特科多万书晓：理想粘度指数改进剂就选特科多TECNOLUBE HSV系列

粘度指数改进剂是一种油溶性高分子材料，也是一种重要的油品助剂，其作用的实质是使油品具有较高的粘度指数，从而保证润滑油在低温下能够顺利流动，在高温下有足够的粘度，确保良好的润滑能力。

常用的粘度指数改进剂的品种主要有异戊丁烯（PIB）、聚a烯烃（PAO）、甲基丙烯酸甲酯（PMA） 、乙丙共聚物（OCP） 、氢化苯乙烯/共轭二烯烃（丁二烯、异戊二烯）共聚物（HSV）等四种。由于PIB稠化能力和低温流动性差，PAO的增稠能力差，成本高，节能效果差，因此不适合配制多级发动机油，用于传动油的增稠。目前多级发动机油使用粘度指数改进剂主要是OCP、PMA以及HSV 。 评价粘度指数改进剂性能的指标包括：

※增稠能力TE：即1%聚合物增加的油品的粘度，粘指剂越高的分子量MW有着越大的增稠能力TE，越少的支链会有越大的增稠能力TE，粘指剂的极性与基础油的极性越匹配，会有越大的增稠能力TE；

※剪切安定指数（SSI）：SSI与聚合物结构、分子量分布和分子量有关，分子量越高，剪切安定性越差；

Kurt Orbahn法：测量聚合物增加的运动粘度在30次柴油喷嘴剪切后的粘度损失，越高的SSI表明剪切后油的粘度损失越大，SSI通常表征了聚合物在SAE 15W-40油品的性能；

KRL法：测量4/8/10/20小时锥盘剪切后的粘度损失；

超声波法：使用超声波剪切后的粘度损失；

基于使用性能，也有通过行车实验和全配方剪切试验等方法，考评粘度指数改进剂的剪切稳定性。
当前，二氧化碳减排法规正在全球范围内实施或变严，这意味着行业内对燃料经济性（FE）有着前所未有地关注。

润滑油降低摩擦来提高燃料经济性主要是通过在边界润滑时依靠摩擦改进剂来实现，原理是流体动力润滑时依靠的是降低油品粘度。

对于乘用车来说其运转条件使得流体动力润滑占据55%-65%。在降低粘度方面选用轻质基础油已经是基本的要素，由于目前都使用多级油，因此不同的粘度指数改进剂就会对降低粘度产生不同的影响。各种国际标准对于粘度指数改进剂的挑战如图表1所示。
早在1996年，人们从发动机评定的程序VI-A试验中已经认识到在不使用摩擦改进剂时VI-A的燃料经济性改善是与其高温高剪切粘度（HTHS@150℃）成很好的线性关系。但是在2000年程序VI-B试验时已经发现如果在HTHS@150℃的粘度相同时，VI-B的燃料经济性改善(FEI)就与100℃或者更低温度的高剪切粘度相关。MS VI B节能试验是与FTP循环相关因而也就和100℃或者更低温度的高剪切粘度相关。
理想的粘度指数改进剂(VM)是在发动机操作温度的整个范围内保持最低的高剪切粘度，从而可以降低发动机部件滑动的流体动力润滑的摩擦系数，也就改善了燃料经济性。

目前世界上最为流行的驾驶循环之一，是代表城市驾驶的新欧洲驾驶循环(NEDC)，而NEDC的平均温度为50-70℃，所以是一个较冷的循环，其与50-70℃下的高剪切粘度(HSV)更相关。所以有人得出在NEDC循环中：

☆燃料经济性改善(FEI)与KV@40℃的相关系数R2=0.89

☆燃料经济性改善(FEI)与KV@60℃的相关系数R2=0.91

因此如果油品的40-60℃的运动粘度低,其燃料经济性改善(FEI)也就好。

图表3中，PMA和HSV调制的油品粘度指数远远高于OCP调制的油品，而在图表4中，HSV调制的油品的100℃HTHS高温高剪粘度略高于PMA，但是远低于OCP。
在图表5中，在6.5L通用柴油车行车实验中，在各种工况和车况下，HSV调制的油品的FE燃油经济性都好于OCP和PMA。 普通润滑油换油里程相对较短，一般为2万公里，而当前市面上出现的长效里程润滑油，换油里程可以达到5万公里、8万公里、10万公里、12万公里，甚至15万公里，换油周期及里程大幅提升。

长效里程润滑油的原理其实很简单，就是将普通润滑油的各项性能提升到极致，从而延长使用寿命。与普通润滑油相比，长效里程润滑油更长的换油周期能够为用户节省维保费用、提升车辆运营效率，是未来发展的必然趋势。

粘度指数改进剂是长效里程润滑油的主要组分。剪切安定性SSI是考评粘度指数改进剂适用于长里程润滑油的关键指标。图表6是几种剪切安定性考评的方法，可见20小时KRL剪切与出租车50000公里行车试验剪切的粘度下降接近。
从图表7可以看出，PMA调制发动机油加剂量大，而且氧化诱导期不如OCP，HSV的增稠能力和氧化诱导期最好。
目前，长里程发动机油的粘度指数改进剂主要是OCP、大粘度PAO和HSV。PAO调制的油品燃油经济性差，KRL剪切SSI小于25%来做长里程发动机油，无定型OCP的增稠能力差，半结晶型OCP增稠能力好，但是低温MRV差，需要选择降凝剂和基础油，同时，使用中MRV会上升，导致发动机启动失败和低温磨损。
目 前 车 辆 齿 轮 油 国 际 标 准 为 S A EJ306，新的粘度级别为SAE 80、SAE 85，中国国家标准为GB/T 13895-2018。

车辆齿轮油需要剪切稳定性更好的粘指剂，为使轻负荷带同步啮合器的手动变速箱更易于变速操作，建议-30℃的布氏粘度不超过5,000cP，集中于延长换油期、清净性、热氧化安定性和磨损保护，倾向使用合成油和Ⅱ、Ⅲ类基础油。对于粘度指数改进剂的剪切稳定性要求为20小时KRL后仍停留在原粘度级别，试验方法为CECL-45-T-93。

而对于液压油而言，油泵和油箱的尺寸减小，更高的操作温度和压力及长寿命，对于粘度指数改进剂的要求在于剪切安定性，柴油喷嘴剪切250次循环粘度下降不大于10%。

不同粘度指数改进剂分子结构见图表8。
☆乙烯丙烯共聚物(OCP)：有半结晶型和无定形型，例如eni Versalis 2550，2530

☆聚甲基丙烯酸酯(PMA)

☆氢化苯乙烯二烯烃：星形聚合物，例如TECNOLUBE HSV1050, 2050和6050

☆氢化苯乙烯二烯烃：线性聚合物，例如TECNOLUBE HSV l810在油品中溶解的聚合物粘度改进剂占有较大的空间：

◎粘度改进剂增加粘度的能力与聚合物占有的空间成正比

◎大多数粘度指数改进剂溶解在油中的空间体积与温度无关，除了PMA和温度敏感的氢化苯乙烯异戊二烯，TECNOLUBE HSV6050和HSV l810 （图表9）
T F H S V 1 0 5 0 是 一 种 星 型 的 氢 化苯 乙 烯 - 异 戊 二 烯 聚 合 物 ， 苯 乙 烯 含 量6.0-7.5wt%，外观形态为白色粉末。特科多HSV1050可用作润滑油粘度指数改进剂，粘度调
节效果显著、抗剪切能力优异， 可用于调制大跨度的高档多级油。（图表10、11） HSV l810是100%苯乙烯-异戊二烯SEP两钳段diblock加氢线性聚合物，在高端基础油中具有优异的油溶性、高温稳定性和剪切稳定性。柴油喷嘴剪切SSI：30次小于3，90次小于10；KRL20小时SSI小于25。HSV l810与基础油混合后，两嵌段 SEP 聚合物形成胶束，与基础油的混溶性更好，在较高的混溶温度下，性能更能保持稳定。
当受到外力剪切时，HSV l810两嵌段线性聚合物胶束解散，要么取向流动，要么形成颗粒状润滑剂，提供了油的触变性能(剪切变稀)。两钳段SEP聚合物具有烟炱、漆膜等极性沉积物的助溶和分散作用，与降凝剂有协同效应。

6%HSV l810溶于可以直接溶解于API各类基础油中，制成流动性非常好的胶液。超过6%的胶液，在长期静置时，两钳段聚合物的胶束浓度大，长链聚合物分子搭桥，会降低胶液的流动性。

从图表13、图表14的测定数据可以看出：用同一个转子测定，转速越慢，粘度测定值越大。6%的l810在150N的40℃和100℃粘度反倒小于60N胶液。
HSV l810可以用于调制长里程的发动机油；要求低温性能和剪切性能优异的齿轮油、液压油、减震器油；用于润滑脂，可以显著提升润滑脂的机械安定性。高浓度油膏具有触变性，可用于光缆光纤填充膏的增稠、化妆品增稠等。