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合成潤滑油是指通過化學方法合成的基礎油加相對的添加劑調和而成高性能潤滑油，通常在綜合性能上遠超越於普通礦物油，可在更嚴苛工作環境下順利完成工作．API將礦物基礎分成:I類、II類、III類．儘管第III類基礎油在很多性能方面已有很大的改善，但在蒸發損失高溫穩定性，氧化穩定性，低溫流動點，抗磨特性等方面扔無法與合成基礎油抗衡．
合成基礎油有限多種類，常見的有合成烴、合成酯、聚醚、硅油、含氟油、磷酸酯．API把合成烴列為IV類基礎油，而把其他合成基礎油列為Ｖ類基礎油，在實際應用中，由於較好的綜合性能及特性，聚ａ一烯烴、合成酯、聚醚三大類合成基礎油使用最多．
合成基礎油與礦物基礎油的性能比較
| 性能 | 礦物 | 雙酯 | 多元醇酯 |
聚醚 | 聚a-烯烴 |
| 黏溫特性 | 差 | 較好 | 好 | 很好 | 好 |
| 低溫特性 | 差 | 很好 | 好 | 較好 | 好 |
| 氧化穩定 | 差 | 較好 | 好 | 較好 | 好 |
| 高溫穩定 | 差 | 較好 | 好 | 較好 | 一般 |
| 蒸發損失 | 差 | 很好 | 很好 | 一般 | 好 |
| 抗燃性 | 差 | 較好 | 較好 | 較好 | 較好 |
| 抗腐蝕性 |
很好 | 一般 | 一般 | 較好 | 很好 |
| 水解穩定 | 很好 | 一般 | 一般 | 較好 | 很好 |
| 承載能力 | 很好 | 較好 | 好 | 很好 | 較好 |
| 毒性 | 一般 | 好 | 好 | 好 | 很好 |
| 生物降解 | 差 | 好 | 好 | 一般 | 差 |
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