由于工業(yè)化快速推進(jìn)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的興起、溫度不斷上升的應(yīng)用中高溫潤(rùn)滑油的需求、汽車和航空工業(yè)的潤(rùn)滑油需求不斷增加以及環(huán)保產(chǎn)品的市場(chǎng)日益增長(zhǎng)，合成酯基礎(chǔ)油的使用在持續(xù)提升。

        合成酯，它是由羧酸和醇合成，相比傳統(tǒng)的礦物油的基礎(chǔ)油，它具有非常良好的性能，潤(rùn)滑脂廠商可以利用這類基礎(chǔ)油的技術(shù)性能，生產(chǎn)出高性能的潤(rùn)滑脂。

        世界上有幾十家生產(chǎn)合成酯的工廠。據(jù)針對(duì)非傳統(tǒng)基礎(chǔ)油的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：除了法國(guó)Nyco公司外，生產(chǎn)商還包括英國(guó)禾大、巴斯夫、美國(guó)嘉吉、馬來(lái)西亞意慕利油脂化學(xué)、美國(guó)Lexo潤(rùn)滑油公司（現(xiàn)在是德國(guó)司馬化學(xué)公司的分支機(jī)構(gòu)）和比利時(shí)Oleon公司。

        但是這些煉廠的產(chǎn)能非常有限，因?yàn)轷ネǔＪ切∨可a(chǎn)，產(chǎn)量在1公噸至20公噸之間。

        據(jù)市場(chǎng)調(diào)查公司克萊恩的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，合成和半合成基礎(chǔ)油市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到290萬(wàn)噸，其中11%為合成酯。該公司預(yù)測(cè)到2019年，年增長(zhǎng)率將達(dá)到4.5%左右。而據(jù)美國(guó)舊金山的咨詢機(jī)構(gòu)大觀研究公司評(píng)估：到2020年，全球合成酯類潤(rùn)滑油市場(chǎng)產(chǎn)值將從2013年的13億美元上漲到20億美元。

        專業(yè)人士指出，合成酯是可以進(jìn)行設(shè)計(jì)的。它們不是提煉過(guò)程的結(jié)果，而是可以通過(guò)多種模塊搭建而成。這意味著可以選擇它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)，以優(yōu)化一些特性來(lái)適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用的要求。

        合成酯粘度等級(jí)非常廣泛，涵括ISO VG 15到ISO VG 10000。大多數(shù)合成酯與其他基礎(chǔ)油相容。因此，它們可以被用作單一基礎(chǔ)油、組合基礎(chǔ)油，甚至在某些情況下，它們被用作添加劑，扮演著摩擦改進(jìn)劑的角色。

         用合成酯制成的潤(rùn)滑脂可用于在超低溫條件下飛機(jī)機(jī)身的潤(rùn)滑，以及超高的溫度條件下鋼鐵廠和熔爐的潤(rùn)滑。按照具體成分的不同，這類潤(rùn)滑脂可用于汽車軸承、食品工業(yè)加工機(jī)械中的偶然接觸領(lǐng)域、齒輪和其他環(huán)境敏感地區(qū)的船舶中。

         合成酯可用于非極性、高石蠟基潤(rùn)滑脂中，起到提升稠化度、抗氧化性、密封兼容性和揮發(fā)性的作用，同時(shí)還可保持低溫性能和確保添加劑的溶度。同時(shí)，還可以通過(guò)調(diào)整合成酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使熱氧化穩(wěn)定性******化，用于生產(chǎn)高溫潤(rùn)滑脂。

獲得特定的性能

         合成酯的化學(xué)“積木”，家族成員包括單酯、雙酯、多元醇酯和復(fù)合酯，它們?cè)谔囟ǖ臏囟群蛪毫l件下反應(yīng)，產(chǎn)生所需的性能。

         合成酯的獨(dú)特的性能配置是值得特別強(qiáng)調(diào)的。與其他的基礎(chǔ)油相比，在粘度等級(jí)相當(dāng)?shù)那闆r下，合成酯的揮發(fā)性更低、閃點(diǎn)更高，這主要是由于它們較強(qiáng)的分子間吸引力。

         合成酯是很好的極性溶劑，有助于溶解成分，如非極性基礎(chǔ)油的添加劑。它們也用作非極性介質(zhì)中的密封膨脹劑，與帶正電的金屬表面具有很高的親和力，產(chǎn)生摩擦改性和磨損保護(hù)。

         合成酯主要由一種或幾種成分組成。與市面大多數(shù)的傳統(tǒng)基礎(chǔ)油相比，除了具有高閃點(diǎn)和低揮發(fā)性特點(diǎn)，它們也具有較高的粘度指數(shù)和較低的傾點(diǎn)。

         雖然有些酯容易發(fā)生熱降解，但是新戊基結(jié)構(gòu)大大提高了它的熱穩(wěn)定性，并具有很強(qiáng)的抗氧化性，主要是因?yàn)轸驶p鍵的強(qiáng)度。由于其特殊的結(jié)構(gòu)和純度，合成酯具有較低的沉積傾向，往往會(huì)進(jìn)行清潔降解。

        使用ASTM d4636氧化和腐蝕試驗(yàn)，對(duì)合成酯的各種基礎(chǔ)油進(jìn)行對(duì)比測(cè)試發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的基礎(chǔ)油相比，合成的酯具有更高的抗氧化性和更低的沉積物形成。結(jié)果，正如預(yù)期的那樣，多元醇酯比單酯或雙酯更佳。

        在不同溫度下的潤(rùn)滑脂測(cè)試中，合成酯的表現(xiàn)同樣具有優(yōu)勢(shì)。第一次試驗(yàn)中，樣本潤(rùn)滑脂由VG 15基礎(chǔ)油混合PAO以及10%的雙酯，采用15%復(fù)合鋰皂進(jìn)行稠化。在測(cè)試中，這種潤(rùn)滑脂的工作溫度范圍在73至135攝氏度，在超低溫下顯示出優(yōu)異的性能，同時(shí)保持出色的耐高溫性能。這使得它適用于高速軸承以及冷操作的應(yīng)用。

         第二次測(cè)試中，樣本潤(rùn)滑脂由90%的多元醇酯制成，粘度為VG 32，采用化學(xué)改性粘土進(jìn)行稠化，具有很高的溫度穩(wěn)定性和低蒸發(fā)，可用在高達(dá)180攝氏度的溫度環(huán)境中。

          通過(guò)與一個(gè)高性能的抗氧化系統(tǒng)結(jié)合，多元醇酯在高溫下展現(xiàn)出了優(yōu)秀的性能。使用這種技術(shù)，高溫油的溫度有可能高達(dá)300攝氏度。

權(quán)衡成本

         通過(guò)生產(chǎn)和性能調(diào)整，可以在潤(rùn)滑脂中發(fā)揮合成酯的技術(shù)性能和效益，如低溫性、溶解性、熱氧化穩(wěn)定性和蒸發(fā)性能等。尤其是超高溫性能潤(rùn)滑脂可以達(dá)到PAO潤(rùn)滑油所覆蓋的溫度范圍。

         使用合成酯潤(rùn)滑脂可能需要一些調(diào)整的過(guò)程。應(yīng)小心地添加堿，并且要注意避免與酯發(fā)生反應(yīng)，并且應(yīng)避免使用水。它有利于促進(jìn)油分散劑的使用，同時(shí)也要考慮預(yù)先形成的皂。然而，在大多數(shù)情況下，需要做改變的很少。

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節(jié)選自《潤(rùn)滑油情報(bào)》