گونه ای از پلیمرها هستند که به منظور کم کردن تغییرات ویسکوزیته در مقابل تغییرات دما در تولید روانکارها استفاده می شوند. مکانیزم عملکرد آنها به نحوی است که پلیمر حل شده در روغن در دمای پایین شاخه های خود را جمع کرده و حجم کمی از روغن را در خود درگیر می کند و در مقابل در دمای بالا شاخه های خود را گسترش داده و حجم بیشتری از روغن را در خود اشغال می کند. از آنجایی که کاهش گرانروی در اثر افزایش دما جز خصوص یات ذاتی روغن ها خصوصا روغن پایه است این رفتارها موجب می شود کاهش زیاد گرانروی در اثر افزایش دما تا حدی اصلاح شده و در نتیجه از روان شدن بیش از حد آن جلوگیری می شود. خصوصا در روغن های موتور به دلیل تغییرات بالای دمایی، کاهش تغییرات گرانروی در اثر تغییرات دما از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی انحلال پلیمر نباید تاثیر زیادی در افزایش گرانروی در دماهای پایین داشته باشد. به عبارتی پلیمرها باید کمترین تاثیر را در گرانروی روغن در دمای پایین داشته باشند که در روغن های موتور با روش CCS ارزیابی می شود.
در نتیجه انحلال زیاد در دمای بالا که منجر به جلوگیری از کاهش زیاد گرانروی در دمای بالا می گردد وهمچنین انحلال کم در دمای پایین نیز که منجر به عدم تاثیر بر گرانروی در سرما می گردد با مشخصه شاخص گرانروی سنجیده می شود.
ویژگی های مورد انتظار از VII
شاید به نظر بالا بردن گرانروی و شاخص گرانروی، مهمترین عامل انتخاب یک VII جهت تولید روغن درخواستی باشد اما عوامل دیگری نیز نقش اساسی در انتخاب پلیمرها دارند. از جمله مهمترین آنها، موارد زیر می باشند:
1- حفظ سیالیت خوب در سرما (ارزیابی عملکرد در آزمون های CCS و Brookfield)
همانطور که قبلا گفته شد افزایش بیش از حد گرانروی در دمای پایین مطلوب نمی باشد زیرا در سیالیت روغن تاثیر منفی می گذارد بنابراین پلیمر مناسب، پلیمری است که کمترین تاثیر را بر گرانروی روغن در این دما داشته باشد.
2- پایداری برشی دائم (ارزیابی با آزمون SSI)
یکی از نکات مهم در انتخاب پلیمر میزان SSI است. هر چه مقدار این شاخص پلیمر کوچکتر باشد شکست ساختار پلیمر در اثر تنش های وارده به آن حین کارکرد موتور کمتر می شود. به طور کلی هر چه وزن مولکولی بیشتر باشد شکست مولکول تحت تنش برشی بیشتر می شود:
مخرج کسر در واقع میزان افزایش ویسکوزیته در اثر افزودن ماده بهبود دهنده شاخص ویسکوزیته و صورت کسر نیز میزان افت ویسکوزیته تحت تنش برشی می باشد که در شکل زیر به ترتیب با عبارتهای Thickening Due to Polymer و Viscosity loss مشخص شده است.
بعد از قرار دادن SSI پلیمر انتخابی و سایر مشخصه ها در تساوی، مقدار گرانروی بعد از تنش به دست می آید. زمانی پلیمر انتخابی مطلوب است که میزان این گرانروی Stay in grade باشد به این مفهوم که گرانروی در دامنه روغن ساخته شده مطابق با جدول SAE J 300 باقی بماند.
3- پایداری بررشی موقت (نشان دهنده در تست HTHS)
هنگامیکه در دمای بالا روغن تحت تنشی برشی بالا قرار می گیرد. ساختار پلیمر در جهت تنش ایجاد شده به صورت برگشت پذیر گسترده می شود و موجب کاهش موقت گرانروی می گردد که اگر این کاهش بیش از حد باشد موجب تماس قطعات و تخریب شدید آن می شود. این مشخصه با تست HTHS مشخص می شود. بنابراین پلیمری مناسب است که در صورت اعمال تنش بالا در دمای بالا کمترین تغییر ساختار را داشته باشد.
4- عدم تاثیر بر عملکرد ماده کاهنده نقطه ریزش
5- مقاومت در برابر اکسیداسیون و عدم ایجاد لجن های اسیدی (ارزیابی با تست موتوری Seq V)
انواع VII
از مهمترین مواد افزودنی بالابرنده شاخص گرانروی (VII) می توان به اولفین کوپلیمرها، پلی متاکریلاتها و استایرن دی ان هیدوژنه اشاره کرد. پلیمرهای مختلف در دو مشخصه ساختاری با یکدیگر مقایسه می شوند که این دو مشخصه عبارتند از: وزن مولکولی و درجه پلیمریزاسیون آن. این دو مشخصه موجب می شود پلیمرها در پنج ویژگی ذکر شده VII، رفتار متفاوتی از خود نشان دهند.
