روغن پایه پلی آلکیلن گلیکول

روغن پایه پلی آلکیلن گلیکول

اولین پلی آلکیلن گلیکول های مناسب برای روانکاری در طول جنگ جهانی دوم تهیه شده اند. پلی آلکیلن گلیکول ها از واکنش اپوکسید ها (معمرلا اتیلن و پروپیلن اسید) و ترکیباتی که دارای هیدروژن فعال هستند( مثلا الکل و آب ) در حضور یک کاتالیست قلیایی ( مانند سدیم یا پتاسیم هیدروکسید) بدست می آیند.تفاوت در نسبت اپوکسید و گروه های انتهایی منجر به تولید محصولات مختلف می شود. بسپارهایی که گروه های آلکیلن بصورت نامنظم روی آن توزیع شده اند، با استفاده از مخلوط آلکیلن اکسیدها تولید می شوند. اضافه کردن جداگانه ی آلکیلن اکسیدهای متفاوت به واکنش باعث تولید هم بسپارهای دسته ای می شود. از آنجا که اتیلن اکسید از پروپیلن اکسید واکنش پذیر تر است، هم بسپارهای اتفاقی میل دارند که واحد های پروپیلن اکسید را در انتهای زنجیره های خود داشته باشند.
پلی آلکیلن گلیکول ها دارای حداقل یک گروه هیدروکسیل در یک سر مولکولشان هستند. بنابراین می توان آنها را الکل به حساب آورد. تعداد گروه های هیدروکسیل رامی توان با بکارگیری آب یا آغازگرهای چند عاملی افزایش داد. همانطور که می دانیم الکل ها (عامل های هیدروکسیل) در واکنش به اسیدها تولید استر و در واکنش با اولفین ها و اسیدهای معدنی قوی، تولید اثر می کنند.
از آنجا که پیوند کربن- اکسیژن از پیوند کربن- کربن قویتر است، پلی آلکین گلایکول ها خواص حل کنندگی متفاوتی نسبت به هیدروکربن ها از خود نشان می دهند. با افزایش تعداد واحد ها ی اتیلن اکسید در ساختار پلی الکیلن گلیکول ها، امتزاج پذیری آنها با آب افزایش می یابد. انحلال پذیری این ترکیبات در آب به دلیل برقرار شدن پیوند هیدروژنی بین هیدروژن مولکول آب و جفت الکترون های غیر پیوندی اکسیژن در واحد اتیلن اکسید است. محلول هایی که از انحلال پلی آلکیلن گلیکول ها در آب بدست می آیند، عملا اشتعال ناپذیر هستند.
خاصیت نمگیری پلی آلکیلن گلیکول ها وابسته به محتویات هیدروکسیلی آن هاست. این ویژگی با افزایش وزن مولکولی و تعداد پیوند های اتری کاهش می یابد. از طرفی ترکیبات پلی آلکیلن گلیکول به طور کلی در هیدروکربن ها ی آروماتیک قابل حل هستند.
وزن مولکولی و چگالی پلی آلکیلن گلیکول ها تا حد زیادی به فرایند تولید بستگی دارد. این بدان معنی است که می توان این دو ویژگی مهم را با کنترل روش تولید و بکارگیری محدودیت هایی ظریف در فرایند واکنش، به سمت مقادیر دلخواه هدایت کرد. این امکان طراحی و کنترل محصول نهایی، پلی آلکیلن گلیکول ها را از سایر روانکارها متمایز کرده است. نقطه ریزش پلی آلکیلن گلیکول های با وزن مولکولی کم که دارای 50 درصد پروپیلن اکسید هستند، می تواند تا C◦65- پایین برود. گروه های متیل جانبی عامل اصلی در جلوگیری از گسترش کریستالیزاسیون هستند. از طرف دیگر نوع خالص پلی اتیلن گلیکول های با وزن مولکولی بالا، جامداتی مومی شکل با نقطه ریزش نزدیک C◦4+ هستند. محدوده گرانروی سینماتیک پلی آلکیلن گلیکول ها در دمای C◦40 از 8 تا 100000 سانتی استوک است. نمودار رفتار V-T روغن های پلی آلکیلن گلیکول بر خلاف نمودار مربوط به روغن های معدنی که یک خط راست می باشد، نشان می دهد که گرانروی این ترکیبات چه در دماهای پایین و چه دردماهای بالا دارای مقادیر زیادی است. مقدار شاخص گرانروی (VI) پلی آلکیلن گلیکول ها حول و حوش 200 می باشد. البته پلی اتیلن گلیکول های با جرم مولکولی زیاد می توانند شاخص های گرانروی حداکثر تا 400 نیز داشته باشد.
گرم کردن ادامه دار پلی آلکیلن گلیکول ها تا دماهای بالاتراز C◦150منجر به وابسپارش این ترکیبات می شود. آلدهید های ناشی از این وابسپارش طی یک مرحله دیگربه اسید تبدیل می شوند. البته این یک مزیت است که محصولات حاصل از وابسپارش، انحلال پذیر یا فرار هستند، ولی می دانیم که اسیدها خورنده هستند. مقادیر بسیار کمی از فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، این تخریب( وابسپارش) راتسریع می کند. با افزودن آنتی اکسیدان های آمینی از این تخریب تا حد زیادی جلوگیری به عمل می آید، به طوری که می توان از روغن بدست آمده بعنوان سیالات انتقال حرارت تا دمای C◦250 استفاده کرد.
افزودنی های ضد زنگ وفشارپذیر (EP) برای استفاده در پلی آلکیلن گلیکول ها باید دارای مقاومت قابل توجهی در برابر آب باشند. ماهیت قطبی پلی آلکیلن گلیکول ها ، تمایل زیادی در این ترکیبات برای چسبیدن به سطح فلز ایجاد می کند. براین اساس لایه های نازک روانکار در فشارهای سطحی بالا نیز بدون تغییر باقی می مانند. این خاصیت درروانکارها و سیالات تراشکاری به کار می آید. این ترکیبات از آنجا که به راحتی توسط شستشو با آب پاک می شوند، انتخاب مناسبی برای استفاده در کاربردهایی است که نیاز به شستشو هست و روغن های دیگر محدودیت استفاده دارند. کم بودن مقدار سمیت پلی آلکیلن گلیکول ها، مزیتی است برای این ترکیبات که امکان استفاده از آنها در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی و توتون و تنباکو را فراهم می سازد.
5) مخلوط روغن های سنتزی
امروزه تعداد کمی از روانکارها هستند که تنها شامل یک نوع روغن پایه می باشند. چون اولا، مخلوط کردن چند روغن پایه با خواص مختلف می تواند منجر به تهیه روغنی با کارایی و خواص مطلوب شود. دوما، بسیاری از روغن های پایه سنتزی با قطبیت بیشتر برای روغن های با قطبیت کمتر ب عنوان یک ماده افزودنی محسوب می شوند. مثل استرها در هیدروکربن ها و برعکس. در روانکارهای تغلیظ شده، مانند گریس ها حتی روغن های پایه ای که در هم امتزاج پذیر هم نمی باشند را می توان بصورت مخلوط با هم استفاده کرد.

+ نوشته شده توسط در ۱۳۹۶/۰۲/۰۶ و ساعت 8 |