Herstellung von Basisflüssigkeiten

Ausgangsprodukt für alle Schmierstoffe, unabhängig ob mineralölbasisch oder synthetisch, ist das Rohöl.

Das Rohöl wird zuerst in der atmosphärischen Destillation in unterschiedliche Produkte aufgetrennt und nachher in weiteren Schritten von unerwünschten Begleitstoffen gereinigt. Je nach Verarbeitungsverfahren erhält man unterschiedliche Basisflüssigkeiten: das konventionelle Mineralöl oder das sogenannte Hydrocrack-Mineralöl. Die Qualität dieser beiden Grundöle ist weitgehend von der Beschaffenheit des Rohöls abhängig, weshalb sie in ihrer Zusammensetzung immer kleine, aber zum Teil gewichtige Unterschiede aufweisen.

Mineralöl-Raffinate

Die meisten Basisöle die heute hergestellt werden, sind immer noch die sogenannten konventionellen Mineralöl-Raffinate. Die Gewinnung erfolgt durch Vakuumdestillation des Rückstandes aus der atmosphärischen Destillation mit anschließender Solvent-Extraktion, Entparaffinierung und Hydrofinishing. 

Im Lauf der Jahre wurde die Verfahrenstechnologie ständig verbessert. Diese mineralischen Basisöle haben unterschiedliche Viskositäten - grob unterschieden in dick, mittelviskos und dünn - einen Viskositätsindex zwischen 90 bis 100, und das Tieftemperaturverhalten ist mäßig (Pour Point zwischen -6 bis -15 Grad C).

Hydrocracköle

Eine zweite Gruppe stellen die Hydrocracköle dar, deren Ausgangsprodukt entweder Rohparaffin aus der Entparaffinierung der Mineralöl-Raffinate oder Vakuumgasöl ist. Man nennt sie auch HC-Syntheseöle, obwohl der Begriff Synthese streng genommen bei diesem Herstellungsverfahren fehl am Platze ist. 

Die Hydrocracköle zeichnen sich gegenüber den Mineralölraffinaten durch einen deutlichen höheren Viskositätsindex (120 bis 150, je nach Herstellungsprozess) und ein verbessertes Kälteverhalten (Pour Point bis -21 Grad C) aus.
Atmosphärische Destillation von Rohöl
Herstellung von Basisflüssigkeiten
Herstellung von konventionellen Mineralöl-Raffinaten

Synthetische Basisflüssigkeiten (Polyalphaolefine, Ester)

Synthetische Öle werden auf chemischem Wege durch Verknüpfung spezieller Kohlenwasserstoffmoleküle im Zug eines mehrstufigen Prozesses hergestellt. Daraus kann ein Produkt beliebiger Molekularstruktur und Kettenlänge mit hervorragenden und immer gleichbleibenden Eigenschaften zusammengesetzt werden. Bei Synthetikölen kommen hauptsächlich Polyalphaolefine (PAO), auch vielfach als synthetische Kohlenwasserstoffe bezeichnet, oder Ester in Frage.
POLYALPHAOLEFINE

Unter dieser Verbindungsklasse versteht man paraffinähnliche, flüssige Substanzen, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen und infolge der Kettenlänge, des Verzweigungsgrades und der Position der Verzweigungen eine bestimmte Viskosität, einen hohen Viskositätsindex und einen tiefen Pour Point bis zu –60°C besitzen.
ESTER

Ester enthalten im Gegensatz zu den Polyalphaolefinen noch Sauerstoff und werden durch die Reaktion eines Alkohols mit einer organischen Säure gewonnen. Zur Herstellung von Schmierstoffen werden vor allem Carbonsäureester verwendet, die man aufgrund ihrer chemischen Struktur wiederum in Diester oder Polyolester unterscheiden kann. Die Eigenschaften dieser Ester sind deshalb auch unterschiedlich, aber im allgemeinen verfügen beiden Typen über ein gutes Viskositäts-Temperaturverhalten, einen niedrigen Pour
Point und eine ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit.

In der Praxis besitzen synthetische Flüssigkeiten gegenüber den Mineralölen eine Reihe gewichtiger Vorteile. Der einzige Nachteil ist lediglich der höhere Preis, welcher durch die aufwendigere Herstellung der synthetischen Basisflüssigkeiten bedingt ist.

Vorteile synthetischer Basisflüssigkeiten

Eigenschaften

Auswirkungen

Höhere Filmstärke (hohe Viskosität bei hohen Temperaturen)
Besserer Verschleißschutz (Lager, Kolbenringe, Ventiltrieb)
Enthält keine instabilen Komponenten
Bessere Oxidations- und thermische Stabilität
Weniger Viskositätsindex-Verbesserer nötig
Verbesserte Scherstabilität
Geringe Flüchtigkeit und niedriger Verdampfungsverlust
Weniger Ölverbrauch 
Sehr gutes Tieftemperaturverhalten
Verbesserter Kaltstart und schnelle Durchölung der Motoren = weniger Verschleiß
Treibstoffverbrauchssenkung ohne höheren Ölverbrauch
Niedrigviskose Öle (vor allem 0W & 5W) führen zu deutlich geringerer Reibung im Motor
Höhere thermische Widerstandsfähigkeit, d.h. weniger anfällig für Schmutzablagerungen
Bessere Motorensauberkeit und verlängerte Ölwechselintervalle
Diese Ausgangsprodukte werden sowohl pur als auch in unterschiedlichen Mischungen untereinander als Basisflüssigkeiten zur Herstellung von Schmierstoffen eingesetzt.