潤(rùn)滑油的各種性能如黏度、黏溫特性、低溫流動(dòng)性、抗氧化安定性等都與其化學(xué)組成有關(guān)。潤(rùn)滑油餾分的加工就是保留有利的化學(xué)組成而脫除或改變不利的化學(xué)組成。潤(rùn)滑性與其化學(xué)組成的關(guān)系潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性主要包括油性、抗磨損性和極壓性。油性是指油中的極性分子吸附在金屬表面形成定向排列的吸附層，以減少摩擦的性能。油性是由油中極性分子對(duì)金屬表面的吸附能力決定的，可通過(guò)加入極性化合物即油性添加劑（如脂肪酸、高級(jí)醇、多元酯類(lèi)等）的方法提高潤(rùn)滑油的的油性?？鼓p性是指潤(rùn)滑油在輕負(fù)荷和中等負(fù)荷下，在摩擦面形成薄膜防止磨損的性能，此時(shí)，油性劑易發(fā)生脫附，必須加入能在高溫下與金屬表面作用的表面活性劑即抗磨損添加劑以形成膠合薄膜。極壓性是指在低速高負(fù)荷或高速?zèng)_擊負(fù)荷所形成的邊界潤(rùn)滑條件下，防止摩擦面發(fā)生擦傷和燒結(jié)的性能，此時(shí)，必須加入含硫、磷等的化合物，與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成熔點(diǎn)比原金屬低的化合物，形成極壓固體潤(rùn)滑膜。而潤(rùn)滑油的基本成分是非極性的烴類(lèi)，極性組分在潤(rùn)滑油的精制過(guò)程中基本被脫除，使?jié)櫥偷臐?rùn)滑性降低，所以，潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能主要依靠加入含硫、磷等的添加劑在摩擦面形成吸附膜和反應(yīng)膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。衡量潤(rùn)滑油潤(rùn)滑性能的重要指標(biāo)是極壓抗磨性，評(píng)價(jià)方法主要有潤(rùn)滑劑極壓性能測(cè)定法（四球法）GB／T 12583、潤(rùn)滑油抗擦傷能力測(cè)定法（梯姆肯法）SH／T 0532等，四球法是最簡(jiǎn)單、最實(shí)用、使用最多的測(cè)定潤(rùn)滑油極壓抗磨性的方法。

黏度反映了流體流動(dòng)時(shí)分子間內(nèi)部阻力的大小，潤(rùn)滑油的黏度一般分為運(yùn)動(dòng)黏度、動(dòng)力黏度（又稱(chēng)絕對(duì)黏度）和條件黏度（包括恩氏黏度、雷氏黏度和賽氏黏度）。運(yùn)動(dòng)黏度只能用于測(cè)定牛頓型流體的黏度，即新的潤(rùn)滑油黏度（不是所有的新潤(rùn)滑油）；動(dòng)力黏度既可測(cè)定牛頓型流體的黏度，也可測(cè)定非頓型流體的黏度，所以可測(cè)定新的潤(rùn)滑油、在用的潤(rùn)滑油及廢潤(rùn)滑油的黏度；條件黏度一般用于重質(zhì)潤(rùn)滑油的黏度測(cè)定。但由于動(dòng)力黏度的測(cè)定方法較多，條件不同導(dǎo)致結(jié)果各異，所以，目前國(guó)內(nèi)外一般均采用運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定潤(rùn)滑油的黏度，

我國(guó)采用的標(biāo)準(zhǔn)是GB／T265和GB／T 11137。

要使摩擦副保持液體潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油黏度的大小必須足以使它能在機(jī)件之間形成連續(xù)的油膜。假如潤(rùn)滑油的度太小，那就會(huì)導(dǎo)致油膜厚度太薄，從而加大機(jī)件的磨損，甚至燒壞；假如潤(rùn)滑油的黏度太大，則用于克服液體內(nèi)摩擦所耗的能量就會(huì)太大，這也是不經(jīng)濟(jì)的。此外，從潤(rùn)滑油的冷卻作用來(lái)看，黏度較小的潤(rùn)滑油冷卻效果較好；而從密封作用來(lái)看，則要求潤(rùn)滑油的黏度不能太小。至于黏度以多大為宜，則要根據(jù)不同的具體使用條件來(lái)確定。

黏度反映潤(rùn)滑油內(nèi)部分子之間的摩擦力，不言而喻，它必然與分子的大小、與結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。

黏度與其化學(xué)組成存在以下關(guān)系：

①對(duì)于同一系列的烴類(lèi)，除個(gè)別情況外，化合物的相對(duì)分子質(zhì)量越大，其黏度也越大。

②當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量相近時(shí)， 具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的分子的黏度大于鏈狀結(jié)構(gòu)的，而且分子中的環(huán)數(shù)越多則其黏度也就越大。因此，在習(xí)慣上有分子中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)是其黏度的載體的說(shuō)法。

③當(dāng)烴類(lèi)分子中的環(huán)數(shù)相同時(shí)，其側(cè)鏈越長(zhǎng)則其黏度也越大。

此外，在環(huán)烴中，多環(huán)烴的黏度大于單環(huán)烴；同碳數(shù)同環(huán)數(shù)的環(huán)烷烴黏度大于相對(duì)應(yīng)芳烴的黏度；雜環(huán)烴的黏度大于同碳數(shù)芳烴和環(huán)烷烴的黏度。

在潤(rùn)滑油加工過(guò)程中，由于烷烴的黏度最低，尤其是正構(gòu)烷烴，所以，經(jīng)過(guò)脫蠟以后的潤(rùn)滑油餾分的黏度有所升高，這是因?yàn)榫哂械宛ざ鹊耐闊N脫蠟后含量大大減少的緣故。而經(jīng)過(guò)精制后，潤(rùn)滑油的黏度就有所降低，這是由于具有高黏度的多環(huán)烴類(lèi)和膠質(zhì)等非烴類(lèi)被除去而含量減少的結(jié)果。

潤(rùn)滑油的黏度取決于其餾分與化學(xué)組成。切割同一原油而得到的各種潤(rùn)滑油餾分，黏度隨餾分的變重而增大；從不同原油中切割出沸點(diǎn)范圍相同的潤(rùn)滑油餾分，它們的黏度并不相同；即使是同一原油的同一種潤(rùn)滑油餾分，加工的方法或加工的工序不同，產(chǎn)品的黏度都有差異。

此外，潤(rùn)滑油的黏度還和溫度、壓力有關(guān)。潤(rùn)滑油的黏度隨溫度的升高而減小。黏度與溫度的關(guān)系一般可用下列經(jīng)驗(yàn)式關(guān)聯(lián)：

lglg(v+a)=b+mlgT

式中 v-運(yùn)動(dòng)黏度，m㎡／s；

a，b，m-與油品組成有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。對(duì)于我國(guó)油品，a常采用0.6，國(guó)外油品常采用0.8；

T一絕對(duì)溫度，K；

若已知潤(rùn)滑油任意兩個(gè)溫度時(shí)的黏度，即可求得該油品的b及m，這樣就可利用上述關(guān)聯(lián)式求取其他溫度下的黏度。也可以利用作圖的方法求?。阂?gT為橫坐標(biāo)，lglg（v＋0.6）為縱坐標(biāo)，由兩個(gè)已知溫度下的v在圖中得兩個(gè)點(diǎn)作直線(xiàn)，由該直線(xiàn)可求其他溫度下的黏度。但此法不很準(zhǔn)確，直線(xiàn)外延過(guò)遠(yuǎn)時(shí)誤差更大，而且只適用于牛頓流體。

潤(rùn)滑油的黏度隨壓力的升高而增大，這是因?yàn)楫?dāng)液體所受的壓力增大時(shí)，其分子間的距離縮小，引力也就增強(qiáng)，導(dǎo)致其黏度增大，且在高壓下顯著變大。當(dāng)壓力大于20MPa時(shí)，壓力對(duì)黏度有顯著影響，可由下式進(jìn)行計(jì)算：37/70=0.0147P(0.0239+0.01638n028)式中 η溫度t℃及壓力為P時(shí)的黏度，mPa·s；mo-溫度t℃及常壓時(shí)的黏度，mPa·s；此式不宜用于壓力大于70MPa的情況。（1）正構(gòu)烷烴的黏溫性質(zhì)最好，異構(gòu)烷烴的黏溫性質(zhì)比正構(gòu)烷烴差，分支程度越大，黏溫性質(zhì)越差；負(fù)值； （2）環(huán)狀烴的黏溫性質(zhì)比鏈狀烴差，分子中環(huán)數(shù)越多，黏溫性質(zhì)越差，甚至黏度指數(shù)為

（3）在混合結(jié)構(gòu)的多環(huán)烴中，芳烴環(huán)數(shù)越多，黏溫性質(zhì)越差；

（4）烴類(lèi)分子中環(huán)數(shù)相同時(shí)，烷基側(cè)鏈越長(zhǎng)，黏溫性質(zhì)越好，側(cè)鏈上有分支也會(huì)使黏度指數(shù)下降。

綜上所述，正構(gòu)烷烴的黏溫性質(zhì)最好，少環(huán)長(zhǎng)烷基側(cè)鏈的烴類(lèi)黏溫性質(zhì)良好，多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴的黏溫性質(zhì)很差。

根據(jù)以上的論述，要制取黏溫特性好的潤(rùn)滑油，必須做到：

（1）盡量完全除去膠狀物質(zhì)（可通過(guò)脫瀝青裝置除去）；

（2）盡量除去具有短側(cè)鏈的多環(huán)環(huán)狀烴（可通過(guò)精制裝置除去）；

（3）適當(dāng)除去一部分烷烴（可通過(guò)脫蠟裝置除去），因?yàn)橥闊N雖然黏度指數(shù)高，但在低溫下流動(dòng)性能差；

（4）盡量保留長(zhǎng)側(cè)鏈的單環(huán)或雙環(huán)環(huán)狀烴。

 潤(rùn)滑油的低溫流動(dòng)性與其化學(xué)組成的關(guān)系

不同用途的潤(rùn)滑油應(yīng)具有不同要求的性能，但要求潤(rùn)滑油在使用溫度下具有流動(dòng)性，都是任何一種潤(rùn)滑油必須具備的一個(gè)使用性能。只不過(guò)對(duì)保持流動(dòng)能力的溫度界限要求不同罷了。對(duì)內(nèi)燃機(jī)而言，磨損主要是啟動(dòng)時(shí)造成的，冬季尤為顯著。因?yàn)?，?dāng)內(nèi)燃機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)，如果潤(rùn)滑油的低溫流動(dòng)性不好，潤(rùn)滑油就不能在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸油管內(nèi)順利流動(dòng)，因而各摩擦部件就不能得到及時(shí)而又良好的潤(rùn)滑，這就造成磨損。

潤(rùn)滑油的流動(dòng)性隨溫度的變化而變化，當(dāng)溫度下降到一定程度時(shí)，潤(rùn)滑油就喪失了流動(dòng)性。引起潤(rùn)滑油喪失流動(dòng)性的原因有兩種：

（1）油中某些烴類(lèi)在低溫時(shí)形成固體結(jié)晶，而結(jié)晶靠分子引力連接起來(lái)，形成結(jié)晶網(wǎng)，將油包住，使油品流動(dòng)性變差，以致凝固，這種現(xiàn)象稱(chēng)為結(jié)構(gòu)凝固。影響結(jié)構(gòu)凝固的是油中高熔點(diǎn)的正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴及長(zhǎng)烷基鏈的環(huán)狀烴。

（2）由于大分子烴類(lèi)的黏度大，在低溫時(shí)，黏度變得更大，溫度降到一定程度時(shí)，就完全喪失了流動(dòng)性，以致凝固，這種現(xiàn)象稱(chēng)為黏溫凝固。影響?zhàn)啬痰氖怯椭械哪z狀物質(zhì)以及多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴。

烴最小。在各種烴類(lèi)中，當(dāng)碳原子數(shù)相同時(shí)，以正構(gòu)烷烴的凝固點(diǎn)最高，其次是環(huán)狀烴，異構(gòu)烷不同類(lèi)的烴族以及不同分子量的烴族，其低溫流動(dòng)性相差很大。正構(gòu)烷烴的凝固點(diǎn)隨其分子量的增大而增高，異構(gòu)烷烴變化規(guī)律則不一定。環(huán)狀烴的凝固點(diǎn)隨環(huán)數(shù)增多而增高，有側(cè)鏈的環(huán)狀烴的凝固點(diǎn)隨其側(cè)鏈的長(zhǎng)度和數(shù)目的不同而不同，其變化和正構(gòu)烷烴相似。石油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)是含氧、硫、氮的多環(huán)化合物，屬于非烴類(lèi)物質(zhì)。研究表明，它們對(duì)潤(rùn)滑油的低溫流動(dòng)性會(huì)產(chǎn)生或正或負(fù)的影響。然而，潤(rùn)滑油中存在的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，對(duì)潤(rùn)滑油的加工過(guò)程以及對(duì)潤(rùn)滑油的許多性能，如熱氧化安定性、色度等，會(huì)產(chǎn)生不良影響。

為了改善潤(rùn)滑油的低溫流動(dòng)性，在潤(rùn)滑油餾分加工時(shí)，應(yīng)通過(guò)脫蠟除去高凝固點(diǎn)的正構(gòu)烷烴，除去程度由對(duì)潤(rùn)滑油凝固點(diǎn)的要求而定。但從潤(rùn)滑油餾分中脫除蠟是一種能耗很高的加工工藝，生產(chǎn)費(fèi)用大。因此，潤(rùn)滑油餾分脫蠟通常并不要求將所有蠟脫除，而是將蠟脫到一定深度后，再加入降凝劑，使其凝固點(diǎn)達(dá)到規(guī)定的要求，同時(shí)避免形成結(jié)構(gòu)凝固。生產(chǎn)中常常采用溶劑脫瀝青和精制的方法將潤(rùn)滑油中膠狀物質(zhì)以及多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴除去，以防形成黏溫凝固。評(píng)價(jià)潤(rùn)滑油低溫流動(dòng)性的重要指標(biāo)是凝點(diǎn)和傾點(diǎn)，測(cè)定方法分別為石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定法GB／T 510和石油產(chǎn)品傾點(diǎn)測(cè)定法 GB／T 3535．