合成基油技術開発と応用研究
1. 技術進化:鉱物油から合成油へ
世界の潤滑油基油産業は、3度の技術革新を経てきました。初期の鉱物油(グループI~III)は、低い粘度指数(グループIでVI 95)や低い低温性能(流動点-15℃)といった限界に直面していました。水素異性化により、VI 120~140のグループII/III油が向上しました。過去10年間で、合成基油(グループIV/V)は年平均成長率5.6%で成長し、2022年には480万トンに達し、ポリアルファオレフィン(PAO)が62%の市場シェアを占め、アルキル化ナフタレン(AN)が18%を占めています。
2. 構成と性能特性
- PAO分子構造
C8-C12 α-オレフィン重合による分岐制御。HeaoのPAO6がその例です:
- 5.95cSt @100℃、VI 135
- -58℃流動点、2260mPa·s CCS (-30℃)
- 4.7% ノアック揮発性(ASTM D5800)
- アルキル化ナフタレンの利点
共役ナフタレン構造が性能を向上させます。Heao AN5のパラメータ:
- 26.5cSt @40℃、220℃引火点
- 803分 ロータリー酸素ボンベ値 (グループ III より 155% 高い)
- 0.1mg/cm² 銅腐食 (ISO 4263)
3. 性能比較: 合成油 vs 鉱物油
パラメータ | グループIII | PAO4 | AN5 | 改善 |
粘度指数 | 129 | 125 | 68 | - |
流動点(℃) | -15 | -60 | -50 | 73%↑ |
熱分解(℃) | 185.4 | 230 | 202.9 | 9.4%↑ |
酸化寿命(h) | 315分 | 580分 | 803分 | 155%↑ |
揮発性損失(%) | 6.9 | 12.1 | 18.5 | - |
(データソース: ASTM/ISO規格、Heaoラボ検証)
4. 応用分野とソリューション
- 0W-20 全合成油: PAO4(60%)+AN5(10%) で HTHS 2.80mPa·s を達成、GF-6 規格に適合
- EV ドライブトレイン: PAO2(Noack 8.6%) が電動モーター冷却の互換性の問題を解決
- 風力タービンギアボックス: PAO1000(1008cSt@100℃) が -40℃ でのコールドスタートを保証
- CNC マシン: AN23(206cSt@40℃) によりスピンドルの摩耗ゼロを実現
- 高温チェーン: AN15(引火点 260℃) が 200℃ での使用寿命を 3 倍に延長
- 航空宇宙: PAO40+AN15 ブレンドが MIL-PRF-23699 認証をクリア
5. Heao 製品推奨
- 省燃費 PAO4: 0W-16/0W-20 オイル向け、CCS@-35℃ で 3605mPa·s
- 超高粘度PAO1000:風力タービンギアボックスのせん断安定性指数(SSI)<5%
- メタロセンPAO:狭いPDI(1.05)が製剤の安定性を向上させます
- 汎用AN5:グループIII油10%を置き換えることでコークス化を71%削減
- 高温AN23: 288℃の熱安定性がISO 6743-4に適合
- カスタムAN30: -50℃の極限環境に対応
- 作動油: PAO8(45%)+AN5(5%)+エステル(10%)、5000時間以上の酸化寿命
- ギアオイル: PAO40(30%)+AN15(15%)、FZGステージ12テスト合格
本研究は、精密な分子設計と応用主導の開発を通じて、合成基油におけるHeaoの技術的リーダーシップを示し、産業の高度化とエネルギー転換のための信頼性の高いソリューションを提供します。