润滑油五行属什么?
这个问题看似很幼稚,但却是润滑油行业从业多年的从业者都未必能完全正确地回答的问题。 说它幼稚是因为我实在无法想到哪个历史人物或神话故事跟“五行”有关联,也无法将现代的润滑油脂与“金木水火土”五个字联系起来;说它专业则是因为,在20世纪初的石油炼油技术领域中,确实把构成基础油的成分简单地划分为不同的“五族”(又称“五系”)。 这几个名词分别是:烷烃族、环烷烃族、芳香烃族、烯烃族和稠环芳烃族(见图1)。它们分别来源于原油蒸馏中的第一、第二至第四、第五个馏分。
由于烷烃的饱和性,其分子量由简单到复杂依次是甲烷C_{4}H_{10}丙烷C_{6}H_{14}>正丁烷C_{7}H_{16}>异丁烷C_{3}H_{8}。
随着环数增加,形成环烷烃(包括单环环烷烃和多环环烷烃)及烯烃链的增加,组成基础油的性能也越来越适合于汽车发动机的润滑需要了。
从上面的概念可以看出,这五个家族的油品都是来自于原油的不同馏份,只是他们各自的特性不同而已——这也正是“行”字的本义。
因此,对于现在的基础油而言,没有一种油属于某一个特定的属性(即五行之一)。但对于早期的润滑油来说情况就大不相同了。 在20世纪早期,美国杜邦公司发现,苯酚和萘可以催化合成高分子量的聚酯型合成润滑油。这种油品当时被称之为Dowolene油,其中Dow为杜邦公司的英文名称,Ole表示油的意思,Ne意为合成油。
后来人们才逐渐认识到该种合成油的本质为聚酯型合成油脂。但由于当时的生产工艺较落后,只能合成分子量低于600的低粘度聚酯型合成油。
这类低粘度的聚酯合成油之所以出现在润滑油市场是由于当时的发动机的设计特点决定的——当时大多数的汽车还是采用蒸汽机的工作模式设计而成。这些蒸汽机的活塞与汽缸壁之间的缝隙非常大(可达几毫米),且活塞的材质也较为疏松——所以当时所使用的油品的粘度一般都在1~8cSt之间。 而到了上世纪中叶以后,汽车的活塞以及汽缸的技术有了很大的改进,而发动机的转速又有了极大的提高,这时传统的低粘度合成润滑油开始无法满足发动机运行的需要。
为了解决这一矛盾,科研人员又开始研发更高分子量和更高粘度的润滑油。与此同时,他们还发现使用加氢裂化得到的低碳烃组分在催化剂作用下也可以生产出类似聚酯型的合成油,而且分子量可以做到更大,甚至可以做到与石蜡基原油生产的润滑油相当的水平!自此,石蜡基(Wax Base)和聚α-烯烃(PAO)两个大类基础油的出现解决了润滑油行业发展中的一个难题:当汽油车的动力越来越高时,润滑油的发展方向是什么? 至此,我们可以说,对于现代润滑油而言,并没有哪一种产品是完全符合五行所代表的任何一种含义特征的产品。