Литературка Литературная Газета - Литературная Газета 6435 ( № 42 2013)

Настоящей революцией в моторных маслах стала разработка Mobil Oil (ныне ExxonMobil – стратегический партнёр «Роснефти»), которая в 1974 году выпустила в продажу первое массовое и распространённое по всему миру синтетическое моторное масло на основе полиальфаолефинов. Предназначалось оно в первую очередь для очень холодных условий – в частности, для Аляски. Но вскоре это масло стало в массовом порядке применяться в автомобильной индустрии.

Основа любого моторного масла – так называемое базовое масло. Базовые масла делятся на четыре группы в зависимости от их свойств: вязкости, содержания серы и содержания предельных насыщенных углеводородов (парафинов).

В первую группу входят масла, полученные из нефти с помощью одной из старых технологий очистки – экстракционной. Это смесь различных углеводородов, поэтому свойства её нестабильны – она сильно густеет при охлаждении и быстро окисляется при высоких температурах. Но всё это перевешивается главным достоинством – низкой ценой. Современные базовые масла значительно более высокой степени очистки, полученные путём гидрообработки (от гидроочист­ки до каталитического гидрокрекинга) нефти, в зависимости от свойств попадают во вторую и третью группы. Все эти три группы относятся к минеральным маслам, то есть полученным тем или иным способом из нефти.

Базовые масла, полученные путём химического синтеза, называются синтетическими. По химическому составу они совершенно однородны, что обеспечивает высокую стабильность их свойств. Такие масла на основе полиальфа­олефинов (ПАОМ) относятся к четвёртой группе. ПAOМ как основа масла имеет замечательные свойства, кроме одного: высокой цены.

Казалось, что синтетические масла полностью вытеснят минеральные, но не тут-то было.

Технологии обработки нефти настолько усовершенствовались, что появились минеральные масла третьей группы, практически не уступающие синтетическим. Сегодня надпись на ёмкости с маслом «синтетическое» согласно международной классификации имеет отношение только к свойствам масла, но не к его происхождению. С одной лишь разницей – масло на основе ПАОМ стоит процентов на тридцать дороже.

Что такое ПАОМ?

Для начала давайте разберёмся, что такое «олефины»? Их название происходит от латинского слова «oleum» – масло. В вольном русском переводе олефины – маслоро[?]дные. Олефины получаются при глубокой нефтепереработке. Их научное название – ациклические непредельные углеводороды. Углеводороды – это значит, что молекулы олефинов содержат углерод и водород. И все замечательные свойства олефинов проистекают из того, что между двумя атомами углерода имеется двойная химическая связь.

Самый известный олефин – это этилен.

Впервые этилен был получен в 1669 году немецким химиком и врачом Бехером действием серной кислоты на этиловый спирт. Он долго не мог понять, что же он такое получил в результате реакции. И все стали называть это «воздухом Бехера».

Вторично и тем же способом «воздух Бехера» был получен и описан голландскими химиками Дейманом, Потс-ван-Трооствиком, Бондом и Лауверенбургом в 1795 году. Они назвали его «маслородным газом», так как при взаимодействии с хлором он образовывал маслянистую жидкость – дихлорэтан. Кстати, дихлорэтан очень ядовит. По-французски «маслородный» – ol[?]fiant. Французский химик Антуан Фуркруа ввёл этот термин в практику, а когда были обнаружены другие углеводороды такого же типа, это название стало общим для всего класса олефинов (или, по современной классификации, алкенов).

Альфаолефины – это более сложные вещества, которые для получения основы для моторного масла подвергают полимеризации. Несколько упрощая, можно сказать, что их молекулы становятся очень длинными и сложными. Отсюда и название – полимерные альфаолефиновые масла.

Как мы уже говорили, начало синтетическим маслам положила необходимость применения в авиации морозоустойчивых масел. Следует сказать, что для авиационных двигателей потребовались смазочные материалы, обладающие термоокислительной стабильностью при высоких температурах. С каждым усовершенствованием конструкции и увеличением мощности турбореактивного двигателя самолёта или ракеты температура достигала всё больших величин. 250–300 градусов Цельсия в подшипнике скольжения турбины достаточно быстро окисляли привычное минеральное масло, при этом образовывались вредные отложения.

Из множества видов синтетических основ наиболее удовлетворяющими по многим параметрам оказались именно полиальфаолефины (ПАО). Сырьём для ПАО служат децены – непредельные линейные углеводороды, родственники этилена, по внешнему виду напоминающие сжиженный газ. Получают их на специализированных заводах, часто в качестве побочных продуктов. В химической реакции из нескольких комбинаций деценовых молекул образуется ряд олигомеров.

В химии олигомер (греч. [?][?][?][?]ο[?] – малый, немногий, незначительный; [?]έ[?]ος – часть) – это молекула в виде цепочки из небольшого числа одинаковых составных звеньев. Этим олигомеры отличаются от полимеров, в которых число звеньев теоретически не ограничено. Верхний предел молекулярной массы олигомера зависит от его химических свойств. Свойства олигомеров сильно зависят от изменения количества повторяющихся звеньев в молекуле и природы концевых групп; с момента, когда химические свойства перестают изменяться с увеличением длины цепочки, вещество называется полимером.

Из олигомеров путём дистилляции получают базовые масла различных классов вязкости. Масло, полученное в результате такого процесса, не содержит примесей и практически прозрачно.

Технологические процессы, используемые при производстве светлых масел, существенно влияют на свойства получаемых продуктов. Специальные термины, встречающиеся в описаниях зарубежных моторных масел, могут дать представление о глубине переработки нефтяного сырья.

Базовые масла обычных технологий получают из одного или смеси нескольких минеральных компонентов, прошедших обработку по классической схеме: селективная очистка (или экстракция растворителями) – депарафинизация растворителями – очистка адсорбентами. Использование обычных технологий позволяет получать базовые масла со свойствами, достаточными для производства на их основе моторных масел начального уровня качества. В зависимости от химического состава используемой в качестве сырья нефти различают два типа базовых масел обычных технологий – парафиновые и нафтеновые.

Базовые масла новейших технологий получают из минеральных компонентов, прошедших стадии гидрообработки, а также путём частичного или полного замещения минеральных компонентов синтетическими.