Synthetische en minerale oliën
Bij de vergelijking van minerale olie met synthetische olie is vooral de standtijd van een smeermiddel van belang.
De gebruiksduur van een smeermiddel is van een aantal factoren afhankelijk:
- De oxidatieve veroudering
- De verontreiniging met slijtageproducten of extern vuil
- Condenswater of binnengedrongen water
- De thermische stabiliteit voor toepassingen bij hogere temperaturen
De oxidatiestabiliteit is namelijk afhankelijk van de gebruikte basisolie. Deze oxidatiestabiliteit kan men door toevoeging van additieven verbeteren. De oxidatiesnelheid is afhankelijk van de olietemperatuur, de mate waarin de olie met zuurstof in contact komt en de katalytische werking van de slijtagematerialen en de aanwezige verouderingsproducten.
Boven de 180°C bedrijfstemperatuur gaat de thermische stabiliteit bij de veroudering evenzeer meespelen. Thermisch kraken is het uiteenvallen van oliemoleculen door oververhitting. Tijdens dit kraken wordt koolstof afgesplitst. De kraakproducten zijn bijgevolg chemisch reactief. Ze gaan vervolgens andere verbindingen aan waarbij polymerisatie optreedt. Hierdoor vindt namelijk indikking van de olie plaats en kan lakvorming optreden.
Verschil tussen minerale en synthetische olie
Het voornaamste verschil tussen minerale en synthetische olie zit dus in de thermische stabiliteit. Een mineraal product zal eerder en in een sterkere mate kraken. De reden is dat minerale producten bestaan uit verschillende, niet allemaal even stabiele koolwaterstofverbindingen. Synthetische oliën zijn daarentegen wel thermisch stabiel. Ze bestaan namelijk uit uniforme bouwstenen met relatief weinig onderlinge afwijkingen. Vandaar dat synthetische oliën ook bij hoge temperaturen een langere levensduur kunnen bieden.
Bij de keuze van een mineraal of synthetisch product speelt dus niet alleen de levensduur. Prijs-kwaliteitverhouding en veiligheid spelen ook een rol.
Synthetische smeerolie
De synthetische smeeroliën zijn op te delen in drie hoofdgroepen:
- Synthetische koolwaterstoffen (PAO, alkylbenzeen)
- Organische esters (di-ester, poly-ester)
- Poly-glycolen
Poly-Alpha_Olefinen (PAO’s) zijn te vergelijken met een bepaalde categorie koolwaterstoffen die van nature al in minerale oliën voorkomen en die men goed selectief kan extraheren. Het is echter efficiënt om ze langs synthetische weg te produceren.
De belangrijkste eigenschappen zijn:
+ bestand tegen hoge temperaturen
+ laag stolpunt
+ gunstige V.I.
+ volledig mengbaar met minerale oliën en esters
– droogt afdichtingsmateriaal uit
Alkylbenzenen worden zoals PAO’s geproduceerd uit eenduidige koolwaterstoffen. De alkylbenzenen vormen een stofklasse van organische verbindingen.
De belangrijkste eigenschappen zijn:
+ hoge oxidatiestabiliteit
+ goed reinigend vermogen
– lage V.I.
De belangrijkste eigenschappen van esters zijn:
+ goed bestand tegen hoge temperaturen
+ goede eigenschappen bij lage temperaturen
+ sterk oplossend vermogen, hierdoor worden oxidatie- en polymerisatieproducten in oplossing gehouden
+ Sterke smeerfilm en weinig slijtage, Een lagere viscositeit benodigd waardoor er minder inwendige wrijving ontstaat met als gevolg een lagere bedrijfstemperatuur en minder energie
– niet goed verdraagzaam met afdichtingsmaterialen
– gevoelig voor vocht, wat een gevaar voor hydrolyse oplevert, met als gevolg een snelle verzuring. Dit gevaar is echter bij poly-esters minder latent.
De belangrijkste eigenschappen van poly-glycolen zijn:
+ weinig warmteontwikkeling
+ uitstekend geschikt voor wormwielkasten; meer een glijdende wrijving dan een rollende wrijving
– bij vermenging met minerale olie vindt een sterke indikking plaats
– niet goed verdraagzaam met afdichtingsmaterialen bij hogere temperaturen
Vanwege de vaak ongunstige prijs van synthetische smeermiddelen werd een andere categorie basisproducten ontwikkeld met als grondstof de zware paraffinefractie. Hieruit kan in het bijzonder een hoogwaardige niet-conventionele basisolie worden geproduceerd met een structuur van iso-paraffinen. Hierbij combineert men de gunstige eigenschappen minerale olie met een gunstige V.I. (viscositeitsindex) en thermische stabiliteit van een synthetisch product. Dit product is verdraagzaam tegenover afdichtingsmaterialen. Het is bovendien compatibel met moderne additieftechnologie.
Overzicht conventionele – synthetische basisoliën
De keuze van een synthetisch of een (niet-) conventioneel mineraal product is echter afhankelijk van technische en economische eisen en de temperatuur.
Heeft uw bedrijf behoefte aan een interim-manager met technische achtergrond? Neem vrijblijvend contact op.