Какое содержание полимерного загустителя в моторных маслах?

[Нептун 185]

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[SiOG 716]

Paulson имхо, здесь ерунда написана.

В Petro Canada Lubricants Handbook 2017 про модификатор вязкости пишут:

" При низких температурах они (молекулы загустителя) скручиваются в плотные шарики, которые значительно не увеличивают ... вязкость. Однако при высоких температурах они разматываются в длинные цепи, которые переплетаются и увеличивают вязкость масла."

В American Automobile Association Engine Oil Research про модификатор вязкости пишут: "при низких температурах взаимодействие с маслом минимально"

То есть при низких температурах модификатор вязкости просто не мешает маслу (и депрессанту) работать.

4 hours ago, Paulson said:

. 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

Это просто не логично. Чем крупнее органическая молекула, тем при прочих равных гуще вещество. На гомологическом ряду алканов отлично прослеживается 

[konung 6 819]

8 часов назад, Paulson сказал:

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

 

Paulson , вот этот коммент откуда?

" ...процент загустителя увеличивается сообразно с увеличением высокотемпературной вязкости"

Твой? А то просто не совсем ясно где заканчивается цитата, а где мысли автора ...

 

Коммент противоречит таблице.

Тогда должно получаться, что чем больше VM (ПЗ), тем больше HTHS, а данные таблицы это опровергают:

Смотрим 0-30:  ПЗ - 7,0 HTHS - 3,1

смотрим 5-30:  ПЗ - 2,8 HTHS - 3,2

 

Смотрим 0-40:  ПЗ - 11,6 HTHS - 3,6

смотрим 5-40:  ПЗ - 8,7 HTHS - 3,8

[Paulson 8 402]

SiOG  - спасибо за ответы, предыдущий по этому поводу, перед моим вопросом - сначала не видел, только потом заметил

[SiOG 716]

3 hours ago, konung said:

вот этот коммент откуда?

" ...процент загустителя увеличивается сообразно с увеличением высокотемпературной вязкости"

 

Коммент противоречит таблице.

Тут явно имеется в виду оговорка, что при равных низкотемпературных свойств.

[Paulson 8 402]

14 часов назад, konung сказал:

 

Paulson , вот этот коммент откуда?

" ...процент загустителя увеличивается сообразно с увеличением высокотемпературной вязкости"

Твой? А то просто не совсем ясно где заканчивается цитата, а где мысли автора ...

 

Мой

Цитата - как обычно делаю -  отделена линиями тире, вот так:

--------------

Тут цитата

--------------

Форумным выделением цитаты пользоваться неудобно, но попробую потом ещё - "как пойдёт", а иначе так и буду в дальнейшем отделять...

 

14 часов назад, konung сказал:

Коммент противоречит таблице.

Тогда должно получаться, что чем больше VM (ПЗ), тем больше HTHS, а данные таблицы это опровергают:

 

11 часов назад, SiOG сказал:

Тут явно имеется в виду оговорка, что при равных низкотемпературных свойствах.

 

Вязкость SAE - содержание VM

0-20 - 2,6
0-30 - 7,0
0-40 - 11.6

 

5-30 - 2,8
5-40 - 8,7
5-50 - 11,6
5-60 - 14,4

 

А откуда вообще взялось, что должно быть "чем больше VM (ПЗ), тем больше HTHS" ?

Изменено 9 марта 2019 пользователем Paulson

[FenixDv 354]

В 24.03.2019 в 13:06, Primus сказал:

 

Справедливости ради, хочу отмечу, что одно другому не противоречит, если перевести следующим образом:

 

- Lubrizol: По сравнению с некоторыми другими типами модификаторов вязкости гидрированные полиизопрены с радиальной структурой обладают хорошей стабильностью к механическому сдвигу при относительно низких дозировках. Их низкотемпературные свойства сходны со свойствами сополимеров олефинов (OCP).

 

- Пособие по присадкам: Эти полимеры обладают выдающимися низкотемпературными свойствами, но по сравнению с сополимерами олефинов (OCPs) c тем же Индексом стабильности к сдвигу (SSI), они более подвержены необратимой потери вязкости при суровых режимах работы. 

 

Что же касается содержания серы,  то бОльшую ее часть в готовое масло привносит ZDDP и еще немного все остальные присадки, содержащие серу (различные сульфонаты, фенаты, карбаматы, сульфированные олефины или эстеры). Даже если масло полностью на гр. II , то присадки, в зависимости от их количества и структуры, могут легко дать 70-80% от общего количества серы. Это так, для размышлений. 

Сам как считаешь, по анализу масла свежему, можно определить, сколько загустителя? 

[Primus 386]

On ‎3‎/‎25‎/‎2019 at 11:39 AM, FenixDv said:

Сам как считаешь, по анализу масла свежему, можно определить, сколько загустителя? 

 

Те анализы, что обычно делаются, могут помочь, но для этого нужно тестировать не только вязкость при 40С и 100С,  но еще и реальные HT/HS и плотность. Лично сам пользуюсь формулой-калькулятором под названием "индекс Хармана" (Harman Index) - информацию приводил здесь немного ранее. Она не претендует на абсолютную точность, но ее точность очень высокая: от ± 1% до ± 0.5%: 

 

1. Определить рабочую кинематическую вязкость при 150С (KV150) с помощью калькулятора Видмана  http://www.widman.biz/English/Calculators/Operational.html

2. Рассчитать плотность масла при 150 С (D150). Для грубого просчета можно просто умножить плотность при 15С на 0.885

3. Перемножить KV150 на D150 и получить Динамическую вязкость при 150 С (DV150)

4. Вычислить соотношение DV150 и HT/HS.  

 

Один из БИТОГовцев под ником OVERKILL облегчил задачу, создав калькулятор:

 

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

 

Разница между индексом Хармана и единицей и есть содержание полимера. Никакого другого более точного инструмента в нашем распоряжении пока нет, но и это просто супер инструмент. Если подставлять реальную вязкость испытываемого образца, а плотность и HT/HS из PSD на масло, то точность понижается, но, предполагаю, она остается в пределах  ± 1.5%. Однако, без точной информации об использованном типе полимера и его SSI общая оценка будет неполноценной, т.к. сравнение становится реально объективным только при сравнении масел с полимеров одного типа. К сожалению, моих знаний недостаточно чтобы это сделать. Даже на BITOG-е есть один лишь единственный специалист, кто мог бы ответить на данный вопрос - участник под ником SONOFJOE.  

 

 

[Primus 386]

5 hours ago, Primus said:

Разница между индексом Хармана и единицей и есть содержание полимера. 

 

Те, кто уже знаком с этим индексом, автоматически умножают получившуюся разницу на 100 и получают содержание полимера в процентах. Мне следовало это указать сразу и следующим образом: разница между единицей и значением индекса Хармана помноженная на 100 и есть содержание полимера. Извините,  за мою неточность. 

 

Для большинства загущенных (всесезонных) масел индекс всегда ниже 1, а для сезонных (monograde) и отдельных всесезонных масел без полимера (сегодня обычно это только маловязкие масла) он должен быть равен 1 (в теории). Если в каком-то случае для всесезонных масел индекс получился выше 1, то это означает, что использованные данные не соответствуют действительности. 

 

У меня только одна просьба: пожалуйста,  не сохраняйте ваши значения при расчете в приведенном выше онлайн калькуляторе. А вообще, лучше сохранить калькулятор на своем компе и уже потом подставлять значения.  

 

 

Изменено 28 марта 2019 пользователем Primus

[Primus 386]

On ‎3‎/‎8‎/‎2019 at 7:49 AM, Paulson said:

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? 

 

Вы правы: в том виде, как написал автор в блоге drive2.ru  (было -15 С, добавили загуститель и стало -30 С), это же, конечно, косяк. Предполагаю, он просто пропустил, может, даже случайно, детали об исходом масле и последующих шагах перед добавлением загустителя. Что же касается текучести при низких температурах и низкотемпературной вязкости, то тип полимерного загустителя и его количество сильно влияют на эти свойства. Если смотреть в целом, то чем больше загустителя (любого), тем хуже низкотемпературные свойства и для их сохранения в желаемых границах при прочих равных условиях нужно снижать исходную вязкость базового масла. В плане влияния на низкотемпературные свойства обычный OCP оказывает немного большее отрицательное влияние, чем HSD.  PMА в этом плане лучший, особенно по вязкости (хотя вязкость и текучесть взаимозависимы), откуда любовь японцев к нему. Но все имеет обратную сторону.  

[Primus 386]

On ‎5‎/‎19‎/‎2018 at 4:56 PM, Primus said:

Хочу обратить внимание на еще один немаловажный момент: даже зная точное содержание полимера в масле, скажем, производитель раздобрился и сообщил, для оценки потенциального вреда еще придется узнавать тип полимерного загустителя и его марку по SSI (стойкость к разрушению при сдвиге), и как то проводить сравнительный анализ. В качестве загустителя может использоваться 5 или 6 типов полимеров (есть еще и подразновидности, но для крупных производителей товарных масел их использование можно исключить).  Все эти полимеры имеют разную эффективность, то есть, для получения требуемой вязкости по SAE одного нужно добавить больше, чем другого. Что же касается марок, тут еще интереснее: чем выше стойкость полимера к разрушению, тем, как правило, меньше у него эффективность и, соответственно, большее количество нужно добавить. Честно говоря, для меня это пока уравнение с многими неизвестными - это как сравнивать яблоки с апельсинами.  И что лучше  именно для двигателя моего авто и его условий эксплуатации: меньше менее стойкого или больше более стойкого ? 

 

Немного накопал на BITOGе. Просто приведу два комментария бывшего разработчика рецептур, которые проясняют некоторые вышеупомянутые моменты по свойствам загустителей и вопрос зависимости HT/HS, кинематической вязкости при 100 С и количества загустителя, который обсуждался здесь участниками:

 

Quote

«С точки зрения полимерных свойств в увеличении индекса вязкости, HSD (hydrogenated styrene diene  – сополимер стирола с диенами гидрированный) является более эффективным, чем OCP (olefin copolymer – сополимер олефинов):  его требуется меньшее количество для достижение требуемого баланса вязкостных свойств. Масла на HSD также обеспечивают более низкий NOACK (очень небесполезное свойство для масел 0W). Однако, он является очень дорогим в производстве, что сильно снижает привлекательность его технических достоинств. Таким образом, OCP, изготавливаемый из дешевых и широкодоступных этилена и пропилена, является более экономически выгодным и может быть более широко использованным. HSD чаще всего используется только в элитных маслах с вязкостью 0W/5W, которые менее чувствительны к стоимости.  

 

Учитывая вышесказанное, мои личные предпочтения всегда отдавались OCP. Бывают ситуации, когда более дешевое, на самом деле, лучше. Я всегда рассматривал OCP как надежный, а HSD – как «уязвимый». Возьмите, например, HT/HS. Изготовьте два масла, сходных по вязкостным характеристикам: одно на OCP, а другое на HSD.  При равной кинематической вязкости при 100С масло на OCP будет иметь более высокий HT/HS (приблизительно на 0.3 сP). Оно также будет менее чувствительным к термодеструкции и просадке, имеющей место в реальной жизни и в реальном двигателе.»

Quote

 «Предполагаю,  что основной причиной такого поведения является тип полимера, используемого для увеличения индекса вязкости. Хотя нельзя сказать с абсолютной  уверенностью, но в маслах 5W-30 и 5W-40, скорее всего,  использован OCP:  Эти масла имеют относительно плохие низкотемпературные свойства (как, например, CCS), но они довольно-таки крепенькие что касается HT/HS.

 

Изготовить масло 0W-40 на OCP практически невозможно в силу того, что у него будут неудовлетворительные низкотемпературные свойства, поэтому, вы вынуждены использовать дорогой HSD. Хотя такие масла будут иметь значительно лучшие характеристики CSS, они будут относительно слабыми в плане HT/HS.»

 

 

Изменено 18 апреля 2019 пользователем Primus

[СИНТЭКС 12 787]

4 минуты назад, Primus сказал:

поэтому, вы вынуждены использовать дорогой HSD. Хотя такие масла будут иметь значительно лучшие характеристики CSS, они будут относительно слабыми в плане HT/HS

ну так здорово! все пользователи продуктов азиатского автопрома аплодируют такому загустителю...

[Primus 386]

18 minutes ago, СИНТЭКС said:

ну так здорово! все пользователи продуктов азиатского автопрома аплодируют такому загустителю... 

 

Пользователи продуктов азиатского автопрома или продуктов азиатских производителей масла ? Если речь об азиатских маслах, то во многих из них, по крайне мере, для японского рынка, используется PMA. И чтобы чему-то аплодировать, нужно быть уверенным в том, что 1) это будет лучше, чем что-то другое, и принесет пользу, и что  2) в том масле, которое ты используешь, есть именно то, чему бы ты хотел аплодировать.  

Изменено 18 апреля 2019 пользователем Primus

[СИНТЭКС 12 787]

Primus автопрома. низкие ccs и hths приветствуются...

[Primus 386]

18 minutes ago, СИНТЭКС said:

Primus автопрома. низкие ccs и hths приветствуются…

 

Так в низковязких маслах 5W-30 и 5W-20, да и, наверное, в 0W-20, HSD вообще вряд ли применяется.  Там или ОСP, или PMA, или что-то третье.  

[СИНТЭКС 12 787]

1 минуту назад, Primus сказал:

Так в низковязких маслах 5W-30 и 5W-20, да и, наверное, в 0W-20, HSD вообще вряд ли применяется.  Там или ОСP, или PMA, или что-то третье.  

Да хрен его знает! Мне это на самом деле не очень интересно, так как информация закрытая, производители не распространяются на эту тему особо. Даже прозрачный Mobil - и тот шифруется. Я просто процитировал вашу цитату - не более того)