Tribolex    Expertise, ervaring en creativiteit

 

Samenstelling van vloeibare smeermiddelen

 

Vloeibare smeermiddelen bestaan uit:

Basisolie en additieven samen vormen de eindproducten zoals die op de markt worden aangeboden.

Minerale basisolie

Voor de basisvloeistoffen wordt meestal minerale olie gebruikt. Het betreft koolwaterstofverbindingen als alkanen ("paraffinen") en cycloalkanen ("naftenen") met ca 15 tot 40 koolstofatomen. Deze worden verkregen uit het raffinageproces van aardolie en aanvullende behandelingen. Daarbij worden verontreinigingen verwijderd en eventuele dubbele koolstofverbindingen worden open gebroken door toevoeging van waterstof. De zo verkregen "basisolie" is altijd een mengsel van zeer veel verschillende koolwaterstoffen. Ze kennen daardoor een vrij groot kooktraject en stollingstraject omdat niet alle componenten bij dezelfde temperatuur verdampen of vast worden

Synthetische basisvloeistoffen

Naast minerale basisolie worden in toenemende mate synthetische basisvloeistoffen gebruikt. Synthetische basisvloeistoffen een breder bruikbaar temperatuurgebied dan minerale olie. Ze bieden daardoor voordelen bij toepassing bij zeer lage en/of zeer hoge temperatuur. Een andere reden voor toepassing kan zijn dat het smeermiddel in contact komt met een medium dat in het smeermiddel oplost. Wanneer bijvoorbeeld een gas in het smeermiddel zou oplossen ontstaat een samendrukbaar mengsel van gas en vloeistof hetgeen de opbouw van een smeerfilm (de scheidende laag tussen bewegende machinedelen) onmogelijk zou maken. Een voorbeeld daarvan zijn aardgascompressoren. Aardgas is goed oplosbaar in minerale olie en daarom kan voor een aardgascompressor geen smeermiddel op basis van minerale olie worden gebruikt.

Synthetische basisvloeistoffen kunnen zowel op basis van minerale olie als uit bijvoorbeeld plantaardige olie worden vervaardigd. De naam "synthetisch" zegt alleen iets over de manier van vervaardiging ("door synthese verkregen"), niet over de uiteindelijke eigenschappen. Veel gebruikte synthetische basisvloeistoffen zijn: poly-alfa-olefinen, poly-alkeenlycolen, synthetisch vervaardigde organische esters, fosfaatesters en siliconen.

Plantaardige olie

In een aantal gevallen wordt plantaardige olie gebruikt. Plantaardige olie is een bijzonder goed smeermiddel, met als nadeel dat het meestal niet goed bestand is tegen hoge temperatuur. Dat kan worden verbetert door verestering, met als nadeel dat de gevoeligheid voor hydrolyse toeneemt.

Er zijn zeer veel typen plantaardige olie, met ieder een eigen karakteristiek. Veel gebruikt worden ricinusolie en raapzaadolie. Plantaardige olie is vaak goed biologisch afbreekbaar, wat een voordeel is bij toepassingen waar het smeermiddel na verloop van tijd in het milieu terecht komt of waar dit als gevolg van een incident (bijvoorbeeld een slangbreuk in een hydraulisch systeem van een mobiel apparaat) zou kunnen voorkomen.

"Onconventionele minerale basisolie"

"Onconventionele minerale basisolie" of "chemically modified mineral baseoils" ontstaan door uit het raffinageproces verkregen componenten met zeer lange koolstofketens in een kraakproces in kleinere stukken open te breken. Daarbij ontstaan grondstoffen die na aanvullende waterstofbehandeling ter verwijdering van zwavelresten en dubbele koolstofbindingen zeer goed kunnen dienen als basisolie. Op die manier ontstaat een basisolie met een geringe mate van vluchtigheid en een geringe temperatuursgevoeligheid, met desondanks nog steeds een goed additieven oplossend vermogen.

Additieven 

De meest gebruikte additieven zijn:

Ook worden wel wrijvingsverlagende stoffen, anti-schuim additieven, corrosieremmers en emulgatoren en demulgatoren gebruikt.

Niet alle eigenschappen van een smeermiddel kunnen door middel van additieven worden bijgesteld. Zo kunnenn bijvoorbeeld thermische stabiliteit, vluchtigheid, stralingsbestendigheid, warmtegeleidingsvermogen en mate van samendrukbaarheid niet door gebruik van additieven worden veranderd.

Eindproducten

De eigenschappen van het eindproduct worden in eerste instantie bepaald door de gebruikte basisvloeistof, die 80 tot meer dan 95% van het volume inneemt. Additieven dienen te worden gezien als een mogelijkheid om de eigenschappen van de basisvloeistof te verfijnen - van een kwalitatief minder geschikte basisvloeistof kan met behulp van additieven niet een uitstekend smeermiddel worden gemaakt. Dat is ook de reden waarom de belangstelling voor alternatieve basisvloeistoffen toeneemt - door keuze voor een ander type basisvloeistof is meer te bereiken dan door gebruik van additieven.

Door bepaalde typen basisolie te combineren met bepaalde additieven kunnen smeermiddelen worden vervaardigd die zeer nauwkeurig zijn afgestemd op een bepaalde toepassing en de daarbij te verwachten bedrijfsomstandigheden en omgevingsinvloeden. Dat leidt tot eindproducten als motorolie, hydrauliekolie, tandwielolie, compressorolie etc. die onderling uiteindelijk zeer verschillende eigenschappen kunnen hebben.