润滑油的合成基础油

    按照API基础油分类原则，其第Ⅳ、第Ⅴ类属于合成基础油。合成基础油不是从矿物油中提炼出来的。本质上是一个化工产品。亦即：是用化学原料通过化学反应制得的化合物。它的结构明确、成分单一、性能稳定，在一定程度上可视为纯净物质。而矿物型基础油则是通过物理方法从原油中提炼所得的碳数不一、结构形式不一的烃的混合物。

    当然，第Ⅳ类油一般为合成烃，其构成中的碳、氢原料还是出自矿物油。

    潜在商业价值的合成润滑油有25种，具有工业生产价值的有7种。Ⅳ类有;⑴聚ɑ烯烃(PAO)、⑵聚异丁烯（PIB)、⑶烷基苯（AB）；多烷基苯，烷基多苯、⑷烷基萘等(AN)。

    聚ɑ烯烃(PAO)是由乙烯\丙烯在催化剂作用下,聚合制成ɑ烯烃,(C8-C12),再进一步聚合和氢化形成为相对规则的长烷链烃。国内普遍以蜡下油为原料经裂解、聚合、分馏、白土精制等工艺生产聚ɑ烯烃。国外则以乙烯齐聚的癸烯为原料，生产聚ɑ烯烃。聚ɑ烯烃可按黏度分为低黏度、中黏度和高粘度。按单体分；聚癸烯和聚十二烯。聚ɑ烯烃的优点：黏度指数高（一般大于135）。比矿物油的85-90、Ⅲ类油的120都要高；倾点低，低温流动性好；氧化安定性好，在氧弹测试中PAO的抗氧化性能是Ⅱ类油的3-4倍，是Ⅲ类油的1.5-2倍；挥发性低，蒸发损失小；优越的热安定性，PAO耐高温，分解少。该性能与双酯相当；优良的抗剪切性。水解安定性好；与矿物油相容性好；一般与密封件兼容性好。缺点：生产成本高；对添加剂溶解性不好，通常用多羟基酯以调配。以求改善。润滑性逊于矿物油；生物降解能力变化范围宽，黏度越大降解能力越差。聚ɑ烯烃的合理应用：高温性能好；可生产燃气轮机油、高温航空润滑油、高温润滑脂；低温性能好；可生产寒区、严寒区用内燃机油、齿轮油、液压油、冷冻机油；热/氧化安定性好；结焦少。可生产空气压缩机油、长寿命润滑油；无色，无毒；可生产食品及纺织机械用油；闪点及燃点高；可生产难燃液压油；依据PAO的上述特性也可生产优质的热传导油、绝缘油及金属加工油等。

    聚异丁烯(PIB)是异丁烯通过本体聚合或溶剂聚合获得的均聚物。聚异丁烯可分为；低分子量（分子量360-3500）、中分子量（分子量一万到十万）和高分子量（分子量十万到一千万）等三类。分子量小于30000时为粘稠液体，以上为半固体或弹性固体。通常低分子量聚异丁烯可作为润滑油的基础油。聚异丁烯的性能特点：无色、无味、无毒；有耐热、耐氧化、耐紫外线、耐酸、耐碱；膨胀系数小、电气绝缘好、黏度指数高，残碳低；与非极性物质相容性好、有低温分散性和高温清净性；作为润滑油用时；可生产绝缘油、液压油、传动油、金属加工油。但它主要用作添加剂原料；如无灰分散剂、无灰极压剂、消烟剂等。

    重烷基苯（HAB）是十二烷基苯（洗涤剂十二烷基苯磺酸钠）生产过程中的副产品，其组成常为二烷基苯或多烷基苯。通常由苯和石蜡经烷基化制得。重烷基苯呈低黏度油状。倾点低，闪点高可代替酯类基础油。生产冷冻机油、汽油机油等高级润滑油。

  烷基萘(AN) 芳烃是石油的重要组成部分，芳烃占石油中有机质的20-45%而烷基萘则占芳烃的41%~88%，因此可以从石油提炼出来，通过分离获得。另一种方法可以用C₁₀~C₂₄的烯烃经过催化剂的作用与萘进行烷基化反应获得长链烷基萘。烷基萘的性能特点：很好的热、氧化安定性；更好的水解稳定性；良好的添加剂溶解性;与橡胶密封件相容；优良的破乳化性。适用于各种汽车和工业润滑油。

    Ⅴ类油有：（1）合成酯、（2）聚醚、（3）硅油、（4）氟化油等。

  合成酯基础油(POE)是有机酸和醇的酯化反应产物，所有的酯类油分子中都含有酯基官能团COOR。分类：二元酸酯、二元醇酯，亦称双酯。（癸二酸酯、壬二酸酯、己二酸酯）。多元醇酯；由多元醇和一元酸制得。（三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯）。复酯，是由二元羧酸二元醇（或多元醇）酯化成长链分子，其端基再用一元酸或一元醇酯化而成。复酯的分子量为800-1500，其黏度比双酯和多元醇酯大，但其热安定性不如多元醇酯。酯类油的特性: 优点：良好的粘温特性，黏度指数高(150以上)；低温性能好，可达-60℃以下；高温性能好，闪点高，蒸发损失小;氧化安定性好；润滑性好,有良好抗摩擦性；可生物降解，能制绿色润滑油。酯类油通常用于航空涡轮发动机润滑油、精密仪表油、汽车发动油、合成压缩机油、高温链条油、难燃液压油、金属加工用油等。缺点: 易吸潮；水解稳定性较差；与某些含(S、P)添加剂（S、P）相容性较差。

  磷酸酯基础油可分为：正磷酸酯、亚磷酸酯。又可分为：伯、仲、叔磷酸酯。其中适合用作合成油的是叔磷酸酯。其性能特点是：挥发度低；难燃性好；润滑性、极压抗磨良好；对许多有机化合物有强溶解能力，亦即对添加剂的溶解性好；烷基芳基磷酸酯黏度适中，粘温性较好；烷基芳基磷酸酯的使用温度105-120℃；水解稳定性差。（有机胺可以提高酯类油的该项性能）。常用作电厂控制系统的难燃液压油。

   聚醚类、聚醇醚类基础油(PAG)是以环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等原料通过开环均聚制得可分为： 水溶性聚醚、水不溶性聚醚、油溶性聚醚三类。聚醚类基础油的性能特点：粘温性能好，黏度指数高；润滑性能好；高闪点，低倾点；更宽的工作温度范围；对橡胶密封件相容性较好；良好的氧化安定性；毒性低，残碳少，高温时可完全挥发，不留残余。聚醚可应用于；空气压缩机油、齿轮油、涡轮蜗杆油、制动液、抗燃液压油、淬火油、金属加工液的调制。

  全氟油(PFPE)是分子中含有氟元素的合成油，其烷烃中的氢被氟或氟氯取代而形成的氟碳化合物或氟氯碳化合物。大致有：全氟烃油、氟氯烃油、聚全氟异丙醚等品种。氟油的性能特点：优良的极压耐磨和抗擦伤性能；低蒸汽压，挥发较慢；很好的热稳定性和抗氧化性；不燃性；耐绝大多数有机溶剂，耐酸碱等强腐蚀性介质；很好的耐水冲失性；与橡胶密封件相容性好；有良好的不沾水、不黏油特性。常用于强腐蚀性场合的密封用油、真空设备润滑油、冷却油、导热油等。

 硅油(Si Oil)一般指的有机硅油，常用为二甲基硅油等；是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。它是由二甲基二氯硅烷加水水解形成的初缩聚环体，经裂解、精馏获得低环体，再催化聚合制得硅油。因有机基团的不同可分为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、氯苯基硅油、氟丙基硅油等。硅油的性能特点：无色、无味、无毒、不易挥发；良好的电绝缘性；良好的耐热性；良好的耐候性；良好的疏水性；较小的表面张力；较好的粘温性；较高的抗压缩性。常用于制作绝缘油、防震油剂、介电液、热载体以及其他润滑剂。