分析聚α一烯烴合成油及其在潤滑油中的地位

劉波

摘要：針對聚α-烯烴合成油及其在潤滑油中的地位進行分析，闡述了該合成油的結構，同時還闡述了其性能，分別有：熱穩定性、氧化穩定性、潤滑性。最后總結了PAO在潤滑油當中的地位，認為PAO擁有較大發展前景。

關鍵詞：聚α一烯烴合成油;潤滑油;熱穩定性;潤滑性

聚α一烯烴合成油（ PAO）屬于一種IV類基礎油，其具備較高的高低溫性能和黏溫性能，被廣泛的應用在航空潤滑油、內燃機油、齒輪油和液壓油、冷凍油當中。近幾年，我國市場上對于高端潤滑油產品的需求，促使PAO基礎油需求量不斷增長，促使PAO在中國潤滑油市場上的地位不斷提高。

1聚a-烯烴合成油（PAO）分析

常見的制備線性a-烯烴中間體工藝主要方式分別為蠟裂解法，癸烯齊聚法（齊聚法）。在我國，當下多數在使用石蠟裂解法進行制備，而癸烯齊聚法應用不是十分常見。齊聚法方式所生產的PAO比較規整勻稱，同時還呈現出流梳狀，其中的側鏈長度比較均勻而整齊，通常情況下，碳原子數量大約在C8-CIO之間不等。蠟裂解工藝所生產的PAO側鏈和齊聚法相比，勻稱度較低，規整性也較低，側鏈長短不一，其中存在雙烯等雜質，因此采用蠟裂解工藝所生產的PAO質量要次于齊聚法。因此，PAO屬于一種分子式不固定的寬餾分混合物，其分子鏈結構較為特殊，和其他潤滑油相比，PAO存在一定特殊性。

2聚a-烯烴合成油結構和性能

2.1熱穩定性

潤滑油具備的熱穩定性和結構的組成之間存在著十分密的聯系，關丁PAO的報道還比較少，對酯類基礎油進行分析，發現合成酯受熱分解的順利與否，直接受到其結構的影響。結構不同，高溫情況下，熱分解的機理也存在不同之處，因此所需要的活化能也存在差異。由此可見，通過對酯類基礎油的分析，能夠推斷出PAO的熱穩定性影響。經過研究顯示，雙酯處于高溫環境下的時候，分子鏈結構當中的羥基氧則會與醇側的β碳原子氫之間形成一種劉元環，分子鏈結構發生變化，會避免雙酯在一定高溫下碳鏈發生斷裂和分解。PAO具備整齊流梳狀側鏈結構，該分子鏈結構的當中不存在氧與氮原子，因此會在高溫環境下，出現保護性鏈結構變化。由此可見雙酯類潤滑油熱穩定較強[1]。

2.2氧化穩定性

PAO結構較為規整，采用齊聚法所生產的PAO當中不含有烯烴等不飽和化合物，這就會促使PAO存在較高氧化安定性，但其結構當中擁有一定的不飽和雙鍵，對此這種合成油氧化安定性需要作出進一步完善。通常情況下，借助PAO加氫進行改善，能夠在一定程度上對PAO綜合性能進行改善，特別是能夠提高其安定性。

2.3潤滑性

PAO的潤滑性不但和自身結構有著緊密聯系，同時還會因為發動機的轉速、工作溫度以及時間等外部因素而受到影響。對于酯類基礎油來說，因為酯分子當中的酯基屬于一種極性基團，促使酯分子容易在摩擦表面上吸附，同時形成較為牢同的潤滑油膜層，這種情況下，酯類基礎油的潤滑性比同粘度礦物油潤滑性更好，不同酯類潤滑性差別不大。對丁PAO分子而言，其存在比較穩定的直鏈烷烴骨架，而粘度指數多數在120以上，其粘溫性能相對較好，和酯類基礎油潤滑性相同[2]。

3 PAO在潤滑油當中的地位

即便PAO合成油和礦物油相比，價格比較昂貴，但是PAO存在有著比較全面的優良想性能，其綜合性能相對較好。對此，PAO不但字軍事以及尖端技術領域得到廣泛應用，同時還在民用領域獲得好評。雖然PAO的發展受到Ⅲ類油的挑戰，但是因為PAO存在的最大特點就是可以對相對分子質量進行有效控制，能夠實現不同性能需求，促使礦物油所不能達到的需求得到滿足。對此，PAO合成油在市場上占據著十分重要的地位[3]。

PAO應用已經遍布工業全部領域，其主要被應用在發動機油，在上世紀末期，西歐國家所銷售的20種全合成內燃機油當中，有17種當中含有PAO，在25種合成內燃機油當中，有16種當中含有PAO。而在歐洲國家，存在85%以上的PAO被應用在汽車當中，而在其他方面，如工業齒輪油、循環油以及自動傳動液、壓縮機油、液壓油等均獲得較大的發展前景。將PAO當成基礎油調制的發動機油，將其和礦物油發動機油進行對比，存在較多優勢，PAO油熱以及氧化的安定性較好，當處于165℃環境中適當時，Sd的熱油氧化試驗，礦物油40℃年度會從90mm2/S提高到146.3mm2/s，年度的變化率為54%，而使用PAO，則可以促使換油器被有效延長，能夠幫助用戶減少維修費用，同時還可以減少停車時間。此外，對PAO進行應用，能夠在一定程度上減少添加劑的應用量，以可以使用比較便宜的添加劑，從而降低了費用。

4結束語

PAO合成油有兩種方式，其中乙烯齊聚法的工藝技術路線在國外較為成熟，但是我國對石蠟裂解法應用較多，采用石蠟裂解法進行制備，所獲得的PAO在黏溫性、揮發損失以及顏色等方面均和PAO之間存在較大的差別，使用國產PAO合成油難以滿足先進規格合成潤滑油產品。我國應當對其制備技藝進行深入研究，提高技術水平。

參考文獻：

[1]曹媛媛，劉通，閆義斌，孫恩浩，蔣巖，聚α一烯烴合成油 基礎油結構組成與性能關系研究進展[J].化工技術與開發，201 5，44（12）：35-38.

[2]王松，常欠欠，李三喜，張愛玲.聚α一烯烴合成油的催化劑研究進展[J].化學試劑，2015，37（07）：613-616+634.

[3]吳學謙，翁惠新，煤制烯烴合成低黏度聚Ⅸ一烯烴基礎油工藝研究[J].中外能源，2013，18（10）：71-74.