根據合成潤滑油基礎油的化學結構，美國材料試驗學會（ASTM）特設委員會制定了一個合成潤滑油基礎油的試行分類法，將合成潤滑油基礎油分為合成烴潤滑油、有機酯和其他合成油三大類。合成烴潤滑油包括聚α-烯烴油、烷基苯、聚丁烯及合成環烷烴。有機酯主要有雙酯、多元醇酯、聚酯等。其他合成油有聚醚、磷酸酯、硅油、硅酸酯、鹵代烴、聚苯醚等。在上述合成油中，得到商業規模應用的有聚α-烯烴（PAO）、酯類油、聚烷撐二醇、硅油和磷酸酯。前三類構成了當前合成油市場的主體。

 合成油性能特點

合成油具有礦物潤滑油所不能滿足使用要求的工作環境，用作潤滑油的基礎油，可制成耐高低溫、高負荷、高轉速、高真空、高輻射、強氧化腐蝕等苛刻條件的潤滑油產品。這種基礎油不足之處是來源少、成本高、價格為普通礦物潤滑油的幾倍至幾十倍，有的甚至達幾百倍。合成潤滑油與礦物油相比具有一系列優點，可以彌補礦物油的不足。

（1）高溫性能、低溫性能和黏溫性能

合成油一般具有熱穩定性好，熱分解溫度高、閃點及自燃點高等特點。合成油比礦物油具有更為優良的高溫性能，允許在較高的溫度下使用。表1-2-1列出了各類合成油的熱分解溫度和整體極限工作溫度范圍。從表中可以看出，對黏度相近的油品來說，合成油比礦物油的使用溫度要高。

大多數合成潤滑油的黏度指數比礦物油高，黏度隨溫度的變化小。在高溫黏度相同時，大多數合成油的低溫黏度比礦物油小，傾點（或凝點）比礦物油低，這就使合成油可在較低溫度下使用。

氧化標是油相比，具有較好的氧化穩定性，加入添加劑后，使用溫度高。各類合的黏度變化均低于礦物油，沉淀也遠比礦礦物油少，說明合成油的抗氧化能力遠比物油強。由于合成油比礦物油的閃點高，自燃點高，熱分解溫度高，加人抗氧劑后的熱氧化穩定性好，因此合成油比礦物油的使用溫度高。

（3）揮發性

油品的揮發性是使用過程中的一項重要性能。揮發性大的油品不但耗油量高，而且由于其輕組分的揮發損失而使油品變粘，基本性能發生變化，因而影響油品的使用壽命。與相同黏度的礦物油相比，合成油的揮發性較低。這是由于合成油一般是一種純化合物，其沸點范圍較窄，而礦物油是一段餾分油，其中既含有小分子，又含有大分子，在一定溫度下，其輕餾分（小分子）易揮發。

（4）抗燃性

礦物潤滑油遇火會燃燒。在許多靠近熱源的部位，常常由于礦物油的泄漏著火造成重大事故。目前還沒有找到靠加入添加劑的辦法來改善礦物油的著火性能。而某些合成油卻具有優良的難燃性能。例如，磷酸酯雖然本身閃點并不高，但是由于沒有易燃和維持燃燒的分解產物，因此不會造成延續燃燒。芳基磷酸酯在700℃以上遇明火會發生燃燒，但它不傳播火焰，一旦火源切斷，燃燒立即停止。所以磷酸酯本身具有難燃性。聚醚是水-乙二醇難燃液的重要組分，主要用來增加黏度。聚醚和乙二醇都能燃燒，但水-乙二醇難燃液中含40％～60％的水，在著火情況下，由于水大量蒸發，水蒸氣隔絕了空氣，從而達到阻止燃燒的目的。全氟碳潤滑油在空氣中根本不燃燒，而全氟烷基醚油甚至在氧氣中亦不能燃燒。表1-2-3列出了合成油的難燃性能。

（5）高密度

礦物油的相對密度小于1。某些合成潤滑油具有較大的相對密度，能滿足一些特殊用途的要求，如用于導航的陀螺液、儀表隔離液等。

（6）其他特殊性能

含氟潤滑油包括全氟碳化合物、氟氯油、氟溴油和聚全氟烷基醚等，都具有極好的化學穩定性，這是礦物油及其他合成油所不能及的。在100℃以下，全氟碳油、氟氯碳油與全氟聚醚油分別與氟氣、氯氣、68％硝酸、98％硫酸、濃鹽酸、王水、鉻酸洗液、高錳酸鉀和30％的過氧化氫溶液不起作用。

聚苯醚具有極好的耐輻射性。礦物油能耐108～10°拉德／年的劑量。酯類油、聚α-烯烴油與礦物油的耐輻射性能相近，硅油、磷酸酯則低于礦物油，只能耐107拉德／年的劑量。如果需要耐10°拉德／年的吸收劑量的潤滑油，就需要含苯基的合成油，例如烷基化芳烴、聚苯或聚苯醚。聚苯醚的抗輻射性能最好，可耐1011拉德／年的吸收劑量。

礦物潤滑油是生物不可降解的，因此對環境造成了嚴重的污染。酯類及聚醚合成油具有生物降解功能。