烷基萘ANs的开创要追溯到二战期间,美国在发动机油中首次将烷基萘ANs作为合成油进行使用,但直到战争结束很久之后才开始进行大规模生产。
到20世纪90年代,埃克森美孚首次把烷基萘ANs用于润滑油配方,推出了著名的美孚1号,由于烷基萘ANs与聚α-烯烃PAOs的互相配合表现出显著的性能优势,美孚1号因此大获成功并长盛不衰。
PAOs虽然具备卓越的低温性能、高粘度指数和抗氧化性等优点,但其极性非常低,所以配方工程师需要考虑添加剂的溶解性和密封材料收缩问题。
通常,他们会使用合成酯来解决,但他们发现,PAOs加酯的配方会因为酯的影响产生氧化和水解降解问题,而使用烷基萘ANs可以有效解决酯基配方的这些缺点。
“当烷基萘ANs加入到二类、三类和PAOs中时,可提高油品的耐热性、热氧化稳定性、溶解性、分散性,添加剂感受性、漆膜控制、橡胶相溶性、挥发性和水解稳定性,从而延长这些高性能润滑剂的使用寿命,”美国金氏工业的技术服务经理Maureen Hunter告诉Lubes'n'Greases。该公司于21世纪初进入烷基萘ANs市场。
当埃克森美孚化工(ExxonMobil Chemical)推出烷基萘ANs用于其发动机油配方时,使用了其“Synesstic”合成基础油商标用于全球销售,美孚目前有两种烷基萘ANs产品,分别是低粘度的AN5和中粘度的AN12。
金氏工业之所以生产烷基萘,是基于其十多年来生产萘磺酸盐的经验。该公司有不同分子量和结构的产品,目前提供9种商业化烷基萘ANs产品,100℃粘度范围从低粘度的4到中高粘度的20。“烷基萘ANs产品有的是单烷基化的,有的是多烷基化的,其烷基链可以是直链或支链,因此可通过不同组合获得多种产品特性,” Hunter说。
上海纳克NACO是亚洲唯一生产烷基萘ANs的专业公司,目前提供4种商业化的产品,从低粘度的AN5,到中粘度的AN15、AN23一直到高粘度的AN30,特别是AN30已经在中国市场成功实现了大规模销售。
全面的性能优势
虽然在配方中,烷基萘ANs的使用比例一般仅有10%或更低,但在一些需要充分发挥烷基萘ANs抗氧化、水解稳定性及低挥发性性能的应用中,使用量就会超过10%。
埃克森美孚使用ASTM D943方法来评估基于烷基萘ANs配方的透平机油,与用酯类油为配方的透平油相比,油品寿命大幅延长。