روغن های پایه

روغن پایه به روغنی گفته می شود که به عنوان یک پایه برای روانکار محسوب می شود. مهم ترین جز تشکیل دهنده ی روانکارها از لحاظ حجمی، روغن پایه می باشد و از نظر وزنی به طور متوسط بیش از 95% فرمولاسیون یک روانکار را تشکیل می دهد. در برخی از روانکارها (روغن کمپرسور و هیدرولیک) 99% روغن را روغن پایه و تنها 1% آن را مواد افزودنی تشکیل می دهد. روغن های پایه را می توان از منابع نفتی یا غیرنفتی به دست آورد. بیشتر روغن های پایه ی مصرفی در جهان از پالایش نفت خام به دست می آید. عمده ی ترکیبات تشکیل دهنده ی روغن های پایه را ترکیبات پارافینیک، نفتنیک و آروماتیک تشکیل می دهند.
 
خواص شیمیایی روغن پایه و چگونگی تاثیرگذاری آن بر کارایی روانکار نهایی


1- فراریت: کم شدن روغن، غلیظ شدن روغن و شکل گیری رسوبات
2- فعالیت سطحی: کف کردن، رهاسازی هوا، تشکیل امولسیون و فشار پذیری
3- اکسید شدن: شکل گیری رسوبات، غلیظ شدن روغن، شکل گیری لجن و خوردگی فلزات
4- گرانروی: سیالیت در دمای پایین، هدر رفتن انرژی، محافظت در برابر سایش و خنک کاری مناسب
5- قدرت حل کنندگی: تمیزی موتور، سازگاری با درزگیرها، کاربردهای فرایندی و پایداری فرمولاسیون
 

انواع روغن های پایه
به طور کلی روغن پایه به سه دسته ی کلی معدنی، طبیعی و سنتزی تقسیم می شوند.
 
1- روغن های پایه ی معدنی:
روغن پایه ی به دست آمده از نفت خام را روغن پایه ی معدنی می نامند که خود شامل دو دسته ی روغن های پارافینیک و نفتنیک می باشد که از تصفیه ی نفت خام به دست می آیند. روغن های پارافینیک از هیدروکربن های نرمال (راست زنجیر) و هیدروکربن های ایزو (شاخه دار) تشکیل می شوند. اما روغن های نفتنیک از هیدروکربن های حلقوی سیر شده ی یک یا چند حلقه ای تشکیل می شوند. روغن های پارافینیک در مقایسه با روغن های نفتنیک دارای خواص زیر هستند:
 
دمای ریزش بالاتر
وزن مخصوص کمتر
شاخص گرانروی بالاتر
خاصیت حل کنندگی کمتر
مقاومت بالا در برابر اکسید شدن
فراریت کم و در نتیجه نقطه ی اشتعال بالاتر
 
روغن های نفتنیک به طور کلی، برای محدوده های دمایی کم و هنگامی که نقطه ی ریزش پایین مورد نیاز است، به کار گرفته می شوند. به خصوص در روغن های هیدرولیک، سرد کننده ها، روغن های تولید لاستیک، فلزکاری و در روانکار های سیلندر برای موتور های بزرگ و گریس ها قابل استفاده می باشند.
 
2- روغن های پایه ی طبیعی
در دو دهه ی اخیر به دلیل افزایش ملاحظات زیست محیطی، توجه به روانکار های طبیعی افزاییش بیشتری پیدا کرده است. این روغن های از منابع گیاهی به دست می آیند. اجزای اصلی روغن های طبیعی مخلوطی از تری گلیسیریدهایی است که دارای بخش های کربوکسیلیک های اسیدی با زنجیرهای بلند می باشند. این کربوکسیلیک اسیدها به عنوان اسیدهای چرب شناخته می شوند. و به طورکلی زنجیره های مستقیمی به طول 8 تا 22 اتم کربن دارند که ممکن است کاملا سیرشده باشند و یا یک یا چند پیوند سیرنشده روی زنجیر خود داشته باشند.
روغن های گیاهی را می توان به شکل طبیعی شان برای روانکاری استفاده کرد. قدرت روانکاری روغن های گیاهی بسیار بیشتر از روغن های معدنی است. نقطه ی اشتعال و احتراق روغن های گیاهی نسبت به روغن های معدنی بسیار بالاتر است (حدود 326ºC ). اما این روغن ها در شکل طبیعی، پایداری کافی در مقابل اکسیدشدن ندارند. دیگر ویژگی نامطلوب روغن های گیاهی نقطه ی ریزش بالای آن هاست که این مشکل را می توان با افزودن مواد افزودنی مناسب، حل کرد.
 
3- روغن های پایه ی سنتزی
روغن های سنتزی یا مصنوعی، روغن هایی هستند که از طریق متصل کردن یک یا چند جز آلی مشخص با وزن مولکولی کم، در شرایط کنترل شده، سنتز یا ساخته می شوند. این ترکیب شدن که در شرایط کنترل شده ی فیزیکی و شیمیایی انجام می شود، باعث می شود که روغن حاصل خواص مشخصی داشته باشد که از پیش مورد نظر بوده است.
روغن های معدنی برخلاف مزایایی چون در دسترس بودن و قیمت نسبی پایین تر، دارای معایبی مانند اکسید شدن و از دست دادن گرانروی در دماهای بالا، منفجر شدن در معرض عوامل اکسید کننده ی قوی و جامد شدن در دماهای پایین بودند. این موضوع باعث گسترش مصرف روغن های سنتزی شده است که می توانند گستره ی دما و فشاری قابل توجهی را بدون تغییر در ساختار تحمل کنند و در عین حال خطر آتش سوزی را نیز کاهش دهند. با این حال استفاده از روغن های سنتزی زمانی منطقی است که:
 
-  استفاده از روغن های سنتزی هزینه های عملیاتی را آنقدر پایین بیاورد که هزینه های بالای خرید آن را جبران کند.
-  استفاده از روغن های سنتزی، مشکلی در رابطه با کاربرد روغن های معدنی را حل کند. مانند شرایط کارکرد در درجه حرارت های خیلی بالا یا خیلی پایین.