礦物基礎油是由石油提煉,經常減壓蒸餾、溶劑精制、脫蠟白土精制以及加氫等工藝制成,加氫程度的不同,得到不同的粘度指數、氧化穩定性、傾點、揮發性指標的基礎油。礦物基礎油主要由烷烴、環烷烴、芳烴、環烷芳烴,以及含氧、含氮、含硫有機化合物和膠質、瀝青質等非烴化合物組成,幾乎沒有烯烴。礦物基礎油以烴類為主,所以烴結構對潤滑油的粘度、粘溫性質、凝點等性能均有顯著影響。
⑴對粘度影響
烴類的粘度與其分子結構、分子大小、環的數目和類型有關。潤滑油的粘度隨烴類相對分子質量的增大而增大;在碳原子數相同的各種烴類中,烷烴粘度小,芳香烴次小,環烷烴的粘度大,并且隨著環數在分子中的比例增加而增加;在環數相同的烴類中,粘度隨側鏈長度的增加而增加。
⑵對粘溫性能影響
烴類本身的粘度指數差別很大,在潤滑油產品所含的烴類中,以正構烷烴的粘度指數高,能達到180以上;異構烷烴的粘度指數比相應的正構烷烴的要低一些,并且隨著分支程度的增加而下降;其次是具有烷基側鏈的單環、雙環環烷和單環、雙環芳烴;差的是重芳香烴、多環環烷烴和環烷一芳烴;對于雙環和多環烴類,粘度指數隨側鏈的數目和長度的增加而增加,隨環素的增加而急劇下降;膠質是多環的含氧化合物,其粘溫性質更差。
⑶對凝點的影響
各種烴類的凝點由大到小的順序為:正構烷烴>異構烷烴>環烷烴>芳烴。正構烷烴的凝點 高,且隨碳原子數增加而升高。如正十六烷的凝點為18.16℃,正十八烷為36.7℃;異構烷烴的凝點比相應的正構烷烴的低,而且隨著分支程度的增大而迅速下降:帶側鏈的環狀烴,側鏈分支程度愈大,凝點下降也愈快。
從分子結構對潤滑油的一些物理性質的影響可以看出,要想從烴分子的結構來改變潤滑油的性能是受到限制的,當改變分子結構使某一性能改善的同時,往往另一性能就變差,只有適當的選擇才能得到性能相對較的潤滑油。