合成潤滑油的研究現狀及發展

呂威　和勇

摘要：隨著我國車輛行業和機械設備的長足發展，潤滑油作為機械運轉的主要材料也得到了蓬勃發展。伴隨著機械設備朝著縮小體積、提高效率、環境友好的方向發展，因此潤滑油在具備良好摩擦性能的同時還要盡量滿足節能、環保、安全的要求，這就使得使用壽命長、綜合性能優越的合成潤滑油得到了廣泛的應用。本文介紹了合成潤滑油的國內研究現狀，主要是介紹幾個合成潤滑油的重要品種的發展簡況及主要應用，探討和研究了合成潤滑油的發展趨勢，以供相關人士參考借鑒。

關鍵詞：合成潤滑油；研究現狀；發展趨勢

進入新世紀以來，我國的工業產業得到了迅猛快速的發展，機械設備是工業生產的關鍵設備，而潤滑油則是機械設備正常運轉的重要保障，它能夠保證機械的高效運轉還可以有效地延長機械設備的使用壽命。隨著工業生產對機械設備的要求不斷提高，使其在潤滑油的選擇上也不斷提高著標準。與傳統的潤滑油相比，合成潤滑油具有非常好的性能優勢，還滿足當前社會對于節能環保和高性能潤滑油的要求，因此加強對于合成潤滑油的研究對我國工業生產有著極好的推動作用。

一、合成潤滑油的研究現狀

隨著科學技術的不斷發展進步，合成潤滑油的種類也變得更加多樣，本文選取了幾種代表性較強的合成潤滑油進行了分析探討，介紹其研究簡況及主要的應用領域。

（一） PAO合成油的發展簡況及主要應用

合成潤滑油的研究開端是研究合成烴，PAO合成油就是利用石蠟裂解得到的α-烯烴所研制。截至目前，很多公司都具備了生產PAO合成油的能力，但是生產的PAO合成油具備全黏度特性的只有美孚石油公司。但是與世界上先進的PAO潤滑油生產技術相比，我國在這方面的研究仍然有很大的進步空間。例如，在催化劑的選擇上，國外生產公司大多采用的是金屬茂、三氟化硼等催化劑來制備不同性能的PAO潤滑油，而我國大多采用的則是三氯化鋁，雖然三氯化鋁的催化效率較高但會引起多相反應，造成分子量分布均一性差的問題。

PAO潤滑油尤其自身優異的綜合性能，被廣泛的用于航空、航天和軍事等高科技領域。由于生產條件苛刻，所以PAO的價格非常昂貴，但是仍在市場中占據著非常重要的地位。除了軍事航天領域以外，PAO潤滑油還被廣泛的應用于汽車的發動機、齒輪油、自動傳動液等行業，是滿足汽車運動系統需要的最理想的潤滑劑產品。

（二）烷基化芳烴的研究進展及主要應用

烷基化芳烴最早出現于1991年，主要是通過苯和萘與鹵代烷、烯烴等通過烷基化反應制得的，具有良好的低溫流動性、添加劑感受性以及較好的潤滑性和封閉性等優點，因此在潤滑油的市場中占據著越來越重要的地位。經過多年的研究開發，科研人員認識到這些官能化液體化合物的優越性，更加重視對于烷基化芳烴的開發探索，與此同時用作芳香化合物烷基化的催化劑也得到了更加深入的研究和發展。

烷基化芳烴價格低廉且不含有硫元素，熱穩定性能極佳，因此被廣泛的用于工業和金屬加工液中。同PAO潤滑劑相比烷基化芳烴的綜合性能并不算最佳的，但是其優異的添加劑相溶性、良好的抗氧化性等使其在高低溫環境中具有更大的使用優勢。多烷基化環戊烴便是由于其優異的低溫特性被用于航空航天當中，在延長設備使用壽命、增加設備使用可靠性中發揮了不容替代的重要作用。

（三）酯類合成油的簡況及主要應用領域

酯類合成油指的是有機酸和有機醇在催化劑的作用下發生酯化反應脫水而獲得的由酯基作為主要官能團的有機化合物。根據有機化合物中酯基的數量和位置可以分為雙酯、多元醇酯等多種類型。自從1929年第一臺燃氣渦輪發動機在德國研制成功，酯類合成油便一直隨著航空發動機性能的提高而不斷發展。

由于酯類合成油具有較為特殊的分子結構，具備良好的黏溫性能、高低溫性能、熱氧化安定性等優點，是目前最具有研究價值和應用前景的合成潤滑油之一。當前，酯類潤滑油不僅被用于國防高技術領域，還被廣泛應用于汽車、石油化工、冶金等工業領域。

二、合成潤滑油的發展趨勢

隨著機械工業的不斷發展，機械設備對使用的合成潤滑油的標準也更加嚴格，因此，很有必要從以下幾個方面開展深入系統的研究與開發工作。

（一）分子結構設計及性能方面

分子結構與產品性能之間有著密切的聯系，因此需要科研人員不斷完善分子結構、產品性能、雜原子之間的作用規律，并對合成油分子結構進行合理的設計，來解決現代機械設備對耐高低溫、抗輻射等使用要求。

（二）制備工藝方面

雖然目前合成潤滑油的制備工藝已經相對比較成熟，但是仍然存在著高能耗、高污染等諸多問題，國內制備水平更是與國際一流工藝之間存在著較大的差異，尤其是在高黏度PAO和酯類合成油的制備方面差距更大。最主要原因是國內的生產方式與國外相比更加粗放，產品潔凈度等方面水準不夠。要想對此改變，則需要從制備工藝、催化劑、反應技術路線等多方面進行改革優化，從而達到綠色干凈高效的制備效果。

（三）應用領域的拓展

隨著機械設備對可靠性的要求越來越高，合成潤滑油在長壽命的機械設備中的應用越來越重要，圍繞不同設備運轉過程中的使用要求，需要開展多種潤滑油在不同條件下的加速氧化實驗來獲得可靠的數據。雖然合成潤滑油性能優異，但是價格較為昂貴，因此需要在控制原料、優化工藝等方面進行探索，以此來降低生產成本。

三、總結

綜上所述，隨著工業生產的不斷發展以及機械設備的不斷優化，綠色環保、低成本高性能的合成潤滑油必定會得到全面的普及和應用，成為潤滑油發展的主要發展趨勢。合成潤滑油可以針對性的按照人們的需求進行分子結構的組成和功能設計，滿足不同環境、不同工況對于潤滑油的需求，優良的合成潤滑油通常具有更好的低溫與黏溫性能、更高的熱穩定性、更佳的抗燃耐腐蝕性能等，若能對其開發工藝、推廣應用等進行深入探索，必將能對我國的工業發展起到不容小覷的推動作用。

參考文獻：

[1]王孟南，劉忠文，張勇，等.聚α-烯烴合成油及其加氫工藝的研究進展[J].工業催化，2017，（5）：11-15.

[2]王斯晗，李磊，孫恩浩，等.雙助催Ziegler-Natta體系用于混合癸烯制備潤滑油基礎油[J].石油化工，2017，（4）：433-438.

[3]孫維，徐婷婷，霍宏亮，等.α-烯烴聚合制低黏度聚α-烯烴催化劑的研究進展[J].精細石油化工進展，2017，（6）：22-25.

（作者單位：沈陽奧吉娜化工有限公司）