在上世紀(jì)70年代,聚醚主要用作添加劑。到了80年代聚醚第一次作為主要基礎(chǔ)油在齒輪油和冷卻液產(chǎn)品中開始使用,那時人們已經(jīng)認(rèn)識到其優(yōu)越性。此后從90年代至今,聚醚已經(jīng)在液壓油、壓縮機(jī)油、氣輪機(jī)油等產(chǎn)品中作為基礎(chǔ)油廣泛使用。聚醚同樣用于潤滑脂中,但往往被用于高端產(chǎn)品,如用于潤滑盤式制動器。
但有許多因素限制了聚醚的普遍應(yīng)用。其缺點(diǎn)包括吸濕性問題(導(dǎo)致腐蝕)、與彈性體的相容性問題,然而最大問題還是與礦物油產(chǎn)品不混溶,這些原因使聚醚只能使用在特定場合。為了尋找一種能克服這些缺點(diǎn)的聚醚,陶氏化學(xué)發(fā)現(xiàn)其關(guān)鍵是使用更高碳數(shù)的環(huán)氧烷如環(huán)氧丁烷及其衍生物(而不是低碳數(shù)的環(huán)氧烷混合物)作為分子主鏈形成新型聚醚。因此陶氏自2007年基于環(huán)氧丁烷生產(chǎn)了一系列商業(yè)化的油溶性聚醚產(chǎn)品,其40 ℃運(yùn)動黏度涵蓋從18 mm2/s至680 mm2/s。陶氏將油溶性聚醚基礎(chǔ)油注冊為牌號UCON OSP,并在北美和歐洲生產(chǎn)。目前UCON OSP在中國、歐洲和美國銷售良好。而其價(jià)格與高黏度PAO相當(dāng)。
當(dāng)然礦物油技術(shù)也正在發(fā)生變化,煉油廠做了大量的工作提高了基礎(chǔ)油的抗氧化性,但同時使其溶解性下降,例如生產(chǎn)的Ⅱ類和Ⅲ類基礎(chǔ)油高度非極性(類似于PAO),雖然非常穩(wěn)定,但也使得更難于加入添加劑。由于油溶性聚醚為極性且能與Ⅱ、Ⅲ類基礎(chǔ)油完全混溶,因此可以直接使用或者與Ⅱ類或Ⅲ類基礎(chǔ)油混合使用以提高潤滑油的整體溶解能力。
在潤滑油配方中為了提高對添加劑的溶解性,以前一種常見的方案是加入酯。加入酯雖然有利于溶解性能的改進(jìn),但也提高水解穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)。油溶性聚醚則可以改善這一點(diǎn),因?yàn)槠淇晌接坞x水,水分子吸附在該分子的主骨架上,并將水帶離金屬表面,避免腐蝕產(chǎn)生。
油溶性聚醚除了具有傳統(tǒng)聚醚的低傾點(diǎn)和高黏度指數(shù)的性能之外,還具有優(yōu)良的成膜性能,并且在較寬的溫度范圍內(nèi)保持這種特性。因此,在使用ISO 46黏度等級的應(yīng)用場合,若使用了ISO 32的油溶性聚醚,潤滑膜也不會消失。 而且在確保耐久性的同時,較低的黏度等級將有助于降低設(shè)備能源損耗。油溶性聚醚在軸承潤滑油、金屬加工液、氣輪機(jī)油、甚至高性能賽車用油中都有優(yōu)異表現(xiàn)。在每種情況下,潤滑油配方設(shè)計(jì)師可根據(jù)需要,選擇常規(guī)的或油溶性的聚醚。
將來某一天可能會有更高碳數(shù)的環(huán)氧烷(比如環(huán)氧己烷或更高碳數(shù)的α-烯烴環(huán)氧化物)的聚合物出現(xiàn),將會進(jìn)一步提升聚醚的性能。但是,對于當(dāng)今世界占90%的礦物油基潤滑油來說,油溶性聚醚有巨大的潛力以待開發(fā)。