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    為滿足機(jī)械高、低溫運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)粘度的要求，潤(rùn)滑油需要通過(guò)提高粘度指數(shù)改進(jìn)粘溫性能。潤(rùn)滑油的粘度指數(shù)是隨其分子平均長(zhǎng)度的增加而上升的，向潤(rùn)滑油中加入粘度指數(shù)改進(jìn)劑主要是使?jié)櫥椭械妮^長(zhǎng)的分子增加。因此作為粘度指數(shù)改進(jìn)劑一般都是分子構(gòu)造很長(zhǎng)的、分子量由幾萬(wàn)到一百多萬(wàn)的油溶性的高分子聚合物。

    雖然油溶性的鏈狀高分子化合物都應(yīng)可用作粘度指數(shù)改進(jìn)（Viscosity Index Improver）劑或粘度改進(jìn)（Viscosity Modifier）劑，但考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際使用方面的特點(diǎn)，所以在用的不過(guò)有限數(shù)種。其中聚甲基丙烯酸酯（PMA）和聚異丁烯（PIB）是上世紀(jì)五十年代最早廣泛使用的增粘劑，皆因它們的應(yīng)用而發(fā)展了低溫起動(dòng)性好，高溫又能保持適當(dāng)粘度的多級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油。之后，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)向高速大功率發(fā)展六十年代又開(kāi)發(fā)了剪切穩(wěn)定性好，增粘能力強(qiáng)的!新型粘度指數(shù)改進(jìn)劑乙烯－丙烯共聚物（OCP或EPC）和氫化苯乙烯－雙烯共聚物（HSD），七十年代又推出具有分散性的分散型粘度指數(shù)改進(jìn)劑（DEPC或DOPC）。我國(guó)生產(chǎn)粘度指數(shù)改進(jìn)劑已有較長(zhǎng)歷史，於1957年正式生產(chǎn)聚正丁基乙烯基醚（維尼波爾  T601），1965年和1970年先后開(kāi)發(fā)了聚甲基丙烯酸酯（T602）和聚異丁烯（T603），1983年研制成功乙烯/丙烯共聚物（T611）。

    為了方便使用，該類添加劑通常用潤(rùn)滑油稀釋為5～30％的濃縮物付用。

   【粘度指數(shù)改進(jìn)劑的效能】

    粘度指數(shù)改進(jìn)劑具有改進(jìn)油品粘溫性能、提高粘度指數(shù)的功能，其主要原因在于：粘指改進(jìn)劑的高分子線圈在高溫下呈伸展?fàn)?、在低溫下呈收縮狀。這種線圈形態(tài)的變化，使其在高溫下的增粘能力大，低溫下增粘能力小，從而改善了油品的粘溫性能。在應(yīng)用粘度指數(shù)改進(jìn)劑時(shí)，一般采用粘度和凝點(diǎn)較低的基礎(chǔ)油。

    粘度指數(shù)改進(jìn)劑主要用於內(nèi)燃機(jī)油，但在齒輪油、液壓油、自動(dòng)傳動(dòng)液（ATF）、數(shù)控機(jī)械油（NC）、減震油等方面也獲得廣泛應(yīng)用。使用粘度指數(shù)改進(jìn)劑可獲得如下效能。

    ⒈改善粘溫性能。  粘溫曲線平滑可同時(shí)滿足多粘度級(jí)別的要求；良好的低溫起動(dòng)性和高溫潤(rùn)滑能力，四季通用。

    ⒉降低燃料和潤(rùn)滑油的消耗。   據(jù)報(bào)導(dǎo)，與同粘度等極的單級(jí)油（如SAE 10W/30與SAE 30）相比，潤(rùn)滑油消耗可降低2.7％，而燃料油耗可降低3～5％。    

    ⒊簡(jiǎn)化用油品種，實(shí)現(xiàn)油品通用化。

   【粘度指數(shù)改進(jìn)劑的使用性能】

    一種好的粘度指數(shù)改進(jìn)劑，不僅要求增粘能力高，剪切穩(wěn)定性好，同時(shí)還要求具有良好的低溫性能和熱氧化安定性。但迄今還沒(méi)有一種粘指改進(jìn)劑能滿足上述全部要求。

    增粘能力    市售粘度指數(shù)改進(jìn)劑的增粘能力順序?yàn)椋?/span>

    苯乙烯－雙烯共聚物≈乙烯－丙烯共聚物＞聚異丁烯＞聚甲基丙烯酸酯

    多級(jí)油中粘指改進(jìn)劑的含量最好不要超過(guò)1 ％，否則對(duì)油品的高溫清凈性有明顯影響。粘指劑的增粘能力強(qiáng)，用量少，則有利于油品的高溫清凈性。

    剪切穩(wěn)定性    直接影響多級(jí)油的粘度級(jí)別穩(wěn)定性。剪切穩(wěn)定性差的粘指改進(jìn)劑，由于其高分子在剪切應(yīng)力作用下主鏈斷裂，分子量降低，從而對(duì)磨損、油耗等產(chǎn)生系列影響。剪切穩(wěn)定性與粘指改進(jìn)劑的聚合度（分子量）、分子量分布（分散度）、高分子在溶液中的流體力學(xué)體積有關(guān)。乙烯－丙烯共聚物（EPC）剪切穩(wěn)定性較好。

    熱氧化安定性    粘指劑在實(shí)際使用中要經(jīng)受高溫氧化，熱氧化分解會(huì)導(dǎo)致粘度下降、酸值增高，環(huán)槽積炭增多、粘環(huán)等系列問(wèn)題。聚甲基丙烯酸酯的熱氧化安定性較好。

    低溫性能     粘指劑的低溫性能是指其對(duì)多級(jí)油低溫性能的影響。多級(jí)內(nèi)燃機(jī)油的低溫啟動(dòng)性和低溫泵送性取決於在其使用溫度下和剪切條件下的粘度，而后者則與所用粘度指數(shù)改進(jìn)劑有著密切關(guān)聯(lián)。聚甲基丙烯酸酯的低溫性能表現(xiàn)最好。

   【關(guān)於聚甲基丙烯酸酯（PMA）粘指改進(jìn)劑】

    系采用不同碳數(shù)的甲基丙烯酸酯單體，在引發(fā)劑（如苯甲酰過(guò)氧化物或偶氮二異丁腈）和分子量調(diào)節(jié)劑（硫醇）存在下，在溶劑（如甲苯或其它烴類溶劑）中通過(guò)溶液聚合制備。甲基丙烯酸單體是通過(guò)甲基丙烯酸用高碳醇直接酯化或由甲基丙烯酸甲酯與高碳醇進(jìn)行酯交換制得。高碳醇有用椰子油醇或石蠟氧化加氫醇等。

    聚甲基丙烯酸酯的側(cè)鏈烷基（R-）的結(jié)構(gòu)對(duì)其性能有較大的影響。改變R基的平均碳數(shù)、碳數(shù)分布和聚合物的平均分子量，可以得到一系列用于不同目的的增粘劑、增粘－降凝劑或降凝劑。作為增粘劑烷基的平均碳數(shù)為8～10，降凝劑或增粘－降凝雙效劑的烷基平均碳數(shù)為12～14。與含氮極性單體共聚則兼有一定的分散作用，在多級(jí)油中可因此降低無(wú)灰分散劑的用量。

    用於配制多級(jí)內(nèi)燃機(jī)油的PMA，分子量一般在15萬(wàn)左右，分子量較低為2～3萬(wàn)的PMA可用于各種液壓油、多級(jí)齒輪油、減震油、自動(dòng)傳動(dòng)液和數(shù)控機(jī)床油等。PMA的增粘能力和剪切穩(wěn)定性較差，故不適合單獨(dú)配制多級(jí)柴油機(jī)油，但因其低溫性能好，較適合配制低粘度級(jí)別的多級(jí)汽油機(jī)油。