ химиялық құрылымындағы оттегі байланысы полигликольдердің қасиеттеріне маңызды әсер етеді. Тізбек өнеркәсібі көбінесе 50:50-ден 60:40-қа дейінгі EO/PO қатынасы бар полигликольдерді қолданады, олар өте ұқсас қасиеттер көрсетеді. Осы құрамындағы полигликольдер де суға ерігіш полигликольдер деп аталады. Полиалкиленгликоль базалық майлары спиртті бір немесе бірнеше алкилен оксидтерімен реакцияға түсіру арқылы алынады: пропилен оксиді суға ерімеушілікті қамтамасыз етеді, ал этилен оксиді суға ерігіштікті қамтамасыз етеді.

PAG қасиеттері

PAG-тер жоғары майлану қасиеттерімен, полярлылығымен, төмен үйкеліс қасиеттерімен, жоғары тұтқырлық индексімен, бақыланатын салқындату жылдамдығымен, жақсы температуралық тұрақтылығымен және аз тозумен сипатталады. Олар суда еритін және суда ермейтін түрлерде қолжетімді.

ПАГ қолдануы

PAG-тер суыту сұйықтықтарында, металл өңдеу сұйықтықтарында, беріліс майларында, тізбек майларында, тағамдық сападағы майлау материалдарында, сондай-ақ HFC типті гидравликалық және газ компрессорлық жабдықтарда майлау үшін жиі қолданылады. Ірі берілістерде PAG майлау материалы PAO майлау материалына қарағанда төмен үйкеліс көрсетті. PAG майларының полярлы қасиеті бар, яғни барлық қозғалмалы металл бөлшектерінде майлы қабат оңай түзіледі, бұл бастапқы тозуды азайтады. PAG-тер, әсіресе суда еритін PAG-тер, жоғары деңгейде биоразлаганға қабілетті. PAG-тер экстремалды ауа-райы жағдайларында жақсы жұмыс істейді.

PAG кемшіліктері

ПАГ минералды майлармен, көптеген тығыздағыштармен, бояулармен және лактармен үйлесімсіз.

PAG пломбасының үйлесімділігі

PAG әдетте фторкарбон негізіндегі фторэластомерлік материалдармен және винилметилсиликонды (VMQ) силиконды каучукпен үйлесімді. PAG еріткіш ретінде әрекет етеді, минералды майды ерітіп, жояды, бұл баяу қозғалысқа, ауаның шығуына және 4 жолды клапандардың жұмысын тоқтатуға себеп болады. Табиғи каучук, Buna N және көптеген стандартты тығыздағыштар PAG майларымен үйлесімсіз, әсіресе минералды маймен жабылған тығыздағыштар. PAG майлары тығыздағыштардың қысқаруына немесе ісінуіне әкелуі мүмкін, соның салдарынан тығыздағыштардан қатты ағып кету немесе олардың қозғалысын тоқтату пайда болады. Пневматикалық ауа цилиндрлері мен 4 жолды клапандар көбінесе минералды маймен жабылған Buna N резеңке тығыздағыштарын қолданады.

Жарым синтетикалық мұнай

Жартылай синтетикалық майлар ("синтетикалық қоспалар" деп те аталады) – минералды және синтетикалық майлардың қоспасы, толық синтетикалық майдың көптеген артықшылықтарын бағасы арзан болғандықтан ұсыну үшін жасалған. Motul 1966 жылы алғашқы жартылай синтетикалық мотор майын шығарды. Синтетикалық базалық құрамдары 30%-дан төмен болса да, жоғары өнімділікке ие эфирлерден тұратын қоспалары бар майлағыштар да синтетикалық майлағыштар саналады. Әдетте, синтетикалық базалық құрамның арақатысы салық салу мақсатында кедендік декларациялардағы тауар кодтарын анықтау үшін қолданылады.

Басқа базалық қорлар жартылай синтетикалық майлау материалдарына көмектеседі

API II және API III топтарының базалық майлары экономикалық типтегі жартылай синтетикалық майлау материалдарын жасауға көмектеседі. API I, II, II+ және III типті минералды базалық майлар қоспалар, өнімділік пакеттері және эфир және/немесе API IV тобындағы полиальфаолефиндермен бірге қолданылып, жартылай синтетикалық негіздегі майлау материалдарын құрастыруға кеңінен пайдаланылады. API III тобындағы базалық майлар кейде толық синтетикалық деп есептелсе де, олар әлі де ең жоғары сапалы минералды базалық майлар ретінде жіктеледі. Синтетикалық немесе синтезделген материал – жеке құрамдастарды біріктіріп, біртұтас жүйе құру арқылы жасалатын материал. Жоғарыда сипатталған синтетикалық базалық майлар адам жасаған, бақыланатын молекулалық құрылымы мен болжамды қасиеттері бар, ал минералды базалық майлар табиғи түрде кездесетін көмірсутектер мен парафиндердің күрделі қоспасы болып табылады.

Синтетикалық мұнайдың өнімділігі

Синтетикалық мотор майларын пайдаланудың артықшылықтары – қызмет температурасының ең жоғары және ең төменгі шектерінде жақсырақ төмен және жоғары температуралық тұтқырлық көрсеткіштері, жақсырақ (жоғары) тұтқырлық индексі (VI) және химиялық және серпімділік тұрақтылығы. Бұл сондай-ақ булануға байланысты шығындарды азайтуға көмектеседі. Ол тотығуға, жылулық бұзылуға, май шөгіндісінің пайда болуына төзімді және майды ұзақ интервалдармен ауыстыру мүмкіндігін қамтамасыз етеді, бұл қолданылған май қалдықтарының азаюы арқылы экологиялық пайда әкеледі. Ол суық жағдайда майлауды жақсартады, бірақ кейбір химиялық орталарда (көбінесе өнеркәсіптік қолдануда) ыдырау проблемалары туындауы мүмкін.