ويژگيها و توسعه روغن هاي سنتزي
ويژگيهاي روغنهاي نفتي وابسته به نوع نفت خام و عمليات پالايش است. روغنهاي نفتي اجزاء شيميايي خود را چه مطلوب و چه نامطلوب از نفت خامي که از آن توسط فرآيند پالايش بدست آمدهاند، به ارث ميبرند. نفت خام، با توجه به موقعيت جغرافيايي و زمينشناختي محل استخراج نفت، حاوي هزاران ترکيب شيميايي نامطلوب ميباشد که فرآيند پالايش نميتواند همهي آنها را حذف کند. اسيدهاي خورنده، واکسها، فلزات سنگين، آسفالتينها، نفتنها و آروماتيکها و به همان اندازه تعداد بيشماري از ترکيبات سولفوره، کلره و نيتروژنه در محصول نهايي باقي ميمانند. ترکيبات يادشده در مجموع داراي خصوصيات مناسب براي کاربرد روانکاري در اغلب استفادههاي موتوري و صنعتي نميباشند.
تصفيهی شديدتر روغنهای نفتی به منظور جداسازي مناسبترين اجزا براي روانکاري، از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه نمیباشد و از لحاظ عملي نيز به دليل نبود فناوري لازم، غيرقابل انجام است. به عنوان مثال يک ترکيب پارافيني 20 کربنه ميتواند در حدود 20 ميليون ايزومر داشته باشد، جداسازی چنين گسترهای از مولکولها با استفاده از روشهای صنعتی عملاً غيرممکن ميباشد. همچنين در مقايسه با روغنهاي سنتزي، مولکولهاي روغنهاي نفتي از نظر شکل، اندازه و طول بطور قابلتوجهي ناهمگون هستند، که اين نامطلوب ميباشد. به عنوان مثال وقتي موتور گرم ميشود مولکولهاي کوچکتر تبخير ميشوند در حاليکه مولکولهاي بزرگتر تمايل به اکسيدشدن نشان ميدهند و بر روي سطح موتور رسوب ميکنند. هرچه روغن بيشتر تبخير شود، گرانروی آن افزايش پيدا میکند و باعث ايجاد اشکال در سيستم روانکاری میشود.
بنابراين براي روغنکاري در شرايط سخت و غيرمتعارف که در آن روغنهاي نفتي داراي کارآيي لازم نميباشند از روغنهاي سنتزي استفاده ميشود. در اوايل دهه 1930 فناوريهاي مربوط به توليد هيدروکربنها و استرهاي سنتزي بطور متناوب در دو کشور آلمان و آمريکا در حال گسترش بودهاست. اما از آنجا که قيمت تمامشدهی اين روغنها نسبت به روغنهاي معدني بيشتر است، در ابتداي کار از لحاظ اقتصادي چندان با استقبال روبرو نشدند. اما با گذشت زمان، کاربرد روغنهاي سنتزي بتدريج افزايش يافت. بويژه در کاربردهايي که روغنهاي معدني کارآيي لازم را از خودشان نميدادند. روغنهاي معدني برخلاف مزايايي چون در دسترس بودن و قيمت نسبي پائينتر، دارای معايبی چون اکسيدشدن و از دستدادن گرانروی در دماهای بالا، منفجر شدن در معرض عوامل اکسيدکنندهی قوی و جامد شدن در دماهای پايين بودند. اين ويژگيها در برخي کاربردها نامناسب و بازدارنده هستند. براي نمونه در موتورهاي جت، روانسازهاي با فشاربخار کم و در صنايع غذايي و داروسازي روانکارهايي با سميت پائين مورد نياز هستند. اين موضوع باعث گسترش روانسازهاي سنتزي شده است که مي توانند گسترهی دمايي و فشاري قابل ت
وجهي را بدون تغيير در ساختار، تحمل کنند و در عين حال خطر آتش سوزي را نيز کاهش دهند.
در انتخاب روغن و قبل از تعويض آن بايد با ويژگيهاي روغنهاي موجود در بازار آشنا شد و معايب و برتريهاي آنها را شناخت. با اين توضيح، استفاده از روغنهاي سنتزي زمانی منطقي است که:
• استفاده از روغنهاي سنتزي، مشکلي در رابطه با کاربرد روغنهاي معدني را حل کند. مثل شرايط کارکرد در درجه حرارتهاي خيلی بالا و يا خيلی پايين و يا نياز به سازگاري با درزبندها و قطعات.
• استفاده از روغنهاي سنتزي، هزينهی عمليات را آنقدر پايين بياورد که هزينهی زياد خريد آنها جبران شود.
در جدول 2 سطح کارآيي و خواص انواع روغنهاي سنتزي و روغنهاي معدني، بصورت يک مقايسه کلي آمدهاست.
بسياري از روغنهاي سنتزي که امروزه مورد استفاده قرار ميگيرند در چند دهه گذشته تهيه شدهاند. سرعت کمي که در گسترش ميزان استفاده از آنها در ابعاد فني ديده ميشود، به خاطر قيمت قابل توجه و زيادتر آنهاست. در جدول 1، قيمت نسبي انواع روغنهاي سنتزي در مقايسه با روغنهای معدنی آمده است.
جدول 1: قيمتهاي نسبي روغنپايههاي سنتزي ( با در نظر گرفتن قيمت 1 براي روغنهاي معدني در سال 1997)
جدول 2: مقايسه خواص روغنهاي معدني با روغنهاي سنتزي