Výběr správného základového oleje je jedním z nejdůležitějších rozhodnutí v procesu formulace maziv. Přestože v mnoha standardních aplikacích stále dominují tradiční minerální oleje, průmysl se stále více obrací k syntetickým základům.
Minerální a syntetické oleje – rozdíly
Minerální oleje a syntetické oleje jsou základními složkami při výrobě maziv . Ačkoli oba typy základových olejů plní stejnou funkci – tvoří film, který odděluje pracovní povrchy – rozdíly v jejich fyzikálně-chemických vlastnostech ovlivňují vlastnosti hotových receptur.
Nejdůležitější vlastnosti minerálních a syntetických olejů jsou:
Index viskozity
Index viskozity udává, jak se viskozita mění s teplotou. Čím nižší je index, tím větší je změna viskozity s teplotou. Stanovuje se v souladu s normou ASTM D2270 na základě kinematické viskozity při 40 °C a 100 °C.
Při analýze různých olejových základů je patrné, že v případě minerálních olejů je nárůst viskozity s poklesem teploty mnohem rychlejší než u syntetických produktů. Zatímco minerální oleje mají index 94–97, u syntetických základů tato hodnota přesahuje 110. Z toho vyplývá, že syntetické oleje vykazují výrazně větší stabilitu parametrů v širokém teplotním rozsahu než jejich minerální protějšky.
| Funkce | Minerální | Syntetický |
| Viskozita | méně stabilní | stabilnější |
| Bod tuhnutí | vyšší | spodní |
| Životnost | kratší | delší |
Stejnorodost
Homogenita základových olejů určuje, jak konzistentní je jejich fyzikálně-chemická struktura. Stanovuje se pomocí pokročilých fyzikálně-chemických a instrumentálních technik. Mezi používanými analytickými metodami stojí za zmínku gelová permeační chromatografie (GPC).
Jako ropné deriváty vykazují minerální oleje přirozeně nižší kompoziční homogenitu. Skládají se ze směsi mnoha chemických sloučenin s různými strukturami, včetně rozdílů v délce uhlíkového řetězce a přítomných substituentech.
Syntetické oleje, které jsou produktem chemické syntézy, se vyznačují vysokým stupněm strukturní homogenity. To je klíčový faktor určující jejich vysokou viskozitní stabilitu v širokém teplotním rozsahu.
Bod tuhnutí
Při určité (velmi nízké) teplotě může mazivo ztuhnout a přestat tečout, čímž přestane fungovat jako mazivo. Bod tuhnutí je tedy nejnižší teplota, při které je olej na pokraji ztráty tekutosti, přičemž stále zůstává kapalný.
Body tuhnutí maziv na minerální bázi jsou obvykle pod nulou stupňů Celsia (například -10 °C). Syntetická maziva naopak mohou mít body tuhnutí v rozmezí od -30 °C do -40 °C.
Biologická rozložitelnost
S rostoucím povědomím o životním prostředí se věnuje stále větší pozornost hledání ekologicky šetrných řešení – a to i v oblasti maziv.
Z hlediska životního prostředí mají syntetické oleje často mírnou výhodu oproti minerálním olejům. Syntetické oleje lze vyrábět tak, aby byly biologicky rozložitelnější a šetrnější k životnímu prostředí, čímž se snižuje jejich ekologická stopa ve srovnání s konvenčními minerálními oleji. Navíc jejich delší životnost znamená, že je nutné je méně často likvidovat, což dále minimalizuje jejich dopad na životní prostředí. Mezi biologicky rozložitelnými syntetickými oleji jsou obzvláště pozoruhodné polyalkylenglykoly (PAG).
Biologická rozložitelnost olejů a maziv se posuzuje pomocí testu v souladu s OECD 301F.
Hydrolytická stabilita
Hydrolytická stabilita maziva určuje schopnost jeho složek zůstat stabilní v přítomnosti vody. Vysoká hydrolytická stabilita znamená, že mazivo nepodléhá hydrolýze ani rozkladu vlivem vlhkosti. Stanovuje se v souladu s pokyny normy ASTM D2619.
V případě minerálních olejů jsou ke změnám při kontaktu s vodou náchylné především kontaminanty a nesprávně zvolená aditiva. Tato náchylnost se vysvětluje přítomností vedlejších produktů z procesu rafinace ropy.
Naproti tomu syntetické báze, jako je PAO, se vyznačují mimořádně vysokou hydrolytickou stabilitou. Oleje PAG vykazují stabilitu podobnou uhlovodíkovým bázem, což je řadí mezi produkty s dobrou odolností. Syntetické estery a rostlinné oleje se chovají opačně; díky své chemické struktuře vykazují výrazně nižší stabilitu a jsou náchylnější k degradaci ve vlhkém prostředí.
Životnost
Jednou z klíčových výhod syntetického oleje je jeho větší odolnost a životnost ve srovnání s minerálním olejem. Syntetické oleje mají obvykle delší životnost a vydrží delší intervaly mezi výměnami oleje. To nejen snižuje četnost údržby, ale také přispívá k celkovým úsporám z dlouhodobého hlediska.
Potenciál použití základových olejů PAG
Základové oleje na bázi polyalkylenglykolu (PAG) jsou díky své jedinečné chemické struktuře nepostradatelné v mnoha klíčových odvětvích. Jsou navrženy pro provoz v extrémních provozních podmínkách a oproti tradičním minerálním olejům nabízejí řadu technologických výhod.
Jejich silná tržní pozice je dána vlastnostmi, mezi které patří mimo jiné:
- Vysoký index viskozity – přesahující 180. To je nejvyšší hodnota ve srovnání s minerálními oleji nebo jinými syntetickými základovými oleji.
- Strukturální uniformita – polyalkylenglykoly se vyrábějí chemickou syntézou. To znamená, že jednotlivé molekuly PAG mají podobnou velikost. Výsledkem je, že hotové výrobky vykazují nižší vnitřní tření kapalin, což zvyšuje energetickou účinnost strojů.
- Vysoká chemická stabilita – oleje PAG mají nízkou úroveň nenasycenosti. To zajišťuje dobrou odolnost vůči oxidaci a chemické degradaci.
- Hydrolytická stabilita – vykazují velmi dobrou stabilitu při kontaktu s vodou. Když mazivo přijde do kontaktu s vodou, zachová si své ochranné vlastnosti.
- Dobrá biologická odbouratelnost – PAG oleje se rozkládají v přírodním prostředí. V tomto ohledu jsou mnohem lepší než minerální báze.
Základové oleje PAG v sortimentu skupiny PCC
Skupina PCC je předním výrobcem polyalkylenglykolů (PAG) určených pro širokou škálu aplikací. Základové oleje PAG jsou prodávány pod značkou Rokolub . Sortiment zahrnuje produkty Rokolub rozpustné ve vodě ( řada 50-B, 60-D , např. Rokolub 50-B-46 ), nerozpustné ve vodě (řady PB a PO-D, např. Rokolub PB-46 ) a mísitelné s minerálními oleji ( řada MOS, např. Rokolub MOS 32 ).
