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20 世紀70 年代以后，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種發(fā)動(dòng)機及機械設備不斷發(fā)展，且面對著(zhù)“環(huán)?！?、“節能”要求，設備對潤滑油的各項性能提出了更高的要求。利用傳統工藝制得的基礎油的各項性能已經(jīng)滿(mǎn)足不了使用要求。因此，成本昂貴沒(méi)能發(fā)展的各種經(jīng)“合成”、“加氫”兩類(lèi)化學(xué)轉化工藝所得的基礎油在市場(chǎng)上開(kāi)始得到應用。

聚α - 烯烴的合成與應用

聚α-烯烴是市場(chǎng)需求增長(cháng)最快的合成基礎油之一，PAO具有很好的高、低溫性能，工作溫度范圍大，蒸發(fā)率低，閃點(diǎn)及燃點(diǎn)高，使用安全，結焦少，粘度指數高，粘溫性能好，抗乳化、抗泡性能優(yōu)異，使用壽命長(cháng)，良好的熱穩定性和化學(xué)穩定性及電氣性能，無(wú)毒、無(wú)刺激性。適宜于調制高低溫航空潤滑油，高粘度航空潤滑油，寒區及嚴寒區內燃機油，液壓油，齒輪油，自動(dòng)傳動(dòng)液，冷凍機油，數控機床用油，空氣壓縮機油，長(cháng)壽命潤滑油，導熱油，高壓開(kāi)關(guān)油，金屬加工液，變壓器油，絕緣油等。

α-烯烴的制備方法較多，包括費-托合成法、伯醇脫水法、石蠟裂解法、乙烯齊聚法等。其中工業(yè)中常用的是石蠟裂解法和乙烯齊聚法。

石蠟裂解法分為以活性氧化鋁為催化劑的催化裂解法和熱裂解法。1965年，Chevron公司首先實(shí)現熱裂解法的工業(yè)化生產(chǎn)。石蠟裂解法的反應機理比較復雜，但可以簡(jiǎn)單看作是自由基反應。我國合成潤滑油生產(chǎn)廠(chǎng)家均用含蠟原料，經(jīng)過(guò)熱裂解獲得α-烯烴。但到目前為止，質(zhì)量不高、產(chǎn)量低、工藝技術(shù)落后，與國外相比，有很大的差距。

乙烯齊聚法包括一步法乙烯齊聚法、兩步法乙烯齊聚法以及各種催化劑催化齊聚。1977年，Shell公司開(kāi)發(fā)了SHOP法工藝，用鎳絡(luò )合物催化乙烯齊聚，1990年，美國Philips石油公司開(kāi)發(fā)出用鉻系催化乙烯三聚制1-己烯工藝。目前國外基本上采用乙烯齊聚來(lái)制備α-烯烴，其優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量高、產(chǎn)量高、工藝技術(shù)比較成熟。

PAO的α-烯烴齊聚工藝分為均相法和多相法兩類(lèi)。不論哪個(gè)方法，原料烯鍵的位置以及碳的數目都會(huì )對合成的PAO的性能有很大的影響。不同的催化劑、不同的反應條件都會(huì )對產(chǎn)物的性能產(chǎn)生影響。表1列出部分α-烯烴齊聚催化體系的反應條件及其產(chǎn)品性能。

酯類(lèi)基礎油

酯類(lèi)航空潤滑油是除合成烴以外用量最多的合成航空潤滑油。具有良好的黏溫特性，能與礦物油及多數合成油混溶，加入抑制劑其氧化穩定性和熱穩定性?xún)?yōu)于礦物油，具有良好的潤滑性，可生物降解。酯類(lèi)油主要用于燃氣渦輪發(fā)動(dòng)機，同時(shí)由于其良好的性能，也被廣泛用作壓縮機油、冷凍機油、內燃機油、金屬加工液、高速齒輪油以及潤滑脂基礎油等。

酯類(lèi)油是在催化劑作用下有機酸與有機醇脫水酯化制得的，其分子結構特征是分子中都含有酯基官能團-COOR'。根據分子中的酯基數量多少和位置不同，合成酯可以分為單酯、雙酯、多元醇酯和復酯。其中雙酯的使用溫度范圍很寬，且其傾點(diǎn)較低、低溫性能和潤滑性能都很高，蒸發(fā)度較小，粘度指數較高?？梢耘c礦物油以任意比例混溶，有生物降解性。具有代表性的雙酯有十二烷二酸的異C8～C13醇酯，己二酸、任二酸、癸二酸的2-乙基已基酯，三甲基己二酸的正C8～C12醇酯。部分雙酯的粘溫性示于表2。

但雙酯的缺點(diǎn)是浸蝕某些塑料、橡膠和油漆，以及其加入礦物油中使用時(shí)，會(huì )與抗磨劑競爭金屬表面，從而使抗磨性能降低，因此必須加入與之匹配的抗磨劑。且隨著(zhù)軍工技術(shù)的高速發(fā)展，雙酯類(lèi)油品已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足需求。研制工作已經(jīng)迅速地向性能優(yōu)異的新戊基多元醇酯-阻化酯發(fā)展了。

新戊基多元醇酯-阻化酯中具有代表性的是新戊基二元醇酯、三羥甲基丙烷酯和季戊四醇酯。它們具有良好的抗氧化性能、耐熱性能、粘溫性以及良好的蒸發(fā)性。因為龐大的新戊基對酯基提供了良好的空間屏蔽作用，使新戊基多元醇熱分解生成自由基所需的活化能上升至280kJ/mol，高于一般酯類(lèi)的自由能188kJ/mol，這使得阻化酯的熱分解溫度一般比二元酸酯高50℃左右，同時(shí)也使阻化酯的抗氧化性能優(yōu)于普通雙酯，被稱(chēng)為阻化酯。