【润滑课堂】细说润滑油百年发展史

润滑油是一种是涂在机器轴承等运动表面的油状液体，可以起到冷却、洗涤、防锈、缓冲等作用的石油炼制产品。虽然人类很早就知道并使用润滑剂，但从石油制取润滑剂只有一百多年的历史。

1876年在俄国的巴拉罕建立了世界上第一个润滑油生产厂，1878年巴黎世界博览会上俄国人推出了第一批矿物润滑油样品。从此，润滑剂作为一种材料、一类产品和一门科学进入了人们的世界。

从原油加工能力和石油产品消耗量来看，润滑油所占比例并不大，但其重要性却非常突出，润滑油的应用领域比汽、煤、柴油等石油产品广泛。工业、农业、交通运输，国民经济各个部门、各个行业，从生产到生活几乎所有人类活动都与润滑油有关。

润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及动植物油三大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油和动植物油调配的产品，因而使这两种基础油得到迅速发展。

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上世纪30年代后，糠醛精制工艺和丙烷脱沥青工艺相继投入工业使用，把矿物油工业推向了现代化的发展阶段，进入90年代后，润滑油产品升级换代的步伐明显加快，发动机油、齿轮油、传动液等要求低排放、低消耗和长寿命，因而对矿物基础油有了更高的要求，这样，传统的“溶剂精制—溶剂脱蜡—补充精制”基础油生产工艺已不能完全适应调制现代润滑油产品的要求。因此，美国石油协会（API）于1993年将基础油分为五类（API-1509），并将其并入EOLCS（API发动机油发照认证系统）中，Ⅰ类为传统溶剂精制矿物油，Ⅱ、Ⅲ类是加氢处理或裂解精制矿物油，Ⅳ类为石蜡分解法与乙烯齐聚合成法制得的合成基础油（特指合成烃基础油），Ⅴ类是其他类型基础油.

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二次世界大战前后，由于军事技术的进步，要求新的机械设备在较苛刻的条件下工作，一般矿物油不能满足使用要求；还由于有些国家，如德国、日本的石油资源短缺，因而促使人们通过化学合成的方法研制性能更好的润滑油，所以，上世纪30年代中期，合成润滑剂孕育而生。

合成润滑剂的研究是从合成烃开始的。

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1934年美国人F.W.Sullivan等合成了聚a-烯烃，在此同时，德国人H.Zorn也发现了与Sullivan相同的制备合成烃的方法，从1939年开始，德国人利用石蜡裂解所得的a-烯烃生产聚a-烯烃润滑油。

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在1935年左右，美国康宁玻璃厂研究了有机硅聚合物的制备方法，得到了性能突出的线性和铰链聚合产品。随后，道康宁公司做了进一步研究，采用格氏反应，在1946年通用电气公司用直接合成法生产硅油。

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在第二世界大战中，德国制备出聚醚液体，但由于氧化稳定性较差，无法用于润滑剂，后来发现这种化合物对苯基-a-萘胺等抗氧剂有很好的感受性，使聚醚作为润滑油得到广泛应用。

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1937年德国Zorn计划合成一种润滑剂，既有天然油的润滑性，又可避免在发动机中，在低温下形成胶冻和在高温下生产胶状物质或漆膜的倾向。通过合成大量的酯，发现酸与具有伯羟基的三元醇反应制备的三酯有较好的性能，他的研究为酯类油发展奠定了基础。

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1942年美国海军研究室为满足海军飞机和武器仪表的润滑要求而寻找一种具有低运动黏度、高黏度指数、低倾点并与矿物油相容的液体，这种癸二酸二异辛酯具备这种性能。

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1944年美国海军研究室开发了十多种性能良好的合成酯类油，并在喷气发动机上试用，而后取得了美国航天局的批准，由此酯类油被大量运用。

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50到60年代，由于商业和军用飞机的涡轮喷气式发动机的发展，对航空润滑油提出了耐高温、低温的苛刻要求，一般矿物润滑油已不能满足，于是加速了酯类合成油的发展。1952年美军首次提出了酯类航空润滑油的军用规格MIL-L-7808，到50年代末，美国酯类航空润滑油的年产量达到7400吨。然而，对于用于更现代化飞机的高功率发动机来说，要求使用高温性能更好的润滑油，于是又发展了多元醇酯类航空润滑油，到60年代末，美国酯类航空润滑油的年产量达到2.7万吨。

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在1949年至1953年间，壳牌公司研究了有机磷化合物作为合成润滑油和液压油的可能性，找到了芳基磷酸酯可作为难燃液压液，先用于民用飞机，后用于工业液压设备和海军舰船上。   

为了研制原子弹．在二战中美国发展氟油，用于六氟化铀气体扩散的润滑。随后前苏联亦开展了氟油的研究工作。到60年代，氟油的制备技术一直处于绝密状态。

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在70年代以前，由于合成润滑油的产量小、价格高，主要在军工部门应用。进入70年代后，由于能源危机和汽车等民用工业的技术进步，出现了一些特殊润滑问题，使合成油找到了更广阔的应用场合，特别是应用在工业上。

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到80年代末，全世界合成润滑油的总产量达到13.6万吨/年，到2004年已经超过100万吨。

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的要求更苛刻，机械设备的体积缩小、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。再一方面，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，而酯类合成油、低分子的聚a-烯烃油及聚乙二醇都有很好的生物降解性能，可以满足新世纪的环保要求。

随着世界经济的增长，润滑油的消费量也在持续增加，未来其最快增长点将在发展中国家。发展中国家机车、船只和制造业的迅速增长，将会在工业化经济方面促使润滑油消费量的增加，而发达国家对润滑油的需求将不会有明显增长，只是在润滑油的性能增强，换油周期延长方面产生商机。

来源：网络