Comment choisir le modificateur de viscosité pour votre formulation de lubrifiant ?

Dans une formulation lubrifiante moderne,Modificateur de viscositéest le composant clé qui permet aux huiles multigrades de fonctionner « en toutes saisons et sous tous les climats ». Alors, quels sont les types courants de modificateurs de viscosité sur le marché ? Comment sélectionner le bon ?

 

Sur le marché, il existe 4 types courants de modificateurs de viscosité : le copolymère d'oléfine (OCP), le polyméthacrylate (PMA), le copolymère de styrène hydrogéné-diène (HSD) et le polyisobutylène (PIB).

Tous les modificateurs de viscosité ci-dessus sont des polymères de haut poids moléculaire, mais leurs performances varient en fonction de la structure moléculaire.

 

Copolymère d'oléfine (OCP)

 

Copolymère d'oléfine (OCP)est actuellement le modificateur de viscosité le plus largement utilisé dans les huiles pour moteurs à combustion interne. Sa structure moléculaire est relativement simple, constituée d'un copolymère linéaire d'éthylène et de propylène.
OCP offre trois avantages clés :

• Forte efficacité épaississante
• Bonne stabilité thermique
• Coût modéré.

 

La grande majorité des huiles pour moteurs diesel 10W-40 et 15W-40 disponibles sur le marché utilisent l'OCP comme modificateur de viscosité.
Le principal inconvénient de l'OCP est sa pompabilité relativement faible à basse température. Lors de la formulation de grades de viscosité à faible-tels que 0W ou 5W, il doit être utilisé en combinaison avec un abaisseur de point d'écoulement.

 

Polyméthacrylate de méthyle (PMA)

Modificateur de viscosité PMALa structure moléculaire de est caractérisée par l'ajustement flexible de ses-groupes ester à chaîne latérale-en modifiant la longueur de la chaîne carbonée des groupes ester, les performances à basse-température peuvent être "personnalisées".
Le plus grand avantage du PMA réside dans ses excellentes propriétés de viscosité-température ; sa capacité épaississante à haute température est plus forte qu'à basse température, ce qui est exactement la caractéristique requise pour les huiles multi-grades.

De plus, certains types de PMA peuvent également être utilisés comme abaisseurs de point d’écoulement, offrant ainsi un double effet.
Cependant, le PMA présente également des inconvénients importants : sa capacité épaississante est relativement faible et son effet épaississant n'est pas aussi bon que les autres types au même dosage ; sa stabilité à l'oxydation thermique est également relativement mauvaise par rapport aux autres épaississants. Par conséquent, le PMA est principalement utilisé dans les huiles pour moteurs à essence, les huiles pour engrenages haut de gamme et les huiles hydrauliques haut de gamme, qui ont des exigences strictes en matière de performances à basse température.

 

Styrène hydrogéné-copolymère diénique (HSD)

Copolymère de styrène hydrogéné-diène (HSD),améliorant de viscosité HSD en forme d'étoile-conserve à la fois une capacité épaississante élevée et une excellente stabilité au cisaillement, ce qui le rend particulièrement adapté aux huiles multigrades-multigrades-de grande portée avec une large gamme de 0W-40 et 5W-50.

 

Polyisobutylène (PIB)

Le polyisobutylène (PIB) présente une excellente stabilité au cisaillement et thermique, ainsi qu'une bonne compatibilité avec divers additifs. Cependant, les performances de viscosité-température à basse température-du PIB sont très médiocres. Cela rend le PIB principalement utilisé dans les lubrifiants ayant des exigences de stabilité au cisaillement mais des exigences de faible viscosité-température.

 

Comment choisir le modificateur de viscosité approprié pour votre formulation de lubrifiant ?

 

Différents types de lubrifiants ont des exigences de performance radicalement différentes pour les modificateurs de viscosité. La clé est de choisir le bon type pour équilibrer performances et coûts.

 

Les huiles pour moteurs à combustion interne représentent le plus grand segment d’application des modificateurs de viscosité. Pour les qualités conventionnelles telles que les huiles pour moteurs diesel 10W-40 et 15W-40, OCP offre le meilleur rapport coût-performance. Pour les grades de viscosité à grande échelle comme 5W-40 et 0W-40, le HSD est plus avantageux en raison de son excellente stabilité au cisaillement. Pour les huiles pour moteurs à essence où les performances à basse température sont une priorité, le PMA est une option viable.

Les huiles pour engrenages fonctionnent dans des conditions de cisaillement sévères ; les huiles pour engrenages exigent une stabilité au cisaillement extrêmement élevée. L'OCP de faible poids moléculaire est devenu le choix principal pour les modificateurs de viscosité des huiles pour engrenages en raison de sa stabilité au cisaillement équilibrée et de son coût contrôlable.
Le PIB est rarement utilisé dans les huiles pour engrenages modernes en raison de ses mauvaises propriétés à basse température.

Le PMA à faible-SSI est également un bon choix pour les huiles pour engrenages qui nécessitent des performances à basse-température, bien que les compromis en termes de coût et d'efficacité d'épaississement-doivent être soigneusement évalués.

Les huiles hydrauliques fonctionnent dans des conditions relativement douces, mais imposent des exigences élevées en termes de viscosité, -température et de compatibilité des joints. Le PMA reste le premier choix pour les huiles hydrauliques CNC et les fluides de transmission automatique (ATF), grâce à ses caractéristiques supérieures de viscosité-température.

 

Un guide de sélection simple

Aucun modificateur de viscosité ne convient à toutes les applications. La clé est de le faire correspondre à l'application.

 

• Huiles moteur-sensibles aux coûts - OCP
• Cisaillement-huiles pour engrenages sévères - OCP de faible poids moléculaire
• Exigences de performances à hautes et basses températures - PMA
• Huiles multigrades à grande-envergure (par exemple, 0W-40) - HSD en forme d'étoile
• Formulations à haute-performances nécessitant à la fois une stabilité à basse-température et au cisaillement -faible-SSI PMA