Hoe kiest u de viscositeitsmodificator voor uw smeermiddelformulering?

In de moderne smeermiddelformulering isViscositeitsmodificatoris het belangrijkste onderdeel waardoor multigrade-oliën kunnen werken "in alle seizoenen en klimaten". Wat zijn de meest voorkomende soorten viscositeitsmodificatoren op de markt? Hoe kies je de juiste?

 

Op de markt zijn er vier veel voorkomende typen viscositeitsmodificatoren: olefinecopolymeer (OCP), polymethacrylaat (PMA), gehydrogeneerd styreen-dieencopolymeer (HSD) en polyisobutyleen (PIB).

Alle bovengenoemde viscositeitsmodificatoren zijn polymeren met een hoog molecuulgewicht, maar hun prestaties variëren afhankelijk van de moleculaire structuur.

 

Olefinecopolymeer (OCP)

 

Olefinecopolymeer (OCP)is momenteel de meest gebruikte viscositeitsmodificator in oliën voor interne verbrandingsmotoren. De moleculaire structuur is relatief eenvoudig en bestaat uit een lineair copolymeer van ethyleen en propyleen.
OCP biedt drie belangrijke voordelen:

• Sterke verdikkingsefficiëntie
• Goede thermische stabiliteit
• Matige kosten.

 

De overgrote meerderheid van de 10W-40 en 15W-40 dieselmotoroliën op de markt gebruiken OCP als viscositeitsmodificator.
Het belangrijkste nadeel van OCP is de relatief slechte verpompbaarheid bij lage- temperaturen. Bij het formuleren van lage- viscositeitsklassen zoals 0W of 5W, moet het worden gebruikt in combinatie met een vloeipuntverlager.

 

Polymethylmethacrylaat (PMA)

PMA-viscositeitsmodificatorDe moleculaire structuur van de estergroepen wordt gekenmerkt door de flexibele aanpassing van de zij-ketenestergroepen-door de koolstofketenlengte van de estergroepen te veranderen, waardoor de prestaties bij lage- temperaturen kunnen worden 'aangepast'.
Het grootste voordeel van PMA zijn de uitstekende viscositeits--temperatuureigenschappen; het verdikkingsvermogen bij hoge temperaturen is sterker dan bij lage temperaturen, wat precies de eigenschap is die nodig is voor multi- oliën.

Bovendien kunnen sommige soorten PMA ook worden gebruikt als vloeipuntverlagers, wat een dubbel effect heeft.
PMA heeft echter ook aanzienlijke nadelen: het verdikkende vermogen is relatief zwak en het verdikkende effect is niet zo goed als dat van andere soorten bij dezelfde dosering; de thermische oxidatiestabiliteit is ook relatief slecht vergeleken met andere verdikkingsmiddelen. Daarom wordt PMA voornamelijk gebruikt in benzinemotoroliën, high-tandwieloliën en high- hydraulische oliën, die strenge prestatie-eisen stellen bij lage- temperaturen.

 

Gehydrogeneerd styreen-dieencopolymeer (HSD)

Gehydrogeneerd styreen-dieencopolymeer (HSD),ster-vormige HSD-viscositeitsverbeteraarbehoudt zowel een hoog verdikkingsvermogen als een uitstekende afschuifstabiliteit, waardoor het bijzonder geschikt is voor oliën met een groot -spanwijdte van meerdere- kwaliteiten met een breed bereik van 0W-40 en 5W-50.

 

Polyisobutyleen (PIB)

Polyisobutyleen (PIB) vertoont uitstekende afschuif- en thermische stabiliteit en goede compatibiliteit met verschillende additieven. De viscositeitsprestaties van PIB bij -bij lage- temperaturen zijn echter zeer slecht. Dit zorgt ervoor dat PIB voornamelijk wordt gebruikt in smeermiddelen met vereisten voor afschuifstabiliteit, maar lage viscositeits--temperatuurvereisten.

 

Hoe kiest u de juiste viscositeitsmodificator voor uw smeermiddelformulering?

 

Verschillende soorten smeermiddelen stellen drastisch verschillende prestatie-eisen voor viscositeitsmodificatoren. De sleutel is het kiezen van het juiste type om prestaties en kosten in evenwicht te brengen.

 

Oliën voor verbrandingsmotoren vertegenwoordigen het grootste toepassingssegment voor viscositeitsmodificatoren. Voor conventionele kwaliteiten zoals 10W-40 en 15W-40 dieselmotoroliën biedt OCP de beste kosten-prestatieverhouding. Voor viscositeitsklassen met grote overspanningen zoals 5W-40 en 0W-40 is HSD voordeliger vanwege de uitstekende afschuifstabiliteit. Voor benzinemotoroliën waarbij prestaties bij lage temperaturen prioriteit hebben, is PMA een haalbare optie.

Tandwieloliën werken onder zware afschuifomstandigheden; Tandwieloliën vereisen een extreem hoge afschuifstabiliteit. OCP met een laag molecuulgewicht is de belangrijkste keuze geworden voor viscositeitsmodificatoren voor tandwielolie vanwege de evenwichtige afschuifstabiliteit en beheersbare kosten.
PIB wordt zelden gebruikt in moderne tandwieloliën vanwege de slechte eigenschappen bij lage- temperaturen.

Lage-SSI PMA is ook een goede keuze voor tandwieloliën die prestaties bij lage- temperaturen vereisen, hoewel de afwegingen tussen kosten en verdikkingsefficiëntie- zorgvuldig moeten worden geëvalueerd.

Hydraulische oliën werken onder relatief milde omstandigheden, maar stellen hoge eisen aan de viscositeit-temperatuurkarakteristiek en afdichtingscompatibiliteit. PMA blijft de eerste keuze voor CNC-hydraulische oliën en automatische transmissievloeistoffen (ATF's), dankzij de superieure viscositeit-temperatuureigenschappen.

 

Een eenvoudige selectiegids

Geen enkele viscositeitsmodificator is geschikt voor elke toepassing. De sleutel is om het aan te passen aan de toepassing.

 

• Kosten-gevoelige motoroliën - OCP
• Shear-zware tandwieloliën - OCP met laag molecuulgewicht
• Hoge prestatie-eisen bij lage- temperaturen - PMA
• Multigrade-oliën met groot-bereik (bijv. 0W-40) - stervormige HSD
• Formuleringen met hoge-prestaties die zowel lage-temperatuur- als afschuifstabiliteit vereisen - laag-SSI PMA