Введение

Смазочный материал, состоящий из искусственно созданных химических соединений – синтетических жидких углеводородов.

Синтетическое масло – это смазочный материал, состоящий из химических соединений, которые искусственно модифицированы или синтезированы. Синтетические смазочные материалы могут быть изготовлены с использованием химически модифицированных нефтяных компонентов вместо цельной сырой нефти, но также могут быть синтезированы из другого сырья. Однако основным материалом по-прежнему является, в подавляющем большинстве случаев, сырая нефть, которая дистиллируется, а затем физически и химически модифицируется. Сам процесс синтеза и состав присадок, как правило, являются коммерческой тайной и могут различаться у разных производителей. Синтетическое масло используется в качестве замены нефтепродуктам, полученным путем переработки нефти, при работе в экстремальных температурах. Например, турбореактивные двигатели самолетов требуют использования синтетических масел, в то время как поршневые двигатели самолетов – нет. Синтетические масла также используются при штамповке металла, обеспечивая экологические и другие преимущества по сравнению с традиционными продуктами на основе нефти и животных жиров. Эти продукты также называют "не содержащими нефть" или "безмасляными". Полиалканоатное синтетическое масло широко используется для смазки маятниковых часов.

Полный

Некоторые синтетические масла производятся из базовых масел группы III, некоторые – из группы IV, а другие синтетические масла могут представлять собой смесь этих двух типов. Компания Mobil подала в суд на Castrol, и Castrol выиграла, доказав, что их базовое масло группы III было достаточно модифицировано, чтобы считаться полностью синтетическим. После этого Американский институт нефти (API) убрал все упоминания о синтетике из своей документации, касающейся стандартов. Термин "полностью синтетическое" является маркетинговым и не отражает измеримого качества.

Группа IV: ПАО

Полиальфаолефин (поли-α-олефин, PAO) — неполярный полимер, получаемый путем полимеризации альфа-олефина. Он классифицируется как API Group IV и представляет собой 100% синтетическое химическое соединение. Это специфический тип олефина (органического соединения), используемый в качестве базового масла при производстве большинства синтетических смазочных материалов. Альфа-олефин (или α-олефин) — это алкен, в котором двойная углерод-углеродная связь начинается с α-углеродного атома, то есть двойная связь расположена между первым и вторым атомами углерода в молекуле.

Группа V: Прочие синтетические материалы

В соответствии с API базовые масла группы V – это любые масла, отличные от минеральных масел или смазочных материалов на основе PAO. Эфиры являются наиболее известными синтетическими веществами в группе V, представляющими собой 100% синтетические химические соединения, состоящие из карбонильной группы, примыкающей к эфирной связи. Они образуются в результате реакции оксокислоты с гидроксильным соединением, таким как спирт или фенол. Эфиры обычно получают из неорганической или органической кислоты, в которой по крайней мере одна OH (гидроксильная) группа замещена алкильной (алкоксильной) группой O, чаще всего из карбоновых кислот и спиртов. Иными словами, эфиры образуются при конденсации кислоты со спиртом. Благодаря своей полярности и обычно отличным смазывающим свойствам, многие химически различные "эфиры" используются по различным причинам в качестве "присадок" или "базовых масел" для смазочных материалов. Синтетические смазочные материалы составляют около 4% рынка смазочных материалов. На долю PAG приходится около 24% рынка синтетических смазочных материалов. Этилен является основным сырьем для производства синтетических смазочных масел – полигликолей. При взаимодействии этилена и пропилена с кислородом образуются оксид этилена (EO) и оксид пропилена (PO), из которых полиалкиленгликоли производятся путем полимеризации. Полиалкиленгликоли обычно получают путем соединения оксида этилена и/или оксида пропилена со спиртом или водой. Соотношение EO и PO в смеси, а также содержание кислорода, связанного в химической структуре, оказывают решающее влияние на свойства полигликолей. В шестеренно-редукторной промышленности преимущественно используются полигликоли с соотношением EO/PO от 50:50 до 60:40, демонстрирующие схожие характеристики. Полигликоли с таким составом также обычно называют водорастворимыми полигликолями. Полиалкиленгликолевые базовые масла образуются в результате реакции спирта с одним или несколькими оксидами алкилена: оксид пропилена обеспечивает нерастворимость в воде, а оксид этилена – растворимость в воде.

Свойства PAG

ПАГи обладают свойствами, включающими: высокую смазывающую способность, полярность, низкий коэффициент трения, высокий индекс вязкости, контролируемую скорость охлаждения, хорошую термостабильность и низкий износ. Они доступны как в водорастворимых, так и в нерастворимых формах.

Использование ПАГ

PAG широко используются в охлаждающих жидкостях, металлообрабатывающих жидкостях, маслах для зубчатых передач, маслах для цепей, пищевых смазочных материалах, а также в качестве смазочных материалов в гидравлических системах типа HFC и газовых компрессорах. В крупных зубчатых передачах смазочные материалы на основе PAG демонстрировали меньшее трение, чем на основе PAO. Масла PAG обладают полярностью, что способствует легкому образованию масляной пленки на всех движущихся металлических деталях, снижая износ при запуске. PAG могут быть высоко биоразлагаемыми, особенно водорастворимые PAG. PAG показывают лучшие результаты в экстремальных погодных условиях.

Недостатки PAG

ПАГи несовместимы с минеральными маслами, большинством уплотнителей, красок и лаков.

Совместимость герметика с ПАГ

PAG обычно совместим с фторэластомерами на основе фторуглерода и силиконовой резиной винилметилсиликона (VMQ). PAG выступает в роли растворителя, растворяя и удаляя минеральную смазку, которая вызывает замедление движения, утечки воздуха и может привести к остановке работы 4-ходовых клапанов. Натуральный каучук, Buna N и большинство стандартных уплотнений несовместимы с маслами PAG, особенно уплотнения, покрытые минеральной смазкой. Масла PAG могут вызывать сжатие или набухание уплотнений, что приводит к серьезным утечкам или заклиниванию. Пневматические цилиндры и 4-ходовые клапаны обычно используют уплотнения из резины Buna N, покрытые минеральной смазкой.

Полусинтетические масла

Полусинтетические масла (также называемые "синтетическими смесями") — это смесь минерального и синтетического масла, разработанная для сочетания многих преимуществ полностью синтетического масла с меньшей стоимостью. Компания Motul представила первое полусинтетическое моторное масло в 1966 году. Смазочные материалы, содержащие даже менее 30% синтетических базовых масел, но с высокоэффективными присадками, включающими сложные эфиры, также могут рассматриваться как синтетические смазочные материалы. Как правило, процентное содержание синтетической базовой основы используется для определения товарных кодов в таможенных декларациях в целях налогообложения.

Другие базовые запасы помогают полусинтетическим смазочным материалам

Основные масла типов API группы II и API группы III способствуют разработке более экономичных полусинтетических смазочных материалов. Минеральные базовые масла групп I, II, II+ и III API широко используются в сочетании с пакетами присадок, комплектами для повышения эксплуатационных характеристик, а также с эфирами и/или полиальфаолефинами группы IV API для производства полусинтетических смазочных материалов. Базовые масла группы III API иногда рассматриваются как полностью синтетические, однако они по-прежнему классифицируются как высший уровень минеральных базовых масел. Синтетический или синтезированный материал – это материал, полученный путем объединения или построения отдельных единиц в единое целое. Синтетические базовые масла, описанные выше, созданы человеком и разработаны для обеспечения контролируемой молекулярной структуры с предсказуемыми свойствами, в отличие от минеральных базовых масел, которые представляют собой сложные смеси природных углеводородов и парафинов.

Производительность синтетической нефти

Преимущества использования синтетических моторных масел включают в себя улучшенные характеристики вязкости при низких и высоких температурах в экстремальных условиях эксплуатации, более высокий индекс вязкости (VI), а также химическую и сдвиговую стабильность. Это также способствует снижению потерь от испарения. Они устойчивы к окислению, термическому разложению и образованию нефтяного шлама, обеспечивают увеличенные интервалы замены масла, что положительно сказывается на окружающей среде за счет уменьшения количества отработанного масла. Они обеспечивают лучшую смазку в условиях сильного холода, но могут иметь склонность к разложению в определенных химических средах (преимущественно в промышленном применении).