根据合成润滑油基础油的化学结构，美国材料试验学会（ASTM）特设委员会制定了一个合成润滑油基础油的试行分类法，将合成润滑油基础油分为合成烃润滑油、有机酯和其他合成油三大类。合成烃润滑油包括聚α-烯烃油、烷基苯、聚丁烯及合成环烷烃。有机酯主要有双酯、多元醇酯、聚酯等。其他合成油有聚醚、磷酸酯、硅油、硅酸酯、卤代烃、聚苯醚等。在上述合成油中，得到商业规模应用的有聚α-烯烃（PAO）、酯类油、聚烷撑二醇、硅油和磷酸酯。前三类构成了当前合成油市场的主体。

 合成油性能特点

合成油具有矿物润滑油所不能满足使用要求的工作环境，用作润滑油的基础油，可制成耐高低温、高负荷、高转速、高真空、高辐射、强氧化腐蚀等苛刻条件的润滑油产品。这种基础油不足之处是来源少、成本高、价格为普通矿物润滑油的几倍至几十倍，有的甚至达几百倍。合成润滑油与矿物油相比具有一系列优点，可以弥补矿物油的不足。

（1）高温性能、低温性能和黏温性能

合成油一般具有热稳定性好，热分解温度高、闪点及自燃点高等特点。合成油比矿物油具有更为优良的高温性能，允许在较高的温度下使用。表1-2-1列出了各类合成油的热分解温度和整体极限工作温度范围。从表中可以看出，对黏度相近的油品来说，合成油比矿物油的使用温度要高。

大多数合成润滑油的黏度指数比矿物油高，黏度随温度的变化小。在高温黏度相同时，大多数合成油的低温黏度比矿物油小，倾点（或凝点）比矿物油低，这就使合成油可在较低温度下使用。

氧化标是油相比，具有较好的氧化稳定性，加入添加剂后，使用温度高。各类合的黏度变化均低于矿物油，沉淀也远比矿矿物油少，说明合成油的抗氧化能力远比物油强。由于合成油比矿物油的闪点高，自燃点高，热分解温度高，加人抗氧剂后的热氧化稳定性好，因此合成油比矿物油的使用温度高。

（3）挥发性

油品的挥发性是使用过程中的一项重要性能。挥发性大的油品不但耗油量高，而且由于其轻组分的挥发损失而使油品变粘，基本性能发生变化，因而影响油品的使用寿命。与相同黏度的矿物油相比，合成油的挥发性较低。这是由于合成油一般是一种纯化合物，其沸点范围较窄，而矿物油是一段馏分油，其中既含有小分子，又含有大分子，在一定温度下，其轻馏分（小分子）易挥发。

（4）抗燃性

矿物润滑油遇火会燃烧。在许多靠近热源的部位，常常由于矿物油的泄漏着火造成重大事故。目前还没有找到靠加入添加剂的办法来改善矿物油的着火性能。而某些合成油却具有优良的难燃性能。例如，磷酸酯虽然本身闪点并不高，但是由于没有易燃和维持燃烧的分解产物，因此不会造成延续燃烧。芳基磷酸酯在700℃以上遇明火会发生燃烧，但它不传播火焰，一旦火源切断，燃烧立即停止。所以磷酸酯本身具有难燃性。聚醚是水-乙二醇难燃液的重要组分，主要用来增加黏度。聚醚和乙二醇都能燃烧，但水-乙二醇难燃液中含40％～60％的水，在着火情况下，由于水大量蒸发，水蒸气隔绝了空气，从而达到阻止燃烧的目的。全氟碳润滑油在空气中根本不燃烧，而全氟烷基醚油甚至在氧气中亦不能燃烧。表1-2-3列出了合成油的难燃性能。

（5）高密度

矿物油的相对密度小于1。某些合成润滑油具有较大的相对密度，能满足一些特殊用途的要求，如用于导航的陀螺液、仪表隔离液等。

（6）其他特殊性能

含氟润滑油包括全氟碳化合物、氟氯油、氟溴油和聚全氟烷基醚等，都具有极好的化学稳定性，这是矿物油及其他合成油所不能及的。在100℃以下，全氟碳油、氟氯碳油与全氟聚醚油分别与氟气、氯气、68％硝酸、98％硫酸、浓盐酸、王水、铬酸洗液、高锰酸钾和30％的过氧化氢溶液不起作用。

聚苯醚具有极好的耐辐射性。矿物油能耐108～10°拉德／年的剂量。酯类油、聚α-烯烃油与矿物油的耐辐射性能相近，硅油、磷酸酯则低于矿物油，只能耐107拉德／年的剂量。如果需要耐10°拉德／年的吸收剂量的润滑油，就需要含苯基的合成油，例如烷基化芳烃、聚苯或聚苯醚。聚苯醚的抗辐射性能最好，可耐1011拉德／年的吸收剂量。

矿物润滑油是生物不可降解的，因此对环境造成了严重的污染。酯类及聚醚合成油具有生物降解功能。