Какое содержание полимерного загустителя в моторных маслах?

[Нептун 179]

Какое содержание полимерного загустителя в моторных маслах?

Сопутствующие темы: 

Полимерные загустители (модификаторы вязкости, Viscosity Index Improvers итд.)

Вычисление индекса вязкости

Калькуляторы вязкости

Автоматический калькулятор по формуле Хармана. Обязательно переводите и читайте все посты Gokhan о полимерных загустителях и вязкости HTHS и HTFS!

Вычисление (примерное) количества полимерного загустителя по формуле Хармана

 

Полезные документы о полимерных загустителях:

Возможные пути снижения последствий термоокислительных каталитических превращений вязкостных присадок в загущенных маслах.pdf

 

ГИДРИРОВАННЫЕ СОПОЛИМЕРЫ СТИРОЛА И ДИЕНОВ КАК ЗАГУЩАЮЩИЕ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ (обзор).pdf

 

Примеры, сколько полимерного загустителя может быть в моторных маслах разных вязкостей:

Спойлер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Primus 380]

37 minutes ago, wlh said:

Перешел на масла с низким индексом вязкости.., по возможности, с наличием эстеров. Всякие там 10/30. Олд скул, тскть

 

С моей точки зрения, очень даже разумно, но где Вы сейчас эстеры нашли ? Синтетическое 10W-30 во многих случаях это практически идеальный вариант. Я до сих пор вспоминаю Unocal 76 Nascar Synthetic 10W-30 (вообще никакого загустителя - только PAO и POE):

 

KV40: 65.2 cSt

KV100: 10.4 cSt

VI: 146

HT/HS: 3.35 cP 

FP: 250 C

PP: < -50C

CCS (@-25 C): 7500 cP   (это не ошибка, а какой-то маркетинговый ход) 

Ash: 1.11%

Zinc: 0.128%

TBN (ASTM D2896): 9.0

NOACK был где-то около 5.0%.  

 

У Unocal даже было масло на гр. II практически без загустителя и с приличными свойствами: 76 Guardrol QLT 10W-30

 

KV40: 73.2 cSt

KV100: 11.2 cSt

VI: 142

HT/HS: 3.5 cP

FP: 220 C

PP: -43 C

CCS (@-20 C): 3100 cP

Ash: 1.3%

Zinc: 0.13%

TBN (ASTM D2896): 10.1

 

К сожалению, масла вязкостью 10W-30 завозят мало, да и у большинства нынешних HT/HS на пределе для моего авто и/или высоковатая испаряемость. Мне бы на лето синтетику, как раньше, и типа 20W-40 или хотя бы 15W-30, но об этом остается только мечтать

 

[wlh 434]

Скоро залью амсоил 10/30 сигнатуру (пао+эстеры).

[Primus 380]

On ‎5‎/‎18‎/‎2018 at 12:48 PM, torcon said:

Primus Напиши ка в пост ниже 12345, я эту формулу в шапку добавлю.

 

Нашел "калькулятор" - Excel файл, созданный для автоматического расчета Индекса Хармана участником BITOG-a c ником OVERKILL:

 

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1jjsPnIAJuLtBXMiR6U2yXWJEa4py1GyUH21iKPQkZnc/edit#gid=1017514607

 

Как я уже отмечал, Harman Index не претендует на абсолютную точность, но, тем не менее, он отражает содержание модификатора вязкости*, в частности присадки для улучшения индекса вязкости (VII). Принцип основан на сравнении HT/HS и гипотетической вязкости при 150С в качестве индикатора насколько масло является ньютоновской жидкостью и насколько оно отклоняется от ньютоновской из-за действия модификатора вязкости.  У ньютоновских жидкостей без модификатора вязкости (например, масла c вязкостью SAE 20, 30, 40 и т.п.,) кинематическая вязкость не только линейна (поэтому, зная KV40 и KV100, можно вычислить KV150), но у них также отсутствует временная просадка вязкости при сдвиге, т.е. высокотемпературная вязкость на сдвиг при 150 С (HT/HS) и динамическая вязкость при 150 С (DV150) равны.  

 

* К группе модификаторов вязкости (VM) относятся как присадки для улучшения индекса вязкости (VII), так и депрессанты, понижающие температуру застывания масла (PPD).  

Изменено 23 мая 2018 пользователем Primus

[Primus 380]

4 minutes ago, Primus said:

 

Нашел "калькулятор" - Excel файл, созданный для автоматического расчета Индекса Хармана участником BITOG-a c ником OVERKILL:

 

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1jjsPnIAJuLtBXMiR6U2yXWJEa4py1GyUH21iKPQkZnc/edit#gid=1017514607

 

 

 

"Калькулятором" лучше пользоваться, сохранив его на компьютере. В on-line режиме он работает медленнее и оставляет следы от последнего пользователя - убедился сам, когда перепроверял расчет по M1 0W-40.   

[IliaP. 1 275]

Primus спасибо за информацию, всю тему изучил, получается в масле  Shell HU ect 0w-30 c2/c3 ИВ аж до 204 догнали смесью GTL+VHVI+много полимерного загустителя?

насколько нужно гнаться за такими выдающимися показателями на ваш взгляд?

также, у 0w-20 Idemitsu видел ИВ аж 223...

Посмотрел крупных игроков-castrol/bp total zic ни у кого нет таких показателей, максимум 180-190

[Primus 380]

On ‎5‎/‎24‎/‎2018 at 8:29 AM, IliaP. said:

получается в масле  Shell HU ect 0w-30 c2/c3 ИВ аж до 204 догнали смесью GTL+VHVI+много полимерного загустителя?

насколько нужно гнаться за такими выдающимися показателями на ваш взгляд?

 

Извините - не знаю как у меня получилось, но мой ответ пропал. Попытаюсь, его как-то восстановить.

 

Да, получается именно за счет загустителя, правда, "много" это понятие относительное и смотря с какими 0W-XX сравнивать. А насчет "гнаться", подобный вопрос в свое время задавали одному из самых уважаемых рецептурщиков в этом бизнесе (приблизительно каждый 4-й литр масла в моторах с рецептурами, в разработках которых он или принимал участие, или возглавлял их), так он ответил, что за все время его многолетней работы перед ним никто таких задач никогда не ставил и, вообще, при разработке рецептур на ИВ никто не обращает внимание. А если это у кого-нибудь такое когда-то и было, то это могла быть чисто инициатива каких-то маркетологов. Поэтому, очень маловероятно, что Shell специально гнался за ИВ и, с моей точки зрения, это следствие использования маловязких базовых масел гр. III для масла C3 и плата за хорошие низкотемпературные свойства.  

 

Лично меня сейчас больше беспокоит вклад того или иного полимера в закоксовке колец при его термическом разрушении, хотя, безусловно, само количество и стойкость к механической деструкции полимера также будут способствовать загрязнению двигателя. Shell в своих маслах, по крайне мере, в линейках верхнего уровня, использует дорогой Shellvis, который является сополимером под названием HSD (Hydrogenated Styrene Diene). У Infenium, кроме такого вида сополимера как OCP (Olefin Co-Polymer), также есть модификаторы вязкости на базе HSD. Маркетологи любой компании будут долго рассказывать нам о преимуществах своих продуктов: их стойкость к механическому разрушению и/или эффективности, и/или чистоте, и/или положительному влиянию на HT/HS и низкотемпературные свойства, и даже на выполнение функций дисперсанта,  но мало кто из них будет говорить о недостатках. Возможно, HSD также в чем-то действительно хорош, однако, мне встречалась информация о том, что при температуре масла 250-260С, по крайней мере, если это не какое-то очень кратковременное воздействие,  данный тип полимера разрушается. К слову, ZDDP также разрушается. Возможно, именно это объясняет результаты некоторых прожарок.        

[wlh 434]

Мне, вообще, кажется, что появление масел с расширенным диапазоном обусловлен ... "простотой" их изготовления. Этакий маркетинг. Жидкая база + улучшители  быстрее производятся, чем тщательный отбор самой базы у абстрактной "10/30". У которой и низкотемпературные свойства могут оказаться на уровне и при нагреве  не подкачает за счёт честной базы. Это как культурист на анаболиках и гиревик

Изменено 25 мая 2018 пользователем wlh

[Primus 380]

On ‎5‎/‎18‎/‎2018 at 1:23 PM, torcon said:

А сейчас проверяю на рецептуре которую я видел, знаю из чего она и сколько там процентов полимерного загустителя. 

 

1) KV150 = 5.17

2) D150 = 0,740

3) KV150 * D150 = 5.17 * 0,740 = DV150 = 3,825

4) 3.825/3.5*100=9.28% (нет его там совершенно не столько)

 

А если HTHS 3.7?

4) 3.825/3.7*100=3.38% (и не столько) 

 

А если HTHS 3.6?

4) 3.825/3.6*100=6.25% (вот теперь ближе к теме)

 

В общем можно подставлять разные HTHS и получается разное содержание полимерного загустителя. Без железно измеренного HTHS и плотности - посчитать похоже не получится.

 

Quote

 

 

Что-нибудь дополнительно прояснилось ? Я не перепроверял расчеты до последнего шага и просто поменял местами числитель и знаменатель, и получил 5.88%. Действительно, без точных данных по KV и HT/HS результаты всегда будут приблизительными. Если просто сделать предположение насчет HT/HS, то учитывая традиционную очень низкую эффективность Shellvis (HSD) в отношении HT/HS и фактические KV40 & KV100, как в анализе, HT/HS должен быть где-то в самой нижней части диапазона, но с небольшим запасом, т.е., где-нибудь между 3.53 и 3.56. В случае же данных PDS, возможно, диапазон мог бы быть чуть выше, например, 3.54-3.57. Еще остается вопрос,  какая марка Shellvis используется. Теоретически, можно предположить использование Shellvis 200 и тогда HT/HS  был бы выше для данных KV, но Shellvis  и так дорогой VII, а эта марка, с.ка, еще дороже, и нужны какие-то далеко идущие цели, чтобы оправдать ее применение в относительное недорогом масле.

 

Я не претендую на абсолютную точность и просто высказываю идеи относительно значений HT/HS. С точки зрения тренда на обеспечение топливной экономичности, все просто замечательно: и в требования по HT/HS вписались, и экономию топлива обеспечили. Однако, если рассматривать показатели сугубо с точки зрения обеспечения дополнительных защитных свойств, то Shellvis это не самый оптимальный вариант.         

Изменено 29 мая 2018 пользователем Primus

[Primus 380]

Хочу обратить внимание всех интересующихся еще на один важный момент: при обсуждении количества модификатора вязкости-полимерного загустителя под количеством подразумевается, как правило, его количество в растворенном виде. В пересчете же на сухой остаток сополимера  меньше, но, тем не менее, сути это не меняет: чем выше содержание, тем хуже, независимо от химического строения сополимера.  

Изменено 29 мая 2018 пользователем Primus

[NAK 1 529]

Многое написанное выше соответствует такой картинке, которую выкладывал наш клубень

 

[SiOG 703]

Интересное исследование, проаеденное, внезапно, в РГУ нефти и газа им. Губкина еще в 2008 году (честно, уже не надеялся стоящую российскую работу по маслам найти)

Сравнивали сработку разных загустителей в разных базах. Подробно, что за базы, правда, не указано, но, думается под синтетикой подразумевается не III группа по API.

Интересно, что в "нефтяном" масле вязкость падает меньше по сравнению с синтетикой. Но еще интереснее то, что салицилаты кальция значительно улучшают стойкость загустителя. Вполне возможно, что в том числе поэтому в пакете под 229.5 салицилаты. Исследование начинается со страницы 18 

2008-3 Журнал SN 150.pdf

P.S.: Кстати, исходя из исследования, сильнее всех должны проседать по вязкости 100% ПАО с сульфонатными пакетами. Есть такая тенденция?

[Нитро 251]

А ещё интереснее, что существуют несколько видов проявления эффекта загущения!

[torcon 64 559]

9 часов назад, SiOG сказал:

P.S.: Кстати, исходя из исследования, сильнее всех должны проседать по вязкости 100% ПАО с сульфонатными пакетами. Есть такая тенденция?

если честно не заметил такого по отработкам. Возможно сработка полимерного загустителя перекрывается более значительным падением вязкости от попадания топлива у всех. Поэтому у всех плюс минус одно и тоже.

[SiOG 703]

@Paulson продолжу в этой теме, потому как в Extreme уже офтоп.

Полимерный загуститель VM - именнно загущает масла. И вот здесь явно ошибка

Spoiler

При добавлении модификатора вязкости температура застывания уменьшается до минус 30 градусов, 

Температуру застывания меняет PP depressant.

Его возможности не безграничны, потому для нулевки нужно брать низковязкие базы. Соответственно, и нужно сильнее загущать. Поэтому в нулевках обычно много загустителя. В начале этой темы есть информация.

https://www.oil-club.ru/forum/topic/2251-kakovo-soderzhanie-polimernogo-zagustitelya-v-motornyh-maslah/?do=findComment&amp;comment=56654

[Paulson 8 390]

Извиняюсь, что не совсем по теме - вроде была в форуме тема про содержание и назначение присадок в масле - но что-то не нашёл

Если что - перенесите

 

Вопрос возник после прочтения этого:

- ZIC › Блог › Присадки для масла: кто и как их делает, и зачем они нужны
https://www.drive2.ru/o/b/524981618964695519/

Там пишут:

----------

Модификаторы вязкости

Модификатор вязкости — это добавка, делающая масло всесезонным, она серьезно расширяет температурный диапазон применения готового продукта. Говоря техническим языком, модификатор вязкости это полимер с очень высоким молекулярным весом и особыми физическими свойствами. При понижении температуры, молекула модификатора вязкости хоть и значительно сжимается в размерах, но остается при этом крупнее прочих молекул, что позволяет маслу сохранять вязкость при более низких температурах. При росте температуры, молекула полимера увеличивается до гигантских размеров, значительно превышающих размеры молекул масла. Это не позволяет маслу становиться слишком жидким и терять свои смазывающие свойства. Модификатор вязкости — самая дорогая составляющая масла.

Вот как это выглядит на практике. Обычное базовое масло Yubase третьей группы имеет температуру застывания в -15 градусов, а при рабочей температуре двигателя становится слишком жидким. При добавлении модификатора вязкости температура застывания уменьшается до минус 30 градусов, и масло начинает прекрасно выполнять свои функции. Таким образом, благодаря модификатору вязкости масло становится всесезонным.

Существует несколько типов модификаторов вязкости, которые отличаются по своим свойствам и, естественно, по цене. Основную роль играют два показателя: загущающая способность, иными словами, возможность работать в более широком температурном диапазоне; деструкция полимера — стойкость молекул к механическому разрушению.

----------

Я так понимаю, что модификатор вязкости-полимерный загуститель служит для сохранения вязкости при высокой температуры - а тут, получается, как пишут - он ещё якобы предохраняет от застывания при низких температурах?!

Но для этого существуют же депрессоры? и далее в статье о них пишут:

-------

Депрессорная присадка

Задача депрессорной присадки — максимально увеличить температурный диапазон применения масла, не давая ему застывать на холоде. При низких температурах в масле образуются пластинчатые кристаллы парафина, которые начинают слипаться друг с другом. Когда размер кристаллов превышает 100 микрометров, масло застывает.

Если добавить депрессор, его молекулы кристаллизуются вместе с молекулами парафина. Такие измененные кристаллы слипнуться между собой не могут. На холоде масло мутнеет, но не превращается в гель и не теряет текучесть.

------

Вот есть таблица с содержанием модификатора вязкости VM (полимерного загустителя) и депрессора (PPD) - процент содержания последнего в масле неизменен - независимо от вязкости по SAE

А вот процент загустителя увеличивается сообразно с увеличением высокотемпературной вязкости

 

То есть, как и было среди прочего в статье - "Основную роль играют два показателя: загущающая способность..." - что и видно по таблице - тогда при чём тут завимость текучести при низких температурах от полимерного загустителя?

Либо - из области догадок - депрессор действует только на кристаллизацию парафинов, а загуститель, кроме сохранения высокотемпературной вязкости, ещё и способствует сохранению текучести при морозах, поддержанию низкотемпературной вязкости? един в двух ликах, два в одном, так сказать?

 

Какие будут комментарии-мнения по этому поводу? только высказывайтесь, не играйте в молчанку

Изменено 8 марта 2019 пользователем Paulson