Синтетические базовые масла

Это маслообразные синтетические жидкости - полимеры или олигомеры, получен­ные методом синтеза из разных мономеров. Ни одно синтетические масло не имеет всей совокупности свойств, характерной для минерального масла, но отдельные синтетические масла обладают некоторыми выдающимися эксплуатационными свойствами, превышаю­щими свойства минеральных масел. Например, некоторые синтетические масла имеют особенно высокий индекс вязкости, пониженную температуру застывания, повышенную стойкость к высоким температурам и деформациям сдвига, отличаются пониженной лету­честью и горючестью. Эти свойства обеспечивают универсальность применения и про­должительность срока службы. Каждое синтетическое масло необходимо применять в ус­ловиях, позволяющих наилучшим образом использовать его отличительные особенности. Основной существенный недостаток синтетических масел - они значительно дороже ми­неральных (в 2 - 3 и более раз).

Рaзновидности синтетических масел. Свойства синтетических масел зависят от химического строения, поэтому это является основным критерием их классификации:

- углеводородные масла (hydrocarbon oil, НС oil) на основе полиальфаолефинов, изопарафиновых углеводородов и алкилбензола;

- полиэфирные масла на основе: эфиров двухосновных кислот и первичных спиртов (напр., изооктиловый эфир себациновой кислоты); эфиров полиолов, полифениловых эфиров; полигликолевых эфиров (например, полиалкиленгликолевый эфир); эфиров фосфорной кислоты.

- силиконовые масла;

- фторсодержащие эфирные масла.

Синтетические масла внутри каждого класса могут различаться мономерным со­ставом и свойствами. Например, полиальфаолефины получают из бутена, 1-децена и др., в молекулы силиконовых жидкостей могут входить звенья диметилсилоксана и/или ме-тилфенилсилоксана. Особенно различаются свойства разных полигликолей и полиэфиров. Поэтому имеет смысл говорить только о самых общих свойствах отдельных видов синте­тических масел.

Производители синтетических масел обычно присваивают своим продуктам не хи­мические, а технические наименования. Поэтому по товарным названиям не всегда можно судить о свойствах масел и пригодности к конкретной области применения.

Смешиваемость синтетических масел с минеральными различается и зависит от природы синтетического масла. Ниже приводится обзор свойств наиболее распространенных синтетических масел.

Полиальфаолефиновые масла (ПАО) (polyalphaolefin - РАО). Распространены широко и составляют более одной третьей всех синтетических масел. Они отличаются универсальными смазочными свойствами, могут работать в широком интервале темпера­тур, обладают высоким индексом вязкости и стабильностью свойств на протяжении всего срока службы, не вызывают коррозии металлов, не образуют нагара и отложений, не ока­зывают отрицательного влияния на материалы прокладок и уплотнителей, хорошо смеши­ваются с минеральными маслами. ПАО масла в основном применяются для производства автомобильных универсальных, всесезонных моторных и трансмиссионных масел, гид­равлических жидкостей, а также в качестве индустриального масла для холодильников, компрессоров, других агрегатов, работающих под большой нагрузкой при повышенной температуре, и как моторное масло для мощных дизельных среднескоростных двигателей и тепловозов. ПАО масла - самые дешевые синтетические масла.

Масла алкилированных ароматических соединений (alkylated aromatics). Чаще всего, применяется алкилбензол \alkylbenzene. На рынок поступают два продукта - алкилбёнзол, с низким индексом вязкости, который применяется в смеси с нафтеновым маслом для получения масел для компрессоров холодильников, и диалкилбензол, с более высоким индексом вязкости, напоминающий парафиновое и полиальфаолефиновое масло, который отличается хорошими низкотемпературными свойствами и применяется для про­изводства арктических масел и моторных масел для двухтактных двигателей.

Полигликолевые масла (polyglycols-PG, polyalkyleneglycols-PAG). По стандар­ту DIN 51 502 такие масла сокращенно обозначаются PG. Они также составляют около одной трети всех синтетических масел. Свойства очень разные, в зависимости от исход­ных мономеров и молекулярной массы. В настоящее время полигликолевые масла применяются в основном как охлаждающие жидкости в системе охлаждения двигателя, при об­работке металлов, как тормозные и гидравлические жидкости. PG масла не пригодны в качестве моторных, так как обладают высокой коррозионной активностью, особенно в присутствии продуктов сгорания топлива. Большинство применяемых на практике полигликолей не смешиваются с минеральным маслом или смешиваются, ограничено. PG мас­ла отличаются рядом положительных свойств: высоким значением индекса вязкости, стой­костью к высокой нагрузке, хорошей антиокислительной и термической стойкостью при введении соответствующих присадок. Особенно ценятся PG масла ввиду низкой воспла­меняемости (температура вспышки - выше 220°С) и низкой температуры застывания (ниже - 30°С). Иногда они применяются для смазывания сильно нагруженных передач промыш­ленных машин и для работы при низкой температуре. Ассортимент масел PG довольно широкий.

Полиэфирные масла (масла органических сложных эфиров) (polyesters - Е). Эти масла по стандарту DIN 51 502 обозначаются буквой Е и составляют большую группу синтетических масел, особенно для реактивной авиации. В этой области они незаменимы, так как обладают наивысшим индексом вязкости (до 180), низкой температурой застыва­ния (ниже - 50°С), плохой воспламеняемостью и низкой летучестью (давление насыщен­ного пара около 1 мбар при 205 °С). В автомобильной промышленности полиэфирные масла применяются в качестве добавок к минеральным маслам и ПАО, как повышающие индекс вязкости, улучшающие низкотемпературные свойства, а в некоторых случаях, са­мостоятельно в качестве моторного масла для дизельных двигателей или смазывания пе­редач при низкой температуре.

Эфиры фосфорной кислоты (phosphate esters - РН).Эти масла по стандарту DIN 51 502 обозначаются РН. Основные преимущества этих масел - они негорючие и в местах интенсивного трения, при высокой температуре, образуют разделяющую, противозадирную фосфатную пленку, уменьшающую трение и предохраняющую поверхность деталей от износа и задира. Масла эфиров фосфорной кислоты смешиваются с минераль­ными и другими синтетическими маслами, поэтому могут применяться как самостоятель­ные синтетические масла, и как компоненты минерального. Масла эфиров фосфорной кис­лоты применяются для компрессоров, негорючих гидравлических жидкостей и как противоизносные присадки.Силиконовые масла (silicones-SI).Эти масла по стандарту DIN 51 502 обознача­ются SI. Они химически инертны и термически стойки (разрушаются при температуре выше 300°С, температура вспышки около 300°С), имеют низкую температуру застывания (ниже - 50°С), незначительную летучесть, наивысший индекс вязкости (около 300) и не вспениваются. Силиконовые масла не обладают хорошими смазывающими свойствами, не смешиваются с минеральными маслами. Применяются как специальные компрессор­ные масла и гидравлические жидкости и в качестве электроизоляционного масла.

Силико­новые масла (silicones-SI) дорогие, примерно в 10-100 раз дороже минерального масла.Фторсодержащие эфирные масла (fluorocarbons - FK). Эти масла по стандарту DIN 51 502 обозначаются FK. Основные их преимущества - химическая инертность, него­рючесть, высокая стойкость к окислению и к повышенной температуре, очень хорошие диэлектрические свойства. Недостатки - относительно низкий индекс вязкости, высокая температура застывания.

Фторсодержащие эфирные масла применяются в холодильной технике и в установках, где масло находится в контакте с кислородом или другими агрессивными ве­ществами. Эти масла очень дорогие, в сотни раз дороже минерального масла