由于工業(yè)化快速推進(jìn)和基礎設施建設的興起、溫度不斷上升的應用中高溫潤滑油的需求、汽車(chē)和航空工業(yè)的潤滑油需求不斷增加以及環(huán)保產(chǎn)品的市場(chǎng)日益增長(cháng)，合成酯基礎油的使用在持續提升。

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

        世界上有幾十家生產(chǎn)合成酯的工廠(chǎng)。據針對非傳統基礎油的相關(guān)統計數據顯示：除了法國Nyco公司外，生產(chǎn)商還包括英國禾大、巴斯夫、美國嘉吉、馬來(lái)西亞意慕利油脂化學(xué)、美國Lexo潤滑油公司（現在是德國司馬化學(xué)公司的分支機構）和比利時(shí)Oleon公司。

        但是這些煉廠(chǎng)的產(chǎn)能非常有限，因為酯通常是小批量生產(chǎn)，產(chǎn)量在1公噸至20公噸之間。

        據市場(chǎng)調查公司克萊恩的統計數據顯示，合成和半合成基礎油市場(chǎng)規模達到290萬(wàn)噸，其中11%為合成酯。該公司預測到2019年，年增長(cháng)率將達到4.5%左右。而據美國舊金山的咨詢(xún)機構大觀(guān)研究公司評估：到2020年，全球合成酯類(lèi)潤滑油市場(chǎng)產(chǎn)值將從2013年的13億美元上漲到20億美元。

        專(zhuān)業(yè)人士指出，合成酯是可以進(jìn)行設計的。它們不是提煉過(guò)程的結果，而是可以通過(guò)多種模塊搭建而成。這意味著(zhù)可以選擇它們的化學(xué)結構，以?xún)?yōu)化一些特性來(lái)適應實(shí)際應用的要求。

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

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

         合成酯可用于非極性、高石蠟基潤滑脂中，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)調整合成酯的化學(xué)結構，使熱氧化穩定性******化，用于生產(chǎn)高溫潤滑脂。

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、多元醇酯和復合酯，它們在特定的溫度和壓力條件下反應，產(chǎn)生所需的性能。

         合成酯的獨特的性能配置是值得特別強調的。與其他的基礎油相比，在粘度等級相當的情況下，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。

         合成酯主要由一種或幾種成分組成。與市面大多數的傳統基礎油相比，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，但是新戊基結構大大提高了它的熱穩定性，并具有很強的抗氧化性，主要是因為羰基雙鍵的強度。由于其特殊的結構和純度，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，對合成酯的各種基礎油進(jìn)行對比測試發(fā)現，與傳統的基礎油相比，合成的酯具有更高的抗氧化性和更低的沉積物形成。結果，正如預期的那樣，多元醇酯比單酯或雙酯更佳。

        在不同溫度下的潤滑脂測試中，合成酯的表現同樣具有優(yōu)勢。第一次試驗中，樣本潤滑脂由VG 15基礎油混合PAO以及10%的雙酯，采用15%復合鋰皂進(jìn)行稠化。在測試中，這種潤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用。

         第二次測試中，樣本潤滑脂由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，具有很高的溫度穩定性和低蒸發(fā)，可用在高達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結合，多元醇酯在高溫下展現出了優(yōu)秀的性能。使用這種技術(shù)，高溫油的溫度有可能高達300攝氏度。

權衡成本

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

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

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節選自《潤滑油情報》