4. Типы загущающих присадок

Современные промышленные загущающие присадки представлены двумя химическими семействами углеводородными (такими как этилен-пропиленовые сополимеры) и эфиросодержащими (например, полиметакрилатами). Там, где нужен высокий индекс вязкости и улучшенные низкотемпературные свойства, преобладают полиметакрилатные загущающие присадки.

1. Загущающие присадки на базе сополимеров олефинов

Загущающие присадки на базе сополимеров олефинов (в дальнейшем СВП) представляют собой малорастворимые сополимеры этилена и пропилена, которые также могут содержать третий мономер - несопряженный диолефин. В силу своей высокой загущающей способности и относительно низкой стоимости они занимают лидирующее положение на рынке вязкостных присадок.

Существует множество способов классификации СВП. Потребителям СВП поставляются в виде твердых или жидких концентратов. Физические свойства твердого продукта зависят от нескольких факторов, главным образом от соотношения этилена и пропилена (Э/П). При Э/П в интервале 45/55-55/45 продукт аморфен и поддается пластическим деформациям при комнатной температуре. Сополимерные загущающие присадки такого состава обычно поставляются в виде брикетов, упакованных в жесткие ящики для сохранения формы. Если соотношение Э/П превышает 60/40, сополимер становится частично кристаллическим и при комнатных температурах не деформируется. Из вышесказанного следует, что СВП можно классифицировать по степени кристалличности.

Еще один параметр по которому можно классифицировать СВП – это стабильность к сдвигу. Чем выше молекулярная масса полимера, тем более он подвержен механическому разрушению под действием сил растяжения со стороны поля скоростей жидкости.

Наконец, структура СВП может содержать химические функциональные группы, привитые для улучшения диспергируемости, антиокислительной активности и низкотемпературных вязкостных характеристик. Присадки повышающие индекс вязкости, расширяют интервал рабочих температур гидравлических масел. Они состоят из свернутых в клубки полимерных макроцепей, которые при повышении температуры развертываются, увеличивая вязкость масла. Благодаря этому свойству кинематическая вязкость масел с вязкостными присадками при повышенных температурах больше, чем у масел, которые при 40°С имеют туже вязкость, но не содержат вязкостных присадок.

Для масел важна стабильность вязкостных присадок к сдвигу. Полимер с недостаточной стабильностью к сдвигу быстро разрушается под действием механических напряжений в насосе и теряет способность загущать масло при повышенных температурах. Из-за этого толщина масляной пленки становится меньше оптимальной и ускоряется износ насоса. Стабильность вязкостных присадок к сдвигу с уменьшением их молекулярной массы обычно повышается, но одновременно ухудшается их загущающая способность. В промышленности наблюдается тенденция к переходу на более стабильные загущающие присадки, обусловленная стремлением продлить срок службы насоса. Для этого нужны низкомолекулярные присадки, хотя и приходится применять их в повышенных концентрациях. ASTM D5621, один из методов определения стабильности к сдвигу, основан на акустическом воздействии. На образец масла в течение определенного времени воздействуют звуковыми волнами, а затем определяют изменение вязкости после сдвига. При испытании по этому методу масло подвергается такому же сдвигу, как и при испытании на пластинчатом насосе.