یکی از پدیده های انقلاب صنعتی موتورهای درون سوز است. امروزه این موتورها به صورت گسترده در وسایل نقلیه، و همچنین کاربردهای کشاورزی – صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. دمای کاربری بالا ( معمولا بین 70 تا 100 درجه سانتیگراد) و تعداد زیاد قطعات فلزی متحرک دو شاخصه اصلی این موتورها است. به منظور جلوگیری از آسیب دیدن این موتورها به دلیل وجود دو شاخصه ذکر شده از روغن موتور به عنوان روانکار در این موتورها استفاده می شود. در حقیقت حجم خالی این موتورها با روغن های مناسب پر می شود و این روغن نقش اساسی در خنک کاری و کاهش اصطکاک بین اجزای متحرک دارد.
اما اگر بخواهیم بررسی های تخصصی روغن موتور را به اهل آن واگذار کنیم و باز هم در مورد پلیمرها بگوییم، باید از اشتراک ساختاری پلیمرها و روغن ها صحبت کنیم و ارزش افزوده این مشابهت را شرح دهیم.
روغن موتورها می توانند از برش های تقطیر شده نفت خام تولید شوند یا از گازهای فرآوری شده به صورت سنتزی تولید شوند و در حقیقت به کمک فرایند پلیمریزاسیون ایجاد شوند. گروه اول را روغن ها مینرال (معدنی) و گروه دوم را روغن های سنتتیک نام گذاری کرده اند و مخلوط این دو روغن نیز امروزه تجاری شده است. از طرف دیگر پلیمرها نیز با پلیمریزاسیون منومرهای مختلف که در برخی موارد از پالایش گاز بدست می آیند، تولید می شوند. در حقیقت می توان به عنوان نتیجه گیری اعلام کرد می توان پلیمرهایی را انتخاب کرد که از نظر ساختاری مشابه روغن های مینرال و به خصوص روغن های سنتتیک هستند. اما این شباهت چه کمکی می تواند کند؟
می توان گفت حدود 80-90% ترکیب یک روغن موتور را پایه روغنی آن ( که می تواند از منابع نفتی حاصل شود یا به صورت سنتزی تولید شود)، و 10-20% باقیمانده را افزودنی ها تشکیل می دهند. سبد افزودنی های مورد استفاده حدود 50% قیمت هر لیتر روغن را تشکیل می دهند و نقش حیاتی در عملکرد روغن دارند. گروه مهمی از افزودنی های مورد استفاده در فرمولاسیون روغن موتورها خانواده ای از پلیمرها هستند. در حقیقت به دلیل مشابهت ساختاری موجود میان برخی پلیمرها و روغن موتورها، از پلیمرها به عنوان بهبود دهنده ویسکوزیته روغن(Polymer Viscosity Modifier (VM)) استفاده می شود. روغن ها باید شاخص ویسکوزیته ( معادل فارسی ویسکوزیته گرانروی است و شاخص ویسکوزیته به اختصار VI (Viscosity Index) است.) بهینه شده ای داشته باشند. برای مثال در دمای پایین روغن باید به اندازه کافی روان باشد و شرایط را برای استارت زدن و روشن شدن ماشین مهیا کند و از طرف دیگر در دماهای بالای کاری موتور نیز به اندازه کافی باید ویسکوز باشد تا بتواند عملیات روانکاری را به خوبی انجام دهد. می توان گفت روغن ها با ساختار عادی خود نمی توانند محدوده مناسبی از ویسکوزیته را ایجاد کنند. پلیمرها با داشتن جرم مولکولی بالاتر از روغن ها می توانند با اضافه شدن درصد کمی به پایه روغن اولیه محدوده ویسکوزیته ترکیب نهایی را در حالت بهینه قرار دهند. اولین بار انجمن نفت آمریکا (API) محدوده های مجاز ویسکوزیته را برای روغن های مختلف تدوین کرد و در ادامه مهندسین طراح فرمولاسیون روغن ها برای دستیابی به محدوده های مجاز ویسکوزیته پلیمرهای مختلف را به فرمولاسیون روغن اضافه کردند. در بخش های بعدی این مقاله با پلیمرهای مورد استفاده در این کاربری بیشتر آشنا خواهیم شد.
