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.
آلکیلاسیون ترکیبات آروماتیک از جمله نفتالن ها، چندین دهه قبل مورد آزمون قرار گرفت، به طور کلی، اتصال یک گروه آلکیلی بلند زنجیر به ساختار یک ترکیب آروماتیک، منجر به تولید ماده ای می شود که افزودنی ها به راحتی در آن حل شده و پایداری در برابر اکسیداسیون بسیار خوبی در مقایسه با روغن های پایه معدنی دارد.
انجمن مهندسین روانکاری STLE در اوایل 1950 در زمینه آلکیلاسیون نفتالن ها شروع به تحقیق و بررسی نمود.
نفتالن در دمای اتاق به شکل جامد سفید رنگ می باشد دمای ذوب آن 26/80 درجه سانتیگراد است. از لحاظ ساختار شیمیایی از دو حلقه بنزن متصل به هم تشکیل شده است. این ساختار شیمیایی، پایداری در برابر اکسیداسیون بسیار خوبی دارد، با اضافه شدن گروه آلکیل به نفتالن بسیاری از ویژگی های آنها از جمله گرانروی، نقطه ریزش و فراریت تغییر می یابد. طول و تعداد زنجیره های آلکیل تاثیر بسیار زیادی در مشخصات مذکور دارد.
روش تولید
ساده ترین روش تولید آلکیل نفتالن ها، آلکیلاسیون نفتالن ها از طریق فریدل-کرافتس می باشد.
اگرچه امکان جایگزینی یکی از اتم های هیدروژن با الکل ها، آلکیل هالیدها و الفین ها وجود دارد، ولی عمدتا این واکنش ها بر روی الفین ها انجام میگیرد.
به منظور تولید روغن پایه، از آلفا الفین ها برای تولید آلکیل نفتالن ها استفاده می شود. تحت شرایط عادی، روش فریدل-کرافتس انواع مختلفی از آلکیل نفتالن های مختلف تولید می شود. تولید آلکیلاسیون نفتالن ها وابسته به عوامل متعددی از جمله نوع کاتالیست، دما، نسبت میزان آلکیل به نفتالن و نحوه ترکیب واکنشگرها با یکدیگر است.
تعداد زیادی از کاتالیست ها از جمله اسیدهای لوویس، اسیدهای پروتیک قوی، کاتالیست های هتروژن مانند زئولیت ها و خاک های فعال شده با اسید، مناسب این واکنش ها هستند.
تقسیم بندی آلکیل نفتالن ها
تقسیم بندی آلکیل نفتالن ها بر اساس تعداد آلکیل های متصل به نفتالن انجام می گیرد، بنابراین، این ترکیبات به سه گروه اصلی زیر تقسیم می شوند:
2.دی آلکیل نفتالن ها: این ترکیبات دارای دو گروه آلکیل متصل به نفتالن هستند.
ویژگی های فیزیکی آلکیل نفتالن ها به سه عامل اصلی بستگی دارد:
1- طول گروه آلکیل
2- درجه آلکیلاسیون: تعداد گروه های آلکیل متصل به نفتالن
3- شاخه های گروه آلکیل
نقطه ریزش
نقطه ریزش آلکیل نفتالن ها با افزایش درجه آلکیلاسیون افزایش می یابد. در نتیجه مونو آلکیل نفتالن ها نقطه ریزش پایین تری نسبت به دی آلکیل نفتالن ها دارند و به همین نسبت دی آلکیل نفتالن ها نقطهی ریزش پایین تری نسبت به پلی آلکیل نفتالن ها دارند.
نقطه آنیلین و انحلالپذیری افزودنی ها
نقطه آنیلین را می توان به عنوان روش غیر مستقیم اندازه گیری قابلیت انحلال پذیری ترکیبات قطبی، در نظر گرفت. نقطه آنیلین پایین تر، نشان دهنده قطبیت بالاتر و انحلاپذیری بیشتر است. آلکیل نفتالن ها به دلیل قطبیت ذاتی، نقطه آنیلین پایین تری نسبت به روغن های پایه معدنی و پلی آلفا الفین ها دارند.
نقطه آنیلین پلی آلکیل نفتالن ها بالاتر از دی آلکیل نفتالن ها هستند. این مورد نشان می دهد با افزایش درجه آلکیلاسیون قطبیت کاهش می یابد و در نتیجه انحلالپذیری نیز کاهش می یابد.
فراریت
روش معمول برای آزمون فراریت، تعیین میزان کاهش وزن روغن پایه در دمای 250 درجه سانتیگراد، فشار 20 میلی متر جیوه به مدت 60 دقیقه می باشد. با افزایش درجه آلکیلاسیون، فراریت کاهش می یابد، در نتیجه پلی آلکیل نفتالنها فراریت کمتری نسبت به دی آلکیل نفتالن ها دارند، مونو آلکیل نفتالن ها دارای بیشترین میزان فراریت هستند.
