纳米碳材料做为季戊四醇油酸酯添加剂的抗磨性研究.docx
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纳米碳材料做为季戊四醇油酸酯添加剂的抗磨性研究
第一章引言
1.1研究背景及课题的意义
润滑剂在国民经济中，特别是在机械工业中有着广泛的应用。
进入21世纪，节能技术越来越受到工业社会的重视，由于许多工况条件已经超越了润滑油的使用极限，迫切需求与之相适应的高温润滑剂，从而使高温润滑油及其添加剂的研究和发展成为一个重要研究热点重要的努力方向。
它不仅减少了机械设备表面的摩擦，保护机械表面不受磨损，还经过循环，带走摩擦表面得热量，冷却机械设备[1-5]。
同时，机械工业的高速发展与环境保护对润滑油提出了更加苛刻的要求，如润滑油需要具备高抗氧化性、更好的黏温性、好的低温流动性以及优异的剪切稳定性与抗磨性，然而仅依靠传统配方的添加剂来提高润滑油的使用性能已无法达到使用的要求。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围内的纳米微粒，或由纳米基本单元构成的材料。
伴随着尺寸的减小，使纳米材料具有界面与表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，赋予了其传统材料的不具有各种独特性能，使其在光学、热学、磁学、力学以及化学方面具备了特殊的性能，从而使它在光的吸收、光电转换、磁记录、传热、燃料、催化、涂料等方面具有重要的应用价值和广阔的开发前景。
伴着纳米技术的持续进展，纳米材料的应用和研究范围也在不断扩大。
纳米材料作为润滑油添加剂受到了国内外许多科学组和润滑油公司的高度关注，并进行了大量的研究工作。
将纳米材料应用于润滑体系中,是一个全新的研究领域[6]。
由于纳米材料具有比表面积大、高扩散性、易烧结性、熔点降低等特性,因此以纳米材料为基础制备的新型润滑材料应用于摩擦系统中,将以不同于传统载荷添加剂的作用方式起减摩抗磨作用。
这种新型润滑材料不但可以在摩擦表面形成一层易剪切的薄膜,降低摩擦系数,而且可以对摩擦表面进行一定程度的填补和修复[7-8],起到抗磨作用。
因此，纳米润滑油的开发与应用为提高我国的润滑油质量开辟了一条新路，对充分利用新疆丰富的纳米炭材料资源和润滑油企业的基础油资源，发掘其潜在的应用价值，加快润滑油添加剂的国产化，合理调配出具有特殊用途的润滑油产品具有重大的研究意义和战略意义。
初步研究表明，纳米炭材料作为润滑油添加剂已表现出的优异性能、及其广阔的应用前景而受到极大关注。
随着纳米材料的工业化生产和成本的降低，其在润滑油领域的应用将越来越大，前景十分广阔。
近几年，由于摩擦学和摩擦化学的突破性进展，润滑油添加的种类得以不断增加，性能不断提高。
目前减摩、抗磨添加剂的品种繁多，但大体可以分为两类：
一类为油溶性有机化合物，它们易与润滑油结合，有效改变润滑油的品质，但在摩擦过程中可能产生有害成分，特别是当温度较高时，对有色金属（如银、锡）的轴承材料起腐蚀作用；另外这类添加剂的合成工艺复杂，化学污染严重，其发展受到一定限制。
另一类为固体润滑剂型，具由一些具有层状或鳞状结构，如胶体二硫化钼、石墨、蛭石、聚四氟乙烯等一集一些金属颗粒均匀的分散于润滑油中形成，它们的润滑效果较好，但金属颗粒一般在润滑油系统中分散性和稳定性不好，长期存放易沉淀。
二硫化钼和聚四氟乙烯的适用温度范围较低，而石墨、蛭石或类石墨材料由于其可滑动的层状结构和具有良好的热、化学稳定性被认为是有前途的高温润滑油添加剂。
1.2研究概况
目前国内外围绕纳米材料在润滑油中的应用开展了大量的研究，并取得了一定的成果。
但以纳米碳球为润滑剂在润滑油中的研究较少。
在摩擦过程中，纳米炭材料发生有序结构向膜转化的过程中同时受热和摩擦机械效应的激励，原始结构有序程度越高，结构越稳定，减弱了摩擦过程中的摩擦机械效应对其向膜转化的趋势，油耗也就越多；而原始结构含有一定缺陷的蛭石和石墨由于具有很强的结构活性，在摩擦机械效应下有利于向膜结构发展，因此减小了摩擦，降低了油耗。
纳米材料作为润滑油添加剂已表现出优异的性能和广阔的应用前景。
1.3碳纳米材料简介
纳米是一种几何尺寸的量度单位，一纳米是十亿分之一米，略等于45个原子排列起来的长度。
随着扫描隧道显微镜的发明和使用，世界上诞生了以0.1~100纳米这样尺度为研究对象的前沿科学，这就是纳米技术。
纳米技术以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界，确认了应用纳米技术可以直接以原子、分子构造、重组具有特定功能的产品目标。
纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。
分散相既可以由碳原子组成，也可以由异种原子（非碳原子）组成，甚至可以是纳米孔。
纳米碳材料主要包括三种类型：
碳纳米管，碳纳米纤维，纳米碳球。
（1）碳纳米管
碳纳米管[9]是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体，一般可分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和双壁碳纳米管。
（2）碳纤维[10]
分为丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维两种。
碳纤维质轻于铝而强力高于钢，它的比重是铁的1／4，强力是铁的10倍，除了有高超的强力外，其化学性能非常稳定，耐腐蚀性高，同时耐高温和低温、耐辐射、消臭。
碳纤维可以使用在各种不同的领域，由于制造成本高，大量用于航空器材、运动器械、建筑工程的结构材料。
美国伊利诺伊大学发明了一种廉价碳纤维，有高强力的韧性，同时有很强劲
的吸附能力能过滤有毒的气体和有害的生物，可用于制造防毒衣、面罩、手套和防护性服装等。
（3）碳球
碳纳米球[11]结构与石墨烯C60相似[12]，根据尺寸大小将碳球分为：
（1）富勒烯族系Cn和洋葱碳（具有封闭的石墨层结构，直径在2—20nm之间），如C60，C70等；
（2）未完全石墨化的纳米碳球，直径在50nm一1μm之间；（3）碳微珠，直径在11μm以上。
另外，根据碳球的结构形貌可分为空心碳球、实心硬碳球、多孔碳球、核壳结构碳球和胶状碳球等。
图1-1碳纳米球结构
1.3.1纳米碳球的改性
按照质量为1:
5（CNTs：
硬脂酸=1:
5）的比例称取球磨后的碳纳米球和硬脂酸，混合后加入2mol·L-1的硫酸溶液中超声分散，再经加热回流2h，然后通过真空抽气机过滤，所得的沉淀物再用环己烷（分析纯）清洗剩余的硬脂酸，最后用去离子水冲洗至中性，在60℃下真空干燥，得到硬脂酸修饰的纳米碳球[13]。
修饰过程如下：
图1-2纳米碳球改性过程
1.3.2碳纳米材料的特点
纳米材料同宏观上三维方向都具备足够大尺寸的常规材料相比，是一种低维材料，及在一维、二维甚至三维方向上尺寸为纳米级（1-100nm）。
纳米材料按空间维数可分为以下四种：
（1）零维的原子和原子簇的集合，即纳米粒子；
（2）一维的多层薄膜，即纳米膜；（3）二维的超细颗粒覆盖膜；（4）三维的纳米块体材料[14]。
由于纳米材料的表面原子数与总原子数之比随材料尺寸的急剧减小而急剧增大，同时表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同，表面原子周围缺少相邻原子，因而具有许多悬空键，使其具备不饱和性质、表面积、表面能和表面结合能都迅速增大，产生了所谓的“表面效应”。
当纳米材料的尺寸同传导电子的德布罗意波长相当或更小时，周期性的边界条件就被破坏，材料的磁性、光吸收、内压、热阻等性质比起普通体相材料都发生了很大变化，这称为纳米材料的“体积效应”。
随着纳米材料的尺寸下降到一定值时，费米能级附近的电子能级变为分立能级，这种现象称为“量子尺寸效应”[15]。
纳米材料上述独特的结构特性，使其产生了诸如高扩散性、熔点降低、易烧结性、硬度增大、催化反应活性增大等一系列特性[16-17]，使其在精细陶瓷、催化剂、电子元件、磁光元件等方面得到广泛应用。
1.3.3碳纳米材料作用机理
纳米润滑材料作为添加剂具有明显的减摩抗磨作用，对其作用机理的分析，目前主要有以下几种理论。
（1）“滚珠轴承”[18]作用理论
这种理论认为纳米粒子尺寸较小，近似球形,可近似微型球轴承的作用，减少了摩擦阻力，降低了摩擦因数，减少了磨损，从而提高了摩擦表面的润滑性能。
并填充到金属表面的微坑和凹槽部位、起到了一定的修复作用。
（2） 薄膜理论
薄膜理论[19]认为在摩擦过程中纳米粒子在摩擦副上形成了一层纳米薄膜，纳米薄膜的性能不同于一般的薄膜，它的韧性，抗弯和强度均大大优于一般薄膜。
这层膜减小了摩擦，提高了承载能力，从而减轻了磨损。
（3）反应膜理论[20]
纳米粒子在摩擦作用下通过渗透、扩散作用在摩擦副表面形成具有良好摩擦学性能的渗透层和扩散层，同时纳米微粒受到剪切力的作用发生化学反应，生成具有抗磨能力的化学反应膜。
1.3.4碳纳米材料的制备方法
碳纳米材料的合成技术主要有：
激光蒸发法、化学气相沉积法、凝聚相电解生成法、石墨电弧法等。
1激光蒸发法
自1996年Smalley等人首次使用激光在1200下蒸发含镍、钴催化剂的石墨棒制造出纯度达7%直径均匀的单壁碳纳米管束[21]以来，激光蒸发法获得较快发展，现已成为碳纳米材料批量制造方法之一。
但因其制造成本高，需要昂贵的激光器而受到制约。
激光蒸发法是在1200的电阻炉内，由激光束蒸发石墨靶，石墨靶中掺杂1.2%的颗粒直径约1m, 的Ni/Co=1:
1 的金属混合粉末，通过高能激光束照射，使含金属催化剂的石墨气化，然后依靠流动氩气将其所产生的气化物带到水冷的铜柱上，产生沉积，通过控制激光束的能量密度、照射时间、气流量及流动速度、催化剂种类、反应温度等参数，达到制造合适碳纳米材料的目的。
采用该法制备的碳纳米材料，经 X 射线衍射和电子显微镜检测观察，其单壁碳纳米管具有统一的直径，并且通过范德华力自组织集结成束状结构，单根管束包含100~500 根单壁碳纳米管，其二维六边形式点阵的晶格常数为1.7nm,Ni/Co 金属催化剂颗粒随机镶嵌在较大的非晶面料颗料中。
2 化学气相沉积法
此方法是将离子喷射的钨电极（阴极）和铜电极（阳极）进行水冷却，当Ar/He载气挟带苯蒸气通过等离子体炬后，会在阳极的表面上沉积出含有纳米级碳材料的碳灰。
化学气相沉积法又称为催化裂解法，是研究员在使用石墨电弧法制取碳纳米管之后，基于气相生长炭纤维与碳纳米管形态相似的特性，通过改正催化剂处理与工艺参数，开发出的制备碳纳米材料的另一方法。
而根据其催化剂的引入方式的不同又分为两种[22]:
基种催化裂解法（简称基种法）和浮动催化裂解法。
基种法是把催化剂颗粒预先分散在基体上，用碳氢化合物为碳源，氢气为还原剂，在分布于基体上的铁、钴和镍基等催化剂作用下，在管式电阻炉中裂解原料气形成自由
碳原子，并沉积在基体上，最终生长制备碳纳米材料的方法。
由于该法具有设备投资少、成本低、碳纳米材料尤其是碳纳米管产量高、含量高，易于实现批量制备等优点，因而已成为目前碳纳米材料生产制备的一种十分常用方法。
浮动催化裂解法采用含铁的有机金属化合物（如二茂铁）为催化剂原料，陶瓷或石英管为反应室，反应室放置在电阻炉中，有机金属化合物溶解在碳氢化合物液体中，放置于反应室入口处的蒸发器内，反应液体通过载气（氢气）方式以蒸汽形式一同引入反应室，通过反应室不同温度段，在含铁的有机金属化合物（如二茂铁）分解出纳米铁原子的催化作用下，控制温度区间，以制取所需的碳纳米材料。
采用催化裂解法制取碳纳米材料，其裂解温度、气体流量、浓度、裂解时间等工艺参数的控制对制备的碳纳米材料至关重要，其不仅影响所制取材料的产率，而且对材料的结构、组成、性能特性关系重大。
研究表明：
在碳纳米管合成温度范围内，温度越低，碳纳米管的产量越高，生长速率越大，丙烯碳的利用率就越高；裂解时间越短，碳纳米管的生长速率越大，但裂解气丙烯碳的转化率就越低；而原料气丙烯流量越大，碳纳米管的产量越高，生长速率越大，但丙烯碳的转化率降低。
裂解温度是碳纳米管制备的主要影响因素，温度越高，碳纳米管有效生长时间越短，通过它影响碳纳米管的有效生长时间，进而影响到碳纳米管的产量、平均生长速率和原料气中碳的转化率。
然而，在该碳纳米材料制备温度范围内，温度越低，碳纳米晶的生长速度越慢，其制备的碳纳米管的平均直径就越小，且分布均匀，曲率大，相互缠绕形成纳米级团簇；而温度升高，纳米管生长速率增大，生长加快，若控制气体流量，延长加热时间，则制备的碳纳米管直径增加，曲率变小，相互缠绕程度降低；温度过于下降，则产生非晶炭。
因此采用此法进行碳纳米材料制备时，应根据研究需要，正确选取和优化工艺参数条件，以制取适合研究需要的纳米材料。
3 凝聚相电解生成法
其采用石墨电极（电解槽为阳极），在约600℃的温度及氩气保护的条件下，以一定的电压和电流电解熔融的卤化碱盐，电解生成了形式多样的碳纳米材料。
电解法是W.K.Hsu[23]等人 以熔融碱金属卤化物为电解液，以石墨棒为电极，将其浸泡在熔化的离子盐如中LiCl，在氢气气氛中通过通电，采用电解方法合成碳纳米管及葱状结构材料。
其主要影响因素有电解电压、电流、电极浸入电解液中的深度和电解时间等。
4 石墨电弧法
石墨电弧法是用石墨电极在一定气氛中放电，从阴极沉积物中收集碳纳米材料的方法。
石墨电弧法是最早用于制备碳纳米管的工艺方法[24]，后经Ebbesen[25]等人工艺优化、改正，现已成为能宏观批量生产高纯碳纳米管的制造方法之一。
该法采用直径）5~6mm的石墨棒为阳极，直径10~16 mm的石墨棒为阴极，在阳极一端钻内径3.5mm的小孔，将石墨粉末和金属钇、镍粉末混合（按Y;1%,Ni:
4.2%的比例均匀混合在石墨粉末中）后填充在阳极小孔内，或采用含金属钇、镍的复合电极（电极中金属混合比例同上），在一个其内充填惰性气体或氢气的真空反应室，或在一个装液氮的容器中，通过调整阴极与阳极之间的距离以产生电弧放电，控制两极间通过的电流、电压及放电时间，让石墨炭在惰性环境、金属钇、镍的催化作用与弧光放电所产生的高温下气化，然后充分水冷，在阳极石墨棒不断消耗的同时，在反应室内壁、阴极端部以及阴、阳极四周等部位形成局部含金属催化杂质颗粒的碳纳米材料集合体。
此方法是在使用金属催化剂的情况下，用脉冲激光轰击石墨表面，在石墨表面产生纳米级碳材料。
采用该石墨电弧法批量制备的碳纳米材料具有碳纳米管产率高、纯率高、纳米管呈成束状、制备所需时间极短等特点。
尤其体现在单壁及多壁碳纳米管的制备上，其合成工艺参数条件的改正对碳纳米管的产率影响极大：
采用反应室的不同、充填的惰性介质上的差异、阳极的
直径及其组成、添加混合的金属催化剂比例、冷却方式等各种电弧反应条件，均对制备的碳纳米材料的纯度、产率及材料结构特性、组成造成质的改变。
对制备的碳纳米集合体采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析观察，镜下可以看到：
集中于阴极端部圆柱状沉积物周围，管束集中相互纠缠，管束直径分布在10~20mm的单壁或多壁碳纳米管，以范德华力结合在一起，排列成六边形晶体结构，在拉曼光谱图中，以140~200cm-1 和1500~1600cm-1 三个典型区域的特征峰为其特性，其间随机分布直径在3~20nm 的外覆非晶炭球形金属催化剂纳米颗粒；而在反应室、阳极四周主要分布着碳纳米管粒子、无定形碳等产物 。
1.3.5碳纳米材料的应用
（1）碳纳米材料在微电子技术上的应用
要获得能应用于微电子器件中的被扩大的功能性装置，将有组织的碳纳米管排列在大规模的表面上是很重要的。
在这种条件下，就需要一种可控的方式排列高质量的碳纳米管来建造一些有用的结构，这样就基本上不用进行进一步的操作了。
研究表明，利用化学蒸气沉积，催化剂粒子尺寸控制，碳纳米管定向自组装技术，可以在硅基体上成功实现自定向单分散性的碳纳米管的大规模排列。
通过实验发现这些碳纳米管具有电子场发射特性，同时样品显示了低操作电压和高电流稳定性。
这种制造方法与当前半导体的制作法是一致的，因此这种技术的推广可促进应用于微电子技术的碳纳米管装置的发展。
单电子晶体管是一种可以替代传统微电子元件而应用于未来微电子技术的理想元件。
随着碳纳米管组成的分子导线、二极管、场效应管、单电子体管的出现，下一个目标就是将这些部件有机组合形成能完一定逻辑功能的电路。
研究表明，利用有场效应管特性的碳纳管可以制成能完成逻辑“非”和逻辑“或非”的电路。
同时，对此路稍加改动，也可以实现其它的如“与”、“或”、“异或”等逻辑算。
此外，通过连接2个反向器还实现了电路的静态随机存取储功能，并显示了比较稳定的工作状态。
在这方面，还有文报道了利用一个交错排列的悬空碳纳米管结构，能产生双稳的、可调的开关状态，并且利用这个结构实现了有非易失性存功能电路的制造。
（2）电缆技术
H．W．Zhu利用优化了的催化剂化学蒸汽沉积法直接合成了长度达几个厘米的有序单壁碳纳米管丝。
通过测量其中几个单壁碳纳米管丝的宏观电阻率，发现测量出的电阻率是足够低的，这表明在单壁碳纳米管丝中有宏观连续的导电路径。
此外还发现这些单壁碳纳米管丝的杨氏模量值是以前报道过的单壁碳纳米管纤维的5倍，同时也是高质量bucky paper的50倍。
这些单壁碳纳米管丝的力学和电学性质显示出了它们相对于以前的单壁碳纳米管纤维的优势。
如果调整一下加工条件的话，这些单壁碳纳米管丝的各方面性质就会被进一步优化，从而制造出可以应用于实际生活中的宏观电缆。
（3） 传感器的应用
对于环境监控、对化学过程的控制等来说，检测气体分子是极其重要的。
例如，二氧化氮的检测对于由燃烧和汽车尾气排放而造成的环境污染的监控是很重要的。
而现存的气体传感器一般都在高温下（200～600oc）工作，其目的是达到较高的灵敏度。
J．Kong通过实验演示了基于单壁碳纳米管的化学传感器的特性。
在室温下，他们的传感器被置于二氧化氮或氨气中，传感器的电阻会在几秒钟之内改变2到3个数量级，因此具有较高的灵敏度。
此外，将传感器置于惰性气体环境中或对其加热都可以使其电阻慢慢恢复到初始状态，这说明了其使用的可逆性。
通过他们的试验可以看出，与传统的传感器相比，这种基于单壁碳纳米管的传感器具有更快的反应速度和更高的灵敏度。
除了化学传感器之外，还有文献报道了一种可以检测液体流速的传感器，这种传感器也是基于单壁碳纳米管结构的。
（4）作为储氢材料的应用
作为能源的一种，氢气已经吸引了许多人的注意，它作为燃料使用时既不会污染空气也不会产生温室气体。
然而，氢气使用的一大问题，即氢气的储存和运输问题还没有很好地解决。
因此，许多专家都把怎样方便和廉价的储存氢气作为研究的重点。
有研究发现，碳纳米管的表面特性决定着其与氢的相互作用，对碳纳米管表面的活化处理是储氢过程中至关重要的一个环节。
在实验中，利用浓硝酸和NaOH溶液分别对碳纳米管进行了表面处理，极大地增加了比表面积和表面活性，有效地改善了储氢性能。
（5） 催化学应用
除了微电子技术、传感器技术和作为储氢材料的应用之外，碳纳米材料作为一种新型碳素催化剂和催化载体近年来已经吸引了催化学界的注意。
研究碳纳米管负载镍催化剂催化性能的试验表明，碳纳米管负载镍作催化剂时反应物的转化率是二氧化硅负载镍催化剂的2.36倍，是活性炭负载镍催化剂的1.83倍和三氧化二铝负载镍催化剂1.49倍。
此外，用碳纳米管修饰的电极也显示了极强的催化能力，研究表明，羧基化多壁碳纳米管修饰电极对硫基化合物（半胱氨酸和还原型谷胱甘肽）有着显著的电催化作用。
（6）微型机械
多壁碳纳米管是由若干层石墨卷曲而成的无缝纳米管状物质，层与层之间的作用力主要是范德华力。
与石墨的层与层之间可以发生相对滑动的性质相类似，多壁碳纳米管的层与层之间也应该能很容易的发生相对滑动和相对转动，从而形成接近理想化的线微型轴承和转动微型轴承。
（7）电极材料
碳纳米管比表面积大，孔径大小可控制，是一种理想的电极材料。
作为电极使用时，其优良的导电性能将会很好地促进电活性物质的电子传递。
其在测定特定的物质时具有很大优越性，还可以作为理想的电极材料。
戊酸雌二醇在表面活性剂存在下，在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为的研究发现该修饰电极测定戊酸雌二醇时具有灵敏度高，重现性好，电极制作简便等优点。
通过观察土霉素在多壁碳纳米管薄膜包覆的电极上的伏安行为，可以发现还原峰电流与土霉素的浓度在一定区间内有很好的线性关系，因此可利用此电流值准确测定土霉素的含量。
此外，碳纳米管的其它方面应用还包括：
被磁性镍一钴合金包覆着的碳纳米管在磁记录材料中的应用；含碳纳米管的新型复合材料作为吸附剂的应用；碳纳米管在新型纳米增强材料中的应用；以及其在化学电源中m3和作为吸波材料的应用等。
1.4酯类润滑油的介绍
酯类合成润滑油最早用以满足军事需要，但随着工业的高速发展，合成润滑油也被广泛地应用到民用领域。
合成润滑油不仅可以保证设备部件在更苛刻的场合工作，而且满足长寿命、环保、生物降解等方面更严格的要求。
酯类合成油因其特殊的分子结构特点而具有优异的高低温性能、黏温性能、热氧化安定性、润滑性、低挥发性等优点，从而在众多领域[18]得到了广泛应用；同时，酯类油还具有优良的生物降解性、低毒及原材料可再生性等优势，可以更好地满足当前工业发展对于新型润滑材料的要求，是目前最具研究价值和应用前景的合成润滑油之一。
常用的双酯[26]有癸二酸、壬二酸、已二酸的2-乙基已酯等。
多元醇酯是由多元醇与一元酸反应制得的，如三羟甲基丙烷酯和季戊四醇酯等。
多元醇酯的热安定性比其它酯类要好。
复酯是由二元羧酸二元醇（或多元醇）酯化成长链分子，其端基再用一元醇或一元酸酯化而成。
复酯的平均相对分子量一般为800-1500，其粘度比双酯和多元醇酯高，但其热安定性不如多元醇酯好。
1.4.1酯类油的特性
◆一般理化性能：
酯类油的粘温特性良好，粘度指数较高。
如增长酯分子的主链，酯的粘度增大、粘度指数增高。
主链长度相同时，带侧链的粘度较大，粘度指数较低，带芳基侧链的，粘度指数更低。
双酯中常用的癸二酯、壬二酸酯的粘度指数均在150以上。
类油通常具有较低的凝点，优良的低温流动性。
常用的癸二酸酯和壬二酸酯的凝点均为-60℃以下（可用到-70℃）。
同一类型的酯，随着分子量的增加及支链酸的引入，酯的低温粘度增加。
酯化不完全也会使酯的低温粘度明显增加。
酯类油的蒸发度远比同粘度矿物油小。
同一类型的酯，随着分子量的增加，闪点升高，蒸发度降低。
酯的类型对酯的蒸发度有较大影响，一般说来，新戊基多元醇酯的蒸发度比二元酸酯的低20-30%。
◆热稳定性：
酯类油受热分解的难易取决于酯的结构，不同结构的酯，在高温下热分解的机理是不同的。
双酯在高温下分解生成易腐蚀金属的酸和烯烃，新戊基多元醇酯分解后不仅生成羧酸和烯烃，而且引起醇部分碳骨架重排，新戊基多元醇酯的热分解温度比二元酸酯高50℃左右。
◆氧化稳定性：
酯类油的优点之一就是抗氧能力强，新戊基多元醇酯的氧化稳定性要优于双酯。
由于氧化是在诸多因素存在下的复杂化学反应，使得酯的氧化变质温度比热分解温度低得很多。
因此在实际使用中需加入抗氧化添加剂。
◆粘度－压力关系：
酯类油的粘度随压力的变化小于矿物油的粘度随压力的变化。
酯类油常压粘度越大，其分子量越大，分子链越长，在高压下分子链之间的绕结程度增加。
几种酯类油的粘度随压力变化的速度顺序为双酯＜季戊四醇酯＜4106合成航空润滑油。
温度对油品的压粘关系的影响与油品的粘度指数有关，酯类油的粘度指数高于矿物油，故温度对其压粘关系的影响淂矿物油。
剪切速率对酯类油压粘关系的影响小于对矿物油的影响。
◆润滑性：
由于酯类油分子中的酯基具有极性，酯分子易吸附在摩擦表面上形成边界油膜，因而酯类油的润滑性一般优于同粘度的矿油，具有优良的抗磨、抗擦伤和减摩特性。
在FZG齿轮试验机上对比几种酯类油与矿物油和聚α－烯烃的承载能力，表明酯类油的承载能力优于聚α烯烃和矿物油。
◆抗水性：
酯类油具有比矿物油大的吸湿性，酯的吸湿性与其所处的环境温度和湿度有关，也与酯的结构有关。
在一定温度下，酯的吸湿性随环境湿度的增大而增大；在一定温度范围内，酯类油的吸湿性随温度的升高而升高。
酯类油在酸、碱、酶等存在和作用下易发生水解，其水解安定性在很大程度上决定于酯的性质和纯度，在使用条件下，酯的水解速度与酯中混入的水量无关，而与酯－水界面
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