Полиол эстеры: Страница не найдена

Эстеры. Что это и с чем их «едят»?

Автолюбители по всему мирру не устают удивляться новшествам в сфере производства товаров для техники. Из-за широкого ассортимента у многих новичков возникают вопросы, на которые, порой, и опытные водители не могут дать точного ответа. К одной из популярных ем можно отнести эстеры, или эстеровые масла. Давайте разбираться.

Создание плёнки масляного вида на поверхности деталей силового агрегата является важным качеством любого моторного масла. С помощью такой пленки сухое трение уменьшается. Детали между собой начинают меньше контактировать. Жидкостное трение является важной деталью, чтобы увеличить ресурс автомобиля.

Во время запуска и движения автомобиль испытывает нагрузку, в такие моменты защитная плёнка разрывается, возникает сухое трение и элементы двигателя изнашиваются.

Эстеровые масла лучше остальных справляются со снижением трения и формированием масляного слоя, благодаря своему механизму работы: молекулы водорода, которые обладают отрицательным зарядом и молекулы кислорода, положительно заряженные содержатся в сложных эфирах. Разноименные заряды притягиваются и в это время происходит создание адсорбированной молекулярной плёнки. Остальные жидкости для смазки создают плёнку за счет вязкости.

Использование обычных масел приводит к тому, что давление смазки опускается после отключения мотора и в картер перетекает весь смазочный материал. В момент следующего запуска из-за отсутствия смазки детали испытывают нагрузку.

Эстеровые масла не зависят от показателя вязкости и даже после отключения транспорта они сохраняются.

Свойства эстеровых масел

Эстеровые масла можно относить к разделу сложных эфиров и основаны они на жирных кислотах.

Получают их за счет влияния определенного вида спирта на определенного вида масла, растительного происхождения.

В настоящее время эстеры делятся на три типа:

• Простые – к ним относится первый род синтеза;
• Диэстеры – улучшенного качества;
• Полиол-эстеры – новые, синтетические.

Преимущества эстеровых масел:

• Экологичность;
• Работа в низкую температуру;
• Защита при возникновении шламов;
• Стабильность во время работы;
• Цикл работы смазки достаточно долгий;
• Топливные ресурсы расходуются экономно;
• Детали изнашиваются минимально;
• Антиоксидантные свойства являются оптимальными.

Масло VII. Без масла.: bmwservice — LiveJournal

Впрочем, существует у этой формулы и явное упрощение: двигатель почему-то приравнен к скрипящей дверной петле — скрипит и тяжело закрывается — смажь. Неудивительно, что через пару лет кто-то выкатил автомобиль «без масла» безо всяких присадок: «мы просто нормально собрали двигатель». Чудеса? Ничего подобного: небольшие обороты, невысокая мощность — в таких условиях, практически любой двигатель будет работать неограниченно долго. Аварию (именно аварию, а не износ в чистом виде!) вызовет только длительное увеличение нагрузки. Вот это действительно приведет к остановке мотора — скорее всего, «провернет вкладыш» — произойдет нагрев сопровождающийся вытеснением остатков масла и последующее «сваривание» поверхностей трения.

Но лукавство подобного эксперимента состоит не только в этом. Само трение в современном моторе, даже при полном отсутствии масла, сравнительно невелико. Коленвал на остатках смазки можно вращать что называется «от руки», даже на небольшом плече. Усилие, развиваемое при пуске исправного мотора на остатках масла на поверхностях трения, эквивалентно всего паре-тройке сотен Ватт. Для сравнения, такую мощность можно развить на велотренажере. Причем, если полностью исключить преодоление сопротивления от сжатия воздуха в цилиндрах, требуемая мощность еще дополнительно снизится. То есть, чтобы постоянно поддерживать вращение двигателя с частотой около 4-5 оборотов в секунду, потребуется подвести мощность эквивалентную мощности рассеяния лампы накаливания. Всю эту аналогию привожу так наглядно только лишь для осознания того факта, что двигатель и виды трения в нем все же отличаются от дверных петель. Как качественно, так и количественно. Если же воображение по-прежнему навязчиво рисует вам царапание»железкой о железку», то советую эту аналогию оставить насовсем и к ней больше не возвращаться.

Итак, значительная (в рабочем режиме — практически вся) часть «трения» в двигателе — гидродинамическое трение — трение слоя жидкости… о слой жидкости.

Пока масляная пленка не разрывается — металл не контактирует с металлом. Например, в подшипниках двигателя, слой масла полностью разделяет поверхности трения — износа там вообще не должно быть. Там масло это даже не совсем смазка — это рабочее тело, гидродинамическая подушка. Все также, как и с экранопланом: он не «поцарапает» днище, пока не остановится и не соприкоснется с поверхностью. 

Пока масло работает в штатном режиме — износ отсутствует.

Не намного отличаются и все иные пары трения: лишь в определенных режимах трение становится граничным — масляная пленка истончается до критических величин. Убрав масло из системы, вы не доказываете ничего, кроме того факта, что без масла двигателю плохо.

Два предыдущих материала я почти целиком посвятил теме износа — его критически мало в исправном моторе, пока масло работает — если оно работает — износ практически отсутствует. Контактного трения нет. Износа трущихся поверхностей нет. В момент «холодного» старта, двигатель также сложно назвать абсолютно сухим — в самых важных узлах обязательно присутствуют остатки масла. Этого более чем достаточно, чтобы практически без потерь работать некоторое время до момента достижения рабочего давления в системе смазки. В виду специфики характера трения в реальном двигателе, оценка и сравнительный анализ качества масел по продуктам износа ничто иное, как демонстрация невежества в теории работы двигателя.

Даже полностью сухой мотор сравнительно неплохо «защищен» от трения — тому служит механобработка взаимодействующих поверхностей. Их и хромируют, нитрируют, хонингуют, «вытаскивают» на поверхность зерна графита, кремния, изобретают новые сплавы, полируют и что только не делают, чтобы поверхность стала прочной и скользкой одновременно.

Продукты износа в масле — следствие особенностей режима эксплуатации, особенностей функционирования системы смазки двигателя, следствие состояния самого двигателя, но лишь в самую последнюю очередь — характеристика качества масла. 

Вы можете осуществить сотни попыток запуска двигателя при арктической температуре, эксплуатировать автомобиль с порванным воздушным фильтром, уронить в маслозаливную горловину гвоздь — все это приведет к атипичным значениям износа в отработке. Это количественный показатель того, что масло в тот момент не работало.

Масло не работает — появляется контактное трение. Появляется износ. Но при нормальной эксплуатации настолько небольшой, что заботиться о капремонте по износу этого автомобиля будет как минимум десятое поколение владельцев.

И тем не менее, двигатели ломаются. И виновато в этом… масло. Чтобы проиллюстрировать этот факт, прошу обратить внимание на видео, которое я намеренно не включил в предыдущие статьи несмотря на полное жанровое соответствие — Mercedes прошел 1.000.000 км. Как всегда — в лабораторных условиях. И масло уже знакомое — Mobil 1. Все также, как с BMW лет 10 назад. И результат вроде бы прекрасный — красивые рекламные картинки в таких случаях демонстрируют геометрические «0,000000…» отклонения от номинальных размеров — и не поймешь, толком, то ли это допуск завода изготовителя, то ли износ за миллион километров пробега. Если вы невнимательно читали предыдущие части статьи, то восхититесь отличными качествами масла еще разок. А между тем, вот оно, современное видео, современного мотора на современном масле:

Вроде бы все тоже самое: даже скучно — а в чем прогресс-то? И десять лет назад двигатель был «как с завода». Но внимательно осмотрев верх ГБЦ, масляный картер… Осмоления, отложения, лаки — откуда это все, да еще в таком количестве? Откуда масло в таком количестве в камере сгорания? Все это получено в режимах испытательного ездового цикла — с той или иной степенью достоверности моделирующим «реальную эксплуатацию». Итак, за миллион «лабораторных» километров, сравнительно современный двигатель Mercedes Е350 оброс отложениями. Что же произойдет при реальной эксплуатации и на каком пробеге?

«Автобанные» дневные пробеги обычного автомобиля на родине BMW и Mercedes достигают 200-250 км в день. Двигатель работает в установившемся режиме, почти на постоянных оборотах в оптимальном их диапазоне, отлично охлаждается, все жидкости циркулируют превосходно. В Московской пробке, вы можете проехать 10-15 км за час, а то и меньше. Средняя скорость автомобиля по Москве — не превышает 25 км/ч. Если у вас она больше — ваш автомобиль уже можно назвать автомобилем «трассового» режима эксплуатации. Постоянное движение «внатяг», предельно возможная температура двигателя и его рабочих жидкостей, которую к тому же и провоцирует блок управления, если термостат управляемый — зазоры минимальные, эффективность сгорания — максимальная. Нагрузка на масло — запредельная.

Сравниваем:

Европа и США: эксплуатация автомобиля в предельно щадящем режиме. Отличное охлаждение, циркуляция жидкостей, высокая средняя скорость. 200-300 км в день — могут оказаться типичным каждодневным пробегом. Каких-то 3-5 месяцев и очередная замена масла происходит даже на «экологическом», удлиненном пробеге 30000 км от ТО до ТО. Да оно бы и еще побегало вполне! Двигатель внутри — почти как новый. При средней скорости движения 60-70 км/ч и около, это 400 моточасов, в идеальных условиях.

Москва: 30-40 км в день, дом-работа-дом. При средней скорости 25 км/ч и меньше. Принятый интервал замены масла — 10000 км и так меньше европейского в три раза. Но на выходе — все те же 400 моточасов в крайне тяжелом режиме эксплуатации — старт-стоп, движение «внатяг», перегрев, длительная работа на холостом ходу и так далее. 
Средняя температура мотора выше среднеевропейской на 15-20 градусов. Температура впускаемого воздуха в режиме пробки почти не отличается от температуры двигателя и составляет 90-100 градусов, что минимум в два раза выше нормальной рабочей. Это и ухудшает наполнение, снижает эффективность горения и так далее. Но это мелочи. Масло в ДВС в режиме плохой циркуляции разогревается до 120-130 градусов и выше.

Действительно важная функция масла — отбирать тепло от двигателя. Оно не менее важно в этом смысле, чем охлаждающая жидкость. Только охлаждающую жидкость не пускают «внутрь» мотора, дальше рубашки охлаждения, а масло только там и живет. В современных блоках цилиндров форсунки бьют снизу прямо в поршень — все тепло забирают именно они. Масло отбирает тепло и от поршневых колец, с колебаниями температуры в сотни градусов. Антифриз — рабочее тело системы охлаждения, массивное и инертное хранилище тепла. С его помощью система охлаждения управляет тепловым режимом ДВС в незначительных температурных пределах. Но в самых ответственных местах, тепло у двигателя отбирается исключительно при помощи масла. Антифриз объемом около 10 литров замкнут на огромный радиатор с активной системой охлаждения. Масло же, в объеме до 2-3 раз меньше, часто даже не имеет своего радиатора! В начале движения масло прогревается даже медленнее, зато набрав тепло, отдает его куда менее охотно. В «пробочном» режиме движения, оно постепенно «вываривается» как в скороварке с ленивым перемешиванием.

Теперь попробуем вспомнить то, чего и не знали: уравнение Аррениуса, устанавливающее зависимость интенсивности химических процессов от температуры. Зависимость почти квадратичная. Молоко из магазина может хранится полгода при температуре 6-8 градусов, но стоит поставить его на солнце и оно скисает за пару часов. Любые продукты питания, включая мамонтов, на Полюсе по сохранности поспорят с вечностью. Но при комнатной температуре, счет пойдет уже на десятки часов. А разница меж тем составляет всего 60-70 градусов.

Температура ДВС до начала 90-х годов оставалась равной около 80-90 градусов, при температуре масла в картере редко выше 70-80.

Согласно физическим законам, интенсивность старения масла удваивается на каждые 10 градусов увеличения средней температуры. Сравним 70-80 градусов лет двадцать назад и 120-130 — на современных моторах.  Масло окисляется и стареет примерно 32 раза интенсивнее! То есть, старой «минералке» при несравненно меньшей тепловой нагрузке доверяли выходить примерно 3-5 тысяч километров, не более. Сейчас же на вроде бы более стойкую «синтетику» нагрузку увеличили раз так в тридцать, а менять ее хотят до десяти раз реже.

Вы замечали, что масло темнеет и становится почти черным (дизели с их неизбежной сажей сейчас не рассматриваем), по достижению пробега уже в несколько тысяч километров? Что там вам говорили в этот момент и что пишут в специализированной литературе?! Наверное, что-то типа «масло, благодаря отличным моющим свойствам. .. отмывает отложения и удерживает их в себе». То есть, за пару месяцев интенсивной циркуляции почти не отмывает, а после вдруг раз и стремительно почернело…

На самом деле, масло темнеет от окисления. Окисление происходит под воздействием температуры. 

Моющий и противоокислительный пакет присадок срабатывается в течение первых нескольких тысяч километров. Единственный действительно важный фактор — температура. Температура разрушает масляные молекулы насыщает его сложными соединениями на основе углерода — масло карбонизируется — чернеет. Процесс идет тем быстрее, чем выше рабочая температура мотора. Двигатели с рабочей температурой 90 градусов и 110 градусов — это огромная разница. Почти пропасть. В «горячем» современном моторе масло горит, образует лаки, отложения и в конце-концов сворачивается в нечто напоминающее по виду и консистенции горячую карамель.

Поэтапно это происходит примерно так:

1.Срабатывание моющего и антиокислительного пакета — до 1/2 жизни масла.
2.Срабатывание противоизносного пакета 2/2 жизни масла.
3.Увеличение вязкости и последующая полимеризация в следствие избыточного перекисливания — смерть масла.

В жизни такая смерть выглядит так:

Основная причина ремонта двигателя в наше время — нештатные режимы работы масла в самом широком понимании этого слова. Ни о каком «ремонте по факту износа» не может идти и речи.

Кратко рассмотрим причины ремонта современных ДВС:

Чрезмерный расход масла, вызванный коксованием поршневых канавок, с потерей подвижности поршневых колец — в первую очередь — маслосъемных. Сниженный преднатяг кольца, или же полная потеря их подвижности — путь к быстрому достижению расхода масла в количестве 1 л на несколько сотен км пути. У маслосъемного кольца также коксуются и маслодренажные отверстия — маслу некуда деваться и оно сливается в камеру сгорания. Автомобиль при этом сохраняет номинальную компрессию и едет отлично — более упругие компрессионные кольца практически не изношены — а с чего им изнашиваться, если они буквально тонут в масле?

Вторая причина для полного или частичного вскрытия двигателя — износ механизмов газораспределительного механизма, «управляемых» маслом — в отсутствие «исправного» масла, начинают загрязняться плунжера систем переменного газораспределения, сами муфты, механизмы шаговых двигателей систем управления клапанами и так далее — без здоровой крови страдает весь организм.

Вполне вероятно, что может отказать и сердце — забьется приемная часть масляного насоса. Без масла останется весь организм целиком. Вот тут-то и появится износ, от которого вас «надежно защищает» почти ЛЮБОЕ современное масло. Пока оно «исправно» и ему дают работать.

Так или иначе, причиной ремонта современных моторов в подавляющем числе случаев является «нештатная» работа масла, никаким образом не связанная со свойствами каждого конкретного масла в его «исправном» состоянии, до момента возникновения условий, приведших к аварии.

При аварии не важны и не спасут ни «базовые» масла, ни присадки, ни самые современные добавки. Пока масло работает, с точки зрения надежности, нету никакого отличия самого дешевого минерального масла от самого модного «спортивного».

Что же «ломает» масло?

Как всегда, произошло фатальное для автомобильной индустрии совпадение ряда общемировых тенденций, часть из которых уже упомянута ранее:

1.Повышение средней температуры современных двигателей в ряде эксплуатационных режимов — требование экологии.
2.Заметное увеличение интервала замены масла — требование экологии.
3.Диктуемая рынком необходимость для производителей масел выпускать и продавать недорогие масла номинально удовлетворяющие этим требованиям.

Масло стиснули с трех сторон: температурой, длительностью жизненного цикла и стоимостью. Вопреки законам физики, масло не выдержало и треснуло дало течь.

На что же обратить внимание, при анализе масляной отработки, если «новые» масла исследовать практически бесполезно — все они «исправные» и, повторюсь, практически одинаково хорошие. Износ сразу отбрасываем. Существуют ли такие параметры? Оказывается — да. В виду вновь открывшихся обстоятельств дела, обратим внимание на т.н. «щелочное число» и «окисление».

Бедное «щелочное» также немало пострадало от требований экологии — «low SAPS» допуски заставили производителей снизить массовое содержание присадок с содержанием фосфора, а также моющих присадок с содержанием солей серы. Рекомендую к ознакомлению любопытный документ о безопасности компонентов и присадок, используемых в смазочных материалах. Куда ни кинь — сплошные сульфиды и сульфонаты. Широко используемый длинноцепочный алкарил-сульфонат кальция — тот самый моющий компонент, которого в lowSAPS масле обычно всего 2/3 от полнозольного пакета присадок. И «щелочного числа» в таком масле ровно 2/3. Запаса моющих свойств у такого масла именно 2/3. Широко распространено мнение, что «присадки у lowSAPS масел» «другой породы», а качество «отмыва» двигателя задается совсем не щелочным числом, а «содержанием нейтральных солей». Нейтральные соли в химической промышленности действительно существуют. Например, это соли натрия — лаурет- и лаурил-сульфаты. Это основной компонент моющих составов для быта — шампуней и мыл. То, чем вы пользуетесь в быту, моете посуду и автомобиль — компоненты одной природы. Нейтральность определяется эквивалентностью активности ионов водорода для подобных составов. Это те самые «пи аш пять и пять» из рекламы. Сбалансированный по щелочным и кислотным свойствам состав имеет pH равное 7. Все что ниже — имеет кислотные свойства. Выше — щелочные. pH кожи равен тем самым 5,5. Крови — 7,4. Кислотность желудочного сока человека составляет от 2 до 4. Мыло для рук — 10. Если в составе продукта присутствуют «нейтральные соли», должна проявиться и зависимость в виде характерного распределения pH для «полнозольных» и «малозольных» масел, что я и решил проверить:

Как видно, таковая зависимость отсутствует. До момента публикации достоверных данных о составе «малозольных» присадок больше не буду возвращаться к этой теме.

Более того, стандарт ACEA C3-08 требует обеспечить щелочное на уровне не ниже 6 (у полнозольных чуть выше — не менее 8) по стандартной методике измерений. Если присутствуют обходные решения, когда щелочность может быть не связана с моющими свойствами, зачем вообще ограничивать щелочное снизу для малозольных масел?! Да пусть хоть ноль будет…

Может быть, щелочное число вообще не является проблемой и в режиме эксплуатации просто не достигает опасного порога? Такое мнение известно. Какая, в таком случае, разница в его первоначальном значении? Что 8 (полнозольные), что 6 (малозольные) — невелика разница! В очередной раз обращусь к крайне полезным данным сравнительного тестирования «Авторевю». У всех рассмотренных масел, «полнозольных» и «малозольных», щелочное число снизилось за время теста примерно в два раза, оставляя некоторое преимущество за полнозольными маслами — в абсолютном значении их щелочное как было выше, так выше и осталось. Заодно опровергнем миф о  различной динамике снижения — вроде бы как малозольные присадки «более стойкие» и щелочное снижается медленнее. Очевидно, что условные 8/2 заведомо больше 6/2. До минимально допустимых некоторыми лабораториями значений «1» или  даже «2» по щелочному числу еще есть запас. В действительности, если после боя у вас осталось три ящика с патронами, или пять ящиков — какая разница, если все равно хватило? Значит на щелочное число можно не обращать внимания? Вроде бы как все равно его хватает с запасом. Посмотрим на протокол масляной отработки реального автомобиля:

На любом тематическом форуме, вы бы получили комментарий вида «повышенный износ». Вкладышей, например. «Смените тип масла, снизьте интервал замены.» Ваш Капитан Очевидность. Я позволю дать себе иной комментарий — масло попросту передержали в двигателе, который едва ли находится в удовлетворительном состоянии. Накопление продуктов износа свидетельствует не только и не столько о затянувшемся пробеге, сколько о неудовлетворительном качестве работы системы смазки — двигатель и масло работают не вполне штатно. После общения с владельцем выяснилось, что ДВС потребляет около 1 л на 1000 км — серьезный ремонт уже не за горами. А уж откуда там столько свинца — вкладыши ли натерли, или этилированного бензина пришлось хватануть — не столь важно.

Иной пример:

Состояние мотора близко к заводскому. Хорошо его знаю, почти с момента второго рождения. Расход масла составил «0» на 15000 км. Все параметры износа более чем удовлетворительны, исходя из величины пробега. Интереснее другое — щелочное число и показатель окисления. И то и то уже за пределами допуска. Масло уже плохо моет и готовится к увеличению вязкости — полимеризации, что скоро приведет к аварии. Советую это учесть тем, кто катает масло «до последнего».

Тот же автомобиль, то же масло, пробег масла всего 4000 км.

Удивляет резко упавшее щелочное и высокая степень окисленности на таком малом пробеге? Разгадка проста — автомобиль перегрели. Несколько раз. Масло находится в аварийном состоянии. Пробег всего 4000 км, а масло уже стоит поменять.

Может быть просто масло плохое? Рассмотрим следующий протокол:

Пробег уже почтенный, а запас по щелочному числу и окислению почти двухкратный. В чем дело? Все просто: перед нами дизель. «Холодный» мотор с высоким КПД. Парадокс: владельцы легковых дизелей склонны выбирать «дизельные» масла с высокими моющими свойствами — «загрязненная серой солярка», дескать, быстро убивает щелочное число. Бывают даже экстремальные случаи: используются масла для коммерческой техники с раздутым кальциевым пакетом и щелочными числами от 15 и выше. Можно не останавливаться — есть еще и масла для судовых дизелей, они работают на мазуте и там бывает щелочное под 30-50, правда противоизносные пакеты урезаны — дизель молотит почти безостановочно, сухих пусков немного, масштаб и допуски деталей не сравнятся с автомобильными. Парадокс же заключается в том, что при наличии нормального топлива, высокое щелочное дизельному двигателю без надобности — как раз там-то скорее всего будет запас. Высокие щелочные свойства требуются как раз-таки горячим современным бензиновым моторам.

Пара слов про эстеры 
Реклама некоторых известных масел обещает вам т.н. «умные» молекулы, прилипающие непосредственно к металлическим деталям двигателя. А это, несомненно, надежно «защищает ваш двигатель в момент запуска». Примечательно — речь снова идет о «нештатном» режиме работы — запуск мотора, до момента создания давления в масляной магистрали, всегда «полусухой». Для этого приготовлен и другой слоган «максимальный износ двигателя приходится на первые секунды «холодного» старта». Этот износ теоретически действительно выше… чем его практически полное отсутствие при нормальном функционировании двигателя. Примечательно, что износ связываемый с качеством масла на самом деле происходит ровно в тот момент, когда масло толком и не работает. Если вам теоретически суждено не глушить двигатель между заменами масла, износа вообще можете так и не дождаться.

Одно из выгодных свойств сложных эфиров — полярность, основано на конструкции молекулярных цепочек — они и содержат т.н. карбоксильные группы, обеспечивающие «липкость» масляной основы.  Обращу внимание, что при нормальном режиме работы масла, «липкие» слои жидкости даже вредны — они создают повышенное межслойное трение и теоретически даже увеличивают износ. Компания Croda , являясь одним из производителей «эстеров», даже ввела условный «индекс неполярности» (NPI index), связанный как с концентрацией эстеров в готовом продукте, так и со свойствами эстеровой базы. Логично, что существует и некий оптимум «полярности» — типа и концентрации эстеров в масле как таковых, когда и молекулы масла хорошо липнут к металлу после остановки двигателя и потери на гидродинамическое трение в рабочем режиме работы масла сравнительно невелики. Поэтому, логичным ходом является введение масла с содержанием эстеров т. н. «модификаторов трения». Так поступают все присутствующие в тесте изготовители подобных масел — Motul, Xenum и Bardahl. Это, соответственно, молибден, нитрид-бора и шарообразный углерод C60 — «фуллерен». Такой коктейль позволяет и полярные свойства сбалансировать и получить рекордно низкие значения потерь на трение в нормальном режиме эксплуатации.

Эстеры (POE) — общее название группы базовых полиэфирных масел. В этой группе достаточно разных по свойствам соединений. В основном, в современных моторных маслах используются двойные эстеры (например, старое поколение Motul 300V) и полиол-эстеры (например, Xenum WRX). Свойства, как видно, могут значительно отличаться:

Как видно, полиол-эстеры в общем выглядят поинтереснее, в том числе, обладают сравнительно меньшими полярными свойствами. К сожалению, как раз это и не дает любопытствующим возможности оценивать концентрацию эстеров в разных маслах по значению сравнительной диэлектрической проницаемости.

Если вы пробовали заливать эстеровое масло типа Motul 300V в автомобили оснащенные датчиками уровня и качества масла в картере, то, возможно, сталкивались с их неработоспособностью. Блок управления воспринимает неадекватно высокие значения диэлектрической проницаемости этого масла как ошибку. Суть принципа работы этого и подобных датчиков довольно проста: окисление масла в процессе работы и насыщение его продуктами износа и увеличивает электрическую проводимость среды. Моторное масло служит диэлектриком в установленном в картер вашего автомобиля конденсаторе. Как только измеренные значения превышают порог — компьютер попросит заменить масло на меньшем пробеге, чем плановая замена.Заливая слишком «кислое» (кстати, посмотрите на кислотное число Motul 300V в первой части) по мнению датчика, масло, вы обманываете блок управления, рассчитанный на стандартные масла, диэлектрическая проницаемость которых примерно равна двум единицам. Например, компьютер рассчитан на сигнализацию о замене масла при значении диэлектрической проницаемости около 2,3. Motul 300V изначально имеет проницаемость около 2,6 — DME впадет в ступор от таких данных. Впрочем, на современных прошивках этот недостаток устранили.

Как проверить «базу масел» на предмет «эстеровости»? Напрашивается очевидная идея — измерить диэлектрические свойства масел на практике. Может быть нас обманывают и никаких особых свойств такие масла не проявляют? Для этого я использовал конденсатор открытого типа с присоединенным к нему АЦП, аналогичный датчикам, используемым во многих автомобилях. Так были получены условные значения, характеризующие полярные свойства готовых масел. А для внешнего контроля и получения абсолютных значений диэлектрической проницаемости («ε») была использована лабораторная установка.

В таблице представлен полученный результат:

Все номинально заявленные эстеровые масла сосредоточились вверху таблицы, что можно считать закономерным результатом. Масла «Магнатек» рекламируюся как масла с «умными молекулами», но, возможно, просто их там совсем не много.

Итак, существуют неоспоримо качественные базовые масла — элита маслостроения — эстеровые (полиэфирные) т.н. POE. Их преимущество — высокая стойкость к окислению, а также то, о чем часто говорят в рекламе — выраженные полярные свойства, обеспечивающие адгезию к металлу, что предохраняет мотор в момент запуска. Разумеется, практически осязаемая польза для двигателя от них вроде «износа в граммах» — предмет для дискуссии и практического исследования. Чем я, например, заниматься не планирую — даже минеральное масло обеспечивает достаточно надежную защиту от износа. На практике, такие масла, в сочетании с использованием в них модификаторов трения, создают ощутимое преимущество для автовладельца — гидродинамические потери таких масел меньше. Это прекрасно ощущается в движении в виде снижения акустических потерь (шума) и улучшения эластичности двигателя. 

Осталось разрешить последний вопрос: проверить «базу» на свойства — быстро  и достаточно точно оценить качество готового продукта не в смысле потенциального износа, а в смысле стойкости к окислению и общей температурной живучести.

Мною накоплен огромный опыт по наблюдению за последствиями пребывания того или иного масла в двигателе. По большому счету, это и есть единственный достоверный способ испытаний. Несколько лет назад, я отметил негативные процессы, связанные с интенсивностью формирования отложений в застойных и труднодоступных для масляного потока местах двигателя, и связал их с его состоянием. Если масло активно образует лаки и тяжелые фракции, то это неизбежно скажется на ресурсе мотора. Предложенная методика «диагностики по крышке» достаточно быстро разошлась в народ, что, к сожалению, одновременно ее обесценило — трактовку каждый давал в меру своей фантазии.

Бесспорно одно: при наличии таких симптомов — у вас есть повод озаботиться выбором другого моторного масла.

Изначально, я предполагал наблюдать за ускоренным окислением масла по изменению диэлектрической проницаемости, а также по контролю спектра масляной отработки при помощи анализа спектра образца в инфракрасном излучении. На практике результаты оказались настолько наглядными, что на данный момент, усложнение методологии и проведение значительного числа дорогостоящих опытов не требуется. К ним я планирую вскоре вернуться, а пока, произведя целый ряд экспериментов разной длительности, при разном давлении и температуре, я нашел достаточно простой метод контроля стабильности продуктов.

Хочу отметить, что на данный момент методика не является стандартизированной, имеющаяся у меня корреляция полученных результатов с практикой, касается лишь небольшого количества образцов. Поэтому, к каждому испытанному образцу будет добавлено сообщение с просьбой присылать ваши личные наблюдения по указанному кандидату, что, в конечном итоге и позволит получить достоверную картину.

В ходе тестирования, был сделан целый ряд любопытных наблюдений: масла категорически отличаются друг от друга по виду и характеру кипения, интенсивности перегона «легких фракций», количеству и качеству дымления и, разумеется, полученному наглядному результату. 

Предварит тест ответ на достаточно распространенный вопрос. Он же является и достаточно распространенным заблуждением. Мысль о том, что «фирменные» масла некоторых производителей «льются из одной бочки» достаточно широко известна. Стоит ли «переплачивать за канистру» в таком случае? Разумеется, ответ очевиден — нет. Но кто сказал, что такие масла одинаковы? Производитель и форма канистры могут быть действительно одинаковы,  маркировка — идентичной. Но каким образом проверить идентичность самого продукта?! Кроме лабораторного исследования состава, а также исследований в органолептическом смысле — на вкус и на цвет, предлагаю ознакомиться с практическим результатами, полученными по предлагаемой мной методике. Это быстро и наглядно. Полагаю, многие как минимум перестанут огульно ругать тот или иной «бренд» — под одной маркой иногда выпускается целый ассортимент масел. Кроме того, часто меняется и сам состав продукта и происходит это без лишней шумихи. В случае BMW, было решено провести дуэли продуктов Castrol и BMW original одинаковой вязкости, но разных свойств. Которые, впрочем, многие ничтоже сумняшеся считают «налитыми из одной бочки». Не из одной, могу уверить…

Внимание, в следующей части статьи начнется публикация результатов испытаний десятков образцов масел и это только начало…

Синтетика, полусинтетика и минералка, а так же группы базовых масел.

Что такое моторные масла на нефтяной основе?

Моторные масла на нефтяной основе ( нефте-базовые ) производятся из сырой нефти, которую выкачивают из земли. Эти моторные масла очищаются с использованием различных методов для достижения различных уровней качества нефте-базовых масел. Американский институт нефти (API) разбивает все моторные масла на пять классификаций, первые три из которых основаны на нефти. Нефтяные базовые компоненты в группах I и II используют методы рафинирования, которые не позволяют полностью удалить ароматические загрязнители и парафины , присутствующие в сырой нефти. Некоторые из более дорогих марок нефтяных масел очищаются с использованием более сложного метода, известного как гидроочистка (гидрокрекинг) . Гидроочистка требует высокой температуры и давления для удаления до 99% ароматических загрязнений, содержащихся в сырой нефти. Кроме того, чтобы дополнительно улучшить процесс рафинирования и сделать молекулы углеводородов более однородными, используется процесс, известный как гидрокрекинг, чтобы изменить молекулярную структуру основных компонентов нефти, чтобы сделать их более стабильными. Базовые масла для нефтяных моторных масел, которые очищаются с использованием процесса гидрокрекинга, классифицируются как моторные масла группы III.

Что такое синтетические моторные масла?

Термин синтетическое моторное масло означает разные вещи для разных групп людей в зависимости от того, как определено слово синтетическое. Как упомянуто выше, моторные масла на основе нефти III группы очень рафинированы до такой степени, что молекулярная структура была изменена для имитации структуры синтетического масла. Эти моторные масла часто продаются на законных основаниях и продаются как полностью синтетические моторные масла. Однако настоящие синтетические базовые материалы, которые классифицируются как группы API IV и V, не содержат нефтяных базовых компонентов и превосходят показатели  характеристики даже самых высокоочищенных нефтяных базовых компонентов. Пожалуйста, смотрите информацию ниже:  

Базовое сырье группы IV  — полиальфаолефины ( ПАО ), также известные как синтезированные углеводороды, имеют очень низкие температуры застывания, отличную термостабильность и отличную гидролитическую стабильность (не так легко поглощают воду, а когда это происходит, легко ее высвобождают).

Базовое сырье группы V    наиболее доминирующий тип баз, эта группа представляет собой эстеры (сложные эфиры ), которые состоят из полиол-эстеров и диэстеров.

Полиол-эстеровые и диэстеровые базовые компоненты часто смешивают, чтобы использовать в своих интересах различные сильные стороны каждого. Эстеровые масла обладают естественной способностью очищать. Они также имеют очень низкие температуры застывания и потрясающую способность рассеивать тепло при высоких температурах (смазки на основе эстеров используются в двигателях реактивных самолетов).

Значит на канистрах пишут не правду?

Строго говоря, то что мы видим на канистрах в основном не отвечает действительности, ведь 1, 2 и 3 группы в инженерно-научной среде считаются минеральными маслами, а 4 и 5 — истинной синтетикой. И так разберем что же мы можем купить в канистре по ее «коммерческому» названию:
Минеральное масло — 1 группа масел ,либо смесь 1 и 2 групп. То есть минеральное масло и есть минеральное.
Полусинтетическое масло — произвольное сочетание 1, 2 и 3 групп масел. Вы можете встретить как 10% 3 группы и 90% 1 группы, так и 2 и 3 по 50%, все зависит от производителя.

Синтетическое масло ( сюда же любое производное от «синтетики», кроме указанных ниже) — самая обширная коммерческая группа. В зависимости от производителя это может быть как сочетание 2 и 3 групп масел ( от 50% 3 группы, может быть и ниже) , то есть полностью минеральным, так и сочетание 4 и 5 — то есть настоящей синтетики.
В свободной продаже доминируют смеси 2+3, а так же 4+3 групп.
Как правило производители добавляют к своим синтетикам приставки, определяющими могут быть только Full Synthetic и 100% Synthetic — подобные приставки могут говорить о PAO базе и эстерах (5 группа) или гидрокрекинге (3 группа) в качестве необходимой добавки

Почему так получилось?

Во-первых с ПАО ( 4 группа ) не все так просто

ПАО база пришла из военной авиации и имеет большие преимущества перед маслами на минеральной основе. Она выдерживает огромные нагрузки, высокие обороты, попадание топлива практически без ухудшения качества масла, очень долго сохраняет все свои основные технические параметры, прекрасно выдерживает термические нагрузки. Но ко всем достоинствам всегда есть какой нибудь недостаток, при всех своих замечательных свойствах ПАО база практически не в состоянии растворить в себе присадки. Для растворения присадок в ПАО маслах используют минеральную базу, с которой присадочный комплекс прекрасно смешивается , либо эстеры / полиэстеры (сложные эфиры).

Так же чистое ПАО имеет низкую полярность. То есть молекулы ПАО масла не «прилипают» к металлическим поверхностям и после выключения могут спокойно стремиться стечь в картер. Также не очень хорошо относятся к резинотехническим уплотнителям в виде сальников и прокладок. Для борьбы с подобным явлением используют эстеры, которые придают определенную полярность молекулам масла, укрепляя пленку и придавая свойства «прилипания» к металлу. Эстеры даже в небольшом количестве существенно влияют на свойства ПАО базового масла и избавляют его от вышеописанных недостатков.

А во-вторых

В 1999 году произошло историческое событие в виде решения американского суда по иску Exxon Mobil к Castrol. Кастрол стал писать на своих канистрах с гидрокрекинговыми маслами, слово «Synthetic», чем вызвал возмущение специалистов Mobil. Произошло знаменитое противостояние между двумя достойными производителями. Решение суда подивило многих и по сути внесло исторические изменения на рынок смазочных материалов. В вольном переводе оно гласило, что надпись на канистре «Синтетика» это вопросы маркетинга, а вовсе не вопросы технического описания товара. После этого решения взошла звезда Гидрокрекинга на рынка синтетических продуктов. Масса компаний стали называть синтетикой продукты гидрокрекинговой очистки базового масла. Ну а так как технология производства более недорогая, нежели процесс синтеза из газа, то и цена такого продукта стала огромным конкурентным преимуществом, перед классической синтетикой на ПАО. Рынок смазочных материалов наполнился канистрами с надписями «Synthetic», которые по своему составу были смесью 3-й группы гидрокрекинговых базовых масел и второй или первой группой минеральных масел, но формально это была синтетика, однако есть ряд технических особенностей благодаря которым, ПАО базовые масла останутся недостижимым уровнем для гидрокрекинговой базы.

А есть ли способ узнать что же все таки залито в канистру?

Да, причем целых 3:
1) Редко, но бывает что производитель все таки пишет что входит в состав его масла на канистре. Вряд-ли вы увидите там % содержание той или иной базы, однако все же это лучше, чем полное неведение.
2) Найти SDS или паспорт безопасности — некоторые производители предоставляют такие данные в открытом доступе, другие- только по запросу. Однако не в каждом SDS есть описание состава масла. MKS Motors готово предоставить SDS любому желающему, пожалуйста обратитесь на почту. В скором времени вы увидите эти данные в свободном доступе для скачивания на сайте.

3) Провести лабораторный анализ масла — это будет стоить денег, за то вы получите относительно точную информацию не только о базе масла, но и о содержании присадок, примесей и некоторые общие данные.

Это еще не все…

Мы рассмотрели лишь базы масел — по сути база определяет то, насколько хорошо и долго будет смазываться ваш мотор или любой другой агрегат, но так же каждый производитель обогащает свое масло присадками. Присадки же определяют противоизносные качества масла и его способность абсорбировать( удерживать ) сгоревшие и инородные частицы в себе, избегая отложений в моторе.

Классификация моторных масел | oilday.ru

Классификация SAE, классификация API, стандарты ACEA и JASO… Что это за стандарты и зачем их придумали? В этой статье мы расскажем вам о существующих стандартах классификации моторных масел автомобиля. По каждому из стандарту вы сможете ознакомиться в более развёрнутой статье. Также мы упомянём менее популярные и устаревшие стандарты.

Популярные стандарты классификации моторных масел

Для классификации моторных масел в настоящее время применяются следующие стандарты:

Дополнительные стандарты моторных масел

Существуют малораспространённые стандарты, обусловленные спецификой применения масел:

• ГОСТ (отечественный стандарт)
• NMMA (стандарт для водной техники)
• MIL (военный стандарт США)
• ISO (международный стандарт)
• DIN (немецкий стандарт)• ASTM

• CCMC (недействительна, официально заменена классификацией ACEA)

Многие производители автомобилей разработали собственные стандарты моторных масел, называемые допусками автопроизводителей. Подробная информация в статье о допусках автопроизводителей.

В зависимости от разных свойств, моторные масла делятся на группы по определенным параметрам.

Классификация масел по составу

Синтетическое
• Полиальфаолефины (ПАО)
• Диэстеры (эфиры двухосновных кислот)
• Полиол эстеры
• Полиол эстеры

Полусинтетическое

Минеральное

Классификация масел по вязкостно-температурным свойствам

Единственной признанной во всем мире системой классификации транспортных масел по вязкости является спецификация:
SAE (Society of Automotive Engineers)

Распределение масла по классам вязкости положены в основу отечественного стандарта:
ГОСТ 17479

Классификация масел по эксплуатационным свойствам (назначению и качеству)

В классификации масел по качеству и назначению существует одновременно несколько систем:
API (American Petroleum Institute)
ACEA (Association des Constructeurs Européens d’Automobiles)
ILSAC (International Lubricant Standardization and Approval Committee)

JASO (Japanese Automotive Standards Organization)
ГОСТ (для России и стран СНГ)
 

Классификация масел по допускам автопроизводителей

Наряду с общепринятыми системами классификации масел, производители автомобилей и техники выдвигают дополнительные требования (спецификации) к качеству масел:
Допуски производителей

Моторное масло XENUM XPG 5W40 4 л

Роман В., 17.04.2020

Достоинства: Качественный, высокотехнологичный, современный товар из Бельгии. Применение новых технологий.
XENUM XPG 5W40 моторное масло нового поколения с революционной технологией ПАГ (PAG) + Эстеры (оптимизированные полиол-эстеры), которое обеспечивает непревзойденный уровень смазки, снижения трения и износа двигателя!
ПАГ (PAG) и эстеры иногда называют суперсинтетикой, так как по целому ряду свойств они превосходят традиционные ПАО (ПолиАльфаОлефины) масла.
Полиалкиленгликоли – ПАГ (PAG) и эстеры формируют уникальную защитную пленку. Благодаря полярности молекул они притягиваются к металлическим поверхностям деталей двигателя, образуя покрытие с очень низким коэффициентом трения. Также они обладают самым высоким индексом вязкости среди базовых масел (VI группа) и сохраняют стабильность в очень широком диапазоне температур. Превосходное сопротивление высоким температурам и окислению! Благодаря этому, ПАГ (PAG) – масла лучше других выдерживают увеличенные межсервисные интервалы, высокие температуры и перегрузки. Отличная теплоемкость этих масел позволяет эффективно отводить и распределять излишнее тепло в двигателе, особенно в традиционно горячих зонах двигателя – турбокомпрессор и верхняя часть цилиндров. Это позволяет избежать коксования и лаковых отложений.
ПАГ (PAG) – масла наилучшим образом подходят как для гонок, так и для повседневного использования
XENUM XPG 5W40 уверенно превосходят спецификации производителей автомобилей даже при экстремально жестких условиях эксплуатации!

Недостатки: Хотелось бы побольше степеней защиты от подделки как у «MOBIL 1» QR код, а не только по цвету масла «синее». Мало рекламы.

Комментарий: Постараюсь по короче и по существу.
У XENUM есть линейка масел с графитом и крутых спортивных масел с керамикой.
XENUM XPG 5W40. Залил данное масло год назад, автомобиль Mitsubishi Lancer 9. Пробег 170.000 КМ. 2005 Г/В. До этого эксплуатировалась только на «Mobil 1» в одних руках.
Первые впечатления, открыв канистру и посмотрев на масло — оно действительно синего цвета, на запах — какой то синтетический, на ощупь как хорошая синтетика. Но вот какую странность сразу заметил, после того как вытер пальцы от масла, они ещё очень долго оставались жирными в течении нескольких часов, как после сала или силиконовой смазки. Первый раз с таким столкнулся, а у меня стаж больше 25 лет в профессии. После заливки меняет цвет на обычный светло жёлтый. Проездив лето, поменял и осенью поехал в Сочи из Екатеринбурга, 3000 в одну сторону, с полной загрузкой, 4 человека и вещи, а обратно вообще под завязку. Крутил движок по полной программе, кто ездил тот знает, все эти горки перед Волгоградом и серпантин до Сочи, масло отработало отлично.
По угару, масло осталось на конце щупа по приезду домой. Mobil 1 5w 50 от верхнего уровня на щупе до нижнего 4.000 км, а XENUM XPG 5W40 от верхнего до нижнего 5.000 км. В зимний период заметил что машина нагревается в два раза дольше чем обычно, что на месте, что по расстоянию, а это значит что трение в двигателе гораздо меньше! Сильных морозов нынче не было, но до -30 запускалась нормально. Пока всем доволен, цена приемлемая, я думаю оно не хуже MOBIL 1, Shell или Castrol и т/д, а даже лучше. Мне очень интересно, отдать бы его в современную, крутую лабораторию что бы сравнить с конкурентами, может у кого есть такая возможность. Создатель этого масла Петер Тоссин, его называют масленым маньяком, он создавал масла 15 лет для машин формула один. И совсем недавно узнал, что КАМАЗ МАСТЕР использовал масла XENUM в гонках на своих авто. А эти ребята всякую ерунду заливать не будут, им надо только лучшее!

Oil-Xenum — XPG 5W40 Цена от: 887.77 RUB Вязкость SAE:… | Facebook

XPG 5W40

Цена от: 887.77 RUB
Вязкость SAE: 5W40

XENUM XPG моторное масло нового поколения с революционной технологией ПАГ (PAG) + Эстеры (оптимизированные полиол-эстеры), которое обеспечивает непревзойденный уровень смазки, снижения трения и износа двигателя!

ПАГ (PAG) и эстеры иногда называют суперсинтетикой, так как по целому ряду свойств они превосходят традиционные ПАО (ПолиАльфаОлефины) масла.

Полиалкиленгликоли – ПАГ (PAG) и эстеры формируют уникальную защитную пленку. Благодаря полярности молекул они притягиваются к металлическим поверхностям деталей двигателя, образуя покрытие с очень низким коэффициентом трения. Также они обладают самым высоким индексом вязкости среди базовых масел (VI группа) и сохраняют стабильность в очень широком диапазоне температур. Превосходное сопротивление высоким температурам и окислению! Благодаря этому, ПАГ (PAG) – масла лучше других выдерживают увеличенные межсервисные интервалы, высокие температуры и перегрузки. Отличная теплоемкость этих масел позволяет эффективно отводить и распределять излишнее тепло в двигателе, особенно в традиционно горячих зонах двигателя – турбокомпрессор и верхняя часть цилиндров. Это позволяет избежать коксования и лаковых отложений.

ПАГ (PAG) – масла наилучшим образом подходят как для гонок, так и для повседневного использования

XENUM XPG уверенно превосходят спецификации производителей автомобилей даже при экстремально жестких условиях эксплуатации!

Преимущества

Суперпрочная масляная пленка

Существенное снижение износа деталей

Экономия топлива

Впечатляющая чистота двигателя

Сохранение характеристик при увеличенных интервалах обслуживания

Моментальная смазка деталей при холодном старте

Сохраняет текучесть даже при экстремально низких температурах

Дополнительное снижение коэффициента трения

Ощутимый прирост мощности

Лучший теплоотвод

Очень стабильная вязкость в течение всего интервала

Выдерживает экстремально высокие температуры

Применение

Для всех современных, высокотехнологичных бензиновых и дизельных автомобилей. Обладает характеристиками гоночного масла при этом подходит для «гражданского» использования. Совместимо со всеми современными маслами.

Допуски и соответствия

SAE 5W-30

ACEA C3-12

API SN

Соответствует:

MB 229.51/229.52
VW 502.00/505.00/505.01
Dexos 2
BMW Longlife-04

Эстеровые моторные масла Motul — обзор — журнал За рулем

Знатоки французской литературы при слове Эстер сразу вспоминают произведения Оноре де Бальзака. Описанная им прекрасная куртизанка Эстер обладала, по утверждению писателя, «всеми тридцатью совершенствами, гармонично слитыми воедино». У знатоков французских смазочных материалов при слове ESTER возникают те же ассоциации с гармоничностью и совершенством. Они знают, какие достоинства несут в себе моторные масла от компании Motul, созданные по эстеровой технологии.

И отмечают забавную аналогию: ведь молекулы таких масел так же «слиты воедино» с металлическими деталями двигателя, как и совершенства бальзаковской героини. В этом им помогают разнополярные заряды частиц масла и металла в парах трения, взаимное притяжение которых создает прилипание смазочного материала к защищаемой поверхности.

Впрочем, достоинств у эстеровых технологий ничуть не меньше, чем у одноименной литературной барышни. Прочность масляной пленки, высокий индекс вязкости, фактическая ликвидация граничного режима трения, высокая моющая активность, низкая испаряемость — вот их далеко не полный перечень, реализуемый в продукции компании Motul уже почти полвека. Однако за последнее время компания сделала очередной скачок вперед — речь о технологии ESTER Core®, воплощенной в линейке моторных масел 300V.

ЭСТЕР ХОРОШЕЕТ НА ГЛАЗАХ

Что конкретно скрывается за технологией ESTER Core®? Химик ответит так: она подразумевает использование комбинации различных эстеров для достижения нужных параметров. Именно по такой технологии Motul сегодня производит масла серии 300V Motorsport (Авто) и 300V Factory Line (Мото) из компонентов базовых масел V-группы. Компания положила начало производству 100% синтетических смазочных материалов на основе сложных эфиров, применяемых в авиации.

Для потребителя пометка ESTER Core® фактически обозначает новинку, коренным образом отличающуюся от эстеровой продукции прошлых десятилетий.

НЕ ЗАДИРАЙСЯ!

Обычно создатели масел применяют в своей продукции противозадирные EP — присадки (EP — extreme pressure additives), выполняющие роль твердых смазок. А вот в линейке масел 300V с задирами совместно борются как упомянутые противозадирные присадки, так и «природные» противозадирные свойства эстерового базового масла 5-й группы. В результате деталям двигателя обеспечивается более масштабная защита, недостижимая при использовании иных масел.

ПОВЫШАЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ!

Новая линейка масел уменьшает внутренние потери двигателя на преодоление сил трения, позволяя ему в полной мере реализовывать заложенные характеристики. Полярные молекулы образуют при этом на деталях мотора прочную пленку, способствуя поддержанию стабильно высокого давления масла и его высокой термической устойчивости. А патентованный состав низколетучих базовых масел с минимальным угаром позволяет продукту сохранять изначальные свойства в течение всего срока эксплуатации. Это свойство полезно как в спортивных соревнованиях, так и для «обычной» эксплуатации.

ВОЗРАСТ — НЕ ПОМЕХА

Что касается ресурса, то, как известно, эстеровые масла часто вводят в состав гоночных продуктов, чтобы продержаться всего одну гоночную дистанцию. Масло 300V — как раз из этого «племени». Но его спортивная история никоим образом не мешает применять его в обычных автомобилях при повседневной эксплуатации. Стабильность эстеровых масел Motul очень высока, а потому 300V можно и нужно использовать в «обычной жизни» с привычным межсменным интервалом. В первую очередь это касается тех, кто причисляет себя к апологетам динамичной езды, а потому желает использовать в своем моторе тот же продукт, что и маститые автоспортсмены. Ведь технологии, проверенные в жестких условиях спорта, позволили взять лучшее и вывести на рынок продукты для гражданского применения, превышающие существующие стандарты. Компания особенно рекомендует эти масла для применения в постгарантийных автомобилях. Предлагаемые классы вязкости — 0W-20, 5W-30, 5W-40, 0W-40. Есть и другие классы вязкости, предназначенные для специального применения.

Какие еще достоинства оценит владелец авто, применивший эстеровое масло от Motul? Экономия топлива на трассе, обусловленная готовностью двигателя раскручиваться до более высоких оборотов на каждой из передач, компенсирует высокую стоимость уникального продукта. В итоге любая поездка становится более комфортной.

КРЕПИ ОБОРОНУ

Самое трудное при выборе подходящего моторного масла — не нарваться на подделку. Поэтому компания Motul разработала новый дизайн упаковки своей продукции, одновременно внедрив новую технологию Bubble Тag. Особая пломба на банке с маслом MOTUL 300V гарантирует покупателю подлинность состава. При этом каждая банка снабжена цифровым идентификатором подлинности товара.

ВЫБОР ЦЕЛИ

— Чтобы дойти до цели, надо, прежде всего, идти, — утверждал француз Бальзак.

Чтобы выбрать для своей машины хорошее масло, надо идти к тому, кто профессионально владеет этим вопросом. А если при этом вы хотите ощутить на себе все совершенство эстеровых технологий, то адрес известен. Компания Motul уверенно ставит новые цели и успешно достигает их на протяжении полутора столетий. На сегодня это единственная компания в мире, в полном объеме освоившая дорогостоящую высокую технологию производства масел из эстерового сырья. Залейте в свой мотор масло 300V. И познакомьтесь с ESTER лично…

Синтетические сложные эфиры: созданы для выполнения

Промышленность смазочных материалов обычно рассматривает синтетические сложные эфиры как монолитный класс базовых масел Группы V с четко определенными свойствами. Нетрудно найти таблицу, в которой перечислены сложные эфиры как имеющие «удовлетворительную» гидролитическую стабильность, «хорошую» биоразлагаемость, «очень хорошую» смазывающую способность, «отличную» устойчивость к окислению и так далее.

Иногда диэфиры и сложные эфиры полиолов указываются отдельно, но дальнейшая дифференциация проводится редко.Однако природа сложных эфиров не поддается такому упрощению. Существует бесконечное количество разновидностей сложных эфиров, которые можно получить из общедоступных кислот и спиртов, поэтому возможно практически все.

Рисунок 1. Реакция этерификации

Современные синтетические сложные эфиры можно «настроить» для работы практически в любой среде и применении. Если вам нужна превосходная гидролитическая стабильность, окислительная стабильность, способность к биологическому разложению, смазывающая способность, высокий индекс вязкости или низкотемпературные свойства, все это возможно с правильным синтетическим сложным эфиром.

Синтетические сложные эфиры производятся из карбоновых кислот и спиртов, которые являются очень распространенными химическими строительными блоками. Они обеспечивают практически неограниченные конструктивные и эксплуатационные возможности.

Реакция сложного эфира

На рисунке 1 показана основная химическая реакция, используемая для синтеза всех сложных эфиров — карбоновая кислота и спирт реагируют с образованием сложного эфира и воды. Химики-органики называют это обратимой реакцией, потому что вода может реагировать с сложноэфирными группами и расщеплять сложный эфир на составляющие.Это известно как гидролиз.

Сырье, используемое для получения сложных эфиров, может быть линейным, разветвленным, насыщенным, ненасыщенным, монофункциональным, дифункциональным или полифункциональным. Существуют сотни потенциальных строительных блоков кислоты и спирта, а количество комбинаций практически безгранично. Были предприняты попытки классифицировать сложные эфиры по таким категориям, как диэфиры и сложные эфиры полиолов или простые и сложные сложные эфиры, но технология намного опережает терминологию.

Строительные блоки часто определяют максимальный потенциал действия сложного эфира, в то время как производственная смекалка определяет, достигает ли эфир своего потенциала.Например, синтетический неополиол (спирт) может давать сложный эфир с выдающейся окислительной стабильностью, однако окислительная стабильность сложного эфира может быть снижена из-за низкокачественных ингредиентов, примесей или плохих технологий обработки.

Термоокислительная стабильность

Окисление — это процесс разложения, который происходит, когда атмосферный кислород вступает в реакцию с органическими молекулами. В случае синтетических сложных эфиров это обычно происходит при высоких температурах, но можно найти сложные эфиры, которые окисляются без нагревания.На протяжении веков было известно, что льняное масло образует твердое покрытие при воздействии воздуха при температуре окружающей среды. Они называются олифами, потому что их можно наносить на дерево и покрывать твердым защитным лаком. Полимеризация при комнатной температуре основана на окислительном сшивании полиненасыщенных жирных кислот.

Хотя лак улучшает внешний вид антикварной мебели, он вреден для промышленного оборудования. Синтетические эфиры — лучший выбор для обеспечения чистой смазки без лака при температурах до 600 градусов F (300 градусов C).Единственный способ разработать высококачественную высокотемпературную смазку — это понять и устранить структуры, нестабильные к окислению.

Уже было установлено, что компоненты полиненасыщенных жирных кислот необходимо исключить, но в смазочных материалах обычно используются ненасыщенные жирные кислоты, такие как олеаты. Фактически, олеаты обладают множеством хороших свойств, включая смазывающую способность, низкую летучесть, хладотекучесть, биоразлагаемость, возобновляемость и низкую цену. Окислительная стабильность также намного лучше, чем у олифы.Однако ненасыщенные сложные эфиры, включая растительные масла, по-прежнему ограничены применением при более низких температурах.

Насыщенные сложные эфиры необходимы для использования при более высоких температурах, но это еще не все. Высокотемпературная окислительная стабильность сильно зависит от количества и конфигурации водорода бета-углеродов в молекуле. Бета-углерод является вторым из углерод-кислородной связи сложноэфирной группы.

Бета-водород очень реактивен по отношению к кислороду, поэтому сложные эфиры без бета-водорода более термически стабильны.Они известны как сложные эфиры неополиола, так как их название связано с их структурным сходством с неопентаном. Неополиол сокращается до сложных эфиров полиола и сокращенно ПОЭ. Все ПОЭ обладают хорошей окислительной стабильностью, поскольку не содержат бета-водородов (см. Рисунок 2).

Рис. 2. Сложный эфир полиола

Хотя ненасыщенные жирные кислоты не могут работать при высоких температурах, недостаточно просто заменить насыщенные жирные кислоты, такие как стеариновая кислота.Синтетические карбоновые кислоты с короткой цепью обладают большей степенью устойчивости к окислению и намного лучше работают при низких температурах, чем насыщенные жирные кислоты. Более короткие разветвленные жирные кислоты используются, когда требуется исключительная термическая стабильность.

Устраняя слабые места окисления, синтетические сложные эфиры могут быть разработаны для работы при высоких температурах и будут иметь тенденцию к чистому испарению до того, как подвергнуться окислительной полимеризации, поэтому они не будут образовывать отложений и лака.

Вязкость

Химики находят множество примеров связи между вязкостью и молекулярной массой.Ожидается, что от линейных алканов до полимеров более крупные молекулы будут более вязкими. Однако это простое практическое правило не всегда применимо к синтетическим сложным эфирам.

Вязкость сильно зависит от количества разветвлений, ароматичности, функциональности и легкости вращения связей, составляющих молекулу. По мере того, как структура становится более разветвленной, молекуле становится труднее изгибаться и перетекать через себя.

Ароматические сложные эфиры чрезвычайно вязкие из-за жесткого ароматического кольца.Так что, хотя это правда, что молекулярная масса связана с вязкостью, есть также способы разорвать эту связь, когда это необходимо. Это особенно полезно, когда профиль летучести требует определенной молекулярной массы, а приложение требует определенной вязкости.

Молекулярный вес — не единственный фактор, определяющий вязкость синтетического сложного эфира, но его, безусловно, можно использовать для увеличения вязкости при необходимости. Если каждый из компонентов кислоты и спирта имеет более одной реакционной группы, сложные эфиры могут быть полимеризованы до любой длины.

Хотя в индустрии смазочных материалов не используются жесткие полиэфиры, из которых изготавливают бутылки, тот же принцип можно использовать для увеличения молекулярной массы и, следовательно, увеличения вязкости. Их называют сложными эфирами или CPE.

Биоразлагаемость и гидролитическая стабильность

Скорость реакции гидролиза сильно зависит как от химии сложноэфирной связи, так и от условий окружающей среды. Синтетические сложные эфиры могут быть стабильными в течение нескольких часов или тысяч лет, поэтому их невозможно классифицировать с помощью таких слов, как «удовлетворительно» или «хорошо».”

Чтобы управлять гидролизом, важно понимать тип и чистоту реагентов, а также производственный процесс.

Помните, что сложные эфиры состоят из спиртов и карбоновых кислот, а вода является побочным продуктом реакции этерификации. Все реакции сложного эфира обратимы, поэтому вода может снова расщепить сложный эфир на кислотные и спиртовые компоненты. Как только сложный эфир расщепляется на спирты и кислоты, бактерии могут завершить переваривание компонентов.

Как правило, увеличение количества натуральных компонентов, таких как жирные кислоты на растительной основе, способствует биоразлагаемости. Когда используются синтетические кислоты и неополиоловые спирты, сложный эфир становится более инертным и скорость биоразложения снижается.

Можно химически заблокировать путь гидролиза с помощью разветвленных карбоновых кислот. Эти сложные эфиры чрезвычайно устойчивы в воде и действуют как минеральные масла в типичных тестах на гидролиз. Фактически компьютерное моделирование показывает, что скорость гидролитического разложения измеряется сотнями лет.

Точка дыма, точка воспламенения, точка воспламенения и летучесть

Синтетические эфиры ценятся за их способность смазывать при высоких температурах. Одна из основных причин этого заключается в том, что они имеют гораздо более низкую летучесть, чем другие базовые масла для смазочных материалов при данной вязкости. Летучесть во многом зависит от температуры дыма, температуры вспышки и воспламенения, которые являются частью ASTM D-92.

По мере повышения температуры количество испарения увеличивается до тех пор, пока не появится видимый дым и, в конечном итоге, количество дыма, достаточное для поддержки вспышки или пожара в присутствии пламени.В таблице на стр. 40 показано соотношение между температурой вспышки и вязкостью для нескольких распространенных типов синтетических смазочных материалов.

Летучесть также зависит от распределения молекулярной массы в смазке. Было доказано, что небольшое количество легковоспламеняющегося растворителя все равно будет горючим, даже если оно смешано с другими инертными компонентами. Смесь воспламеняется до тех пор, пока в воздухе имеется достаточно легковоспламеняющихся паров.

Точно так же наиболее летучие компоненты базового масла смазочного материала определяют температуру вспышки.Сложные эфиры могут иметь очень чистый состав, поэтому есть несколько небольших молекул, которые могут дымиться и вспыхивать. Дополнительным преимуществом является то, что вязкость остается постоянной, поскольку из смазочного материала не испаряются легкие фракции.

Волатильность и депозиты

С химической точки зрения летучесть связана с молекулярной массой, полярностью и химической стабильностью. Хотя молекулярная масса и полярность являются хорошо известными эффектами, на химическую стабильность часто не обращают внимания, поскольку она учитывает только небольшие органические молекулы.Однако высокотемпературная смазка состоит из более крупных молекул, которые не испаряются быстро, поэтому стабильность становится важной.

Окислительное и термическое разложение начинают происходить при температуре от 200 до 300 ° C. При этих температурах испарение базового масла является медленным процессом. Однако окисление может разбить молекулу на мелкие летучие фракции. Большой процент потери веса при испытаниях на испарение, таких как ASTM D-2595, происходит из-за окисления.

Окисление не только вызывает потерю веса, но и вызывает образование лака.Продукты разложения в паровой фазе часто представляют собой свободные радикалы или химически активные молекулы. Отложения и лак могут образовываться по мере того, как радикальные группы в парах конденсируются и образуют полимерный лак на металлических поверхностях. Эти полимеры также могут образовывать отстой, если они достигают достаточно высокой концентрации, чтобы быть нерастворимыми в массе нефти.

Синтетические эфиры уменьшают образование лаков и других отложений, поскольку они обладают исключительной окислительной стабильностью и не образуют многих продуктов радикального разложения.Кроме того, они являются хорошими высокотемпературными растворителями и склонны растворять лак обратно в жидкую фазу, чтобы его можно было отфильтровать.

Смазывающая способность, полярность и присадки

Ключевым свойством смазочного материала является то, что он должен смазывать. Смазывающая способность связана с тем, насколько легко молекула обтекает себя, насколько хорошо она конкурирует и покрывает металлическую поверхность.

Сложные эфиры обычно считаются хорошими граничными смазками, потому что они связываются с металлическими поверхностями и уменьшают степень контакта металла с металлом во время движения скольжения.Структурные факторы, влияющие на смазывающую способность, включают длину цепи, количество разветвлений и расположение связей внутри молекулы.

Более длинные углеродные цепи, меньшее количество разветвлений и хорошая полярность — все это способствует граничной смазке. Сложноэфирные связи полярны, но могут быть менее поверхностно-активными, если они экранированы углеродными цепями. Синтетические сложные эфиры получают из различных исходных кислот и спиртов, поэтому расположение сложноэфирных групп и тип углеродных цепей можно выбрать независимо.

Смазывающая способность эфирной основы зависит от взаимодействия сложного эфира с поверхностью металла. Сложные эфиры обладают хорошей смазывающей способностью, но в тяжелых условиях используются противоизносные присадки и противозадирные присадки, которые выдерживают большую часть нагрузки.

Некоторые говорят, что сложные эфиры настолько активно конкурируют за металлические поверхности, что вытесняют необходимые добавки. Однако многие добавки достаточно активны, чтобы вытеснить сложный эфир с поверхности. Здесь важны знания и опыт, поскольку некоторые присадки плохо сочетаются с синтетическими эфирами.

Также важно выбрать сложный эфир, подходящий для применения. Если применение связано с граничной смазкой, когда металлические поверхности шлифуются друг с другом под давлением, смазывающая способность является ключевой проблемой.

Но если применение включает только гидродинамическую смазку без контакта металла с металлом, смазывающая способность менее важна. Сложные эфиры отлично подходят для высокотемпературных гидродинамических применений, потому что они могут выжить в экстремальных условиях, в которых нет других смазочных материалов.

Производство, химическая стабильность и применимость

До сих пор обсуждалась роль, которую химическая структура играет в свойствах сложных эфиров. Однако не менее важен второй фактор: производственный процесс и остатки, которые он может оставить.

Остаточная кислотность

Производство сложного эфира всегда начинается с кислоты и спирта, оба из которых могут быть летучими. Невозможно достичь 100-процентной конверсии в какой-либо химической реакции, поэтому в конечном продукте всегда есть остаточная карбоновая кислота или спирт.

Если это не контролируется должным образом, это может изменить исходные свойства сложного эфира, а также может вызвать изменение свойств смазочного материала во время хранения и использования.

Карбоновые кислоты вызывают наибольшую озабоченность, поскольку они могут ускорить гидролитическое разложение смазки. Это особенно проблематично для жидкостей для металлообработки, где вода является основным компонентом.

Рис. 3. Остаточная кислота, оставшаяся после производства, значительно сокращает срок службы сложного эфира.

На рис. 3 показано влияние остаточной кислоты на гидролитическую стабильность. Это испытание на ускоренный гидролиз, при котором сложный эфир и вода удерживаются в герметичной пробирке при 125 ° C. Сложный эфир 1 (синий) имеет кислотное число 0,03 миллиграмма гидроксида калия на грамм (мг КОН / г) и почти не разлагается по сравнению с продолжительность теста.

Сложный эфир 2 (фиолетовый) начинается с кислотного числа 1, а сложный эфир 3 (красный) начинается с кислотного числа 3. Сложные эфиры 2 и 3 сильно разлагаются к концу теста.

Остаток катализатора

Сложные эфиры обычно получают с катализатором для ускорения синтеза, но сложноэфирные катализаторы также ускоряют разложение сложного эфира в присутствии воды. Следовательно, важно удалить или деактивировать сложноэфирный катализатор в конце производственного процесса, чтобы гарантировать сохранение качества сложного эфира во время хранения, приготовления и использования.

Кроме того, следует избегать использования минеральных кислот и некоторых активных металлов, поскольку они могут расщеплять любой тип сложного эфира.Большинство смазок на основе сложных эфиров не рекомендуются для применений, в которых они будут контактировать с сильными кислотами и основаниями.

Рис. 4. Остаточный катализатор значительно снижает гидролитическую стабильность.

На рис. 4 показано влияние минеральных кислот и металлов на гидролитическую стабильность. Все три образца начинались практически без кислоты. Один образец (фиолетовый) обрабатывали минеральной кислотой, а к другому (красный) добавляли мелкие частицы металла.

Как показано слева, сильная минеральная кислота полностью гидролизовала образец в течение 24 часов.Металлическая мелочь была не такой быстрой, но имела тот же эффект. Необработанный образец (синий) сохранил целостность.

В заключение, рекомендуется принять во внимание знания и опыт вашего поставщика сложных эфиров. Сложные эфиры могут быть разработаны и изготовлены для работы практически в любой среде, но это означает, что процесс выбора имеет решающее значение.

Работайте с кем-то, кто знает науку и технологию сложных эфиров и готов потратить время на то, чтобы понять ваши требования.Это единственный способ убедиться, что вы получаете продукт, соответствующий вашим потребностям в смазке.

Почему сложные эфиры?

Синтетические сложные эфиры с их полярностью и однородной структурой обеспечивают множество высокоэффективных функций в смазочных материалах. В качестве базового компонента или добавки сложные эфиры улучшают смазывающую способность, улучшают растворимость присадок, имеют сродство к металлической поверхности и улучшают чистоту и контроль образования отложений.Они обеспечивают или улучшают совместимость уплотнений и прокладок. По сравнению с минеральными маслами структура сложного эфира обеспечивает более низкую летучесть при более низкой молекулярной массе и более низкой вязкости. Сложные эфиры могут быть выбраны для обеспечения экстремально высоких температур, экстремально низких температур или того и другого. Обычно они обладают высокой термоокислительной стабильностью и способностью к биологическому разложению.

Синтетические эфиры обеспечивают высокоэффективную смазку в области моторных масел, охлаждающих смазок, компрессорных масел, смазок для цепей, консистентных смазок, жидкостей для металлообработки, гидравлических жидкостей, трансмиссионных жидкостей и т. Д.Сложные эфиры можно комбинировать с ПАО или минеральными маслами для улучшения набухания уплотнения, солюбилизации присадок, снижения летучести и повышения энергоэффективности. Многие сложные эфиры используются в экологически приемлемых смазочных материалах из-за их способности к биологическому разложению и низкой токсичности.

Диэфиры , такие как адипаты, могут использоваться в качестве базовых компонентов или в сочетании с ПАО. Адипаты являются отличным базовым маслом или компонентом смеси, когда важны биоразлагаемость или чистота при высоких температурах. Диэфиры также могут использоваться в сочетании с PAO или Group III для моторных, компрессорных, трансмиссионных, гидравлических и других масел.

Полиолэфиры (POE) обладают высокой термической и окислительной стабильностью, а их структура часто повышает эффективность при очень низких температурах. Высокая полярность дополнительно притягивает сложные эфиры к металлическим поверхностям, что увеличивает смазывающую способность, сохраняя при этом другие желательные свойства диэфиров. От смазочных материалов для холодильных установок до смазочных материалов для цепей печей — полиолы могут быть адаптированы практически для любого применения

Сложные эфиры тримеллиата часто являются экономичной альтернативой сложным эфирам полиолов с высокой вязкостью.Они используются там, где необходимы низкая летучесть, термическая стабильность и высокая смазывающая способность. Применения включают смазки для компрессоров, трансмиссионные масла, смазки для цепей и консистентные смазки.

Чтобы увидеть основные преимущества в производительности на разных рынках, загрузите полное руководство ниже.

Скачать

Получение новых высокотемпературных сложных эфиров полиолов из растительных масел

Целью данной работы был синтез высокотемпературного сложного эфира полиола из масла ятрофы.Процесс синтеза осуществлялся посредством химических модификаций, включающих эпоксидирование для удаления двойных связей в масле ятрофы, гидролиз для добавления гидроксильных групп и затем этерификацию пентаэритритом с образованием насыщенного сложного эфира полиола. Высокая температура разложения сложного эфира полиола (359 ° C) была определена термогравиметрическим анализом. Также определяли нижнее пероксидное число 0,07 мэкв / кг и йодное число 0,02 мг I ₂ /100 г сложных эфиров полиола.

1. Введение

Существующая практика использования минеральных масел в качестве основного сырья в индустрии смазочных материалов вызывает серьезные опасения.Одна из основных проблем заключается в том, что такие масла, в основном получаемые из нефтяных дистиллятов, не обязательно являются устойчивыми в долгосрочной перспективе. Кроме того, из-за присущей токсичности и небиоразлагаемости некоторых смазочных материалов на основе минеральных масел они могут представлять опасность загрязнения в отношении экосистем, сельскохозяйственных земель и запасов грунтовых вод [1]. В результате этих опасений возрос интерес к разработке биосмазочных материалов, получаемых из возобновляемых ресурсов, таких как растительные масла [2, 3].Растительные масла не только биоразлагаемы и нетоксичны, но также обладают свойствами, которые делают их отличными смазочными материалами. Эти характеристики включают высокие индексы вязкости, низкую летучесть, хорошую смазывающую способность и высокую смешиваемость с другими жидкостями [4, 5]. Однако растительные масла обычно обладают плохой термической и окислительной стабильностью [6]. Эти недостатки в настоящее время ограничивают использование растительных масел в качестве смазок.

Сложные эфиры полиолов проявляют исключительную стабильность благодаря отсутствию водорода в бета-положении, а также наличию центрального четвертичного углерода.Следовательно, термостабильность растительных масел может быть улучшена путем замены глицеридной части в исходной молекуле многоатомным спиртом (таким как триметилолпропан или пентаэритритол) [7].

В литературе есть сообщения о синтезе сложных эфиров полиолов из растительных масел [7, 8]. Однако такие сложные эфиры полиолов сохраняют ненасыщенные связи на участках цепи жирных кислот, которые представляют собой участки, где соединения могут все еще реагировать с кислородом воздуха. Следовательно, структура двойной связи углерод-углерод масла должна быть расщеплена химическими модификациями для улучшения его термических характеристик.

Предыдущие исследования показали, что касторовое масло демонстрирует отличную стабильность благодаря своей гидроксильной группе и может образовывать водородные связи и предотвращать образование гидропероксидов [9]. Было высказано предположение, что наличие гидроксильных групп также играет ключевую роль в улучшении термической стабильности масел. Таким образом, присоединение гидроксильных групп к сложному эфиру полиола может быть другим способом улучшения его термической стабильности.

В соответствии с вышеупомянутыми тремя методами улучшения стабильности растительного масла, цель данной работы состояла в разработке высокотермического сложного эфира полиола из масла ятрофы посредством химических модификаций, включающих эпоксидирование для удаления двойных связей масла ятрофы; гидролиз с добавлением гидроксильных групп; этерификация пентаэритритом с образованием насыщенного сложного эфира полиола.Кроме того, также были определены структура и физико-химические свойства нового сложного эфира полиола.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

Масло ятрофы было получено от Jiangsu Donghu Bio-energy Co. Ltd., Цзянсу, Китай. Муравьиная кислота (88%), перекись водорода (30%), фосфорновольфрамовая кислота (98%) и пентаэритрит (98%) были приобретены у Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd., Шанхай, Китай. Все остальные реагенты были аналитической чистоты.

2.2. Методы

Полный синтез насыщенных сложных эфиров полиолов из масла ятрофы включает три основных этапа. Это были следующие процессы: омыление масла для получения свободной жирной кислоты, последующий синтез соответствующей гидроксилированной жирной кислоты (HFA) и, наконец, этерификация с получением насыщенного сложного эфира полиола.

2.2.1. Получение жирной кислоты масла ятрофы

Жирную кислоту (ЖК) масла ятрофы получали с помощью двухэтапного процесса. Первоначальный этап состоял из омыления масла в растворе NaOH при 50 ° C в течение трех часов.Затем полученный щелочной раствор выдерживали при 55 ° C и нейтрализовали добавлением достаточного количества кислоты с последующей промывкой водой. После промывки воду удаляли с помощью роторного испарителя при пониженном давлении и температуре 80 ° C.

2.2.2. Получение гидроксилированной жирной кислоты

Приготовление гидроксилированной жирной кислоты (HFA) включало последовательные стадии окисления и гидролиза [10–12]. Путь синтеза HFA представлен на фиг.1. Условия реакции окисления были следующими: 200 г FA и 30 г муравьиной кислоты (88 мас.%) были объединены в четырехгорлую круглодонную колбу на 500 мл, снабженную термометром, капельной воронкой, водяным конденсатором и механической мешалкой. Всего в колбу по каплям в течение 30 минут добавляли 180 г раствора перекиси водорода (30 мас.%). Реакционную смесь непрерывно перемешивали после добавления пероксида, поддерживая температуру на уровне 50 ° C, и образцы периодически удаляли и применяли йодный тест на ненасыщенность. Реакция считалась завершенной, когда йодный тест дал нулевое значение, что означает, что все двойные связи в масле полностью прореагировали.Следующим этапом был гидролиз эпоксидированной жирной кислоты (EFA). К раствору эпоксида по каплям добавляли воду (200 мл), после чего смесь нагревали приблизительно до 90 ° C и перемешивали в течение пяти часов. Эта последовательность реакций очень эффективно расщепляет двойную связь FA и присоединяет гидроксильные группы к первому участку ненасыщенности.

2.2.3. Получение сложных эфиров полиолов

Сложные эфиры полиолов были синтезированы реакцией этерификации HFA или FA с пентаэритритом (PE) [6, 8].Синтез насыщенных сложных эфиров полиолов (SPE) показан на фиг. 2. Реакцию проводили в трехгорлой круглодонной колбе, снабженной водоотделителем Дина-Старка, при постоянном перемешивании. В качестве катализатора использовали фосфорновольфрамовую кислоту в концентрации 2 мас.% (По отношению к массе HFA). Конкретные условия реакции включали температуру 220 ° C, время реакции 7 часов и молярное соотношение HFA или FA: PE 4,3: 1. Воду, образующуюся в качестве побочного продукта реакции, непрерывно удаляли, и количество захваченного вода использовалась, чтобы измерить ход реакции.Когда реакция завершалась, порции реакционной смеси удаляли, нейтрализовали щелочным раствором, а затем промывали теплой (60 ° C) водой. Полученные сложные эфиры полиолов сушили с использованием роторного испарителя при пониженном давлении при 85 ° C. Уравнение реакции было следующим:

Конверсия этерификации может быть приблизительно рассчитана как отношение фактически образованного количества воды к теоретически образованному. Во время процесса этерификации количество жирных кислот является чрезмерным, и если предположить, что реакция ПЭ завершена, теоретически образовавшееся количество воды в четыре раза превышает количество ПЭ.Например, если количество реагирующего ПЭ составляет 0,2 моль, теоретически количество образующейся воды в этой реакции составляет 0,8 моль. Связь между молем исходного ПЭ и теоретически образующейся молей воды может быть выражена следующим образом: где — моль образующейся воды, — моль исходного ПЭ.

Конверсия этерификации рассчитывалась по следующему уравнению: где — конверсия, а — фактическая масса воды, полученная после процесса этерификации.

2.3. Определение физико-химических свойств

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) использовалась для определения структурных характеристик. Спектры регистрировали с помощью ИК-Фурье-спектроскопа (Gangdong 650) на расстоянии 500–4000 см ^–1 с использованием 32 сканирований с разрешением 4 см ^–1 . Термическую стабильность каждого образца исследовали с использованием прибора для термогравиметрического анализа STA 449C (TGA) (Netzsch, Waldkraiburg, Германия).

Йодное число образцов определяли в соответствии со стандартным методом ASTM D5554-95.Пероксидное число образцов определяли согласно стандартному методу AOCS Cd 8-53.

3. Результаты и обсуждение

FTIR-анализ использовали для идентификации продуктов на различных стадиях реакции. На рис. 3 представлены спектры продуктов FA, EFA и HFA. Очевидно, что после реакции окисления пик при 3010 см ^-1 , соответствующий валентному колебанию двойной связи, теряется, в то время как появляется небольшой пик при 840 см ^-1 , связанный с эпоксидной группой [13].Это подтверждает реакцию двойной связи с эпоксидом. По мере развития последующей реакции гидроксилирования наблюдалось, что пик эпоксида постепенно уменьшался, в то время как полоса гидроксила приблизительно при 3444 см ^-1 становилась все более заметной [14]. По завершении реакции полное исчезновение как двойной связи (3010 см, ^-1, ), так и пиков эпоксида (840 см ^-1 ) указывает на то, что все двойные связи были успешно преобразованы путем добавления гидроксильных групп. .

Синтез SPE был осуществлен реакцией этерификации между HFA и PE, и была получена конверсия 93,5%. Первоначально сложные эфиры ненасыщенных полиолов (UPE) были синтезированы путем этерификации FA с помощью PE. Как показано на рисунке 4, после этерификации наблюдается сдвиг пика при 1710 см ^-1 , который характерен для ЖК, до 1742 см ^-1 , который соответствует сложноэфирной связи, подтверждая образование сложноэфирных групп. . Сравнивая спектры SPE с UPE, очевидно, что имеются значительные различия в пиках, соответствующих как гидроксильной группе, так и двойной связи.Как и ожидалось, SPE характеризуется широким пиком растяжения гидроксила около 3444 см ^-1 и полным исчезновением пика двойной связи на 3010 см ^-1 , в то время как UPE показывает пик для двойной связи, но не имеет гидроксильная группа.

Кривая потери массы (TGA), полученная в атмосфере гелия для насыщенного сложного эфира полиола (SPE), представлена ​​на рисунке 5. Начальная температура термического разложения принимается как температура, при которой образцы показали пятипроцентный вес. потеря.Видно, что ТФЭ показал отличную термическую стабильность и начал разлагаться при 359 ° C. Высокая температура разложения ТФЭ может быть объяснена следующими причинами: ТФЭ не содержит водорода в бета-положении [8]; SPE имеет гидроксильные группы и, следовательно, дополнительную водородную связь [15]; SPE не имеет ненасыщенных связей.

В таблице 1 представлены данные, касающиеся значений тестов на йод и пероксид как для UPE, так и для SPE, а также для немодифицированного масла ятрофы.Поскольку йодное число является мерой ненасыщенности жиров и масел, SPE имеет самое низкое значение. Пероксидное число масла считается одним из его наиболее важных параметров, поскольку оно измеряет общее количество пероксида в масле и, следовательно, степень его окисления. Таким образом, поскольку окислительная стабильность масел может быть определена как устойчивость к окислению, низкое пероксидное число для смазочных материалов соответствует лучшей стойкости к окислению. Таблица 1 показывает, что пероксидное число SPE намного ниже, чем у чистого масла ятрофы или UPE, поскольку SPE является насыщенным, в то время как другие оба имеют значительное количество ненасыщенных сайтов, которые очень чувствительны к автоокислению и могут быстро трансформироваться. в пероксиды [16, 17].Эти результаты подтверждают, что ТФЭ имеет гораздо лучшую окислительную стабильность. Однако смазочные материалы на основе растительного масла обычно обладают плохой термической и окислительной стабильностью, поскольку бета-водород в глицеридной части легко удаляется, что приводит к последующему расщеплению сложного эфира на соответствующую кислоту и олефин. В этой работе была предпринята попытка улучшить как термическую, так и окислительную стабильность растительного масла ятрофы. Это было достигнуто с помощью ряда химических модификаций, включающих эпоксидирование, гидроксилирование и, наконец, этерификацию пентаэритритом.Эта последовательность реакций эффективно работает для добавления гидроксильных групп через двойную связь в жирной кислоте масла ятрофы, а также для удаления бета-водорода в глицеридной части молекулы. По сравнению с UPE (ненасыщенными сложными эфирами полиолов), SPE (насыщенными сложными эфирами полиолов) показывает гораздо более низкие йодное число и пероксидное число.

Параметр Масло Jatropha UPE SPE 9027, г52 89,43 0,02 Перекисное число (мэкв / кг) 16,39 23,52 0,07

Был успешно синтезирован высокотемпературный сложный эфир полиола из масла ятрофы. Высокая температура разложения сложного эфира полиола (359 ° C) была определена термогравиметрическим анализом. По сравнению с сырьем маслом ятрофы более низкое пероксидное число 0.Было также получено 07 мэкв / кг и йодное число 0,02 мг. I 2 /100 г сложных эфиров полиола. Учитывая его высокую термическую стабильность, сложный эфир полиола может обеспечить условия и потенциал для разработки новых высокотемпературных смазочных материалов. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи. Благодарность Работа поддержана фондом «Да Бей Нонг» №. 13Z K001. Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт. Настройка вашего браузера для приема файлов cookie Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины: В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie. Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie. Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер. Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере. Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором. Почему этому сайту требуются файлы cookie? Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня. Что сохраняется в файле cookie? Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется. Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать. Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт. Настройка вашего браузера для приема файлов cookie Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины: В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie. Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie. Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер. Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере. Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором. Почему этому сайту требуются файлы cookie? Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня. Что сохраняется в файле cookie? Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется. Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать. (PDF) Сложный эфир полиола 1 2019 42 43 H&PC Today — Бытовая и личная гигиена сегодня — Vol. 14 (5) сентябрь / октябрь 2019 H&PC Today — Бытовая и личная гигиена сегодня — т. 14 (5) Сентябрь / Октябрь 2019 Полученные значения вязкости могут быть изучены. Поддерживая постоянство спирта , различия в вязкости можно легко объяснить с помощью разницы температур плавления исходных кислот . Температура плавления жирных кислот исходного сырья показана в таблице 8 . Как видно из таблицы 8, изостеариновая кислота имеет самую низкую точку плавления . Это происходит как прямой результат изопропильной группы на конце алкильной цепи. Эта небольшая ветвь ослабляет силы Ван Дар Ваальса и снижает температуру плавления. При сравнении всех сложных эфиров, Наивысшей точкой плавления в серии является полностью насыщенное соединение . В целях иллюстрации стеариновая кислота. Введение в молекулу двойных связей приводит к заметному падению температуры плавления на .Это можно увидеть с олеиновой кислотой. Дополнительная точка заключается в том, что увеличение молекулярной массы за счет добавления метиленовых групп увеличивает температуру плавления. Эруковая кислота имеет температуру плавления на выше, чем олеиновая, но ниже, чем стеариновая кислота. Когда в молекуле присутствует ненасыщенность, цис-изомер имеет на более низкую температуру плавления, чем транс-изомер. Элаидовая кислота (транс-олеиновая кислота) имеет температуру плавления на 34 ° C выше, чем олеиновая кислота (цис-версия). Введение разветвления также снизит температуру плавления кислоты. Одним из примеров является изостеариновая кислота. Изостеариновая кислота имеет температуру плавления на 57 ° C на 23 ° C ниже, чем олеиновая кислота. D. Разветвленные жирные кислоты Гербета Примером получения очень низкой температуры плавления является введение бета-разветвлений (разветвление Гербета) и меньшее количество атомов углерода, что приводит к очень низкой температуре плавления. Цвет Цвет этих сложных эфиров был изучен и сравнен.Было обнаружено , что время реакции контролировалось по цвету. Чем больше время реакции, тем темнее цвет. Реакция жирной кислоты гербет 20 требовала более длительного периода времени для получения низкого кислотного числа. Это, в свою очередь, привело к более темному цвету . Мы относим это к стерическим помехам . Разветвление изостеариновой кислоты на дальше от карбоксильной группы и имеет гораздо меньший объем. Следовательно, большее время реакции приводит к более темному цвету . ССЫЛКИ 1. https://www.machinerylubrication.com 2. https://cosmetics.specialchem.com/product/i-phoenix-chemical- pelemol-ptis 3. http: / /www.chemicalbook.com/ ProductChemicalPropertiesCB3918430_EN.htm 4. http://en.wikipedia.org/wiki/Neopentyl_glycol 5. http://en.wikipedia.org/wiki/Trimethylolpropane 6. http://en.wikipedia.org/wiki/Pentaerythritol 7. http: // en.wikipedia.org/wiki/Oleic_acid 8. http://en.wikipedia.org/wiki/Erucic_acid 9. http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov//compound/21859 НАУКА ДЛЯ КОЛОНКА ДЛЯ ФОРМУЛЯТОРОВ Затем реакцию выдерживали в течение примерно 6 часов при температуре , при которой вода отгонялась, а затем медленно повышали до 230 ° C (в течение примерно 4 часов) для поддержания скорости дистилляции . За реакцией следили по кислотному числу. Температуру реакции поднимали выше 230 ° C, если требовалось , до тех пор, пока AV не опустился ниже 5. Были получены и оценены следующие сложные эфиры полиолов. Результаты анализа приведены в Таблице 5-7. ОЦЕНКИ ПОЛИОЛЭФИРОВ Вязкость Продукты, полученные в этом исследовании, различаются по молекулярной массе. Хотя сложно сравнивать все полученные сложные эфиры, можно сделать несколько интересных наблюдений. Продукты пентаэритрита имеют наивысший молекулярный вес, поскольку они являются тетра-замещенными, продукты триметилпропана — , следующим по величине, продукты неопентилгликоля — с наименьшей молекулярной массой для данной жирной кислоты.Сравнивая эффект жирной группы, мы решили взглянуть на разницу вязкости эфиров, полученных, как показано на рисунке 6. Рисунок 6 показывает уникальное свойство сложных эфиров полиолов, имеет относительно небольшое изменение. в вязкости с большой разницей в молекулярной массе . Изучены различные типы жировой группы , включая () изостеарат, () гербет, () эуркат и () олеаты. Вязкость была проверена на вязкость при 40 ° C.Олеаты и эуркаты, которые представляют собой цис / транс таутомеры, сильно различаются по вязкости . Трансконфигурация (eurcrate) имела более высокую вязкость в каждом случае NPG, TMP, PE. Например, сложные эфиры пентаэритрита и эурковой кислоты имели вязкость 90 сСт, в то время как олеат имел вязкость 64 сСт. Конфигурация транс допускает большее перекрытие алкильных групп, , таким образом увеличивая силы Ван-Дар-Ваальса, что приводит к высокой вязкости .Цис-конформация (олеат) алкильной группы ограничивает вращение, вызывая меньшие силы упаковки и Ван-дар-Ваальса , что приводит к более низкой вязкости. Интересно отметить, что группы Guerbet и Eurcate по существу одинаково влияют на вязкость, наибольшая разница была в сложных эфирах NPG, которые имели вязкость , , 36 и 32 сСт соответственно. Наибольшее увеличение вязкости наблюдалось у изостеаратов.В частности, тетраизостеарат пентаэритрита , который имел вязкость 167 сСт. Влияние структуры на вязкость сложных эфиров Вязкость — это физическое свойство, а не химическое. Вязкость очень похожа на температуру плавления, кипения и замерзания. Эти физические свойства контролируются структурой материала. Более конкретно, количество межмолекулярных сил, которые имеет молекула, тем выше вязкость и точка плавления .Молекулярный вес также является важной составляющей этого. Чем выше молекулярная масса, тем выше вязкость. Это верно вплоть до молекулярной массы зацеплений. После достижения этой критической точки необходимо изучить зависимость вязкости от молекулярной массы, используя теорию Хаггинса Флори, и приступить к химии полимеров. В небольших молекулах с молекулярной массой (т.е. при молекулярной массе перепутывания ) несколько факторов могут иметь решающее влияние на вязкость .Чем больше разветвление, тем ниже вязкость, температура плавления и температура кипения. При изучении этих сложных эфиров установлено соединение между температурой плавления кислоты, из которой НАУКА ДЛЯ ФОРМУЛЯТОРОВ КОЛОНКА Таблица 5. Эфиры неопентилгликоля. Таблица 6. Сложные эфиры НПГ и ТМП. Таблица 7. Эфиры пентаэритрита. Рисунок 6. Вязкость по отношению к молекулярной массе сложных эфиров полиола. Таблица 8. Свойства жирных кислот. Объем рынка сложных эфиров полиолов | Отраслевой прогноз, 2028 г. Обладая более чем 200-летним коллективным отраслевым опытом аналитиков и экспертов, Allied Market Research (AMR) включает в себя наиболее надежную методологию исследования рынка и анализа отрасли.Мы не только изучаем самые глубокие уровни рынков, но и крадемся через их мельчайшие детали для целей наших рыночных оценок и прогнозов. Наш подход помогает в формировании большего рыночного консенсуса в отношении размера, формы и отраслевых тенденций в каждом отраслевом сегменте. Мы внимательно учитываем отраслевые тенденции и реальные события, чтобы определить ключевые факторы роста и будущий курс рынка. Результаты наших исследований являются результатом высококачественных данных, мнений и анализа экспертов, а также ценных независимых мнений.Наш исследовательский процесс призван обеспечить сбалансированное представление о мировых рынках и позволить заинтересованным сторонам принимать обоснованные решения. Мы предлагаем нашим клиентам исчерпывающие исследования и анализ, основанные на широком спектре фактических данных, которые в основном включают интервью с участниками отрасли, надежную статистику и региональную разведку. Наши штатные отраслевые эксперты играют важную роль в разработке аналитических инструментов и моделей, адаптированных к требованиям конкретного сегмента отрасли. Эти аналитические инструменты и модели очищают данные и статистику и повышают точность наших рекомендаций и советов.Благодаря откалиброванному исследовательскому процессу AMR и методологии оценки данных на 360 градусов наши клиенты гарантированно получат: Последовательные, ценные, надежные и действенные данные и анализ, на которые можно легко ссылаться для стратегического бизнес-планирования Технологически сложные и надежные идеи с помощью хорошо проверенной и достоверной методологии исследования Суверенные исследования продолжаются, которые представляют реальную картину рынка Таким образом, используя надежную методологию, мы уверены, что наши исследования и анализ являются наиболее надежными и гарантируют правильное бизнес-планирование. Вторичные исследования Мы ссылаемся на широкий спектр отраслевых источников для наших вторичных исследований, которые обычно включают; однако, не ограничиваясь: документы SEC компании, годовые отчеты, веб-сайты компаний, брокерские и финансовые отчеты и презентации для инвесторов о конкурентном сценарии и форме отрасли Патентные и нормативные базы данных для понимания технических и юридических событий Научно-технические письменные материалы для информации о продукте и связанных с этим привилегий Региональные правительственные и статистические базы данных для макроанализа Аутентичные новые статьи, веб-трансляции и другие связанные релизы для оценки рынка Внутренние и внешние собственные базы данных, ключевые индикаторы рынка и соответствующие пресс-релизы для рынка оценки и прогноз Первичное исследование Наши основные исследовательские усилия включают установление связи с участниками через почту, телереговоры, направления, профессиональные сети и личное общение.Мы также находимся в профессиональных корпоративных отношениях с различными компаниями, что позволяет нам более гибко обращаться к участникам отрасли и комментаторам для интервью и обсуждений, выполняя следующие функции: Проверяет и улучшает качество данных и усиливает результаты исследований Дальнейшее развитие аналитической команды понимание рынка и опыт Предоставляет достоверную информацию о размере рынка, доле, росте и прогнозах Наши первичные исследовательские интервью и дискуссионные панели обычно состоят из наиболее опытных участников отрасли.Эти участники включают: однако, не ограничиваясь: Исполнительными директорами и вице-президентами ведущих корпораций, работающих в отрасли Менеджеры по продуктам и продажам или руководители стран; торговые партнеры и дистрибьюторы высшего уровня; эксперты в области банковского дела, инвестиций и оценки Ключевые лидеры мнений (KOL) Аналитические инструменты и модели AMR разработала набор аналитических инструментов и моделей данных для дополнения и ускорения процесса анализа. Автор: alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Copyright © 2024 hot-hatch.ru