Ulei sintetic - Synthetic oil
Uleiul sintetic este un lubrifiant format din compuși chimici care sunt fabricați artificial. Lubrifianții sintetici pot fi fabricați folosind componente petroliere modificate chimic , mai degrabă decât țiței integral , dar pot fi sintetizate și din alte materii prime. Cu toate acestea, materialul de bază este în continuare covârșitor petrol brut care este distilat și apoi modificat fizic și chimic. Procesul efectiv de sinteză și compoziția aditivilor este, în general, un secret comercial și va varia între producători.
Uleiul sintetic este utilizat ca înlocuitor pentru uleiurile rafinate de petrol atunci când funcționează la temperaturi extreme. De exemplu, motoarele cu reacție pentru aeronave necesită utilizarea uleiurilor sintetice, în timp ce motoarele cu piston pentru aeronave nu. Uleiurile sintetice sunt, de asemenea, utilizate în ștanțarea metalelor pentru a oferi beneficii pentru mediu și alte beneficii în comparație cu produsele convenționale pe bază de petrol și grăsimi animale. Aceste produse sunt, de asemenea, denumite „fără ulei” sau „fără ulei”.
Tipuri
Deplin
Unele uleiuri "sintetice" sunt fabricate din stocul de bază al Grupului III , altele din Grupul IV. Unele dintr-un amestec dintre cele două. Mobil l-a dat în judecată pe Castrol, iar Castrol a dominat arătând că uleiul de bază al Grupului III a fost schimbat suficient încât să se califice drept sintetic complet. De atunci API a eliminat toate referințele la Synthetic din documentația lor cu privire la standarde. „Sintetic complet” este un termen de marketing și nu este o calitate măsurabilă.
Grupa IV: PAO
Poli-alfa-olefina (poli-α-olefina, PAO) este un polimer nepolar produs prin polimerizarea unei alfa-olefine. Acestea sunt desemnate la API Group IV și sunt un compus chimic 100% sintetic. Este un tip specific de olefină (organic) care este utilizat ca stoc de bază în producția unor lubrifianți sintetici. O alfa-olefină (sau α-olefină) este o alchenă în care legătura dublă carbon-carbon începe de la atomul α-carbon, adică legătura dublă este între carbonii # 1 și # 2 din moleculă.
Grupa V: Alte materiale sintetice
Uleiurile de bază din grupa V sunt definite de API ca orice alt tip de ulei în afară de uleiurile minerale sau lubrifianții PAO .
Esterii sunt cei mai renumiți sintetici din grupa V, care sunt compuși chimici 100% sintetici constând dintr-un carbonil adiacent unei legături eterice . Acestea sunt derivate prin reacția unui oxoacid cu un compus hidroxil , cum ar fi un alcool sau fenol . Esterii sunt de obicei derivați dintr-un acid anorganic sau acid organic în care cel puțin o grupare -OH (hidroxil) este înlocuită cu o grupare -O-alchil ( alcoxi ), cel mai frecvent din acizi carboxilici și alcooli. Adică, esterii se formează prin condensarea unui acid cu un alcool.
Mulți „esteri” diferiți din punct de vedere chimic, datorită polarității și lubrifianței lor excelente, sunt folosiți din diferite motive, fie ca „aditivi”, fie ca „stocuri de bază” pentru lubrifianți.
Ulei sintetic de polialchilenglicol (PAG)
PAG industrial
Termenii polialchilen glicol și poliglicol sunt folosiți interschimbabil.
Lubrifianții sintetici reprezintă aproximativ 4% din piața lubrifianților. PAG-urile reprezintă aproximativ 24% din piața lubrifianților sintetici.
Etilena este materia primă de bază utilizată pentru obținerea uleiurilor de poliglicoli lubrifianți sintetici. Când etilena și propilena reacționează cu oxigenul, obținem oxid de etilenă și oxid de propilenă, din care polialchilen glicoli sunt produși prin polimerizare. Polialchilen glicolii se obțin de obicei prin combinarea oxidului de etilenă (EO) și / sau a propilenului (PO) cu un alcool sau apă.
Raportul de amestecare dintre EO și PO, plus oxigenul legat în structura chimică, afectează în mod crucial comportamentul poliglicolilor. Industria de angrenaje folosește în principal poliglicoli cu un raport EO / PO de 50:50 la 60:40, care prezintă un comportament foarte similar. Poliglicolii care prezintă această compoziție sunt, de asemenea, numiți în general poliglicoli solubili în apă.
Uleiurile de bază polialchilen glicol se formează prin reacția unui alcool cu unul sau mai mulți alchileni oxizi: oxidul de propilenă asigură insolubilitatea în apă, oxidul de etilenă asigură solubilitatea în apă.
Proprietăți PAG
PAG-urile oferă proprietăți care includ: lubrifianță ridicată, polaritate, proprietăți de tracțiune reduse, indice de vâscozitate ridicat, viteze de stingere controlate, stabilitate bună la temperatură și uzură redusă. Sunt disponibile atât în forme solubile în apă, cât și în forme insolubile.
Utilizări PAG
PAG-urile sunt utilizate în mod obișnuit în lichide de stingere, fluide pentru prelucrarea metalelor, uleiuri pentru angrenaje, uleiuri pentru lanțuri, lubrifianți de calitate alimentară și ca lubrifianți în echipamentele hidraulice de tip HFC și compresoare de gaz. Lubrifianții PAG sunt folosiți de cei mai mari doi producători americani de compresoare de aer din compresoarele de aer cu șurub rotativ. Uleiurile PAG de diferite grade de vâscozitate (de obicei fie ISO VG 46, fie ISO VG 100) sunt adesea folosite ca lubrifianți pentru compresoare pentru sistemele de aer condiționat auto care utilizează agenți frigorifici cu GWP scăzut.
PAG Avantaje
PAG-urile sunt disponibile într-o gamă largă de grade de vâscozitate și pachete aditive pentru o varietate de utilizări. Unele proprietăți PAG, cum ar fi solubilitatea în apă, nu sunt furnizate în mod obișnuit de alți lubrifianți sintetici, cum ar fi polialfaolefinele (PAO).
PAG-urile previn apariția nămolurilor și lacurilor la temperaturi ridicate. PAG-urile au indici de vâscozitate mai mari decât PAO-urile.
La uneltele mari, lubrifiantul PAG a produs o frecare mai mică decât lubrifiantul PAO.
Uleiurile PAG sunt polare, ceea ce înseamnă că o peliculă de ulei se dezvoltă cu ușurință pe toate piesele metalice în mișcare, reducând uzura la pornire.
PAG-urile pot fi foarte biodegradabile, în special PAG-urile solubile în apă.
PAG Dezavantaje
PAG-urile nu sunt compatibile cu uleiurile minerale, majoritatea sigiliilor, vopselelor, lacurilor.
Compatibilitate cu sigiliul PAG
PAG este de obicei compatibil cu materialele fluoruroelastomerice FKM și cauciuc siliconic VMQ (vinil metil silicon) .
PAG acționează ca un solvent și dizolvă și îndepărtează grăsimea minerală care provoacă mișcări mai lente, scurgeri de aer și poate opri funcționarea supapelor cu 4 căi.
Cauciucul natural, Buna-N și garniturile obișnuite sunt incompatibile cu uleiurile PAG, în special garniturile acoperite cu grăsime minerală. Uleiurile PAG pot provoca micșorarea sau umflarea sigiliilor, provocând astfel scurgeri severe sau confiscarea sigiliului. Cilindrii pneumatici de aer și supapele cu 4 căi folosesc în mod obișnuit garnituri de cauciuc Buna-N acoperite cu grăsime minerală.
Ulei semisintetic
Uleiurile semi-sintetice (numite și „amestecuri sintetice”) sunt un amestec de ulei mineral și ulei sintetic, care sunt proiectate pentru a avea multe dintre beneficiile uleiului sintetic complet fără costuri. Motul a introdus primul ulei de motor semisintetic în 1966.
Lubrifianții care au stocuri de bază sintetice chiar mai mici de 30%, dar cu aditivi performanți constând din esteri, pot fi considerați și lubrifianți sintetici. În general, raportul stocului de bază sintetic este utilizat pentru a defini codurile mărfurilor printre declarațiile vamale în scopuri fiscale.
Alte stocuri de bază ajută lubrifianții semisintetici
Stocurile de bază API Group II și API Group III contribuie la formularea mai multor lubrifianți semisintetici de tip economic. Stocurile de uleiuri de bază minerală de tipul Grupului I-, II-, II + și III sunt utilizate pe scară largă în combinație cu pachete aditive, pachete de performanță și poli-alfa-olefine esterice și / sau API Grup IV pentru a formula semi -lubrifianți pe bază de sinteză. Uleiurile de bază API Group III sunt uneori considerate complet sintetice, dar sunt încă clasificate ca stocuri de bază minerală de nivel superior. Un material sintetic sau sintetizat este unul care este produs prin combinarea sau construirea de unități individuale într-o entitate unificată. Stocurile de baze sintetice descrise mai sus sunt create de om și adaptate pentru a avea o structură moleculară controlată cu proprietăți predictibile, spre deosebire de uleiurile de bază minerale, care sunt amestecuri complexe de hidrocarburi și parafine naturale.
Performanța uleiului sintetic
Avantajele utilizării uleiurilor de motor sintetice includ o performanță mai bună a vâscozității la temperaturi scăzute și la temperaturi ridicate la o temperatură extremă mai bună (mai mare) a indicelui de viscozitate (VI) și stabilitate chimică și la forfecare. Acest lucru ajută și la scăderea pierderii datorate evaporării. Servește rezistență la oxidare, defecțiune termică și probleme de nămol de ulei și intervale extinse de scurgere, cu avantajul de mediu al deșeurilor de ulei mai puțin utilizate generate. Oferă o lubrifiere mai bună în condiții de frig extrem. Utilizarea uleiurilor sintetice promite o durată de viață mai lungă a motorului, cu protecție superioară împotriva „cenușei” și a altor formări de depozite în punctele fierbinți ale motorului (în special în turbocompresoare și supraîncărcătoare) pentru o reducere a consumului de ulei și șanse reduse de a deteriora colmatarea pasajului de ulei. Performanța automobilelor este îmbunătățită, odată cu creșterea netă a puterii și a cuplului datorită tragerii interne mai mici a motorului. Mai mult, poate îmbunătăți eficiența consumului de combustibil - 1,8% până la 5% a fost documentat în testele flotei. Cercetările sugerează că produsele sintetice au fost cu 47% mai bune decât uleiul obișnuit.
Cu toate acestea, uleiurile sintetice de motor sunt substanțial mai scumpe (pe volum) decât uleiurile minerale și prezintă potențiale probleme de descompunere în anumite medii chimice (predominant în uz industrial).