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    為滿足機(jī)械高、低溫運轉(zhuǎn)對粘度的要求，潤滑油需要通過提高粘度指數(shù)改進(jìn)粘溫性能。潤滑油的粘度指數(shù)是隨其分子平均長度的增加而上升的，向潤滑油中加入粘度指數(shù)改進(jìn)劑主要是使?jié)櫥椭械妮^長的分子增加。因此作為粘度指數(shù)改進(jìn)劑一般都是分子構(gòu)造很長的、分子量由幾萬到一百多萬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)性和實際使用方面的特點，所以在用的不過有限數(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)展了低溫起動性好，高溫又能保持適當(dāng)粘度的多級發(fā)動機(jī)潤滑油。之后，隨著發(fā)動機(jī)向高速大功率發(fā)展六十年代又開發(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）。我國生產(chǎn)粘度指數(shù)改進(jìn)劑已有較長歷史，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，一般采用粘度和凝點較低的基礎(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、自動傳動液（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滿足多粘度級別的要求；良好的低溫起動性和高溫潤滑能力，四季通用。

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

    ⒊簡化用油品種，實現(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，同時還要求具有良好的低溫性能和熱氧化安定性。但迄今還沒有一種粘指改進(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)劑的增粘能力順序為：

    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

    多級油中粘指改進(jìn)劑的含量最好不要超過1 ％，否則對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    直接影響多級油的粘度級別穩(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    粘指劑在實際使用中要經(jīng)受高溫氧化，熱氧化分解會導(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多級油低溫性能的影響。多級內(nèi)燃機(jī)油的低溫啟動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）中通過溶液聚合制備。甲基丙烯酸單體是通過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，在多級油中可因此降低無灰分散劑的用量。

    用於配制多級內(nèi)燃機(jī)油的PMA，分子量一般在15萬左右，分子量較低為2～3萬的PMA可用于各種液壓油、多級齒輪油、減震油、自動傳動液和數(shù)控機(jī)床油等。PMA的增粘能力和剪切穩(wěn)定性較差，故不適合單獨配制多級柴油機(jī)油，但因其低溫性能好，較適合配制低粘度級別的多級汽油機(jī)油。