روغن های پایه آلکیل نفتالن / نفتنیک  یک دسته بندی ویژه از روغن های سنتزی هستند. پایداری هیدرولیکی و پایداری اکسیداسیون بسیار بالا، فراریت کم و انحلال پذیری خوب از ویژگی های این دسته از روغن پایه هاست. علاوه بر این، ایجاد فیلم ضخیم روانکاری لایه نازک در مقایسه با سایر روغن های پایه، از ویژگی های دیگر این روغن پایه است.

ویژگی های شیمیایی آلکیل نفتالن ها

قطبیت بهینه

این دسته از روغن پایه ها از لحاظ قطبیت، مابین پلی آلفا الفین ها و استر ها قرار می گیرند. دارای قابلیت متورم نمودن آب بندها هستند و در عین حال به اندازه استرها قطبیت ندارند، بنابراین، مانند استرها، در واکنش با سطوح فلزی وارد رقابت با افزودنی های روغن نخواهند شد. این قابلیت به تاثیر بیشتر افزودنی ها مخصوصا افزودنی های ضد سایش منجر خواهد شد.

پایداری حرارتی زیاد

نتایج به دست آمده از آزمون های مربوط به پایداری حرارتی نشان می دهد که آلکیل نفتالن ها به دلیل وجود پیوندهای شیمیایی قوی در هیدروکربن های حلقوی نسبت به هیدروکربن های خطی پایداری حرارتی بسیار خوبی دارند. این ویژگی در کنار فراریت اندک، کارایی بسیار مناسبی برای این دسته از روغن های پایه در شرایط کارکرد بالا فراهم می نماید.

حضور افزودنی های مختلف می تواند تاثیر مثبت یا منفی بر این عملکرد داشته باشد. به عنوان مثال در حضور ماده دی ترشیو بوتیل فنل و یا دی فنیل آمین ها که از خانواده آنتی اکسیدانها می باشند، افزایش قابل ملاحظه پایداری حرارتی نسبت به سایر روغن های پایه مشاهده می شود.

فیلم ضخیم روانکاری لایه نازک

یکی دیگر از ویژگی های آلکیل نفتالن­ها، توانایی مناسب روانکاری در لایه های نازک می باشد که باعث ترکنندگی بهتر و کاهش اصطکاک می شود. با تغییر ضخامت فیلم روانکار توسط دستگاه WAM قابلیت سنجش ضخامت فیلم روانکار، میزان سایش، میزان خراش و مقاومت در برابر خستگی روانکار اندازه گیری می شود. در این آزمون گلوله فلزی روی یک دیسک از حالت سکون تا سرعت 10 متر بر ثانیه چرخش داده می شود و دما نیز در محدوده های 25 الی 100 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. تحت این شرایط ضخامت لایه نازک روانکار بین 10 الی 2000 نانومتر اندازه گیری می شود و ضریب فشار گرانروی برای روانکار مشخص می گردد.

مقایسه ضخامت فیلم روانکاری مونو آلکیل بنزن و پلی ال استر

پلی ال استر

پلی ال استر ها نسبت به روغن پایه های معدنی ضخامت فیلم روانکاری بیشتری دارند. در جدول فوق مقایسه ضخامت لایه روانکار دو نوع روغن پایه با گرانروی های یکسان و در شرایط عملیاتی مشابه مشخص شده است، ضخامت فیلم لایه نازک ایجاد شده توسط مونو آلکیل نفتالن بیشتر از پلی ال استرها می باشد.

در مقایسه میان الکیل نفتالن ها نیز پلی آلکیل نفتالن ها ضخامت فیلم روانکاری بیشتری نسبت به دی الکیل نفتالن ها و مونو آلکیل نفتالن ها ایجاد می نمایند.

علاوه بر موارد فوق می توان به توانایی مناسب در متورم نمودن آب بندها، عدم ایجاد Pitting به دلیل نداشتن گروه های عاملی مهاجم و جداسازی هوای خوب اشاره کرد.

ویژگی منفی روغن پایه های آلکیل نفتالن

قیمت بالا: این نوع روغن پایه ها در مقایسه با سایر روغن های پایه دارای قیمت بالاتری هستند. این موضوع منجر به استفاده از این نوع روغن های پایه تنها در مصارف خاص و  همچنین به عنوان روغن پایه کمکی در کاربردهای معمول شده است.

کاربردهای آلکیل نفتالن ها در روانکاری

این نوع روغن های پایه در تولید انواع روانکارها ی هیدرولیک، دنده، موتور و گریس ها قابل استفاده هستند. همچنین این مواد در ساخت گروهی از ترکیبات کاهش دهنده نقطه ریزش (PPD) و به عنوان حد واسط در تولید مواد خوردگی استفاده می شوند.

1- روغن های هیدرولیک ساخته شده با این گروه از روغن های پایه، خواص ذاتی ضد سایش و همچنین قابلیت پمپ شدن در دماهایی پایین تر از روانکارهای معدنی را دارا هستند.

2- روغن دنده های ساخته شده با این نوع روغن های پایه، فشارپذیری مناسب تر و سیالیت در سرمای بهتری نسبت به روغن های دنده معمول دارد. این مزایا باعث افزایش طول عمر دنده ها شده و حتی باعث کاهش مصرف انرژی خواهد شد.

گریس های سنتزی ساخته شده با آلکیل نفتالن ها دارای مقاومت در برابر زنگ زدگی بهتر، چسبندگی در دماهای بالا بیشتر، توزیع و پخش شوندگی در دماهای پایین بهتر هستند.

4- روغن های موتور ساخته شده با این نوع روغن های پایه به دلیل مباحث اقتصادی، مقرون به صرفه نیستند و از این نوع روغن ها در تولید روغن های نیمه سنتزی استفاده می شود. بر اساس آزمون های انجام شده در شرکت Exxon Mobil، روغن موتور Mobil 1 ساخته شده با استفاده از روغن پایه گروه II و آلکیل نفتالن ها، پایداری اکسیداسیون بهتر، تغییرات کمتر گرانروی و همینطور عدد اسیدی پایین تر، سیالیت در سرمای بهتر را به همراه خواهد داشت.

5- روغن کمپرسور و توربین های ساخته شده با این نوع روغن پایه ها؛ یکی از مهمترین ویژگی های روغن های مذکور پایداری میزان عدد اسیدی کل است. استفاده از آلکیل نفتالن به جای استرها در تولید روغن های توربین و کمپرسور علاوه بر مزایای دیگر باعث افزایش ثبات در عدد اسیدی کل خواهد شد. میزان عدد اسیدی از مهمترین ویژگی های روغن های مذکور می باشد.

6- تولید ترکیبات ضد خوردگی؛ از واکنش میان نمک های دی نونیل نفتالن و سولفونات ها ترکیبات ضدخوردگی بسیار باکیفیتی حاصل می شود و به منظور تولید ترکیبات ضدخوردگی بدون خاکستر هم به جای سولفونات ها از آمینو اسیدها استفاده می شود.

علاوه بر موارد موارد فوق، تولید روغن های انتقال حرارت با قابلیت کارکرد در دمای بالا و روغن پمپ های خلا با استفاده از این نوع روغن پایه امکانپذیر است.

جمع بندی

با توجه به موارد ذکر شده در بالا، می توان نتیجه گیری نمود که آلکیل نفتالن ها به دلیل ساختار شیمیایی خود در مقایسه با سایر روغن های پایه سنتزی دارای مزیت های فراوانی از جمله پایداری حرارتی بهتر نسبت به پلی ال استر ها، سیالیت در سرمای عالی و بهتر از استرها و در حد پلی آلفا الفین ها، پایداری هیدرولیتیکی عالی و مقاومت در برابر تبخیر بسیار خوب می باشند. این ویژگی ها سبب شده است که روغن های پایه آلکیل نفتالن یکی از گزینه های مهم در تولید روانکارهای باکیفیت باشند.

علیرغم مزایای فراوان، به دلیل قیمت بالای این نوع روغن های پایه، استفاده از آنها تنها در ساخت روغن های خاص و ویژه توصیه می شود. در اینگونه موارد مشاوره با کارشناسان مجرب در زمینه روغن های سنتزی می تواند در تصمیم گیری بسیار مفید و موثر باشد.