合成润滑油的性能特点、类别及其应用

　　合成润滑油，通俗来讲就是用合成酯或聚烯烃等取代矿物油，再和添加剂调配而得到的润滑油。若矿物油全用酯或聚烯烃取代，便称为全合成润滑油，若只有部分取代则称为半合成润滑油。

合成润滑油的性能特点

　　合成润滑油具有优良的粘温性能和低温性能，良好的润滑性和低挥发性，有的还有极好的化学稳定性和耐辐射性，能够满足长周期、环保和生物降解等方面更严格的要求，这是矿物润滑油难以具备的。合成润滑油根据化学结构不同，表现出不同的性能特点。

　　1、合成酯类油

　　合成酯类油是羧酸和醇在催化剂的作用下酯化而得，有双酯、多元醇酯和复酯等。

　　酯类油具有良好的粘温性能，低温流动性好，使用温度高，能与矿物油及多数合成润滑油混溶，有良好的抗磨损、抗擦伤及耐摩擦特性，无毒，可生物降解及价格适中等。但酯类油的粘度较低，与大多数密封材料的相容性较差，与涂料不相容，水解稳定性差，防腐蚀性中等。酯类油已广泛用于内燃机油、压缩机油、冷冻机油、金属加工液及润滑脂基础油。

　　2、聚醚

　　聚醚是由环氧乙烷(EO)，环氧丙烷(PO)或环氧丁烷(BO)等通过开环聚合(共聚或均聚)制得，可分为水溶性聚醚、水不溶性聚醚和油溶性聚醚。聚醚的使用范围很广，是应用Z广的合成基础油。

　　聚醚具有较高的润滑性能，高粘度指数和较好的热稳定性，具有宽泛的粘度范围。在高温下挥发性低，能够用于高低温环境中。聚醚一般被用作淬火液、金属加工液、食品级润滑油、液压油和压缩机油。但聚醚对添加剂的感受性不好、与某些材料不相容，价格也较高。

　　3、聚α-烯烃

　　聚α-烯烃(PAO)是α-烯烃(主要是C₈～C₁₀烯烃)在催化剂作用下聚合而得的具有比较规则的长链烷烃。与其它合成润滑油相比，PAO综合性能优良，原料来源丰富，生产工艺简单，价格相对便宜，因此得到广泛的重视。

　　PAO的挥发性低，具有优越的热安定性，高温分解少;由于分子量相对整齐，具有很好的剪切安定性，多用于调制多级内燃机油、车用齿轮油和低温液压油等寒区作业机械的润滑材料。但低粘度PAO对许多密封材料只有中等的相容性，抗摩擦磨损性能不如矿物油，极压剂和抗磨剂在PAO中的溶解度中等，不生物降解，与硅油、全氟烷基聚醚不溶，因而在使用中受到限制。

　　4、硅油

　　硅油有时也被称为硅酮油，硅油主要分为普通硅油和改性硅油。Z常用的硅油主要有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油和氯苯基硅油等。

　　硅油具有优异的粘温性能，凝固点低，耐热性能好，挥发度低，有良好的氧化稳定性，耐候性和电气性能，可用作电气绝缘油;此外，硅油的表面张力低，起泡性小，是非常优良的抗泡剂;硅油还具有无毒、无味及生理惰性，可用于医药领域。但硅油与钢-钢、钢-铜摩擦副的界面润滑性不佳，限制了其在润滑领域中的应用。

　　5、全氟聚醚

　　全氟聚醚具有良好的化学稳定性，热氧化稳定性高，使用温度宽，良好的抗燃性，高抗辐射稳定性，优良的抗磨和抗擦伤特性，良好的低温流动性和低挥发性。但全氟聚醚的润湿性较差，防腐蚀性能也不理想，对添加剂的溶解性能差，且与其它油品的互溶性差，在高温下分解会形成有毒气体。此外，全氟聚醚的价格高，限制了它的应用。

常用的合成润滑油

　　合成润滑油的种类较多，下面介绍现状下较为常用的几种，即：α-烯烃(PAO合成润滑油)、脂类合成润滑油以及离子液体润滑剂。具体内容如下：

　　1、PAO合成润滑油

　　对于PAO合成润滑油来说，属于合成烃基润滑油中的一种，其性能和矿物润滑油相比具备明显的优势。从现状来看，可以生产PAO合成润滑油的公司较多，但是可以生产出全黏度系列的PAO产品的只有美孚石油公司。

　　从制备的技术方法来看，国外各大公司主要是利用乙烯齐聚法制取α-癸烯，然后通过催化齐聚以及加氢离饱和制取理化性能不同的PAO基础油。对于α-癸烯，具备很高的纯度，在催化活性和选择性上也非常高。

　　基于目前生产过程中，可在对分子链的分子量分布进行控制的基础上，将黏度以及蒸气压不同的PAO产品制作出来，从而使各种应用需求得到有效满足。除此之外，值得注意的是，对于PAO合成润滑油来说，具备优良的润滑效果，并且和添加剂之间具备很好的相溶性;因此，在必要的时候，可合理科学地应用PAO合成润滑油。

　　2、脂类合成润滑油

　　对于脂类合成润滑油来说，结构上灵活多变，并且综合性能非常好，主要应用到航空领域当中。从现状来看，在特种内燃机润滑领域，脂类合成润滑油也得到了广泛的应用。

　　从发展前景来看，脂类合成润滑油在石油化工、冶金以及汽车等行业领域均具备很广泛的应用前景。从航空航天领域来看，在航空发动机性能逐步提升的情况下，对发动机的润滑要求也越来越高，而对于传统的矿物基润滑油来说，难以满足航空发动机的润滑需求。

　　脂类合成润滑油由于具备非常多的优势，尤其是多元醇脂、双脂以及复脂等，在热稳定性效果上非常高，还具备抗燃以及抗磨损等优势，此外还能够起到环保的作用。因此，可根据行业领域的实际情况，在合适的情况下选用脂类合成润滑油，从而起到润滑的效果。

　　3、离子液体润滑剂

　　对于离子液体来说，为近年兴起的一类合成润滑剂，其优势较多，包括：具备良好的热稳定性，具备很好的抗氧化效果，并且熔点低及挥发性低，不会对环境造成污染等。

　　国内相关研究将烷基咪唑四氟硼酸盐与六氟磷酸盐离子液体合成，合成为润滑剂，进一步对该润滑剂的摩擦性能进行分析，发现该离子液体润滑剂的减摩抗磨性能很好，并且在润滑效果上也非常好，属于一类多功能润滑剂。

　　然而，离子液体润滑剂也存在一些目前有待解决的问题，即腐蚀问题以及抗氧化问题。考虑到使离子液体的腐蚀问题以及抗氧化问题能够得到有效解决，不少国家针对类型不同的离子液体润滑剂展开了实验研究。

合成润滑油的工业应用

　　工业应用合成润滑油已有约50年的历史。由于社会对生态环境的日益重视，为合成润滑油在工业上的扩大使用创造了条件。

　　近年来，工业用油的产量和需求量快速增长。工业应用中主要有液压油、齿轮油、压缩机油和金属加工液等。目前机械工业的发展趋势是向小体积化的方向转变，淘汰落后产能，设备的精密化，提高设备效率，减轻重量，增加可靠性和环境友好性能，要求合成润滑油能够减摩节能、延长润滑周期和设备寿命。

　　液压油是工业润滑油中用量Z大、应用面Z广的品种。广泛用于冶金、矿山、工程机械、汽车、飞机、运输工具、机床及其它液压系统中。液压系统朝着缩小体积、减轻重量、增大功率、提GX率、增加可靠性和环境友好的方向发展。由于液压设备系统体积变小，操作压力增加，润滑油操作温度增加，液压油的发展趋势是提高清净性、过滤性，减少废油处理和环境污染，有更长的使用寿命。

　　随着齿轮设计精度的提高、流线型设计等因素，使齿轮的操作温度，承载负荷越来越大，齿轮间的公差越来越小，齿轮切线速度加快，要求工业齿轮油具有优良的氧化安定性和热安定性，以延长油品的换油周期，需要更好的热安定性、氧化安定性、硫磷保持能力，而且应具有无毒或低毒及可生物降解的性能。

　　压缩机油可分为矿物油型和合成润滑油型两大类。用作压缩机油的合成润滑油主要有合成烃(聚α-烯烃)、有机酯(双酯)、聚烷撑二醇、氟硅油和磷酸酯等。压缩机油的趋势是更长的换油期(4000h以上，某些领域甚至要达到8000h)。所以合成可生物降解压缩机油的使用比例在快速增加。

　　随着时代和科技的发展，工业用润滑油的发展趋势已从普遍的满足一般性润滑转向专业性、节约能源和环境友好性等方向转变。