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來源：互聯網

全合成機油（Fully-Synthetic Oil）是指由化學合成的方法（聚合、催化等）而制得的潤滑油。其中，把礦物基礎油用酯[zhǐ]類（Easter）聚烯類（PAOoly-/Alfa-Olefine）來取代，再和添加劑參配，就是合成機油，而若是基礎油全用酯類或聚烯類取代，便稱為全合成機油。全合成機油具備出色的抗氧化穩定性、黏溫特性、低溫流動性和環保性能，常被用于汽車、工程機械、摩托車、船舶等領域。

1943年，德軍的虎王式重型坦克配備了采用聚α烯烴的潤滑油，而這正是大多數人認可的全合成潤滑油。與此同時，美國亦研發出來以酯類為主的全合成型潤滑油。1973年，由殼牌研發的超高黏度指數加氫異構油（VHVI）和極高黏度指數全加氫異構油（XHVI或UHVI）因成本遠遠低于PAO（聚α-烯烴），性能卻非常接近，成為新一代的化學合成油。1999年之前，一般只有以100%PAO或酯類為基礎油的潤滑油，才會在包裝上印上“Full Synthetic”（全合成）的英文字。之后，VHVI和UHVI被正式認可成為合成機油。進入21世紀后，包括美孚等廠商已開始在其合成潤滑油產品中加入Group II基礎油作為全合成潤滑油產品銷售。

真正科學意義上的全合成機油主要有兩類；一類是指通過聚合、催化等化學反應，將原油中的瓦斯氣或天然氣所分散出來的乙烯、丙烯煉制成大分子組成的基礎液，也就是Poly Alpha Olefins(PAO)；另一類則是以脂肪醇和脂肪酸為基礎材料，經酯化反應而合成的酯類全合成機油。全合成機油的優勢有很多，比如，可以降低潤滑油損耗，促進發動機有效運轉，從而延長換油周期；同時，其粘度指數較高，為發動機提供更好的潤滑性能，更好地保護了發動機。

歷史沿革

第一支商用合成潤滑油始于1934年，由德國法本公司化學家Dr.Hermann Zomn通過石蠟加氫異構（hydrocracked）制成了一種高黏度指數加氫異構油（HVI）用于潤滑當時使用高性能活塞發動機的戰斗機和一些自動機槍。之后在1943年，納粹德國陸軍的虎王式重型坦克配備了采用（聚α烯烴）的潤滑油，這是大多數人認可的全合成潤滑油。與此同時，美國亦研發出來以酯類為主的全合成型潤滑油。

經過30年的發展，在1973年，由殼牌研發的超高黏度指數加氫異構油（VHVI）和極高黏度指數全加氫異構油（XHVI或UHVI）因成本遠遠低于PAO（聚α-烯烴），性能卻非常接近，成為新一代的化學合成油。此外，Ester酯類合成的機油，廣泛用于航空、高性能機械、賽車領域，也是一種新出現的全合成型潤滑油。以MOTUL為代表，在中國臺灣則以臺灣中油股份有限公司（CPC）為本土龍頭品牌。

1999年之前，一般只有以100%PAO或酯類為基礎油的潤滑油，才會在包裝上印上“Full Synthetic”（全合成）的英文字。1999年，美孚指控嘉實多不應在以第三類基礎油制成的產品上印上“Full Synthetic”字句。美國的消費者維權機構Bet- ter Business Bureau裁定指控不成立，原因是“Full Synthetic”在包裝上是市場推廣用字，而并非科學用字。自此以后，很多潤滑油制造商紛紛稱他們以第三類基礎油制成的產品為全合成油。嘉實多Castrol（Swingdon，U.K.）公司和美孚Mobil（Fairfax，VA）公司關于what is “synthetic”的商務論戰，源于嘉實多從1999年起開始使用一種通過加氫工藝制成的VHVI（GroupⅢ）基礎油代替原來配方中的PAO（聚α烯烴）基礎油而觸犯美孚作為世界上最大的PAO基礎油供應商的利益，因而引起爭端。作為最大的PAO基礎油制造商，美孚認為只有PAO或酯類基礎油才能稱為全合成潤滑油，而后者僅僅是礦物油的變種。最后經過和解，嘉實多贏得實際上的勝利，而嘉實多背后為其提供基礎油的殼牌石油是最終最大的勝利者。VHVI和UHVI亦正式認可成為合成機油。而進入21世紀后，美孚亦開始在其合成潤滑油產品中加入GroupⅢ基礎油（即美孚MSDW基礎油），作為全合成潤滑油產品銷售。

組成

全合成機油主要由基礎油和機油添加劑組成，其中基礎油由IV類（PAO）基礎油和V類（酯類油）基礎油組成，機油添加劑主要由功能型添加劑、降凝劑和增粘劑組成。

基礎油

潤滑油基礎油可以分為五類，I類油、II類油和III類油都屬于礦物油，只有IV類油和V類油才屬于全合成型基礎油。基礎油是全合成機油的主要載體，決定這潤滑油的基本性質，通常由聚α-烯烴（PAO）、雙酯、多元醇酯、磷酸酯等多種化合物組成，其中PAO占比最大。PAO是來自原油中的瓦斯氣或天然氣所分散出來的乙烯、丙烯，再經聚合、催化等復雜的化學反應煉制成大分子組成的基礎油。聚α—烯烴綜合性能優良，與同粘度的礦物油相比，粘度指數高，閃點高、傾點低、低溫流動性好、更寬的工作溫度范圍，蒸發損失小，高溫穩定性好，氧化穩定性好，抗水解能力強，積炭少，無毒，且與礦物油有良好的相容性，主要用于車用潤滑油、工業潤滑油。

添加劑

潤滑油中的添加劑又稱功能劑，主要以復合添加劑為主，主要用于彌補和改善基礎油性能方面的不足，添加劑在潤滑油中的所占比例較小，最大一般不超過20%，部分工業用油中小于1%。添加劑所起到的作用主要有清凈分散、極壓抗磨、防腐防銹、摩擦改進、抗氧抗泡、改善流動性等作用。在基礎油中新加入的添加劑可以很好的保護潤滑表面，改善潤滑油的物流性質。

不同的添加劑具有不同的功效，所體現出來的功能也不一樣。添加劑可分為單劑和復合劑，單劑根據行業標準 SH/T0389-92《石油添加劑的分類》可為10類分別是清凈劑和分散劑、抗氧防腐劑、極壓抗磨劑、換性別和摩擦改進劑、抗氧和金屬鋪活劑、粘度指數改進劑、防銹劑、降凝劑、抗泡劑、抗乳化劑。復合劑主要是由多種單劑通過失端調和技術而來。添加劑凝聚了多種單劑所具有的功效，既具有清凈分散性能，又具有極壓抗磨等多種性能，且復合規中各種原料配伍性能優異，穩定性好，加劑量少，簡化了生產調和工藝。復合劑應用范圍廣泛，適用于各種潤滑油的體系中。日前市場上絕大多數潤滑油生產廠家以復合劑為優先材料。

生產工藝

全合成機油的生產工藝主要有聚合、催化、化學縮聚反應等。其中：

聚合是一種或幾種小分子化合物變成大分子化合物的反應過程，涉及聚合反應的工藝過程為聚合工藝。聚合物具有低分子量單體所不具備的可塑、成纖、成膜、高彈等重要性能，在工業上的應用十分廣泛，如塑料、合成橡膠、化學纖維、涂料等領域中，是生產有機高分子化合物聚合物的主要反應。聚合反應屬于放熱反應，反應過程中受反應溫度、攪拌速度、冷卻效率等因素的影響，容易出現反應器內部過熱的現象，從而引發火災、爆炸事故。

催化是指利用催化劑，可以改變化學反應的速率，這被稱為催化反應。大多數催化劑都只能加速某一種化學反應，或者某一類化學反應，而不能被用來加速所有的化學反應。催化劑并不會在化學反應中被消耗掉。不管是反應前還是反應后，它們都能夠從反應物中被分離出來。不過，它們有可能會在反應的某一個階段中被消耗，然后在整個反應結束之前又重新產生。使化學反應加快的催化劑，叫做正催化劑；使化學反應減慢的催化劑，叫做負催化劑。

化學縮聚反應，即有機化合物單體間去掉小分子化合物相互結合生成高分子化合物的反應稱為縮合聚合反應，簡稱縮聚反應。通常有酚和醛、氨基酸（形成多肽）、葡萄糖（形成多糖）、二醇與二元酸、羥基羧酸等均能發生縮聚反應。

主要特點

抗氧化穩定性出色

全合成機油的成分和制造方式使全合成機油具備更強的抗氧化穩定性，平衡添加劑組合能夠有效防止沉積和油泥的產生，促進發動機有效運轉，此外，全合成機油屬于純化合物，沸點范圍較窄，其蒸發損失較礦物油低，可以降低潤滑油損耗，從而延長換油周期，延長使用壽命。其較低的蒸發損失特性不僅減少了車主添加機油的繁瑣維護，還能有效保護三元催化器等昂貴的尾氣后處理系統部件。

黏溫特性出色

全合成機油的粘度指數較高，全合成機油隨溫度升高粘度變化較慢，在發動機潤滑系統中可以在高溫狀態下保持優異的潤滑膜度，為發動機提供更好的向滑性能。

低溫流動性能出色

全合成機油的傾點低，低溫流動性較優，適用溫度范圍廣。其表觀粘度小，低溫啟動性能好，有利于潤滑油在低溫狀態下滿足發動機瞬間啟動的利滑要求。

安全性出色

全合成機油的閃點高，防爆性能好，物品儲存就更安全。其蒸發損失小，機油消耗少，更有利于潤滑系統的保護。

缺點

全合成機油是從天然氣、液化石油氣等石油有機高分子化合物中提煉，其生產成本較高，所以市場售價昂貴。此外，由于全合成機油的流動性和清凈性極好，對于發動機各機件間隙較大的車輛或磨損嚴重的車輛，容易導致發動機氣缸壓力下降和燒機油等現象。

主要功能

延長換油周期

全合成機油的沸點范圍較窄可以降低潤滑油損耗，延長使用壽命。此外，全合成油的平衡添加劑組合能夠有效防止沉積和油泥的產生，促進發動機有效運轉，從而延長換油周期。

保護發動機

全合成機油的粘度指數較高，為發動機提供更好的潤滑性能。全合成機油低溫啟動性能好，有利于潤滑油在低溫狀態下滿足發動機瞬間啟動的潤滑要求。全合成機油抗氧化穩定性保證了機油在長期使用時的穩定性，幫助有效減慢氧化帶來的潤滑油失效，并在各種惡劣操作條件下，為發動機提供適當的潤滑和有效的保護。合成油適應更高負荷的發動機，擁有更強的抗高溫抗剪切能力，在發動機高速運轉下，機油也不會損失黏度，對發動機的保護更全面。

性能指標

傾點

國際上通用傾點來衡量潤滑油的低溫流動性，同一油品的傾點比凝點略高幾度。傾點或凝點偏高，油品的低溫流動性就差。可根據油品傾點的高低評估某些油品的低溫使用性能。SAE規定了OW機油、5W機油、10W機油、15W機油、20W機油分別在-35℃、-30℃、-15℃、-10℃、-5℃下的表觀黏度值范圍。W前的數字越小，表示這種機油的低溫流動性越好。建議偏冷地區選擇傾點比冬季最低溫度低10℃左右的機油。

高溫黏度

高溫黏度等級是根據機油100℃動態黏度數值來標定的。它表示在發動機暖機工況（一般為100℃左右）下機油的黏度。高溫黏度等級越高，發動機暖機工作時機油的黏度越大。機油100℃動態黏度低些能降低油耗并減少發動機噪音，100℃動態黏度高些對于發動機在超高速運轉時有更好的保護。一般根據廠商在說明書上標出的保養數據選擇高溫黏度參數。

總堿值（TBN）

總堿值指在規定的條件下滴定時，中和1g試樣中全部堿性組分所需高氯酸的量，以當量氫氧化鉀的毫克數表示，稱為潤滑油或添加劑的總堿值。總堿值是測定潤滑油中有效添加劑成分的一個指標，表示內燃機油的清凈性與中和能力。

高溫高剪切黏度（HTHS）

高溫高剪切黏度是指機油在高溫、高剪切下黏度穩定性的指標，也反映了機油在高溫、高剪切條件下的潤滑保持能力，即保持油膜強度的能力。經常性高轉速行駛的車輛對HTHS的要求就要提高，建議用HTHS≥3.5的機油。渦輪增壓、大排量轎車或者SUV，這類發動機的特點為轉速快、發動機溫度高，需配合使用HTHS≥3.5及黏度指數高的全合成機油。

應用

全合成機油不僅在傳統的汽車領域得到廣泛應用，還在工程機械、摩托車、船舶等領域有增長潛力。主要用于提供機械零部件的潤滑和保護。隨著工業化進程的推進，工業應用領域對高性能潤滑油的需求也在增加。

發展趨勢

全合成機油不僅在傳統的汽車領域得到廣泛應用，還在工程機械、摩托車、船舶等領域有增長潛力。全合成機油市場前景分析指出，隨著這些領域的發展和機械設備的普及，對全合成機油的需求也將逐漸增加。而且，隨著環保意識的提高，消費者對于機油的環保性能和廢棄機油處理問題越來越重視；而全合成機油相對于傳統機油具有更低的揮發性、更低的排放，且可回收利用，符合環保要求，因此在符合環保趨勢的背景下具有良好的市場前景。

與此同時，為了滿足消費者不斷提升的需求，全合成機油市場也在不斷推出新品種、新型號的產品。例如，低粘度全合成機油、適用于高端車型的機油、綠色環保型機油等不斷涌現。

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