润滑油由基础油和添加剂组成，润滑油基础油作为润滑油的主体，占整个体系的70％~90％，基础油直接影响润滑油产品的质量，随着环保和节能法规的日益严格，对现代润滑油的质量以及性能的要求越来越高，基础油的作用日渐明显。
基础油发展经历了动植物油、矿物油和合成润滑油三个发展周期。动植物油：如菜籽油、葵花籽油和大豆油等。这类油最早被用作润滑油的基础油，但易氧化，使用寿命短，逐步被矿物油所代替。矿物油：由原油经减压蒸馏所得的馏分，再经不同加工过程而获得的润滑油。但矿物油的低温性能差，尤其是高黏度润滑油的倾点均在-10℃以上，在寒区冬季野外操作很难启动。矿物油在℃开始迅速氧化，加入各种添加剂后，可在℃长期使用，但在更高温度下使用寿命较短，容易生成积炭。矿物油的VI一般在90~，加氢油可提高至-；合成润滑油：采用有机合成方法制备，具有一定化学结构和特殊性能。合成油具有热稳定性好、热分解温度高、闪点及自燃点高、黏度随温度的变化小和允许在较高温度下使用等特点。下文将介绍几种适用于高温条件下的高性能合成润滑油基础油的研究进展。一、III+基础油-GTL
GTL技术是指以天然气为原料合成液体产品。天然气合成润滑油基础油是天然气制合成液体产品中较重要的产品，由GTL石蜡馏分经加氢异构-脱蜡后得到，具有黏度指数高和饱和烃含量高、挥发性、倾点和浊点低、烯烃含量低、不含硫、氮和芳烃、加工工序少、加工苛刻度低、生产成本低和可高度生物降解等优点，是APIⅢ类油中质量较好的一类油。文献报道，在两冲程发动机润滑油中添加大量的GTL润滑油基础油后，两冲程发动机的烟雾指数明显改善。GTL润滑油基础油的性能类似聚α-烯烃，但生产成本比聚α-烯烃低87%，大约是超高黏度指数基础油的60%。近年来，GTL润滑油将有较大发展，并有可能取代聚α-烯烃，占据主要位置。GTL生产技术分为直接转化法和间接转化法：直接转化工艺不需要采用合成气生产装置，但由于生产中甲烷分子较稳定，技术上存在较大难度，现已开发的几种直接转化工艺均因经济上无吸引力，目前尚未实现工业化；间接转化主要是通过生产合成气，再经F-T法生产合成油，生产运行成本比直接转化工艺低，已成为公认的合成工艺路线。由合成气生产、F-T法合成和产品精制部分组成。GTL润滑油基础油工艺与普通的GTL工艺相似，不同之处在于第三部分过程均采用有利于生产润滑油基础油的工艺技术。生产合成气的方法主要有蒸汽转化法、部分氧化法和自热转化法。合成气在催化剂作用下转化为液体烃的F-T合成工艺实质是将简单的有机物通过催化反应合成复杂的碳氢化合物，以天然气为原料的F-T工艺技术主要包括高温工艺和低温工艺。二者除了温度不同外，最主要的是产品分布不同，采用低温模式，主要生产市场销路好的高档润滑油基础油、清洁柴油、液体石蜡和合成蜡等产品。采用高温模式，主要生产柴油、直链石蜡基石脑油和LPG。二、IV类基础油-聚α-烯烃（PAO）
聚α-烯烃由α-烯烃（主要是C8~C10）在催化剂作用下聚合经脱催化剂后处理和蒸馏加氢而获得的具有较规则的长链烷烃,工业上使用的聚α-烯烃大都是1-癸烯的齐聚物，其中可能含有二聚物、三聚物、四聚物、五聚物和少量的高聚物。与同黏度矿物油相比,聚α-烯烃具有优良的物理性能如液体范围宽、黏温性能好、倾点低、黏度指数高和蒸发损失小等优点。除此之外，聚α-烯烃主要由异构烷烃组成，加氢后基本上不含芳烃和胶质，高温下不易生成积炭，热安定性与双酯类油相当，常与双酯或多元醇酯混合，PAO具有较好的热安定性，在许多高档润滑油中广泛使用。酯类合成油是有机酸与醇在催化剂作用下，酯化脱水而获得，根据反应产物的酯基含量，用于合成润滑油的酯类油分为双酯、多元醇酯和复酯。三、V类基础油-酯类
与矿物油相比，酯类油具有许多优点：较高的黏度指数：优良的黏温性能与低温性能。双酯的黏度指数较高，一般均超过，高的可达；双酯的倾点一般均低于-60℃，而闪点则通常超过℃。多元醇酯的黏度较双酯大，黏度指数低于双酯，但高于同黏度的矿物油，倾点也远低于矿物油；复酯的黏度高，但倾点低，黏度指数高，一般用作调合组分，提高油品的黏度；
热安定性好：双酯的热分解温度为℃，多元醇酯的热分解温度均在℃以上；
加入添加剂后有较好的氧化安定性：双酯加入适当的添加剂后，可在℃长期工作。多元酯的使用温度比双酯高，加入适当的添加剂后，可长期在℃工作，短期可达℃。
四、硅油
较成熟的生产硅油有：硅氧烷；
氯硅烷，根据分子结构中含有硅原子数目的不同，分为（Z）aSi（H）b（X）4-a-b、Z2HSiSiH2Z和（Z）eSi（H）fO4-e-f（式中，X为卤素，a=0~3，b=1~4，e=0.5~2.49，f＝1.0~2.5）；
氯氧硅烷，分子结构HaRbSiCi4-a-b（式中，a=0~3，b=1~2）和R4-n-mSi（OR′）nClm（式中，n=1~4，m=0~3）。当R和R′不同时，形成不同类型的硅油，常用的硅油主要有二甲基硅油、苯基硅油和长链烷基硅油。
二甲基硅油，简称甲基硅油，是最基本和最典型的硅油，其他硅油可看成是甲基硅油中的部分甲基被取代的产物，是对甲基硅油的改性，甲基硅油生产方法有酸平衡法和碱平衡法。酸平衡法适合生产黏度mm2·s-1以下的低黏度硅油，常采用浓硫酸作催化剂；碱平衡法适合于生产黏度mm2·s-1以上的中、高黏度有机硅油，常采用四甲基氢氧化铵、NaOH和KOH为催化剂。
与甲基硅油相比，苯基硅油的耐热性和润滑性更优良，且使用温度范围较宽，可替代甲基硅油应用于许多领域。长链烷基硅油是二甲基硅油中的部分甲基被长链烷基［CaH2a+1；a=2~17（主要为6~17）］取代后的产物，具有优良的润滑性、憎水性、防污性、耐磨耗性、消泡性、防黏性、可涂印性及对有机材料的亲和性等特点，应用广泛。
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