มีหลายคนเคยถามว่า น้ำมันเครื่องหรือน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน มีคุณสมบัติด้อยกว่าน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ขนาดไหน ราคาถึงได้แตกต่างกันมากมายนัก อย่างน้ำมันเครื่องธรรมดาราคาแกลลอน 5 ลิตรราคาเพียงไม่กี่ร้อยบาท แต่ถ้าเป็นน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ในปริมาณที่เท่า ๆ กัน ราคากลับสูงกว่า 2–3 เท่าตัว
จะว่าไปน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานประเภทน้ำมันแร่ ที่ได้จากกระบวนการกลั่นน้ำมันดิบนั้น แม้ว่าจะผ่านกระบวนการกลั่นมากมายหลายขั้นตอน เพื่อกำจัดสิ่งที่ไม่ต้องการออกไป แต่น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานที่ได้ออกมา ก็ยังคงมีส่วนผสมของสารประกอบหลายตัว ไม่สามารถจะเลือกเอาเฉพาะสารที่มีคุณสมบัติดีที่สุดไว้ได้ ดังนั้น จึงเป็นผลให้น้ำมันแร่มีข้อจำกัดในการนำไปใช้งาน
จากเหตุผลดังกล่าวข้างต้น จึงได้มีการพัฒนาน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานประเภทน้ำมันสังเคราะห์ขึ้นมา น้ำมันสังเคราะห์ก็เป็นน้ำมันพื้นฐาน ที่ได้จากกระบวนการทางเคมี ซึ่งเป็นการรวมตัวของสารประกอบ ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ให้น้ำมันที่มีความหนืดเพียงพอ ที่จะใช้เป็นสารหล่อลื่น โดยสารประกอบเริ่มต้นที่ใช้ในการผลิตน้ำมันสังเคราะห์ มักจะได้มาจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลี่ยม และเนื่องจากน้ำมันสังเคราะห์เป็นน้ำมันที่ทำขึ้นจากกระบวนการเคมี จึงสามารถควบคุมให้มีโครงสร้างโมเลกุลได้ตามที่ต้องการ และมีคุณสมบัติตามที่จะให้เป็นได้
ข้อได้เปรียบของน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ เมื่อเทียบกับน้ำมันแร่ ก็ตรงที่สามารถนำไปใช้งานในช่วงอุณหภูมิที่กว้างกว่าน้ำมันแร่ ไม่เข้าใจใช่มั้ย ยกตัวอย่างเช่น สามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าและสูงกว่าน้ำมันแร่หรือน้ำมันเครื่องพื้นฐานทั่ว ๆ ไป นอกจากนี้น้ำมันเครื่องสังเคราะห์บางประเภท ยังให้คุณสมบัติเฉพาะพิเศษ อย่างเช่น สามารถผสมเข้ากันกับน้ำได้ดี และไม่ติดไฟอีกด้วย เป็นต้น
สำหรับน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน สามารถแบ่งได้เป็น 5 กลุ่ม ได้แก่
- กลุ่มไฮโดรคาร์บอนสังเคราะห์ หรือ SYNTHESIZED HYDROCARBONS ซึ่งเป็นไฮโดรคาร์บอน บริสุทธิ์ที่ผลิตจากวัตถุดิบ ซึ่งได้มาจากน้ำมันดิบที่ใช้กันมากมีอยู่ 3 ชนิด คือ โอเลฟินโอลิโกเมอร์ , อัลคิเลเตดอะโรมาติก และโพลิบิวทีนส์ ข้อได้เปรียบเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันแร่ก็คือ มีความคงเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง มีอายุการใช้งานที่ยาวกว่า มีดัชนีความหนืดสูง มีการไหลที่อุณหภูมิต่ำโดยไม่เป็นไข และมีการระเหยต่ำ
- กลุ่มออแกนิก เอสเทอร์ (ORGANIC ESTERS) เป็นสารหล่อลื่นที่มีการนำไปใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น ใช้เป็นสารหล่อลื่นของเครื่องยนต์JETของเครื่องบิน และใช้ในระบบไอดรอลิก เป็นต้น ออแกนิก เอสเทอร์ ที่ใช้กันทั่วไปมีอยู่ 2 ชนิด คือ
• ชนิดแรก DIBASIC ACID ESTERS(ไดเบสิก เอสิด เอสเทอร์) บางทีก็มักเรียกว่า DI-ESTERS(ไดเอสเทอร์) ได้จากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่าง DIBASIC ACID กับ MONO-HYDRIC ALCOHOL(โมโน ไฮดริก แอลกอฮอล์)
• ชนิดที่ 2 ได้แก่ POLYOL ESTERS(โพลิโอล เอสเทอร์) ซึ่งได้จากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่าง POLYHYDRIC ALCOHOL(โพลิไฮดริก แอลกอฮอล์) กับ MONO BASIC ACID(โมโนเบสิก เอซิด) มีข้อได้เปรียบหากไปเทียบกับน้ำมันแร่ คือ มีความเสถียรภาพคงที่ในอุณหภูมิสูง มีการไหลที่อุณหภูมิต่ำ และมีอายุการใช้งานยาวกว่าชนิดแรก
- POLYGLYCOLS(โพลิไกลคอลส์) เป็นสารหล่อลื่นที่มีจุดเดือดสูงและจุดไหลต่ำ เหมาะสำหรับสภาพการใช้งานที่อุณหภูมิสูง เช่น ใช้เป็นน้ำมันเบรก และน้ำมันไฮดรอลิกที่ติดไฟได้
- PHOSPHATE เอสเทอร์(ฟอสเฟท เอสเทอร์) เป็นสารหล่อลื่นที่มีคุณสมบัติทนไฟ จึงใช้เป็นน้ำมันไฮดรอลิกสำหรับอากาศยาน และน้ำมันไฮดรอลิกที่ไม่ติดไฟอีกด้วย
- น้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์อื่น เช่น ซิลิโคน เป็นสารหล่อลื่นที่มีดัชนีความหนืดสูงมาก (ดัชนีความหนืดประมาณ 300 ขึ้นไป) และมีจุดไหลต่ำ จึงเหมาะสมสำหรับการใช้งานในช่วงอุณหภูมิกว้าง(ทั้งอุณหภูมิต่ำ กลาง และสูง) รวมถึงใช้เป็นน้ำมันไฮดรอลิกแบบกรณีพิเศษ อย่างเช่น ใช้เป็นสปริงของเหลว และ SILICATE ESTERS(ซิลิเคตเอสเทอร์) เป็นสารหล่อลื่นที่มีดัชนีความหนืดสูงและจุดไหลต่ำด้วยเช่นกัน
และแม้ว่าน้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์ จะมีคุณสมบัติโดยทั่วไปดีกว่าน้ำมันแร่ก็ตาม แต่สำหรับการนำไปใช้งานบางประเภท น้ำมันสังเคราะห์ก็อาจจะยังไม่มีคุณสมบัติที่เหมาะสมในทุก ๆ ด้าน จึงจำเป็นต้องมีการปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันสังเคราะห์ โดยการเติมสารเพิ่มคุณภาพเข้าไป เช่นเดียวกับการปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันแร่
ที่กล่าวมานี้เป็นเพียงเนื้อหาคร่าว ๆ ของที่มาที่ไปของน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ หวังว่าจะได้รับประโยชน์ไปไม่มากก็น้อยนะ
