用于生产润滑油的润滑基础油(Base Oil)大部分(90%以上)使用精炼石油润滑油馏分的所谓的矿油,用矿油无法满足性能时,根据用途使用具有适当特点的合成油。
石油的重质馏分适合做润滑油是因为其化学结构满足黏性、流动性这一润滑基础油的基本特性。
石油是以碳氢化合物(Hydrocarbon)为主,以诸多成分组成的混合物,但基本上分为Paraffin系碳化氢、Naphthene系碳化氢、芳香族系碳化氢,根据沸点具有不同的分子量和碳素数。
Paraffin系碳化氢
iso-Paraffin
Naphthene系碳化氢
芳香族系碳化氢
Base Oil最基本的特点是黏度,但这由分子量决定,由精炼工艺中的蒸馏工艺决定。
Base Oil的平均分子量为150N(SAE 10)、500N(SAE 30)、150 BS分别为400、500、700。
但,即使在同一平均分子量和黏度下,根据沸点范围的大小,分子量分布的幅度不同,宽幅基础油的引火点低,蒸发性高(通常NOACK数值较大)。
Base Oil的重要特点黏度指数是黏度的温度变化指标,但这决定于石蜡成分的直链结构的大小(比例)。
碳化氢中黏度指数最大的成分为n-Paraffin,但C20以上的n-Paraffin在常温下是固体,几乎不包含在经过De-waxing的基础油中。
根据原油有所不同,但润滑油馏分中包含有硫(S)、氮(N)、氧(O)等的杂环化合物(Hetero Cyclic Compound*),对其特点起到诸多影响。
(注)* 碳素位置以S、N、O、Metal等其他元素取代的化合物
特别是氮、氧化合物等极性化合物,就算微量存在,也对抗硫化性、消泡性等表面化学性特点起到坏影响,此外也成为色泽减少、臭气(异味)、稳定性减少等原因,通过精炼过程(通常在脱硫工艺时同时解除)消除。
芳香族化合物具有天然防氧化剂的作用,被誉为“最佳芳香族性”的含量的Base Oil氧化稳定性极其优秀。只是这时要注意,芳香族中还含有硫化物。
溶剂精炼使用考虑到该最佳芳香族性的条件,但使用合成防氧化剂时,芳香族含量最好要少一点,氢化处理是最适合的精炼方式。
而且,芳香族成分具有提高Base Oil溶解力的效果,如橡胶配合油(加工油),电绝缘油、压缩机油等,虽然目的不同,但都使用含有大量芳香族成分的Base Oil。