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合成润滑油是指通过化学合成方法制备成较高分子的化合物，再经过调配或进一步加工而成的润滑油。合成分为6 类：有机酯、合成烃、聚醚、聚硅氧烷（硅油）、含氟油、磷酸酯。
合成润滑油是一种通过化学合成法制备的润滑材料。随着工业的高速发展。合成润滑油被广泛地应用到民用领域。合成润滑油具有优良的粘温性能和低温性能，良好的润滑性和低挥发性，有的还有极好的化学稳定性和耐辐射性，能够满足长周期、环保和生物降解等方面更严格的要求，这是矿物润滑油难以具备的。合成润滑油根据化学结构不同，表现出不同的性能特点。
1.合成酯类油
合成酯类油是羧酸和醇在催化剂的作用下酯化而得，有双酯、多元醇酯和复酯等。酯类油具有良好的粘温性能，低温流动性好，使用温度高，能与矿物油及多数合成油混溶，有良好的抗磨损、抗擦伤及耐摩擦特性，无毒，可生物降解及价格适中等。但酯类油的粘度较低，与大多数密封材料的相容性较差，与涂料不相容，水解稳定性差，防腐蚀性中等。酯类油已广泛用于内燃机油、压缩机油、冷冻机油、金属加工液及润滑脂基础油
2.聚醚
聚醚是由环氧乙烷(EO)，环氧丙烷(PO)或环氧丁烷(BO)等通过开环聚合(共聚或均聚)制得，可分为水溶性聚醚、水不溶性聚醚和油溶性聚醚聚醚的使用范围很广，是应用最广的合成基础油聚醚具有较高的润滑性能，高粘度指数和较好的热稳定性，具有宽泛的粘度范围。在高温下挥发性低，能够用于高低温环境中。聚醚一般被用作淬火液、金属加工液、食品级润滑油、液压油和压缩机油。但聚醚对添加剂的感受性不好、与某些材料不相容，价格也较高。
3.聚α-烯烃
聚α-烯烃(PAO)是α-烯烃(主要是C8～C10烯烃)在催化剂作用下聚合而得的具有比较规则的长链烷烃。与其它合成油相比，PAO综合性能优良，原料来源丰富，生产工艺简单，价格相对便宜，因此得到广泛的重视。
PAO的挥发性低，具有优越的热安定性，高温分解少；由于分子量相对整齐，具有很好的剪切安定性，多用于调制多级内燃机油、车用齿轮油和低温液压油等寒区作业机械的润滑材料。但低粘度PAO对许多密封材料只有中等的相容性，抗摩擦磨损性能不如矿物油，极压剂和抗磨剂在PAO中的溶解度中等，不生物降解，与硅油、全氟烷基聚醚不溶，因而在使用中受到限制。
4.硅油
硅油有时也被称为硅酮油．硅油主要分为普通硅油和改性硅油。最常用的硅油主要有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油和氯苯基硅油等。硅油具有优异的粘温性能。凝固点低，耐热性能好，挥发度低，有良好的氧化稳定性，耐候性和电气性能，可用作电气绝缘油；此外，硅油的表面张力低，起泡性小，是非常优良的抗泡剂：硅油还具有无毒、无味及生理惰性。可用于医药领域。但硅油与钢-钢、钢-铜摩擦副的界面润滑性不佳，限制了其在润滑领域中的应用。
5.全氟聚醚
全氟聚醚具有良好的化学稳定性．热氧化稳定性高，使用温度宽，良好的抗燃性，高抗辐射稳定性，优良的抗磨和抗擦伤特性，良好的低温流动性和低挥发性。但全氟聚醚的润湿性较差，防腐蚀性能也不理想，对添加剂的溶解性能差．且与其它油品的互溶性差，在高温下分解会形成有毒气体。此外，全氟聚醚的价格高，限制了它的应用。
1.环保与节能是合成润滑油发展的动力
2011年底召开的中央经济工作会议确定了继续抓住科学发展这个主题和加快转变经济发展方式这条主线。会议明确了2012年中国经济工作的五项主要任务，其中在第三条中讲到着力加强节能减排工作，这也为润滑油行业的发展指明了方向。目前，汽车和工业的飞速进步及节能减排、低碳经济的发展，都对合成润滑剂未来发展提出了新的要求，推动润滑油行业实现绿色、节能发展刻不容缓。合成润滑油需求量的迅速增长主要有以下几方面的因素：首先是高科技的发展对润滑剂要求更苛刻，机械设备小型化、负荷增加、精密度提高、使用寿命延长、要求润滑油用量少，同时能耐高低温、重负荷、长寿命。其次，由于资源短缺，普遍要求节能。合成润滑油可利用动植物油及其它化工原料制备，扩大了原料来源，而且合成润滑油用量少、蒸发量小，补加量少，寿命长，最终可减少用量，达到了节约能源的目的。再次，新世纪对环境保护的要求更高、更全面。矿物油不能生物降解。今后，在各类合成润滑油中增长较快的是聚\alpha-烯烃和合成酯类油。
2.工业用油对合成润滑油发展的要求
工业应用合成润滑油已有约50年的历史 由于社会对生态环境的日益重视，为合成润滑油在工业上的扩大使用创造了条件。近年来，工业用油的产量和需求量快速增长。工业应朋中主要有液压油、齿轮油、压缩机油和金属加工液等 目前机械工业的发展趋势是向小体积化的方向转变，淘汰落后产能，设备的精密化，提高设备效率，减轻重量，增加可靠性和环境友好性能，要求合成润滑油能够减摩节能、延长润滑周期和设备寿命。
液压油是工业润滑油中用量最大、应用面最广的品种。广泛用于冶金、矿山、工程机械、汽车、飞机、运输工具、机床及其它液压系统中。液压系统朝着缩小体积、减轻重量、增大功率、提高效率、增加可靠性和环境友好的方向发展 由于液压设备系统体积变小，操作压力增加，润滑油操作温度增加。液压油的发展趋势是提高清净性、过滤性，减少废油处理和环境污染，有更长的使用寿命。
随着齿轮设计精度的提高、流线型设计等因素，使齿轮的操作温度，承载负荷越来越大，齿轮问的公差越来越小，齿轮切线速度加快，要求工业齿轮油具有优良的氧化安定性和热安定性．以延长油品的换油周期，需要更好的热安定性、氧化安定性、硫磷保持能力，而且应具有无毒或低毒及可生物降解的性能。
压缩机油可分为矿物油型和合成油型两大类。用作压缩机油的合成油主要有合成烃(聚α-烯烃)、有机酯(双酯)、聚烷撑二醇、氟硅油和磷酸酯等。压缩机油的趋势是更长的换油期(4000h以上，某些领域甚至要达到8000h)。所以合成可生物降解压缩机油的使用比例在快速增加。
随着时代和科技的发展，工业用润滑油的发展趋势已从普遍的满足一般性润滑转向专业性、节约能源和环境友好性等方向转变。
3.汽车技术的发展对合成润滑油的要求
2011年．中国汽车市场实现累计销量1844万辆，成为全球销量第一的国家。作为润滑油消费大户。汽车用油要求润滑油必须清洁和高质量，润滑油质量需随着日益严格的环保要求而不断提高。美国石油学会(API)继2009年8月31日取消API CG-4规格后，在2010年陆续取消了重型发动机油规格API CF和API CF-2。GL-4齿轮油规格的废止时间表也即将推出隅]。旧产品规格的废止标志着润滑油行业在不断推出符合节能和环保要求的新产品。欧美发达国家已基本进入全合成润滑油时代。据不完全统计，目前我国汽车尾气排放合格率不到70％，低档次燃油和润滑油是诱发尾气不合格的主要原因之一。为满足法规要求的排放标准，汽车采用电控燃油喷射技术、普遍安装了催化转化器及柴油车安装颗粒物过滤器。汽车技术的发展对车用合成润滑油提出了更高的要求：(1)为防止催化转化器催化剂中毒，润滑油必须低磷、低硫和低灰分：(2)提高汽油机油和柴油机油的高温抗氧化性能、清净性和分散性；(3)适应汽车节能要求，使用多级油；(4)适应车辆齿轮油和自动传动液的新要求：(5)开发清洁燃料发动机润滑油。清洁燃料发动机油在使用性能上除具备汽油机油和柴油机油的清净性和分散性，抗氧、抗腐蚀外，还需具有更好的抗磨损性。醇类燃料发动机油还要求具有良好的酸中和能力。
车辆和机械在节能、环保方面的要求在不断提高，其所用的润滑油必然要求满足新的使用要求。因此，节能和环保的润滑油已成为合成润滑油的发展方向。