Объяснение и сравнение масла на основе полиальфаолефинов (ПАО) с другими
Полиальфаолефин — наиболее распространенное синтетическое базовое масло, используемое в промышленных и автомобильных смазочных материалах. Это синтетический углеводород (SHC), который имитирует лучшую углеводородную разветвленную структуру, встречающуюся в минеральных маслах.
Характеристики полиальфаолефина (ПАО или PAO)
Полиальфаолефин не содержит кольцевых структур, двойных связей, серы, азотных компонентов или парафиновых углеводородов. Отсутствие этих структур и материалов приводит к получению высоко неполярного базового масла с высоким индексом вязкости (около 130), отличными характеристиками текучести и температуры застывания при низких температурах, хорошей окислительной стабильностью и совместимостью с минеральными маслами, красками и герметиками, обычно используемыми в системах смазочных масел. Благодаря своей контролируемой структуре, PAO не содержат более легких, летучих (мелких) углеводородов. Это снижает их летучесть, уменьшает выбросы углеводородов в выхлопных газах и повышает температуру вспышки.
ПАО широко используются в автомобильных жидкостях, а также в гидравлических, редукторных и подшипниковых маслах, работающих в условиях экстремально низких или высоких температур. Они также используются в качестве базовых жидкостей в некоторых смазочных материалах с широким диапазоном рабочих температур. Одним из применений, в котором они не показали хороших результатов, являются высокотемпературные (высоконапорные) поршневые воздушные компрессоры, где они вызывали отложения на клапанах.
Однако базовые масла на основе полиальфаолефинов имеют ряд отрицательных характеристик. К ним относятся склонность к усадке уплотнений и проблемы с растворением традиционных масляных присадок. Поэтому их обычно смешивают или комбинируют с органическими эфирными синтетическими базовыми маслами для получения смешанного базового масла, которое не имеет этих отрицательных характеристик. Полиальфаолефины также имеют низкую огнестойкость и биоразлагаемость.
Сравнение синтетических базовых масел по ключевым свойствам
| Тип масла / Свойства | Минеральное | Полиальфаолефин (ПАО) | Сложный эфир (Полиол) | Силикон | Перфторполиэфир (PFPE) |
|---|---|---|---|---|---|
| Температура застывания, °C | от -15 до -30 | От -50 до -70 и ниже | от -50 до -60 | от -50 до -70 | от -70 до -90 |
| Температура вспышки, °C | ~220 | > 240 | ~250 | > 300 | Не горит |
| Индекс вязкости | 90-105 | > 120 (до 140+) | 120-180 | ~300 | ~300 |
| Окислительная стабильность | Низкая | Очень высокая | Высокая | Высокая | Исключительная |
| Коррозионная стойкость | Очень высокая | Очень высокая | Выше среднего | Высокая | Выше среднего |
| Совместимость с уплотнениями | Отлично | Может вызывать усадку, требует присадок/смесей | Улучшает совместимость | Хорошо | Хорошо (с FKM) |
| Совместимость с другими маслами | Основа | Отлично, с минеральным и эфирами | Хорошо | Средняя | Средняя |
| Испаряемость NOACK | Высокая | Низкая | Низкая | Очень низкая | Очень низкая |
| Стоимость | 1x базовая | 2-4x | 4-8x | 5-10x | 50-100x |
Синтетический углеводород (SHC) относится к нескольким типам синтетических базовых масел. К ним относятся PAO, а также относительно распространенный полиизобутен (PIB), который иногда используется в качестве присадки к маслам или в качестве базового масла в двухтактных двигателях.
Основные преимущества ПАО
- Превосходные низкотемпературные свойства. ПАО создаются в процессе химического синтеза, который позволяет получать молекулы с однородной структурой, не содержащие парафинов. Именно парафины в минеральных маслах кристаллизуются на холоде, вызывая застывание. У ПАО этой проблемы нет, поэтому их температура застывания значительно ниже, чем у минеральных масел (часто ниже -50°C против примерно -20°C у минерального).
- Высокий индекс вязкости (ИВ): Это означает, что вязкость ПАО меняется с температурой гораздо меньше, чем у минеральных масел. Масло остается текучим на морозе и сохраняет защитную пленку при высоких температурах.
- Отличная термическая и окислительная стабильность: ПАО медленнее окисляются и образуют шламы и нагар при высоких нагрузках, что продлевает срок службы масла и оборудования.
- Совместимость: ПАО отлично смешиваются с минеральными маслами и другими синтетическими компонентами (особенно сложными эфирами), что позволяет создавать полусинтетические и высокоэффективные полностью синтетические смеси.
Таким образом, по температуре застывания и большинству других эксплуатационных характеристик ПАО объективно превосходят минеральные масла. Их основной и часто единственный недостаток — более высокая стоимость и возможная несовместимость с некоторыми типами уплотнений, что решается добавлением сложных эфиров.
Синтетические базовые масла, такие как ПАО, были разработаны именно для преодоления ограничений минеральных масел, особенно в экстремальных температурных условиях.
