اولين باري كه اين روغن‌ها در شرايط واقعي آزمايش شدند در حين جنگ جهاني دوم رخ داد، زماني كه نيروهاي نظامي كشورهاي آلمان و آمريكا شروع به استفاده از روغن‌هاي سنتزی پايه استري در موتورهاي هواپيما كردند . آنها متوجه شدند اين روغن ها باعث مي‌شوند كه موتورها در آب و هواي سرد راحت‌تر روشن شوند ( ناشي از بالا بودن شاخص ويسكوزيته ) به طور مشخص ميزان دوده اي كه در سيستم خنك كننده روغن ايجاد ميشود نسبت به روغن‌هاي معمولي كاهش مي‌يابد.
انواع و مشخصه‌هاي علمي
دو نوع طبقه بندي در موسسه نفت آمريكا براي روغن‌هاي سنتزی وجود دارد. اولين طبقه، گروه چهار است. تنها روغن سنتزی كه در اين گروه قرار مي‌گيرد پلي آلفا اولفين‌ها هستند. اين روغن‌ها از پليمريزاسيون مولكول آلفا- اولفين مانند اتيلن ساخته ميشود. در يك مولكول آلفا-اولفين، يك باند دوگانه كربن- كربن به همراه شاخه‌هاي غیر فعال هيدروژني وجود دارد .
دومين طبقه گروه پنج است . اين گروه شامل روغن‌هاي سنتزی غير از پلي آلفا اولفين ها مي‌باشند. به طور مثال شامل دي استر ها، پلي استر ها، آلکيلي‌هاي بنزني، فسفات استر ها و ... ميشود .
جديدا" سر درگمي در خصوص استفاده از واژه سنتزی به وجود آمده است. در چند شرکت پتروشيمي، با توسعه سيستم فرآيندي آنها شامل تبديل کاتاليستي نفت خام در شرايط فشار و دماي بالا در حضور هيدروژن، شکل جديدي از روغن معدني با کيفيت بسيار بالا شکل گرفت. اين روغن‌ها در طبقه سوم روغن‌هاي پايه قرار مي‌گيرند که در سطح بالايي پالايش شده‌اند. مشخصات فني آنها با مشخصات گروه چهار هم‌خواني زيادي دارند . اين روغن‌ها تا حدي مشخصاتشان نزديک است که سيستم قضايي ايالات متحده با وجود شکايتي که در خصوص استفاده از واژه " سنتزی " در تبليغات توسط شرکت‌هاي سازنده براي روغن‌هاي گروه سه مطرح شده‌است، حق را به اين شرکت‌ها داد و آنها در حال حاضر ميتوانند به صورت قانوني در تبليغات خود براي روغن‌هاي خود از واژه سنتزی استفاده کنند .
چه زماني روغن‌هاي سنتزی را انتخاب مي‌کنيم
وقتي که مي‌خواهيم يک روغن را طراحي کنيم، قوانين ساده‌اي براي فهميدن استفاده يا عدم استفاده از روغن‌هاي پايه سنتزی وجود دارد که به چند مورد آن اشاره مي‌گردد:
· وقتي کارايي قطعات طبق تقاضا شرايط بالاتري از روغن‌هاي معدني را مي‌طلبد
· وقتي مشخصات روغن‌هاي سنتزی مشکل ما را حل مي‌کند
· وقتي که زمان ماند بالا براي روغن مي‌تواند از لحاظ هزينه کمک کند
· وقتي که مي‌خواهيم ميزان ايمني و شاخص‌هاي محيط زيستي را افزايش دهيم
|
|
مشخصات فني روغن‌های سنتزی |
معني اين موارد |
|---|---|---|
|
مزاياي معلوم شده |
نقطه اشتعال بالا |
ارتقاء مقاومت در برابر آتش گرفتن و پايداري در برابر حرارت |
|
نقطه ريزش پايين |
ارتقاء خاصيت رواني / پمپ شدن روغن در دماي پايين |
|
|
مقاومت در برابر آتش |
مناسب جهت روغن هاي هيدروليک با ريسک بالا |
|
|
پايداري در برابر اکسيدشدن |
بالا بردن زمان ماند روغن‌ها در شرايط سخت |
|
|
مقاومت در برابر تغييرات دمايي |
تغيير نکردن گريد يا غليظ شدن روغن در دماهاي بالا |
|
|
بالا بودن شاخص ويسکوزيته |
عملکردي همچون روغن‌هاي چهار فصل |
|
|
اصطکاک پايين |
بالا بردن ميزان کارايي |
|
|
خاصيت پاک کنندگي طبيعي |
باعث ميشود تا سطوح تميز نگه داشته شود |
|
|
مقاومت بالا در برابر تنش |
جلوگيري از رقيق شدن روغن، متفاوت با روغن‌هاي چهار فصل معدني |
|
معايب معلوم شده |
قيمت بالا |
يک روغن سنتزی ممکن است از چهار تا پانزده برابر گران‌تر از روغن معدني باشد |
|---|---|---|
|
سميت |
فسفات استر ها ميتوانند سمي باشند |
|
|
خطرات دفع |
دفع فسفات استر ها بسيار گران‌تر است |
|
|
حلاليت |
بعضي از افزودني‌ها در اين روغن‌ها حل نمي‌شوند و يا ماندگاري ندارند |
|
|
سازگاري با قطعات لاستيکي و پلاستيکي |
بعضي از اين قطعات در کنار اين روغن‌ها کوچک يا متورم مي‌شوند |
|
|
مقاومت هيدروليکي |
پايه‌هاي استري ممکن است در برابر آب خاصيت خود را از دست بدهند . |
|
|
قابليت مخلوط شدن |
بعضي از اين روغن‌ها با بقيه مايعات مخلوط نمي‌شوند |
|
روغن‌هاي سنتزی |
مزايا |
ضعف‌ها |
موارد استفاده |
|
پلي آلفا اولفين |
شاخص ويسکوزيته بالا ، پايداري در برابر حرارت و اکسيدشدن، فراريت پايين ، رواني در دماي پايين، غير سمي |
تجزيه‌پذيري محدود، محدوديت در حل شدن افزودني‌ها، مشکل کوچک کردن قطعات پلاستيکي |
روغن‌هاي موتور، دنده، کمپرسور، گريس‌هاي دماي بالا و ... |
|
دي استر و پلي استر |
غير سمي، تجزيه پذير، شاخص ويسکوزيته بالا، قابليت اختلاط با روغن هاي معدني، خواص مناسب در دماي پايين |
فقط ويسکوزيته پايين دارد، خاصيت هيدروليکي پايين، سازگاري با قطعات لاستيکي و پلاستيکي |
روغن‌هاي کمپرسور، گريس دماي بالا، دنده، صنايع هوايي و ... |
|
فسفات استرها |
مقاومت در برابر آتش، تجزيه پذير، جلوگيري از سايش |
شاخص ويسکوزيته پايين، قابليت اختلاط پايين با روغن‌هاي معدني، سازگاري با قطعات لاستيکي و پلاستيکي پايين، خاصيت هيدروليکي متوسط |
روغن هاي مورد استفاده در نيروگاه ها ، صنايع دريايي ، کاخانه جات ، معادن ، هواپيما ها که ضد آتش بوده و خواص هيدروليکي بالايي دارند . |
|
پلي آلکيلن گلايکل‌ها |
خاصيت رواني مناسب، غير سمي، پايداري بالا در برابر حرارت و اکسيد شدن، شاخص ويسکوزيته بالا |
اختلاط پايين با مواد افزودني، قابليت اختلاط با روغن‌هاي معدني پايين، سازگاري با قطعات لاستيکي و پلاستيکي محدود |
کمپرسورهاي تبريدي، روغن‌هاي ضد آتش و مايع ترمز (قابل حل در آب) روغن‌هاي کمپرسور گازي(قابليت پايين حل گاز ) |
|
سيليکون‌ها |
بالاترين شاخص ويسکوزيته، پايداري شيميايي بالا، سازگاري بالا با قطعات لاستيکي و پلاستيکي، پايداري بالا در برابر حرارت و اکسيدشدن |
ايجاد فيلم مايع بسيار ناپايدار، قابليت اختلاط پايين با روغن‌هاي معدني يا موادافزودني |
گريس‌هاي خاص، سيالاتي که دماي بالايي را تحمل مي‌کنند، بعضي از مايع ترمزها |