Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – 2007 12007-11-29 Применение сверхтяжелых нафтеновых продуктов в составе смазочных материалов Др. Луис Бастардо-Замбрано. - презентация

1 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Применение сверхтяжелых нафтеновых продуктов в составе смазочных материалов Др. Луис Бастардо-Замбрано Nynas Naphthenics AB Nynashamn, Sweden (Швеция)

2 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Краткое содержание Введение: Обзор рынка базовых масел Брайтстоки Сверхтяжелое нафтеновое масло (Naphthenic 4000) и полиизобутены: Прочность пленки Эффект сгущения Липкость Сопротивление сдвигу

3 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Обзор рынка базовых масел Поставки базовых масел оценивается баррелей/день, более половины Группы I К 2010 г общая мировая потребность может увеличиться на 6% (34% приходится на Азию/регион Тихого океана)^ Мировая тенденция использования высококачественных масел (Группы II и III) Ущерб для производства Группы I, особенно брайтстоков Производство брайтстоков упало на 8% с 1995 по 2005 гг. Закрытия в Группе I понизят производство брайтстоков на 10% в течение следующих 10 лет.* *Tocci, L. High stakes for base oils. Lubes´n´Greases. Том 13 (1) ^ DeMarco, N. Totals Take on Base Oil Balances. Lube Report. февраль 2007 г. *

4 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Брайтстоки Базовыe масла высокой вязкости, очищенные от парафинистой сырой нефти Основные области использования: Масло для морской техники Моторное масло с собственной вязкостной характеристикой Трансмиссионное масло Консистентная смазка Другие продукты Возможная замена: PIB (полиизобутен) PAO (полиальфаолефины) Тяжелые нафтены

5 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Сверхтяжелое нафтеновое масло Описываемое здесь сверхтяжелое нафтеновое масло (Naphthenic 4000) является продуктом, обладающим очень высокой вязкостью (4800 сСт при 40°C) и прекрасной растворяющей способностью (анилиновая точка 80°C) Naphthenic 4000 может использоваться в качестве присадки к трансмиссионным, технологическим маслам, консистентным смазкам, при подготовке нефти, а также как смесь с нафтеновыми маслами меньшей вязкости для получения нафтеновых брайтстоков Оно показывает хорошие свойства, такие как Высокое сопротивление сдвигу Высокая прочность пленки Высокая липкость Очень низкий углеродистый остаток (

6 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Испытания Naphthenic 4000 Сверхтяжелое нафтеновое масло Naphthenic 4000 сравнивалось с несколькими коммерческими полиизобутенами с разной молекулярной массой Испытывались следующие свойства Прочность пленки Эффект сгущения Липкость Сопротивление сдвигу

7 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Основные свойства, испытываемые у полиизобутенов (PIB) ХарактеристикиМетодPIB APIB BPIB CPIB D Средний молекулярный весGPC Вязкость при 40°C (сСт)ASTM D Вязкость при 100°C (сСт)ASTM D Плотность при 20°C (г/см³)DIN Температура застывания (°C)ASTM D Температура вспышки (°C)ASTM D

8 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Прочность пленки - Метод Прочность пленки: Способность смазки противостоять следствию приложения нагрузки Используемый метод: ASTM D2783 (четырехшариковый тест). Верхний шарик под нагрузкой, вращающийся (скорость 1760 ± 40 об/мин) Прочность пленки при исходном схватывании Испытываемые материалы: Naphthenic 4000, PIB A и PIB D Прочность пленки Naphthenic 4000 = 2 x прочность пленки PIB A Прочность пленки Naphthenic 4000 на 50% выше прочности пленки PIB B

9 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Эффект сгущения - Метод Увеличивающееся количество Naphthenic 4000 и PIB с той же вязкостью (PIB A) добавлялись в нафтеновое масло Base oil 400 Использовались пропорции 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 и 90% После каждого дополнения вязкость измерялась по методу ASTM D 445 Получена кривая вязкости для каждой концентрации

10 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Эффект сгущения - Результаты и обсуждение (1) Naphthenic 4000

11 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Эффект сгущения - Результаты и обсуждение (2) PIB A имеет более заметный эффект сгущения, чем Naphthenic 4000 Разница вязкости становится очевидной при добавлении более 30% испытываемого материала Наибольшая разница при рассмотрении больших пропорций (> 60%)

12 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Липкость - Метод Липкость определяется как сопротивление растеканию и является сочетанием когезионности и адгезионности Липкость измерялась разрывом нити в реометре Испытываемая жидкость помещалась между двумя цилиндрическими оправками (пластины реометра) и подвергалась осевому поступательному натяжению, при котором формировалась продольная нить

13 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Капиллярный реометр, действующий на разрыв при растяжении: Образование нити Осевое натяжение d0d0 D D dfdf D D

14 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Испытание липкости - Условия опыта Naphthenic 4000 и четыре полиизобутена добавлялись в нафтеновые масла Base oil 400 и Base oil 110 Использовалась концентрация 0,5% и 1,5% Прослеживалась временная эволюция диаметра нити чистого масла и масла с присадками Окончательный зазор между пластинами реометра устанавливался на 8 мм для Base oil 400 и на 6 мм для Base oil 110 Окончательный зазор между пластинами сохраняется постоянным на протяжении ряда экспериментов, поскольку он имеет прямое отношение к деформации, которой материал подвержен во время испытаний

15 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Испытание липкости Base Oil 110 с 1,5% концентрацией

16 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Испытание липкости - Результаты и обсуждение Naphthenic 4000 придал увеличение липкости так же, как и PIB B (вязкость 7750 сСт при 40°C) Увеличение концентрации имеет положительный эффект как у Naphthenic 4000, так и у PIB B. Эффект наиболее заметен при использовании Base oil 110 Как ожидалось, повышение липкости полиизобутенов происходит с увеличением молекулярной массы. Тем не менее, чем выше молекулярная масса полиизобутенов, тем выше чувствительность к сдвигающим силам.

17 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Испытания сопротивления сдвигу - Метод Используемый метод: CEC L 45-A-99 (Стабильность вязкости трансмиссионных смазок – Установка с коническим роликовым подшипником) Подшипник нагружен в осевом направлении 5000 Н, вращаясь на скорости 1475 об/мин и температура поддерживается на уровне 60°C. Вязкость жидкости до и после испытания измерена согласно положениям DIN Результат: % вязкости, потерянный жидкостью Молекулы полимера разрываются, когда прилагается высокое касательное напряжение

18 Luis Bastardo-Zambrano Lubricants Russia – Заключение Производство базового масла в мире меняется в пользу производства продуктов высокого качества, базовых масел Групп II и III Эти перемены могут вызвать на рынке дефицит брайтстоков Тяжелые нафтеновые масла и полиизобутены - доступные в настоящее время альтернативы Сверхтяжелое нафтеновое масло Naphthenic 4000 имеет лучшие характеристики, например, прочность пленки и сопротивление сдвигу Наоборот, эффект сгущения полиизобутенов выше, чем у Naphthenic 4000 Липкость Naphthenic 4000 сравнима с липкостью полиизобутенов со средней молекулярной массой, полиизобутены с высокой молекулярной массой показывают лучший эффект липкости