合成油（人工合成的液体绝缘材料）

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更新时间：2023-05-20
合成油
人工合成的液体绝缘材料
习惯上将占机油90%比例的基础油分为矿物油和合成油两种。矿物油是从原油中通过物理的方法得出的，炼制较简单，能满足大多数发动机的性能需求，如：捷达、富康、桑塔纳等车型。二次世界大战时由德国人所发明合成油在本世纪开始大行其道，在欧美发达国家，汽车大部分用上了全合成机油，其换油周期最长达到了3年，在对发动机的保护以及在节能、环保方面显示出特别的优越性。
基本信息
中文名
合成油
外文名
cogasin
电子产品类别
聚α—烯烃
、合成酯、
聚醚
添加成分
种类
合成酯等多种
应用
汽车、工业领域等
优势
黏温好，抗氧化等
收起
主要内容
性质
合成油是通过化学合成或精炼加工的方法获得的，其工艺复杂，炼制成本高昂，拥有矿物油不可比拟的优势：合成油的黏度指数更高，所以黏温特性更好，高温时润滑更充足，低温下流动性好（室温条件下外观感觉比同级别矿物油稀）。同时用合成油调配的机油抗氧化性更强，大大地延长了换油周期，虽然在机油上增加了投入，但减少了更换机油和滤清器的次数。合成油因其蒸发损失小，所以机油消耗低，减少了添加机油的繁琐，并且能更好地保护三元催化器等昂贵的废气控制系统部件。此外，合成油适应更高负荷的发动机，还拥有更强的抗高温抗剪切能力，在发动机高速运转下，机油也不会损失黏度，对发动机的保护更全面。合成型基础油来自原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯，再经聚合、催化等繁复的化学反应（费托合成技术，即GTL技术）才炼制成大分子组成的基础油。在本质上，它使用的是原油中较好的成分，加以化学反应并透过人为控制达到预期的分子形态，其分子排列整齐，抵抗外来变数的能力自然很强，因此合成油品质较好，其对热稳定、抗氧化反应、抗黏度变化的能力自然要比矿物油强得多。
应用领域
涡轮增压型发动机如：帕萨特、宝来的1．8T发动机必须使用合成油，如壳牌超凡喜力或非凡喜力等。其他安装高性能发动机的车辆，如奥迪、本田等，可根据需要选择合成油或高性能的APISL级矿物油型机油（如特级喜力）。值得注意的是，并非所有合成油都能具有上述明显优势。许多合成机油因配方和基础油质量问题，其性能可能并不比矿物油强多少。拥有稳定的合成油炼制工艺和高水平的配方，其合成油才能有优异的性能。
特殊贡献
全合成机油为什么有这种特性，它添加了什么？
特性
矿物油纯粹从石油中提炼，合成油是用聚烯类（Poly-Alfa-Olefine）或酯类(Easter)的化合物所形成的基础油，这种基础油最大的特征是高抗氧化能力强，并具有天然的清净剂，所以它能确保润滑油在使用很长时间，其性能都不容易衰退，发动机不容易产生油泥。
以下特性
超凡的抗磨损性能，有效延长发动机使用寿命。
汽车发动机变化
上世纪末，汽车发动机已经全面进入了由微电脑控制的燃油电喷技术时代，再加上涡轮增压、可变汽门系统、可变压缩比、可变正时系统等等，使汽车发动机在动力的提升、节省燃油、废气排放、延长使用期限等方面发生了质的飞跃，这种机械和电子技术的变化要求有一个随之适应的润滑系统，因此，全合成机油的大量应用就成为了必然趋势。
通过高科技手段合成的基础油成份，即使车辆停放较长时间，在合成油分的作用下形成的润滑油膜紧贴在金属部件表面，从而使启动容易，并极大减低甚至是重负荷下的磨损。保证机油在发动机内高温环境下极低的挥发损失；
·独特的减摩剂保证油品极佳的润滑性能，合成基础油的低挥发性和热稳定性减低挥发性能能够显着降低油耗；
·全天候用油，在-40℃－50℃的环境温度下均可使用；
·独特的微磷含量配方，保护三元催化器；
·它在极低温下不会变稠，耐热性比矿物油高，而且换油间隔较矿物油长一倍以上。
·在超长时间行驶后仍能保持粘度和润滑，加上它独一无二的抗磨损性能，延长所有运动部件的使用寿命，实验室和路测都表明，它将粘度、润滑、挥发性和洁净性能做了理想的组合，使对发动机的保护达到最大，摩擦和油耗达到最小，极大减少发动机维修保养和大修的费用。
成分
全合成机油换油周期可达1－2万公里
在美国，轿车用全合成机油的换油周期是2－3年，在中国按1年算，我们计算一下矿物油与全成油的使用成本差别。矿物机油120元/4升,5000公里换一次，机油滤清器是30元，人工费是30元，则10万公里所需的费用是:(120+30+30)×20=3600。而用全合成机油350元/4升，1万公里换一次，则10万公里所需的费用是:(350+30+30)×10=4100元。使用矿物油跑10万公里后，费用仅比使用全合成少500元。按每月跑2000公里算，多出的500元摊到50个月仅仅是可怜的10元，这里面还未算节省下来的时间，以及因为发动机得到良好的保护而省下的维修费用。更重要的是全合成机油对节能和环保的贡献，经实验，使用全合成机油在经济时速时比矿物油节省5－10%的燃油，废气排放改善，废机油处理费减少1倍。
合成机油的成分
全合成油的基础油聚烯类（Poly-Alfa-Olefine）或酯类(Easter)因为能和矿物油相融，所以一般人用肉眼是很难区分是不是全合成油的。
添加成分
1、中和酸的添加剂碳酸钙。汽油和空气燃烧生成氧化硫及氧化氮，它和水混合后生成硫酸和硝酸，磨损部件。此类磨损需要有中和剂来中和酸，让清洁分散剂附合在微小碳酸钙分子上，均匀分散在机油中，可以提高中和酸的能力。
2、分散添加剂。汽柴油燃烧不完全形成灰烟，将造成机油黏度增加，形成沉淀物阻碍油路和过滤器。所以必须在机油中加入分散添加剂来防止灰烟凝结成块状，避免其危害引擎。
3、清洁添加剂和无灰分散剂。抑制活塞沉淀物和油泥的产生，并将发动机低温启动时曲轴箱和循环油路中生成的油泥分散于机油中。
4、抗氧化剂。减缓机油的氧化和老化变质，达到延长油品寿命和保护机器的目的。
5、黏度指数改进剂。可以做到低温启动时机油有较低的黏度，快速到达机件表面，保证发动机不受磨损；而高温时有良好的油膜，保证发动机的正常运转。
6、抗磨剂。使金属表面形成一层化学反应膜，能够防止金属表面擦伤和熔焊，从而保护发动机运转。
7、防锈剂。防锈剂的极性基因对金属表面有很强的吸附力，在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护层，防止腐蚀介质与金属接触，起到防锈作用。
8、抗乳化剂。机油在使用过程中会受到水的污染，水会乳化机油。因此加入抗乳化剂后，能改变油与水之间的接口张力，使水和油快速隔离。
分辨方法
目前的主要分辨方法是从价钱上区分，因为合成油的基础油生产成本很高，所以全合成机油的市场零售价通常超过300元/4升，半合成机油的市场零售价也在250元/4升左右；另外，普通矿物油在使用至3000公里时性能开始衰减，行驶至5000公里时会明显觉得发动机的阻力增大，而全合成机油是在8000公里时，性能才开始下降。
种类
合成润滑油最早用以满足军事需要，但随着工业的高速发展，合成润滑油也被广泛地应用到民用领域。主要种类有以下几种：
1、聚α—烯烃
用作润滑油基础油的最常见的一种合成烃，由α-烯烃在催化剂作用下聚合而成，综合性能优良。与同粘度的矿物油相比，粘度指数高，闪点高、倾点低、低温流动性好、更宽的工作温度范围，蒸发损失小，高温稳定性好，氧化稳定性好，抗水解能力强，积炭少，无毒。而且与矿物油与良好的相容性。
主要用于车用润滑油、工业润滑油。
2、合成酯
酯类油最早用作航空涡轮发动机润滑油，由脂肪酸和脂肪醇在催化剂作用下经酯化反应脱水制得。因反应的脂肪酸和脂肪醇的种类不同，合成酯可分为：多元醇酯、双酯、单酯等，而常用的合成酯基础油为：多元醇酯、双酯。
通常来说，合成酯具有以下优异的性能：粘度指数高，闪点高、倾点低、低温流动性好，更宽的工作温度范围，蒸发损失小，高温稳定性好，氧化稳定性好，残炭少，润滑性能优异，毒性极低，环保、生物降解性能好。缺点是抗水解性能差，对橡胶件的相容性一般。
主要用于车用润滑油、工业润滑油。
3、聚醚
聚醚的使用范围很广，是应用最广的合成基础油，由环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)等原料，通过开环均聚或共聚制得，可分为水溶性聚醚、水不溶性聚醚和油溶性聚醚。聚醚具有很多优异的性能：很高的粘度指数，优异的润滑性能，高闪点、低倾点、更宽的工作温度范围，对橡胶件相容性较好，毒性很低，残炭少，高温可以完全挥发掉，不留残余。由于其分子结构可以量身定做，分子量可大可小，因此，可制得不同的聚醚以满足不同的使用要求。
应用
根据合成的种类不同，应用领域也有所区别，具体如下：
1、车用润滑油：汽油发动机机油、手动变速箱油、车桥油、自动变速箱油；
2、工业润滑油：齿轮油、蜗轮蜗杆油、空压机油、燃气涡轮发动机油、低温液压油、食品级润滑油；
3、空压机油、车用空调压缩机油、高压聚乙烯及石油气体压缩机油、齿轮油、蜗轮蜗杆油、制动液、抗燃液压油、淬火油、金属加工液组分。
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