Сравнение производительности синтетических смазочных материалов

1) Вязкостно-температурные характеристики и низкотемпературные свойства

Поскольку основным компонентом полиалкенов являются длинноцепочечные алканы, они обладают хорошими вязкостно-температурными характеристиками и значительно превосходят минеральные масла той же вязкости. По сравнению с минеральными маслами той же вязкости, углеводородные масла на основе поли(α-олефинов) обладают хорошей низкотемпературной текучестью и более высоким индексом вязкости. Данные показывают, что различные тримеры и тетрамеры α-олефинов с различным числом атомов углерода обладают высокими индексами вязкости, низкими температурами застывания и низкой вязкостью при низких температурах, особенно тримеры и тетрамеры α-олефинов C8-C12 наиболее подходят для получения высокоэффективных смазочных масел

2) Термоокислительная стабильность и термическая безопасность

Термоокислительная стабильность полусинтетического масла из поли(α-олефинов) лучше, чем у минерального масла. По сравнению с минеральным маслом, масло из поли(α-олефинов) обладает лучшей окислительной стабильностью. Минеральное масло с вязкостью 4,02 сСт окислялось воздухом в присутствии металлов, таких как сталь, алюминий, медь и свинец, при 163 °C в течение 40 часов, и его вязкость увеличилась на 560%, а также образовалось значительное количество шлама. Однако изменение вязкости масла из поли(α-олефинов) (4,0 сСт) в тех же условиях составило всего 211%, и шлам не образовался. Однако потеря массы свинцовых пластинок в PAO была в 2,8 раза выше, чем в минеральном масле.

Термическая безопасность полиолефинового масла сопоставима с термической безопасностью диэфирного масла и превосходит минеральное смазочное масло. Нагревание масла PAO 4 при 135 °C с металлическим катализатором в течение 168 часов привело к увеличению вязкости всего на 15%, в то время как минеральное масло с той же вязкостью увеличилось на 30%. Поскольку масло из поли(α-олефинов) в основном состоит из изопарафинов, оно не содержит ароматических углеводородов или смол после гидрирования и не склонно к образованию углеродистых отложений при высоких температурах. Порядок термостабильности олефинового масла таков: димер > тример > тетрамер. Это связано с тем, что наиболее нестабильной частью молекулы является часть, связанная с третичным атомом углерода, которая также является гидрофильной; разветвления в углеродной цепи молекулы. Высокомолекулярные олигомеры содержат больше разветвленных цепей, что делает их более склонными к термическому разложению. Смешанное масло из полиолефинового масла и диэфира или полиолэфира обладает хорошей термостабильностью, и это смешанное масло широко используется во многих высококачественных смазках.

3) Коэффициент трения

Полиолефины имеют более низкий коэффициент трения, что может снизить усилие трения, связанное со смазками, при использовании в качестве трансмиссионного масла, тем самым экономя энергию.

4) Чувствительность к присадкам

Полиалкеновое масло — это продукт, получаемый гидрированием насыщенных молекул магния с высокой чистотой остаточных двойных связей. Полиалкеновое масло без присадок обладает плохой высокотемпературной окислительной стабильностью. Напротив, минеральные смазки содержат примеси, такие как сера и азот, которые являются природными антиоксидантами и обладают определенным антиоксидантным эффектом. Полиалкеновое масло обладает особенно высокой чувствительностью к антиоксидантным присадкам. Например, остаток масла PAO 6 при 175 °C окисляется в течение 1 ч, что приводит к кислотному числу 10 мг КОН/г. После добавления 0,5% дибутилдитиокарбамата цинка для достижения того же кислотного числа в тех же условиях требуется 104 часа.

Углеводородное масло поли(α-олефинов) обладает плохой износостойкостью и растворимостью некоторых присадок. Согласно некоторым исследованиям, его противоизносные свойства не так хороши, как у сложных эфиров и минеральных масел, и необходимо добавлять соответствующие противоизносные агенты. Еще одним недостатком является плохая растворимость для некоторых присадок. Это можно решить путем добавления небольшого количества эфирного масла.

5) Токсичность

Полиалкеновое масло нетоксично и обладает хорошей кожной проницаемостью. Поли(α-олефиновое) масло отличается высокой чистотой, особенно полимеризованное масло из 25 α-углеводородов, состоящее из этиленовых олигомеров. Масло не содержит ароматических углеводородов, что делает его нетоксичным и не раздражающим для кожи. ЛД50 при остром пероральном отравлении у крыс составляет более 15 г/кг. Белое масло, приготовленное из поли(α-олефинового) масла, может соответствовать спецификациям пищевого белого масла. Полиалкеновое масло обладает хорошими свойствами смачивания кожи и волос и может использоваться в косметике, увлажняющих кремах и кондиционерах для волос.

6) Совместимость с резиной

Полиолефиновое масло может вызывать усадку и затвердевание некоторых видов резины, что может повлиять на герметичность. Для этой цели необходимо добавлять набухающие резину агенты. В качестве набухающих резину агентов могут использоваться эфиры на основе уксусной кислоты (такие как фталат дибутила и себацинат), а также алкилбензолы или алкилнафталины (такие как додецилбензол или додецилнафталин).