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发布日期:2021年10月25日
酯類首選
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酯類基礎油分:
單酯(ESTER)--雙酯(Di-Ester )--多元醇酯(POLYOL-ESTER)可追溯到二次大戰時德國用以補充礦物油的不足,1950年代時首次使用於航空噴射引擎上,也是現今基本上所有航空噴射引擎機油的合成油,兩種普遍使用的有機酯類有二元酸酯與多元酯。

 

 

有機酯類

有機酯類合成油是目前最重要的合成潤滑油,因為它是噴射機引擎潤滑不可缺少的。酯類的特性是抗氧化性特強、溶解性佳,因此酯類合成油生成酸性物質的量少,齒輪及軸承磨耗量也最少,同時在高溫下也不易形成膠漆或結碳,至產品劣化時不易形成積垢。但酯類僅與少數物質相容,造成軸封的膨脹率大。

酯類又分為單酯類、雙酯類及多元酯類,單酯類可用於透平油、雙酯類則可用於噴射引擎、空壓機、低溫齒輪油、航空機用低溫油脂儀表潤滑及其他途。目前使用最廣泛的Polyol Ester,它的高溫穩定及清潔性都很好,潤滑性比 Di-ester(雙酯) 要高,蒸發性低,在兩種金屬表上,易吸收極性分子,生成保護膜。

 

-多元酯Polyol Esters (石油情報2007-04刊) -
多元酯是由醇和兩個或多個氫氧根(多羥基醇含一元酸)反應而形成。如上所述,和雙酯酸不同,多元酯的結構是將多元結構置於中央,而酸基的根部附於旁邊。如同雙酯酸一般,多元酯的物理性質也因選擇不同的多元醇或酸而有差異。例如三羥甲醇丙烷及異戊四醇兩者是最常用的多元醇,酸則是從動植物油中取得。

 

多元酯的特性

 

  1. 優異的高溫穩定性優於雙酯類。
  2. 低溫特性及水解穩定性和雙酯類很接近。
  3. 黏度指數VI可能低於雙酯類。
  4. 可能比雙酯類更容易和漆類及油封材質起反應。
  5. 其他特性和雙酯類很接近。
多元酯在潤滑油品的應用

 

  1. 冷凍機油:如Mobil EAL Arctic系列
  2. 引擎機油:作為參配的基礎油成分之一
  3. 航空噴射引擎:如Mobil Jet II, 254
  4. 多元酯溶解於冷媒(臭氧層親和氟碳HydrofluorocarbonHFC)的特性近年來廣為使用作冷凍機油。多元酯也是R134a(非氯HFC冷媒)冷凍系統選用的潤滑油。同時也是環保生物降解要求的潤滑油。

(德國福斯工程師來台講習內容、石油情報1996年7月份)

德國政府認定的良好油品─酯Ester 酯類將是最具有未來性的合成基礎油,它的潤滑性好,最特別的是生化分解性高,唯一缺點就是價格高,所以市場接受上不容易。

RaPe Seed Oil 菜子油即是一種天然的酯類油,德國規定所有與環境相關的築路、挖土、水管工程等一定要使用生化分解性好的合成油,歐洲許多用油都朝此方向發展賓士車廠正在研究,計畫要求全部的生產線使用這種潤滑油,德國鐵道工業,自今年一月起,規定一定得使用這種符合環保的油;目前很多城市的卡車,都裝上中央給油系統,全部使用環保油了。

聚-α-烯烴(Polyalphaolefins- PAOs)

 

一般由低分子量的乙烯組合成烯烴(olefin),再經由低聚合反應(oligomerization)過程及氫化穩定而成。由於結構穩定所以有很高的黏度指數值(通常高於135)、優越的熱與氧化穩定性及低溫流動性、流動點極低、極佳的剪切力及水解穩定性、低揮發性、與礦物油可相容、與一般通用油封相容且不會引起澎漲、PAO已被廣泛的使用於車用與工業用合成油。PAO經常會與有機酯或與其他合成油混成合成基礎油用於製造引擎機油、齒輪油、循環油、液壓油、氣渦輪機油、空壓機油等,PAO也與礦物油調配成半合成油以提昇礦物油的性能。比起礦物油PAO還有兩項特別的優點:內磨擦較低所以有較低的拖曳係數( traction coefficients)、更高的氧化穩定性,所以廣泛使用於齒輪應用上,較低的拖曳係數比礦物油有較高的能源效率(可高達8%),因有較高的氧化穩定性可以有更長的換油週期,若配合添加劑的調配在無污染物下換油週期可比礦物油延長六至八倍。它可調配為適用於溫度寬廣的液壓油、動力傳動油及熱媒油,PAO與無機類稠化劑如黏土調製的潤滑脂可適用於負載嚴苛的長效型滾動軸承,航空潤滑方面也廣泛使用此類合成潤滑脂。PAO也使用於現今通訊最重要的光纖纜線的保護膠體內,以阻絕溫度與溼度的侵害,在各類合成油中以PAO在近幾年成長最快,年增長率為10%左右。

最新正在研發的聚內烯烴(Polyinternalolefins - PIOs)與PAO極為相似,都是由線型烯烴經低聚合反應與氫穩定而成,但不同的是PIOs 是以氫裂解的石蠟基礎油為原料製成故其成本將較低,目前尚未對PAO的市場優勢構成威脅。

 

機油-基礎油成份分五大類

American Petroleum Institute美國石油學會

The American Petroleum Institute (API) sets minimum for performance standards for lubricants.
(美國石油學會(API)設置了潤滑油的最低性能標準。)

Motor oil is used for the lubrication, cooling, and cleaning of internal combustion engines.
(機油用於潤滑,冷卻以及清洗內燃機。)

Motor oil may be composed of a lubricant base stock only in the case of non-detergent oil, or a lubricant base stock plus additives to improve the oil's detergency, extreme pressure performance, and ability to inhibit corrosion of engine parts.
(機油是由潤滑油基礎油組成,只有非石油清淨劑,或潤滑油基礎油加添加劑,以提高石油的去污性,極壓性,並能抑制發動機零件的腐蝕。)

Lubricant base stocks are categorized into five groups by the API.
湛江二中林敏婷在线观看 湛江二中林敏婷无删减 琪琪 ,组织部长玩公安局长在线观看 组织部长玩公安局长无 ,小泽マリア在线观看 小泽マリア无删减 琪琪看片网(API對潤滑油基礎油種類分為五種類別。)

Group I base stocks are composed of fractionally distilled petroleum which is further refined with solvent extraction processes to improve certain properties such as oxidation resistance and to remove wax.
(第一類基礎油API Group I-傳統溶劑精煉礦物油,是由石油分餾,進一步改進溶劑萃取流程,提高某些屬性,如抗氧化和消除蠟。)

Group II base stocks are composed of fractionally distilled petroleum that has been hydrocracked to further refine and purify it.
(第二類基礎油API Group II-加氫裂解礦物油,是由石油分餾加氫,更完善和淨化。)

Group III base stocks are produced by further hydrocracking of Group II base stocks, or of hydroisomerized slack wax, (a byproduct of the dewaxing process).
(第三類基礎油API Group III-高度加氫裂解或加氫異構化蠟合成油,是較第二類高度加氫裂解生產的基礎油或加氫異構化蠟合成油,(副產品的脫蠟過程)

Group IV base stock are pol yalphaolefins (PAOs).
湛江二中林敏婷在线观看 湛江二中林敏婷无删减 琪琪 ,组织部长玩公安局长在线观看 组织部长玩公安局长无 ,小泽マリア在线观看 小泽マリア无删减 琪琪看片网(第四類基礎油API Group IV是聚α烯烴合成油(PAOs)

Group V is a catch-all group for any base stock not described by Groups I to IV. Examples of group V base stocks include polyol esters, polyalkylene glycols (PAG oils), and perfluoropolyalkylethers (PFPAEs).
(第五類基礎油API Group V是一個包羅萬象的類別,非第一類及第四類所描述的。第五類基礎油包括多元醇酯,聚烯娙基二醇類(polyalkylene glycols(PAG))和perfluoropolyalkylethers(PFPAEs)。

Groups I and II are commonly referred to as mineral oils, group III is typically referred to as synthetic (except in Germany and Japan, where they must not be called synthetic) and group IV is a synthetic oil. Group V base oils are so diverse that there is no catch-all description.
(第一類及和第二通常被稱為礦物油,第三類通常稱為合成油(除德國和日本,在那裡它們不能被稱為合成油),第四類是合成油。第五類的基礎油是多樣的,這裡沒有概括性的描述。 )

 

多元醇酯取代雙酯

雙酯或二元酸酯於第二次世界大戰所開發,是種長鏈醇和羧酸的反應產物。在歷史上,由於它們低焦化的溫度傾向400°F以上,因此,它們跟往復式壓縮機潤滑油一樣有效。它們還提供極佳的溶解力和去污力。像這種具攻擊性的雙酯,彈性體、密封件和橡皮管都限制使用這類實用的液體。新型液體,如多元醇酯,就滿足了以往對雙酯的需求。

多元醇酯或新戊聚酯已經廣泛地取代雙酯在高溫下的運用,在這種情況下,氧化穩定性是非常重要的。常見的應用包括作為飛機引擎的潤滑油、高溫燃氣渦輪機、液壓油,以及作為熱交換介質。它們也能跟聚α烯烴(PAO)被用作為混合基礎油,以提高溶解性,並減少聚α烯烴(PAO)收縮及硬化彈性體的趨勢。

 

酯類基礎油原料