由于工業(yè)化快速推進和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的興起、溫度不斷上升的應(yīng)用中高溫潤滑油的需求、汽車和航空工業(yè)的潤滑油需求不斷增加以及環(huán)保產(chǎn)品的市場日益增長，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)出高性能的潤滑脂。
世界上有幾十家生產(chǎn)合成酯的工廠。據(jù)針對非傳統(tǒng)基礎(chǔ)油的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)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、馬來西亞意慕利油脂化學(xué)、美國Lexo潤滑油公司（現(xiàn)在是德國司馬化學(xué)公司的分支機構(gòu)）和比利時Oleon公司。
但是這些煉廠的產(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(jù)市場調(diào)查公司克萊恩的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，合成和半合成基礎(chǔ)油市場規(guī)模達(dá)到290萬噸，其中11%為合成酯。該公司預(yù)測到2019年，年增長率將達(dá)到4.5%左右。而據(jù)美國舊金山的咨詢機構(gòu)大觀研究公司評估：到2020年，全球合成酯類潤滑油市場產(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，合成酯是可以進行設(shè)計的。它們不是提煉過程的結(jié)果，而是可以通過多種模塊搭建而成。這意味著可以選擇它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)，以優(yōu)化一些特性來適應(yīng)實際應(yīng)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(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和熔爐的潤滑。按照具體成分的不同，這類潤滑脂可用于汽車軸承、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(qū)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，同時還可保持低溫性能和確保添加劑的溶度。同時，還可以通過調(diào)整合成酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使熱氧化穩(wěn)定性最大化，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(fù)合酯，它們在特定的溫度和壓力條件下反應(yīng)，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(diào)的。與其他的基礎(chǔ)油相比，在粘度等級相當(dāng)?shù)那闆r下，合成酯的揮發(fā)性更低、閃點更高，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(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。
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，除了具有高閃點和低揮發(fā)性特點，它們也具有較高的粘度指數(shù)和較低的傾點。
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，并具有很強的抗氧化性，主要是因為羰基雙鍵的強度。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，往往會進行清潔降解。
使用ASTM d4636氧化和腐蝕試驗，對合成酯的各種基礎(chǔ)油進行對比測試發(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。
在不同溫度下的潤滑脂測試中，合成酯的表現(xiàn)同樣具有優(yōu)勢。第一次試驗中，樣本潤滑脂由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。
通過與一個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
通過生產(chǎn)和性能調(diào)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(wěn)定性和蒸發(fā)性能等。尤其是超高溫性能潤滑脂可以達(dá)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(diào)整的過程。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。它有利于促進油分散劑的使用，同時也要考慮預(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《潤滑油情報》雜志2017年9月刊）
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