La scelta dell’olio base sintetico

Diversi tipi di olio base

I miscelatori di lubrificanti hanno tradizionalmente utilizzato l’olio minerale come olio base per i lubrificanti per macchine. I primi oli base sintetici divennero disponibili alla fine degli anni ’20. Una maggiore idroelaborazione significa anche che alcuni oli minerali sono designati come olio sintetico o analoghi all’olio base sintetico. Questa notizia esplorerà le proprietà e gli usi dei diversi tipi di olio minerale e dei diversi tipi di olio sintetico. Inoltre, esplorerà anche le differenze delle proprietà degli oli base all’interno di queste categorie. L’American Petroleum Institute (API) classifica l’olio base lubrificante in cinque gruppi:

Gruppo I – olio minerale raffinato con solvente

Gruppo II – olio minerale idrotrattato

Gruppo III – olio minerale gravemente idrocraccato

Gruppo IV – Polialfa olefina (PAO) Gruppo V – Tutti gli altri oli base non inclusi nei gruppi I-IV In tutto il mondo, la maggior parte dei produttori di lubrificanti utilizza principalmente oli base del Gruppo I.

Gli analisti del settore si aspettano che questo dominio del Gruppo I continui fino al 2020. Molti produttori e formulatori ritengono che il Gruppo III sia più simile a un olio sintetico, nonostante sia prodotto da materie prime di olio minerale. I miscelatori di lubrificanti utilizzano principalmente oli base minerali per applicazioni ad alto volume e sensibili al prezzo, a causa del basso costo, dell’ampia disponibilità e della facilità d’uso. I miscelatori speciali utilizzano olio base sintetico per applicazioni specializzate di valore superiore.

Oli Base Minerali

La domanda di oli base minerali supera di gran lunga quella di oli sintetici. La tabella mostra un riepilogo di alcuni dei vantaggi e degli svantaggi più comuni dei gruppi API di oli base. Tuttavia, va notato che, anche all’interno dei gruppi, i singoli oli base possono talvolta esibire prestazioni diverse rispetto ad altri nel gruppo. Ciò è particolarmente vero per il gruppo V, che è un amalgama di vari tipi di oli base sintetici. Gli oli minerali del gruppo I e del gruppo II sono stati tradizionalmente utilizzati per le applicazioni di volume più elevato, come gli oli motore e per alcuni usi di lubrificazione industriale di volume maggiore.

Lo sviluppo di auto più moderne e specifiche più rigorose significa che ora sono necessari oli base dalle prestazioni più elevate per le specifiche più elevate. Molte formulazioni di oli motore sintetici di livello superiore utilizzano oli base del Gruppo III e anche il loro utilizzo per lubrificanti industriali specializzati è in aumento. Il passaggio dal Gruppo I o dal Gruppo II al Gruppo III può essere irto di difficoltà. Le differenze nel comportamento caratteristico tra i gruppi I e II sono molto meno significative delle differenze tra il gruppo III e gli altri due gruppi di oli minerali. Inoltre, gli oli del gruppo III sono più vicini per struttura e comportamento agli oli sintetici del gruppo IV rispetto ad altri oli minerali. In particolare, la minore solubilità dell’additivo e la ridotta risposta dell’additivo possono causare problemi ai formulatori nel passaggio da altri gruppi API di oli minerali.

Oli di base sintetici del gruppo IV

Il gruppo IV è costituito da tipi di oli base sintetici polialfa olefinici (PAO). I PAO non contengono gli inibitori naturali e gli antiossidanti che sono presenti come impurità negli oli minerali del gruppo I e del gruppo II. Hanno anche una solubilità additiva e una risposta additiva inferiori. Ciò significa che richiedono una maggiore velocità di trattamento dell’additivo. Tuttavia, quando è completamente additivato, le prestazioni del lubrificante sono spesso significativamente migliori di quelle che i miscelatori possono ottenere utilizzando oli minerali.

Oli base sintetici del gruppo V

Il gruppo V è costituito da qualsiasi olio base che non rientra negli altri quattro gruppi. Gli esteri sintetici, i poliisobutileni (PIB) alchilbenzeni e i polialchilenglicoli (PAG) sono oli base sintetici del gruppo V. Sebbene sia un tipo di olio minerale, API considera anche l’olio naftenico del gruppo V. Inoltre, ad eccezione di bassi livelli di impurità e buona solubilità degli additivi, gli oli naftenici condividono poche delle altre caratteristiche tipiche di questo gruppo. Gli oli base esteri sintetici sono prodotti di reazione di condensazione di un acido grasso più un alcol, diolo o poliolo.

Inoltre, le strutture chimiche delle materie prime acide e alcoliche determinano le proprietà dell’olio base. Di conseguenza, i produttori di esteri speciali possono progettare le proprietà dell’olio base per soddisfare i requisiti precisi di determinati tipi di applicazione. In genere, gli utenti finali utilizzano lubrificanti a base di esteri per applicazioni ad alta temperatura, olio per motori a 2 tempi e lubrificanti marini. Molti formulatori utilizzano esteri sintetici per lubrificanti ecologici e lubrificanti per applicazioni accidentali a contatto con gli alimenti.

I poliisobuteni (PIB) sono molto versatili e possono agire come oli base sintetici o come additivi. Le caratteristiche tipiche includono eccellenti proprietà alle alte temperature, eccellenti caratteristiche dell’olio essiccante, proprietà plastificanti, eccellente adesione ed eccellente potere lubrificante. Per questi motivi, i produttori di lubrificanti, grassi, lubrificanti per uso alimentare, lubrificanti per la formatura, sigillanti, pellicola trasparente e adesivi hot melt utilizzano tutti PIB. I gradi di peso molecolare più elevato sono solidi gommosi.

I formulatori di polimeri aggiungono questi gradi a materiali termoplastici, elastomeri o gomme per realizzare involucri di pellicola trasparente o adesivi hot melt. Il componente PIB aggiunge appiccicosità e flessibilità a questi prodotti. Alcune applicazioni molto specializzate utilizzano i polialchilenglicoli (PAG). Tradizionalmente, esisteva un mercato limitato per i lubrificanti PAG.

Tuttavia, questo mercato ha iniziato a crescere negli ultimi anni. Tipicamente, i PAG hanno una buona lubrificazione intrinseca, buoni profili ambientali e non sono combustibili. Tuttavia, hanno anche solubilità additivi alquanto imprevedibili. PAG può essere utilizzato anche per lubrificanti e grassi per uso alimentare.

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