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合成潤滑油基礎油具有更好的低溫型能和黏溫性能、更好的耐高溫性能、更優的氧化安定性能、較優的抗燃性能、較小的揮發損失、較高的相對密度等特點，
1、具有優良的耐高溫性能，合成潤滑油基礎油具有熱安定性號、熱分解溫度高、閃電及自燃點高、對添加劑的感受性號等特點。合成潤滑油基礎油比礦物潤滑油基礎油具有更為優良的耐高溫性能。
2、具有良好的低溫性能及黏溫性能，大多數合成潤滑油基礎油比礦物潤滑油基礎油的黏度指數高，黏溫性能好，高溫性能也好。
3、揮發性小，油品的揮發性是油品在使用過程中的一項重要性能。若使用溫度高，揮發性大的油品不但耗油量高，而且由于輕組分的揮發會使油品變黏，造成油品基本性能發生變化，從而影響油品的使用壽命。礦物潤滑油基礎油是組成復雜的混合物，在一定蒸發溫度下，其中的輕組分容易揮發。合成潤滑油基礎油大多數是一種單一的化合物，其沸點范圍較窄，與相同黏度的礦物潤滑油基礎油相比，揮發性低，在高溫下揮發損失小。
4、不容易著火燃燒，礦物質潤滑油基礎油遇火燃燒,在許多靠近熱源的部位，常常由于礦物潤滑油基礎油的泄露著火造成重大事故，而且目前還無法通過加入添加劑有效改善礦物潤滑油基礎油的著火性能，而合成潤滑油基礎油卻具有優良的難燃性能。
5、具有較高的密度，礦物質潤滑油基礎油相對密度小于1，而某些合成潤滑油基礎油具有相對較大的相對密度，可滿足一些特殊用途的需求，如用于導航的陀螺液、儀表隔離液等。
6、其他特殊性能，（1）含氟潤滑油具有極好的化學穩定性，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，它們都具有極好的化學穩定性。（2)聚苯及聚苯醚具有良好的抗輻射性能。（3）酯類及聚醚合成油具有生物降解功能，潤滑油應用在國民經濟各個部門，在使用過程中，不可避免地遇到潤滑油泄露、溢出或不當排放。礦物潤滑油基礎油不可生物降解，對環境會造成嚴重污染。可以生物降解的合成潤滑油基礎油為植物油、合成脂和聚乙二醇等。
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