Additieven in smeerolie

Additieven hebben als doel de bestaande eigenschappen van een basisolie te verbeteren. Het principe van iets toe te voegen aan een minerale olie is namelijk al heel oud. Vroeger voegde men aan een minerale olie ‘oiliness’ toe. Dit is een kleine hoeveelheid vette olie – plantaardig of dierlijk – toegevoegd om de filmsterkte van een minerale olie te verbeteren. De wrijvingscoëfficiënt verlaagt hierdoor. De plantaardige en dierlijke oliën zijn echter gevoeliger voor oxidatie.

Tegenwoordig zijn vrijwel alle industriële en motoroliën in meer of mindere mate aangevuld met additieven. De dosering varieert van 1 tot 20%. Verschillende toevoegingen mogen elkaar echter niet ongunstig beïnvloeden. Om deze reden moet men dus opletten bij het toevoegen van additieven bij een bestaande olie.

Belangrijkste additieven

1. Anti-oxidant

Oxidatie is een reactie met zuurstof uit de atmosfeer. Meerdere aardolieproducten zijn bovendien verschillend gevoelig voor oxidatie. Paraffinische oliën gedragen zich wat dat betreft beter dan naftenen en aromaten. Anti-oxidanten neutraliseren de door oxidatie gevormde schadelijke peroxide. Anti-oxidanten verhinderen eveneens dat deze peroxiden de verdergaande veroudering versnellen. Peroxiden hebben immers een sterke katalytische werking. De oxidatie van een smeerolie versnelt door hoge temperaturen, daglicht en de aanwezigheid van water, zuren en verontreinigingen.

2. Anti-corrosie

Corrossie is de aantasting van metalen door een chemisch proces. Roesten is een vorm van corrosie. De gedoopte olie beschermt de metaaldelen.

3. Stolpuntverlagers

Paraffinische oliën, en dus ook gemengde soorten die nog een deel paraffine bevatten, stollen relatief snel bij koude. Door toevoeging van de stolpuntverlager gaat men de vorming van grote paraffinekristallen bij een temperatuurdaling tegen. Met andere woorden, de stolling vindt dus plaats bij lagere temperaturen.

4. Anti-schuim

Schuim is een mengsel van vloeistof (olie) en gas (lucht). Met schuim valt slecht te smeren. Olie moet daarom een bepaalde weerstand bieden tegen schuimvorming. Siliconenolie is een voorbeeld van een anti-schuimadditief. Deze verlaagt de grensvlakspanning van de oliefilm rond de luchtbellen. Hierdoor onderdrukt men sterk de opbouw van een schuimlaag. Helaas hebben deze siliconenoliën een negatieve invloed op de ontluchtingstijd. Voor turbine-oliën past men daarom een ander type additief toe.

5. Viscositeitsindexverbeteraar

Het is vaak wenselijk dat olie bij verschillende temperaturen ongeveer dezelfde viscositeit heeft. Hierdoor behoudt ze dezelfde smerende eigenschappen. V.I. improvers of V.I.-verbeteraars zijn polymeren, bestaande uit een kluwen opgerolde moleculen. Bij hogere temperaturen is de viscositeit van de olie laag en de invloed van deze lange moleculen redelijk groot, temeer omdat ze dan bovendien enigszins zwellen. Bij lage temperaturen neemt de viscositeit van de basisolie toe en wordt de bijdrage van het additief relatief geringer, temeer omdat ze dan krimpen.

6. Filmversterker

Bij langzame bewegingen, hoge drukken en eventueel onregelmatige verplaatsingen is een constante oliefilm op het materiaal van zeer groot belang. Men maakt gebruik van oiliness-additieven met polaire verbindingen die een bijzondere moleculaire aantrekkingskracht hebben tot metalen, om zo de film te versterken. De hechting tussen de olie en het te smeren oppervlak (adhesie) verhoogt hierdoor zonder dat de (inwendige) vloeistofwrijving toeneemt.

7. Extreme pressure (EP) additief

De EP-dope is ook een filmversterkend additief; Dit is slechts actief wanneer de omstandigheden dit vergen. Smering is dus het gescheiden houden van twee samenwerkende en ten opzichte van elkaar bewegende oppervlakken (loopvlakken) door een smeermiddel. De aanwezigheid een smeermiddel garandeert echter nog niet dat er volledige scheiding van de loopvlakken optreedt omdat de dikte van de smeerfilm nog ontoereikend kan zijn.

Bij grenssmering (een onderbroken smeerfilm) treedt er nog veelvuldig contact op tussen de beide loopvlakken. Zowel wrijving als slijtage zullen hoog zijn omdat de scheiding van de loopvlakken slecht is. Door de ruwheid van de loopvlakken haken ze op microschaal veelvuldig in elkaar. Bij een situatie waar grenssmering optreedt, bijvoorbeeld ten gevolge van incidenteel voorkomende hoge drukken, zal plaatselijk de temperatuur sterk verhogen. Hierdoor dreigt het koudlasverschijnsel (vreten) op te treden.

Door de temperatuursverhoging activeert het EP-additief. Deze vormt met het materiaal van het te smeren oppervlak een halfvloeibare substantie die ter plaatse de smering overneemt. De additieven, bijvoorbeeld zwavel-, chloor- en fosforverbindingen werken dus pas als er grenssmering met bijhorende temperatuursverhoging optreedt.

8. Detergerend additief

Een detergerende of reinigende dope verhindert de afzetting van verbrandingsproducten van de motor en oxidatieproducten van de motorolie. Door het basisch karakter kan het zuren neutraliseren en hierdoor slijtage door corrosie beperken.

9. Dispergerend additief

Een dispergerend additief omkapselt niet-afgezette en niet in olie opgeloste vuildeeltjes waardoor ze zwevend worden gehouden en niet samenklonteren. Hierdoor kunnen de vuildeeltjes afgetapt worden bij een verversingsbeurt. Het schoonhouden van een motor gebeurt dus door detergerende en dispergerende additieven.

10. Hechtend additief

Om te voorkomen dat olie wordt weggeslingerd bij bijvoorbeeld open tandwielkasten of spindels in de textielindustrie, worden oliën met een hechtende dope toegepast. De inwendige samenhang (cohesie) en de hechting aan het metaaloppervlak (adhesie) verbeteren door het additief.

Bent u op zoek naar een tijdelijke manager of interim-manager met een technische achtergrond? Neem vrijblijvend contact op.