Присадки к автомаслам

Смазочные масла жизненно необходимы для полноценной работы современного транспорта, при этом потребность в них сохранится и в далёком будущем, когда альтернативные источники энергии вытеснят традиционные. Масла будут использоваться и уже применяются, например, в электромобилях и другой современной технике. Предназначение смазочных масел в увеличении КПД механизмов и машин, снижении их износа, отводе тепла и уплотнении зазоров, удалении загрязнений и защите от коррозии.

Современные масла выпускаются преимущественно такими гигантами как Mobil (США), Shell и Castrol (BP) (Великобритания), Zic (Южная Корея), Xado (Голландия), Petro Canada (Канада), G-Energy (Италия), Liqui Moly (Германия), Total (Франция), Газпром и Лукойл (Россия). Также крупными отечественными производителями лубрикантов являются Роснефть, Башнефть, Delfin Group, Татнефть и др.

К наиболее востребованным лубрикантам ныне относятся преимущественно моторные (бензиновые, дизельные и иные разновидности двигателей), трансмиссионные (коробки передач, раздаточные коробки, мосты) и гидравлические (гидроусилители руля, гидронасосы и прочие агрегаты) масла, а также консистентные смазки (подшипники и пр.). Менее популярны турбинные, консервационные, трансформаторные, компрессорные и иные масла. Современные смазочные масла имеют минеральную, полусинтетическую или синтетическую основу, при этом к наиболее многообещающим базовым маслам уместно отнести синтетические и полусинтетические.

Минеральные масла подразделяются на дистиллятные, остаточные и компаундированные. Сейчас наиболее востребованы получаемые гидрокрекингом минеральные масла, так как их вязкостно-температурная кривая характеризуется пологостью, сравнимой с показателями синтетических масел. Это позволяет посредством компаундирования получать высококачественные полусинтетические масла. Синтетические же масла могут иметь в основе гликоли, полиальфаолефины, силиконы, сложные эфиры и др.

Для придания базовым маслам требуемых свойств в них вводят разных типов присадки, а также добавки. Данные присадки делятся на антиокислительные (ингибиторы окисления и коррозии), моюще-диспергирующие (детергенты), смазочного действия (противоизносные, противозадирные, антифрикционные), вязкостные, депрессорные и пр. Предпочтение отдаётся многофункциональным присадкам, а также пакетам присадок, то есть современным присадкам надлежит быть взаимно совместимыми, а также экономичными, имеющими наименьшую зольность и минимальную долю серы. Поскольку применение синтетических моторных масел перспективнее, вязкостного действия и депрессорные присадки становятся менее востребованными, но при этом значение антиокислительных, моющих и противоизносных присадок сохраняется.

Антиокислительные присадки делятся на присадки алкилфенольного и алкилнафтольного типа, а также на соединения азота (алифатические и ароматические амины), серы (дисульфиды и полисульфиды), фосфора (фосфиты). Данные соединения, с одной стороны, являются ПАВ (поверхностно-активными веществами), что обеспечивает изоляцию трущихся поверхностей от агрессивных продуктов окисления, и, с другой стороны, могут взаимодействовать со свободными радикалами и иными продуктами окисления (например, гидропероксидами), прерывая цепные окислительные реакции.

Моющее-диспергирующие присадки являются, как правило, солями (Na, K, Ca, Ba) карбоновых кислот (жирных, нафтеновых), ароматических окти-кислот и сульфокислот, а также сукцинимидами. Данные соединения, также представляя собой ПАВ, препятствуют загрязнению поверхностей (нагар, зольные и лаковые отложения, кокс, смолы, мехпримеси, эмульсии) и образованию конгломератов таких частиц. Диспергирующие свойства обусловлены образованием так называемых мицелл, то есть микрочастиц загрязнений, окружённых молекулами присадки.

Присадки смазывающего действия традиционно подразделяют на ряд разновидностей, употребимых в зависимости от трибологических условий. Для жидкостного трения наиболее важными являются антифрикционные и противоизносные характеристики, но при граничном трении необходимы уже противозадирные свойства. К смазывающим присадкам относятся преимущественно соединения гетероатомов (O, S, N, P, Cl), а также некоторые непредельные соединения. Они обеспечивают как хемосорбцию на трущихся подвижных поверхностях при мягких режимах трения, так и образование стойкой неметаллической плёнки при более жёстком трении. Также используются слоистые модификаторы, такие как графит, керамика, тефлоны, дисульфид молибдена, нитрид бора и др. Они обладают противозадирным и шлифующим действием.

Вязкостные присадки — полимеры различного строения. В основном это поливиниловые эфиры, полиметакрилаты, полиизобутилены и пр. Механизм их действия обусловлен тем, что при низких температурах молекулы присадок находятся в свёрнутом виде, не влияя на вязкость или даже снижая её, но при повышенных температурах трибологического процесса молекулы приобретают более развёрнутую пространственную конфигурацию, существенно увеличивая вязкость.

Депрессорные присадки представлены алкилфенолами и алкилнафталинами, а также полиметакрилатами и иными полимерами. Данные присадки снижают температуру застывания масел, предупреждая образование жёстких каркасов кристаллизующимися парафинами и другими соединениями. Связано это с тем, что молекулы присадок также кристаллизуются, нарушая тем самым целостность упомянутых каркасов. Данное явление называется сокристаллизацией.

Присадки производятся как индивидуально, так и пакетами. В состав товарного продукта входит активный компонент, растворённый в масляной или какой-либо дистиллятной фракции. В настоящий момент остро стоит необходимость импортозамещения, поскольку отечественные производители присадок не в силах удовлетворить потребности в них производителей масел.

Современный мирровый рынок присадок к маслам представлен следующими компаниями: Lubrizol (США), Infineum (ExxonMobil + Shell) (Великобритания), Oronite (Chevron) (США), Afton (Ethyl) (США), Clariant (Швейцария), BASF (в том числе Ciba) (Германия), Vanderbilt (Голландия), BP (Великобритания) и др.

Российские производители присадок неспособны в настоящий момент удовлетворить даже спрос отечественных же производителей масел. Определённые успехи есть, в особенности, у Новокуйбышевского завода масел и присадок, тесно сотрудничающего с ВНИИ НП, у ряда небольших отечественных компаний (например, Супротек) и заводов (например, Завод им. Шаумяна).

Поскольку направление импортозамещения является перспективным, стоит обозначить ориентировочную стратегию разработки, производства и продвижения отечественных аналогов импортных присадок к маслам и смазкам:

Поиск патентов, паспортов качества и безопасности, технической документации и любой другой доступной информации о составе и свойствах конкретных марок присадок;
Пробная закупка образцов индивидуальных присадок или пакетов присадок;
Анализ образцов импортных присадок (или уже имеющихся отечественных аналогов к ним) посредством ИК-спектроскопии, ЯМР-спектроскопии, рентгено-флуорисцентного анализа, хромотографии и др.;
Составление на основе всей имеющейся информации общей картины о составе рассматриваемых присадок;
Поиск патентов и рецептур для синтеза активных компонентов присадок и приготовления товарных композиций;
Анализ физико-химических свойств и эффективности полученной присадки;
Поиск поставщиков реактивов и оборудования, производственный процесс, получение лицензий, сертификатов и пр., продвижение продукта на рынке.