PAO
癸烯-1的齐聚物，均一的异构石蜡烃结构 生产工艺
乙烯催化→癸烯-1 低粘度，BF3催化；高粘度，Zieglar-natta催化
→不饱和齐聚物 Ni or Pb催化，加H2 → 饱和齐聚物 蒸馏、调合→不同粘度PAO
PAO(续)
数量最大之合成油 大量用于汽油机油、光纤填充剂、化妆品
醚不溶 价格偏高
用硅油的典型产品
高温脂：7014-1、7017-1 密封脂：7501 脱模剂：YP01 绝缘半流体脂：7302 扩散泵油：274、275
全氟聚醚
Perfluoropolyether(PFPE)
单体－六氟丙烯、四氟乙烯
六氟丙烯(HFE)
结构式
3
2
m
3
分子量1,000～10,000
酯类，羧酸酯类及碳酸酯类
双酯和复酯 新戊基多元醇酯 含氟酯类 碳酸酯
合成油类型(续)
分子结构
磷酸酯类 含硅油类
硅輁类，聚硅氧烷 硅酸酯类 硅烃类，如烷基硅
卤化烃类
含氯烃类，如氯化联苯，氯化石蜡 脂肪族氟碳和氟氯碳 六氟苯
合成油类型(续)
分子结构
其它类
二茂铁衍生物 芳胺类，如三芳基胺 脲类衍生物 PAMA-PAO共聚物 杂环N、B、P等的化合物，如吡嗪、三嗪、硼嗪等
万吨) 计划中：茂名(40万吨)……未来5年内产能达180万吨 用途：高档汽油机油、汽轮机油…… 成本大约提高20%
矿物油牌号
国际：API Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 中国
石蜡基
SN(中低粘度，溶剂精制中性油)，如150SN BS(残渣高粘度，光亮基础油)，如150BS
中间基
ZN(中低粘度，中等粘度指数)，如150ZN ZNZ(残渣高粘度，中等粘度指数重质)，如125ZNZ
合成油(续)
生物可降解率
CEC-L-33-T-82，油品在细菌作用下，28天后转变为 CO2的比例
比例＞大于70%，具有生物可降解性 PAO2＞70%，PAO4 ＞60% 三羟油酸酯95% HVI 2cSt 芳烃2.6%，20% MVI 4cSt 芳烃1.9%，20% LVI 4cSt 芳烃12.3%，30%
15.6
使用量最大：～95% 最便宜 生物可降解率低于70%
矿物油生产工艺
原油→常、减压蒸馏→减压馏分油、减压 残渣油→精制→基础油
石蜡、中间基油
减压蒸馏→溶剂精制→溶剂脱蜡→加氢或白土 补充精制
环烷基油
常减压蒸馏→加氢精制 常减压蒸馏→溶剂精制→加氢或白土补充精制
矿物油生产工艺(续)
聚醚油
以环氧化物聚合而得 生产工艺
聚合→中和→过滤→脱水→闪蒸
类型：
溶水型 溶油型 油水不溶型
国内大量生产，生产工艺主要由一坪定
聚醚油(续)
独特的性能
不残留燃烧
高温下(超过220℃)，分解为小分子物质，残炭很少
逆溶性
中等分子量的聚醚 低温下(＜60～70℃)，能溶解于水中 高温下，从水中析出
C.H.O C.F.O C.F.Cl
C.H.O
合成油类型(续)
分子结构
合成烃类
烯烃聚合物 乙烯聚合物 丙烯聚合物 聚丁烯，如聚异丁烯 高级烯烃聚合物，如聚α-烯烃 加氢裂化油 芳烃与烯烃的缩合物
合成油类型(续)
分子结构
聚醚油类
脂肪族聚醚，如聚烷撑二醇 全氟烷基聚醚 聚硫醚 聚苯醚
PAO性能(续)
缺点
低粘度PAO对许多密封材料只有中等的相容性 抗擦伤、抗磨损性能不如矿物油、聚烷撑二醇
和酯类油好 对极压剂和抗磨剂只有有限溶解度 高粘度的生物可降解性差(不易分散入水) 与硅油、聚烷撑二醇、全氟烷基聚醚不溶
PAO10的典型值
VI：137 倾点：-53℃ NOACK蒸发：1.8% 残炭：0.0009%
号称“ultimate lubricant”
全氟聚醚的性能
优点
化学稳定性最高(for all) 热氧化安定性非常高
53cSt 自燃～380℃ O2170(75)bar
使用温度范围很宽 挥发性很低 低温流动性很好 与密封材料、塑料和涂料相容
全氟聚醚的性能(续)
优点
抗燃 抗辐射稳定性高 优良的抗磨和抗擦伤特性 有适宜的粘温特性
矿物油性能(续)
缺点 低温性能差(加氢后有改善)
V100℃=～10cSt，倾点
老三套：-10 ℃ 加氢裂化：-15 ℃
使用温度上限与粘度有关：
中等粘度～120℃ 高粘度～160℃
矿物油性能(续)
缺点：
＞140℃～160℃，迅速氧化、老化，严重积炭 粘温特性差，即使加氢，也赶不上大多数合成
羧酸酯类油性能(续)
优点
挥发性低 无毒 多数可生物降解，最好的环保油 中等价格
羧酸酯类油性能(续)
缺点
多数酯类油只能得到低粘度级别 只能与氟橡胶、聚四氟乙烯、甲基硅橡胶相容 与多数涂料不容 水解稳定性较差 吸水性强 只有中等防腐蚀性
用羧酸酯的典型产品
汽油机油：黑、绿吉星 压缩机油：4502 润滑脂：7014-1等 难燃液压油：4632 高温链条油：SHT-500A、SHT-600 冷冻机油：与R134a兼容的4524 航滑：4109、4106、4010(new!) 密封脂：7903系列
等 中国不能生产 价格较高 可以用聚内烯烃(PIO)取代
低温性能稍差
PAO性能
优点
多粘度级别，比矿物油多(32000cSt) 倾点可＜-60℃ 低挥发性(@160℃) 粘温性能好 涂料OK 密封材料OK(@高粘度) 减摩性能好
PAO性能(续)
优点
与矿物油和酯类油无限互溶 水解稳定性OK 防腐蚀性能好 无毒(不含芳烃、杂原子化合物)
残渣油
先经过溶剂脱沥青(丙烷、戊烷、丁醇)
矿物油发展趋势
加氢处理、加氢裂化成为发展趋势
→HVI油(VI=115～125) →VHVI油(VI=140～150) 性能可接近PAO 技术：MOBIL、CHEVRON、IFP、石科院…… 已建成：兰炼、大庆、克炼、荆门(20万吨)、上炼(30
矿物油牌号(续)
中国
环烷基
DN(中低粘度，低粘度指数)，150DN DNZ(残渣高粘度，低粘度指数重质)，如90DNZ
锂料油，典型：大港
矿物油性能
优点
可以得到不同粘度级别
从锭子油→过热汽缸油
润滑性优良 可用添加剂改善，如防腐蚀、粘温、极压…… 多数密封材料OK 多数油漆OK 廉价
硅油
以卤代硅氧烷为单体聚合而成 生产工艺
水解→中和→平衡、中和→精馏或闪蒸→过滤
分类
甲基硅油 乙基硅油 烷基苯基硅油 氯苯基硅油
硅油(续)
价格比PAO高 国内能大量生产 独特性能
粘温性能，VI～300 耐热性能，苯基硅油的长期使用温度～250℃ 挥发度低，甲基硅油，149℃，30天，0.3% 绝缘性能，甲基硅油的绝缘强度可达35KV 起泡性小 高抗压缩性，4万kg/cm2，仍是液体 无毒、无味
闪点 燃点 自燃点 热歧管 热板着火
℃℃
℃ 510℃ 704℃ 温度，℃
240 322 650 通过 通过 ＞800
200 240 ＜360 着火 着火 450
正磷酸酯的性能
优点
四氟乙烯(TFE)
结构式
3
2
2P
分子量1,000～100,000
2n
3
2 q OCF3
全氟聚醚(续)
生产工艺
全氟烯烃(＋O2)→粗蒸→氟化或氢化→蒸馏→ 后处理
特点
耐高温性能最好：～260℃ 润滑性能出众：PD630kg，FZG＞12 常见合成油中最贵：2,000～20,000元/kg
基础油介绍
矿物油
从石油直接提炼而得 组成复杂 依产地、加工工艺而不同 按组成分类
石蜡基，K=12.5～12.9，典型：大连(大庆) 中间基，K=11.5～12.5，典型：兰炼(新疆) 环烷基，K=10.5～11.5，典型：克炼
矿物油(续)
特K性 因1.2素16K3dT1155立..66 T立：立方平均沸点 。K ：密度 d 15.6
与烃类的低溶解性
与矿油不同，溶解度有上限
上述性能，可通过结构、组成调节
聚醚油性能
优点：
粘度级别齐全 粘度指数高 减摩性能优良(蜗轮蜗杆) 加入抗氧剂后有很好的抗氧化性 最高使用温度可达250℃ 低温流动性良好(倾点可＜-40℃) 有良好的抗腐蚀性
聚醚油性能(续)
优点
无毒 生物可降解 价格比PAO低
聚醚油性能(续)
缺点
除溶油型外，与矿物油和合成烃不溶 对添加剂的溶解度小、感受性一般 粘压变化小 仅仅与环氧树脂和聚脲基涂料相容 仅仅与氟橡胶、聚四氟乙烯相容，与聚氨酯不容 与某些PMMA不容 在低速下有粘滑倾向 表面张力较低
用聚醚油的典型产品
制动液：4606、4604、4603A 抗燃液压液：4631 压缩机油：4511、4512、4513、4522 高温链条油：4402系列 冷冻机油：与R134a相容的329 齿轮油：4404(车重)、4405(工中)、4406 (工重) 水基淬火液：324 金属加工液
油
用矿物油的典型产品
内燃机油 液压油 齿轮油CKC、CKD 润滑脂：锂基脂、7019-1等
合成油
军事和特殊需要 20世纪初，德国、美国 德国：合成烃、酯类油、添加剂、分子结
构与性能之间的关系 主要的合成油：合成烃、酯类油、聚醚、
硅油等
合成油(续)
1975年后，民用发展
高温，～1000℃ 宽温，航天器所处自然环境温度 特殊需要，如抗燃 环保，高生物降解率 客户感受，长使用周期 节能，低摩擦系数的合成油 适应新材料，如与R134a相容的冷冻机油
硅油的性能