现代润滑油的基础——聚α－烯烃合成油

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    长期来市场供应的润滑油主要是石油基润滑油。人们虽然对石油基础油在加工工艺方面有不少改进和突破，添加剂、调合工艺等方面有所改进，但是现代的发动机常常在苛刻的条件下工作，仅用石油基润滑油是无法解决润滑问题。这些要求包括：化学安定性好，能抗老化与抗氧化并能抗辐射等。合成润滑油在满足这些特殊要求方面常常要比石油基润滑油好。合成油的优点主要突出地表现在以下8个方面：1、改善发动机的清净性，经聚α－烯烃为基础油的SAE 5W/20发动机机油在汽车试验中，运行64372km后，发动机非常清洁；2、燃料平均节约4.2％；3、润滑油年耗下降55.9％； 4、优良的冷起动性，最低冷起动温度为－34℃；5、低温流动性好，合成油的倾点为－54℃，比同级石油基油下降16℃；6、换油及油滤的周期长；7、高温氧化安定性好；8、优良的SE发动机程序试验结果。   
    现在合成油已经发展到好几个大类的有机化合物，各国润滑油生产公司按实际的基础油种类分成以下5种类别：第一类，传统溶剂精炼矿物油；第二类，加氢裂解矿物油；第三类，高度加氢裂解或加氢异构化蜡；第四类，聚α－烯烃（PAO）；第五类，其他合成油。  
    合成油包括PAO、双酯、多元醇酯、聚醚、硅油、磷酸酯等，为什么PAO会从其他合成油中独立出来呢？这是因为PAO作为车用基础油对添加剂、油封材料、涂料及矿物油有良好的相容性，而且是各类合成油中价位最低的一个品种。  
    酯类基础油虽然耐高低温及抗磨性好，但遇水不稳定，易腐蚀，对油封及涂料的相容性差，并且成本不低，所以现今已无这类商品生产。而聚醚对水及油等比酯类稍好，但和矿物油及添加剂不易相容，而且价格又高，所以无法广泛使用。  
    聚α－烯烃作为基础油调制的汽车发动机油与石油基润滑油相比有许多优点。首先是PAO油的热氧化安定性明显优于矿物油。当进行165℃、5 天的热油氧化试验时，石油基机油的40℃粘度由95mm2/s增加到146.3mm2 /s，粘度变化率为54.0％；而P AO型合成润滑油粘度仅从94.0mm2/s增加到96.8mm2/s，粘度变化率只有3％。这意味着使用PAO型合成润滑油后，可以延长换油期，也就是减少停车时间和降低维修费用。另一方面也表明，用PAO基础油调制汽车润滑油时，可以少用添加剂，或用较低廉的添加剂，这样可以降低PAO型合成润滑油的价格，使它与石油基润滑油有较强的竞争力。  
    为了改善高、低温起动性能，一般都采用多级润滑油。聚α－烯烃由于粘度指数较高、倾点低、低温粘度小和高温热氧化安定性好，是制备的多级润滑油的理想基础油。目前石油基础油制备的多级润滑油采用低粘度石油基础油，以确保油品的低温性能，用加入稠化剂的办法来达到提高高温粘度的目的。这使得油品的蒸发损失变大，从而影响其高温性能。欧洲共同体汽车制造委员会（CCMC）规定蒸发损失要求不超过15％，个别厂商要求低于13％，目前石油基润滑油只有15W/40和20W/50可以符合上述要求，而5W/50全合成型多级油则完全可以符合。