Właściwości olejów

Oleje smarowe powinny charakteryzować się odpowiednimi właściwościami fizykochemicznymi pozwalającymi na ich spełnienie, a do najważniejszych należą:

• właściwości lepkościowo-temperaturowe,
• stabilność termiczno-oksydacyjna,
• właściwości niskotemperaturowe,
• właściwości tribologiczne,
• odporność hydrolityczna,
• właściwości myjąco-dyspergujące,
• odporność na pienienie,
• inne specyficzne właściwości związane z miejscem eksploatacji.

Właściwości te można uzyskać dobierajac odpowiednią bazę olejową oraz pakiet dodatków. W zależności od rodzaju oleju bazowego można otrzymać olej smarowy o odpowiednich właściwościach.

Właściwości eksploatacyjne bazy olejowej mineralnej i wybranych baz syntetycznych.

+ - złe, ++ - dostateczne, +++ - średnie, ++++ - dobre, +++++ - bardzo dobre

Oleje mineralne

Stanowią większość współcześnie stosowanych olejów smarnych. Nawet uszlachetnione wysokojakościowymi dodatkami, nie zawsze mogą sprostać współczesnym wymaganiom stawianym niektórym maszynom i urządzeniom pracującym w ekstremalnych warunkach ciśnienia i temperatury, wówczas stosuje się oleje syntetyczne.

Oleje syntetyczne

Jako oleje syntetyczne znalazły zastosowanie:
Syntetyczne oleje węglowodorowe – zalicza się do nich:
poli-α-olefiny (PAO), które charakteryzują się:

• niską temperaturą płynięcia (–60°C),
• wysokim wskaźnikiem lepkości (VI ≥ 135),
• małą lotnością,
• odpornością termooksydacyjną do temperatury 200°C.

poli-izo-butyleny, które wykazują większą odporność na utlenianie niż PAO i alkilowane aromaty;
alkilowane aromaty;
oleje węglowodorowe z hydrokrakingu - odznaczają się dobrymi właściwościami reologicznymi i termooksydacyjnymi;
oleje hydrosyntetyczne™ – są to oleje o wysokim wskaźniku lepkości (VI > 130);
oleje estrowe np.

• estry proste,
• diestry,
• poliestry - odznaczają się doskonałymi właściwościami reologicznymi, w szerokim zakresie temperatury od –60°C do +225°C, dobrymi właściwościami smarnymi i termooksydacyjnymi.
• estry fosforanowe - są to substancje trudnopalne, o konsystencji małolepkiej cieczy do ciała stałego i gęstości w przedziale 1000 … 1400 kg/m³. Temperatura samozapłonu jest wyższa od 600°C … 650°C, a temperatura płynięcia, w niektórych przypadkach, jest niższa od –65°C.

oleje silikonowe charakteryzują się unikalnymi właściwościami wynikającymi z asymetrii budowy cząsteczki i oraz odporności chemicznej podstawników: hydrofobowością, stabilnością chemiczną, dużym wskaźnikiem lepkości, niską temperaturą płynięcia i szerokim zakresem dopuszczalnej temperatury pracy. Najczęściej używa się:

• oleje metylosilikonowe (– 60°C … 200°C),rozkład termiczny w temperaturze powyżej 300°C;
• oleje fenylosilikonowe (–50°C … 250°C), rozkład termiczny w temperaturze powyżej temperatury 350°C.

Poliglikole (polialkilenoglikole) - w stosunku do olejów mineralnych o takiej samej lepkości poliglikole odznaczają się:

• lepszymi właściwościami smarnymi,
• lepszymi (bardziej płaskimi) charakterystykami lepkościowo- temperaturowymi – większym wskaźnikiem lepkości,
• niższymi temperaturami płynięcia,
• mniejszą lotnością,
• kompatybilnością z większością elastomerów,
• brakiem agresywności korozyjnej w stosunku do metali.

Polialkilenoglikole są trudnopalne. Wytrzymują długotrwałą pracę w temperaturze 150 … 200°C.

Etery polifenylowe charakteryzują się doskonałymi właściwościami smarnymi w podwyższonych temperaturach do 200°C. Wykazują dobrą stabilność termiczną i termooksydacyjną. Mogą pracować przez długi okres czasu w temperaturach rzędu 450 … 550°C. Wadą ich jest stosunkowo wysoka temperatura płynięcia (–10 … +5°C). Odznaczają się one nadzwyczajną odpornością na promieniowanie.

Fluoro – i chloropochodne węglowodorów odznaczają się dobrą stabilnością termiczną i termooksydacyjną. Mają bardzo dobre właściwości smarne. Wykazują stosunkowo złe właściwości reologiczne (mały wskaźnik lepkości i wysoka temperatura płynięcia). Nieco lepsze właściwości reologiczne mają oleje zawierające w cząsteczce jednocześnie atomy fluoru i chloru. Ważną ich cechą, decydującą o zastosowaniu tego typu olejów, jest brak palności.

Perfluoropolietery odznaczają się bardzo dobrą odpornością termiczną, są niepalne lub trudnopalne, mają stosunkowo małą lotność, a także bardzo dobre właściwości smarne. Są kompatybilne z większością powszechnie stosowanych elastomerów. Są nierozpuszczalne w bazach węglowodorowych, eterach polifenylowych, silikonach i estrach krzemianowych, a rozpuszczalne w bazach o budowie polarnej. Mają bardzo dobre właściwości dielektryczne, co pozwala na ich stosowanie jako cieczy izolacyjnych, pracujących w wysokich temperaturach. Ich wadą są wysokie ceny.

Zakres temperatur stosowania baz olejowych.