روغن پایه سنتتیک چیست و چرا عملکرد بهتری دارد؟

روغن پایه سنتتیک (Synthetic Base Oil) یک روانکار ساخته دست بشر است که به جای تقطیر سنتی، از طریق سنتز شیمیایی طراحی شده است. برخلاف روغن پایه معدنی(معمولی) که از نفت خام تصفیه می‌شود، روغن‌های سنتتیک از پایه ساخته می‌شوند. دانشمندان مولکول‌های نفت را شکسته و آن‌ها را بازسازی می‌کنند تا یک ساختار مولکولی یکنواخت ایجاد کنند. این یکنواختی به روغن اجازه می‌دهد در شرایط سختی که روغن‌های طبیعی ممکن است شکست بخورند، به خوبی عمل کند.

مقایسه روغن پایه سنتتیک و معدنی

تفاوت اصلی در ساختار مولکولی نهفته است. روغن معدنی حاوی مولکول‌هایی با اندازه‌ها و شکل‌های مختلف، همراه با ناخالصی‌هایی مانند گوگرد و اکسیژن است. در مقابل، روغن سنتتیک از مولکول‌های یکنواخت تشکیل شده است که منجر به اصطکاک کمتر و پایداری حرارتی بهتر می‌شود.

مزایا و معایب

انواع روغن پایه معمولی (معدنی)

روغن‌های معدنی توسط انجمن نفت آمریکا (API) بر اساس فرآیند تصفیه و سطح خلوص دسته‌بندی می‌شوند. شناخت این موارد برای درک انواع روغن پایه ضروری است:

• روغن پایه گروه ۱: کم‌تصفیه‌ترین نوع که با روش تصفیه با حلال تولید می‌شود. حاوی بیش از ۰.۰۳٪ گوگرد است و شاخص گرانروی آن بین ۸۰ تا ۱۲۰ است. اغلب در کاربردهای صنعتی با حساسیت کمتر استفاده می‌شود.

• روغن پایه گروه ۲: با استفاده از هیدروکراکینگ تولید می‌شود که ناخالصی‌های بیشتری را پاک می‌کند. دارای خواص ضد اکسیداسیون بهتری است و در روغن موتورهای مدرن رایج است.

• روغن پایه گروه ۳: این روغن‌ها تحت هیدروکراکینگ شدید (فشار و دمای بالا) قرار می‌گیرند. اگرچه از نظر فنی از نفت خام مشتق شده‌اند، اما عملکرد آن‌ها به قدری بالاست که در بسیاری از مناطق به عنوان “سنتتیک” فروخته می‌شوند.

یک تمایز فنی رایج در این دسته، تفاوت بین روغن پایه پارافینیک و نفتنیک است که در آن روغن‌های پارافینیک به دلیل شاخص گرانروی بالاتر برای روانکارهای موتور ترجیح داده می‌شوند.

انواع روغن پایه سنتتیک

روغن‌های سنتتیک به طور کلی بر اساس منشأ شیمیایی خود به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

روغن پایه گروه ۴ (PAO)

پلی‌آلفائولفین‌ها (PAOs) رایج‌ترین روغن‌های پایه سنتتیک اصلی هستند. آن‌ها از طریق پلیمریزاسیون مولکول‌های آلفا-الفین ساخته می‌شوند. این روغن‌ها پایداری عالی و فراریت کمی دارند و در استارت‌های سرد عملکرد فوق‌العاده‌ای از خود نشان می‌دهند.

روغن پایه گروه ۵

این یک دسته “جامع” برای هر روغن پایه‌ای است که در گروه‌های قبلی قرار نگرفته است. این گروه شامل استرها، پلی‌آلکیلن گلیکول‌ها (PAGs) و سیلیکون می‌شود. استرها اغلب به عنوان افزودنی به PAOها اضافه می‌شوند تا تورم آب‌بندها و حلالیت روغن را بهبود بخشند.

فرآیند تولید روغن پایه سنتتیک

تولید روغن سنتتیک یک شاهکار مهندسی شیمی پیچیده است. این فرآیند معمولاً با محصولات جانبی پالایش بنزین یا گازوئیل مانند گاز اتیلن آغاز می‌شود.

1. کراکینگ (Cracking): زنجیره‌های هیدروکربنی بزرگ نفت خام به مولکول‌های گازی کوچک و یکنواخت شکسته می‌شوند.

2. سنتز یا پلیمریزاسیون (Polymerization): این مولکول‌های کوچک (مونومرها) برای ساخت پلیمرهای زنجیره بلند واکنش شیمیایی می‌دهند. برخلاف تقطیر مورد استفاده برای نفت سفید یا قیر، این فرآیند تضمین می‌کند که اندازه هر مولکول یکسان است.

3. ترکیب با افزودنی‌ها (Additive Blending): پس از ایجاد سیال پایه، آن را با افزودنی‌های عملکردی ترکیب می‌کنند تا وظایف خاصی مانند جلوگیری از زنگ‌زدگی و پاک‌کنندگی را انجام دهد.