润滑油的各种性能如黏度、黏温特性、低温流动性、抗氧化安定性等都与其化学组成有关。润滑油馏分的加工就是保留有利的化学组成而脱除或改变不利的化学组成。润滑性与其化学组成的关系润滑油的润滑性主要包括油性、抗磨损性和极压性。油性是指油中的极性分子吸附在金属表面形成定向排列的吸附层，以减少摩擦的性能。油性是由油中极性分子对金属表面的吸附能力决定的，可通过加入极性化合物即油性添加剂（如脂肪酸、高级醇、多元酯类等）的方法提高润滑油的的油性。抗磨损性是指润滑油在轻负荷和中等负荷下，在摩擦面形成薄膜防止磨损的性能，此时，油性剂易发生脱附，必须加入能在高温下与金属表面作用的表面活性剂即抗磨损添加剂以形成胶合薄膜。极压性是指在低速高负荷或高速冲击负荷所形成的边界润滑条件下，防止摩擦面发生擦伤和烧结的性能，此时，必须加入含硫、磷等的化合物，与金属表面发生化学反应，生成熔点比原金属低的化合物，形成极压固体润滑膜。而润滑油的基本成分是非极性的烃类，极性组分在润滑油的精制过程中基本被脱除，使润滑油的润滑性降低，所以，润滑油的润滑性能主要依靠加入含硫、磷等的添加剂在摩擦面形成吸附膜和反应膜来实现。衡量润滑油润滑性能的重要指标是极压抗磨性，评价方法主要有润滑剂极压性能测定法（四球法）GB／T 12583、润滑油抗擦伤能力测定法（梯姆肯法）SH／T 0532等，四球法是最简单、最实用、使用最多的测定润滑油极压抗磨性的方法。

黏度反映了流体流动时分子间内部阻力的大小，润滑油的黏度一般分为运动黏度、动力黏度（又称绝对黏度）和条件黏度（包括恩氏黏度、雷氏黏度和赛氏黏度）。运动黏度只能用于测定牛顿型流体的黏度，即新的润滑油黏度（不是所有的新润滑油）；动力黏度既可测定牛顿型流体的黏度，也可测定非顿型流体的黏度，所以可测定新的润滑油、在用的润滑油及废润滑油的黏度；条件黏度一般用于重质润滑油的黏度测定。但由于动力黏度的测定方法较多，条件不同导致结果各异，所以，目前国内外一般均采用运动黏度测定润滑油的黏度，

我国采用的标准是GB／T265和GB／T 11137。

要使摩擦副保持液体润滑，润滑油黏度的大小必须足以使它能在机件之间形成连续的油膜。假如润滑油的度太小，那就会导致油膜厚度太薄，从而加大机件的磨损，甚至烧坏；假如润滑油的黏度太大，则用于克服液体内摩擦所耗的能量就会太大，这也是不经济的。此外，从润滑油的冷却作用来看，黏度较小的润滑油冷却效果较好；而从密封作用来看，则要求润滑油的黏度不能太小。至于黏度以多大为宜，则要根据不同的具体使用条件来确定。

黏度反映润滑油内部分子之间的摩擦力，不言而喻，它必然与分子的大小、与结构有密切的关系。

黏度与其化学组成存在以下关系：

①对于同一系列的烃类，除个别情况外，化合物的相对分子质量越大，其黏度也越大。

②当相对分子质量相近时， 具有环状结构的分子的黏度大于链状结构的，而且分子中的环数越多则其黏度也就越大。因此，在习惯上有分子中的环状结构是其黏度的载体的说法。

③当烃类分子中的环数相同时，其侧链越长则其黏度也越大。

此外，在环烃中，多环烃的黏度大于单环烃；同碳数同环数的环烷烃黏度大于相对应芳烃的黏度；杂环烃的黏度大于同碳数芳烃和环烷烃的黏度。

在润滑油加工过程中，由于烷烃的黏度最低，尤其是正构烷烃，所以，经过脱蜡以后的润滑油馏分的黏度有所升高，这是因为具有低黏度的烷烃脱蜡后含量大大减少的缘故。而经过精制后，润滑油的黏度就有所降低，这是由于具有高黏度的多环烃类和胶质等非烃类被除去而含量减少的结果。

润滑油的黏度取决于其馏分与化学组成。切割同一原油而得到的各种润滑油馏分，黏度随馏分的变重而增大；从不同原油中切割出沸点范围相同的润滑油馏分，它们的黏度并不相同；即使是同一原油的同一种润滑油馏分，加工的方法或加工的工序不同，产品的黏度都有差异。

此外，润滑油的黏度还和温度、压力有关。润滑油的黏度随温度的升高而减小。黏度与温度的关系一般可用下列经验式关联：

lglg(v+a)=b+mlgT

式中 v-运动黏度，m㎡／s；

a，b，m-与油品组成有关的经验常数。对于我国油品，a常采用0.6，国外油品常采用0.8；

T一绝对温度，K；

若已知润滑油任意两个温度时的黏度，即可求得该油品的b及m，这样就可利用上述关联式求取其他温度下的黏度。也可以利用作图的方法求取：以1gT为横坐标，lglg（v＋0.6）为纵坐标，由两个已知温度下的v在图中得两个点作直线，由该直线可求其他温度下的黏度。但此法不很准确，直线外延过远时误差更大，而且只适用于牛顿流体。

润滑油的黏度随压力的升高而增大，这是因为当液体所受的压力增大时，其分子间的距离缩小，引力也就增强，导致其黏度增大，且在高压下显著变大。当压力大于20MPa时，压力对黏度有显著影响，可由下式进行计算：37/70=0.0147P(0.0239+0.01638n028)式中 η温度t℃及压力为P时的黏度，mPa·s；mo-温度t℃及常压时的黏度，mPa·s；此式不宜用于压力大于70MPa的情况。（1）正构烷烃的黏温性质最好，异构烷烃的黏温性质比正构烷烃差，分支程度越大，黏温性质越差；负值； （2）环状烃的黏温性质比链状烃差，分子中环数越多，黏温性质越差，甚至黏度指数为

（3）在混合结构的多环烃中，芳烃环数越多，黏温性质越差；

（4）烃类分子中环数相同时，烷基侧链越长，黏温性质越好，侧链上有分支也会使黏度指数下降。

综上所述，正构烷烃的黏温性质最好，少环长烷基侧链的烃类黏温性质良好，多环短侧链的环状烃的黏温性质很差。

根据以上的论述，要制取黏温特性好的润滑油，必须做到：

（1）尽量完全除去胶状物质（可通过脱沥青装置除去）；

（2）尽量除去具有短侧链的多环环状烃（可通过精制装置除去）；

（3）适当除去一部分烷烃（可通过脱蜡装置除去），因为烷烃虽然黏度指数高，但在低温下流动性能差；

（4）尽量保留长侧链的单环或双环环状烃。

 润滑油的低温流动性与其化学组成的关系

不同用途的润滑油应具有不同要求的性能，但要求润滑油在使用温度下具有流动性，都是任何一种润滑油必须具备的一个使用性能。只不过对保持流动能力的温度界限要求不同罢了。对内燃机而言，磨损主要是启动时造成的，冬季尤为显著。因为，当内燃机冷启动时，如果润滑油的低温流动性不好，润滑油就不能在发动机的输油管内顺利流动，因而各摩擦部件就不能得到及时而又良好的润滑，这就造成磨损。

润滑油的流动性随温度的变化而变化，当温度下降到一定程度时，润滑油就丧失了流动性。引起润滑油丧失流动性的原因有两种：

（1）油中某些烃类在低温时形成固体结晶，而结晶靠分子引力连接起来，形成结晶网，将油包住，使油品流动性变差，以致凝固，这种现象称为结构凝固。影响结构凝固的是油中高熔点的正构烷烃、异构烷烃及长烷基链的环状烃。

（2）由于大分子烃类的黏度大，在低温时，黏度变得更大，温度降到一定程度时，就完全丧失了流动性，以致凝固，这种现象称为黏温凝固。影响黏温凝固的是油中的胶状物质以及多环短侧链的环状烃。

烃最小。在各种烃类中，当碳原子数相同时，以正构烷烃的凝固点最高，其次是环状烃，异构烷不同类的烃族以及不同分子量的烃族，其低温流动性相差很大。正构烷烃的凝固点随其分子量的增大而增高，异构烷烃变化规律则不一定。环状烃的凝固点随环数增多而增高，有侧链的环状烃的凝固点随其侧链的长度和数目的不同而不同，其变化和正构烷烃相似。石油中的胶质、沥青质是含氧、硫、氮的多环化合物，属于非烃类物质。研究表明，它们对润滑油的低温流动性会产生或正或负的影响。然而，润滑油中存在的胶质、沥青质，对润滑油的加工过程以及对润滑油的许多性能，如热氧化安定性、色度等，会产生不良影响。

为了改善润滑油的低温流动性，在润滑油馏分加工时，应通过脱蜡除去高凝固点的正构烷烃，除去程度由对润滑油凝固点的要求而定。但从润滑油馏分中脱除蜡是一种能耗很高的加工工艺，生产费用大。因此，润滑油馏分脱蜡通常并不要求将所有蜡脱除，而是将蜡脱到一定深度后，再加入降凝剂，使其凝固点达到规定的要求，同时避免形成结构凝固。生产中常常采用溶剂脱沥青和精制的方法将润滑油中胶状物质以及多环短侧链的环状烃除去，以防形成黏温凝固。评价润滑油低温流动性的重要指标是凝点和倾点，测定方法分别为石油产品凝点测定法GB／T 510和石油产品倾点测定法 GB／T 3535．