PAO vs HC vs Mineralöl

"HC (Hydrocracking), insbesondere GTL (Gas-to-Liquids), ist temperaturbeständiger gegenüber Hydrocracking.

Nun, PAO10 (Polyalphaolefin 10) ist anfälliger für thermisches Hydrocracking (als Prozess im Motor) im Vergleich zu PAO4 (Polyalphaolefin 4).

PAO-Moleküle werden nicht wie beim "HC" gebildet. HC (und GTL) sind bereits Produkte des Hydrocracking (wenn lange Ketten aufgebrochen werden). Das heißt, GTL/HC werden durch das Aufbrechen von Rückgraten gewonnen.
PAO hingegen wird aus kürzeren Stücken zusammengesetzt.
Je höher die Viskosität der PAO-Basis ist, desto "polymerer" ist sie und ähnelt einem haarigen Monster, innen dünn, aber außen groß und furchterregend. Beim Erhitzen beginnen die Haare abzufallen.

Und noch interessanter ist, dass zähflüssiges PAO – genau wie Sonnenblumenöl – die Leere der Noack-Methode beweist:

Sowohl zähflüssiges PAO als auch Sonnenblumenöl haben einen hervorragenden Noack-Wert von etwa 1.
Sonnenblumenöl besteht jedoch aus ungesättigten (sehr reaktiven) Substanzen. Bei der Hydrierung (Sättigung mit Wasserstoff) hört es auf, flüssig zu sein (Margarine).
Und solange es Öl ist, ist es aktiv, mit einem hervorragenden Noack-Wert, oxidiert aber enorm.
Zähflüssiges PAO neigt zum Hydrocracking, und seine Abbauprodukte sind ebenfalls aktiv und verschmutzen enorm."

**Zusammenfassung der wichtigsten Änderungen:**

* **HC (Hydrocracking) (Gruppe 3):** Wurde durchgehend verwendet, um den spezifischen Prozess zu betonen.
* **PAO-Bezeichnungen (Gruppe 4):** PAO10 und PAO4 wurden zur Klarstellung hinzugefügt.
* **Hydrierung:** Wurde anstelle von "Sättigung mit Wasserstoff" verwendet, um den chemischen Prozess genauer zu beschreiben.

Quelle

"Der größte Nachteil ist die Löslichkeit.
PAO ist, wie jedes andere gesättigte Kohlenwasserstoffpolymer, ein sehr schwaches Lösungsmittel.

Der zweitwichtigste Nachteil ist die thermische Instabilität. PAO zersetzt sich beim Erhitzen -

Die ideale PAO-Struktur mit ausgerichteten, kammartigen Seitenketten erlitt bei hohen Temperaturen eine erhebliche Zerstörung. Mittels GC/MS wurde eine Reihe einfacher Alkane (PA), verzweigter Alkane (RA) und Alkene identifiziert, deren Gehalt mit steigender Temperatur zunahm und bei 300 °C ein Maximum von 22,14 % erreichte. Das Auftreten von PA, RA und Alkenen verschlechterte die thermische Stabilität, die Viskositäts-Temperatur-Eigenschaften und die Tieftemperaturfließfähigkeit der PAO-Proben. Die Eigenschaften der PAO-Proben verschlechterten sich aufgrund der thermischen Zersetzung bei hohen Temperaturen.

Bekanntermaßen wird eine gute Tieftemperaturfließfähigkeit durch eine Struktur mit mehreren langen Seitenketten erreicht, die in der Mitte des Moleküls angeordnet sind. PAO hat eine ideale Struktur mit ausgerichteten, kammartigen Seitenketten, während die RA-Reaktionsprodukte mehr Alkane mit einzelnen Methylgruppen enthalten, die seitlich der Molekülkette angeordnet sind. Das Auftreten niedermolekularer RA verschlechterte die Tieftemperaturfließfähigkeit und die Viskositäts-Temperatur-Eigenschaften der Proben. Signifikante Veränderungen bei Alkenen hatten einen ähnlichen Einfluss auf die thermische Stabilität der Proben.

Die Oxidation von Schmierölen erfolgt in der Regel durch einen radikalischen Kettenreaktionsprozess, der die Stadien der Ketteninitiierung, des Kettenwachstums und des Kettenabbruchs umfasst. Im Stadium der Ketteninitiierung muss die Temperatur hoch sein, es muss thermische Strahlung und ein katalysierendes Metall vorhanden sein, das die Bildung freier Radikale fördert und die Kettenreaktion auslöst. Freie Radikale mit hoher chemischer Aktivität sind besonders instabil. Sie streben danach, gesättigte Elektronenpaare zu bilden und reagieren mit der umgebenden Elektronenhülle.

Instabilitätszone - 250-300 °C (besonders über 300 °C)"

Quelle

"Das Konzept der Ambivalenz und Bifurkation der Löslichkeit wird zu einem entscheidenden Faktor bei der Entwicklung von Ölen. Die Aufgabe besteht nicht darin, die maximale Löslichkeit zu erreichen, sondern einen Arbeitsbereich zu finden, in dem positive Effekte mit minimalen Risiken kombiniert werden. Die Industrie im Allgemeinen meidet dieses Thema jedoch, und das hat seine Gründe.

Erstens ist die Ambivalenz der Löslichkeit an sich schwer zu verstehen und zu vermarkten.

Zweitens gibt es einen sehr realen verschwörungstheoretischen Aspekt: Das Problem der Löslichkeit ist der Punkt, an dem synthetische Basisöle auf Paraffinbasis schwach werden. Öle der Gruppen III, III+ und insbesondere IV leiden unter chronischen Löslichkeitsproblemen, und diese Probleme verschlimmern sich mit zunehmender Viskosität.

Beispielhaft ist der Fall des Unternehmens Mobiloil, das mit einem vollständigen Scheitern eines Öls konfrontiert war, das auf einer viskosen Basis der Gruppe IV hergestellt wurde. Der vollständige Rückruf und Rückkauf vom Markt waren erzwungene Maßnahmen, da die Löslichkeit kritisch niedrig war. Je höher die Viskosität der PAO-Basis ist, desto schlechter ist die Löslichkeit, und die Zugabe von Estern mildert das Problem nur, ohne es zu lösen."

"Darüber hinaus führt der Mangel an Löslichkeit zum Austrocknen von Elastomeren: Beim Erhitzen treten Weichmacher aus ihnen aus, denen es an Imprägnierung durch das trockene PAO mangelt, das den Weichmacher auswäscht (das Austrocknen kann man irgendwie mit Estern lösen, aber die Löslichkeit – bei hohem Gehalt an zähflüssigem PAO – ist in keiner Weise zu lösen).

Infolgedessen wird der Endkunde des Verbrennungsmotors zum Gefangenen des Systems.
Motorenhersteller, die keine tiefgreifenden Kenntnisse der physikalischen Chemie von Ölen besitzen, werden von Ölherstellern leicht mit Marketingtricks mit schönen Parametern wie Noack und CCS überzeugt. Diese Parameter sehen beeindruckend aus und erzeugen die Illusion von "Premium".

Dem Verbraucher bleibt nur noch, den "Strauß von Zulassungen" zu bewundern, der den Ölkanister schmückt, und an seine Perfektion zu glauben.

Seit den späten 1980er Jahren wurde der PCMO-Markt allmählich mit zähflüssigen Ölen gefüllt, die als Eliteöle ausgegeben werden, aber tatsächlich unter schwacher Löslichkeit leiden. Diese Öle, wie 0W-40, sowie zahlreiche Mischungen mit "zähflüssiger Rezeptur" werden aufgrund schöner Eigenschaften auf dem Papier als Premium positioniert: niedriger Noack, guter CCS und viele Zulassungen. Dies gilt insbesondere für Öle auf Basis der Gruppen III, III+ und IV, die GTL oder PAO verwenden. Aber das reale Bild ist anders: Je höher die Viskosität solcher Öle ist, desto stärker treten die Löslichkeitsprobleme auf. Infolgedessen werden selbst angeblich "ideale" Öle, wie zähflüssige Produkte auf PAO- oder GTL-Basis, zu den Hauptverursachern von Verkokungen der Kolbenringe und anderen versteckten Defekten. Dieses Paradoxon des Premiumöls, dem wichtige Betriebseigenschaften fehlen, bleibt für die meisten Autofahrer unbemerkt.

Dies gilt insbesondere für Öle 5W-50, 5W-40, 0W-40 und einige 0W-30, 5W-30. Die Ironie besteht darin, dass gerade Produkte mit hohem PAO- oder GTL-Gehalt oft als "ideal" gelten, obwohl sie in Wirklichkeit die schwächsten sind (besonders wenn sie keine Löslichkeitsverbesserer enthalten).

Zum Beispiel bemerkten Luftfahrttechniker, bei denen die Anforderungen an Motorenöle konservativer sind, schnell die Mängel. Der AV-1-Skandal ist ein Paradebeispiel: hohe SAE-Viskosität, Bleizusatz im Kraftstoff und geringe Löslichkeit von Öl auf PAO-Basis führten zu einer Kettenreaktion von Problemen. Hier entstand ein "Full House" für die Offenlegung des Problems: anspruchsvolle Verbraucher, die teure Verbrennungsmotoren aufmerksam überwachen + hohe Viskosität der schwersten Basis IV (PAO) + Blei im Kraftstoff (das die Löslichkeit zerstört) + andere Schwächen von zähflüssigem PAO (thermische Zersetzung) + nicht irgendein Herstellerunternehmen + konservative Unterschiede zwischen Motoren und Ölen."

Quelle