黏度指數（viscosity index）表示石油產品的運動黏度隨溫度變化這個特徵的一個約定值。
基本介紹
- 中文名：黏度指數
- 外文名：viscosity index
- 測試溫度：40℃和100℃
- 含義：石油產品的運動黏度隨溫度變化
基本信息,計算法,物理描述,
基本信息
對於運動黏度相近的油品，黏度指數越高，溫度對運動黏度影響越小。
粘度指數計算方法概要是按GB 265《石油產品運動粘度測定法和動力粘度計算法測定》中有關規定進行，查表得試樣在40℃和100℃時的運動粘度，然後按公式計算試樣的粘度指數。
計算法
粘度指數低於100或等於100的石油產品
式中 VI——試樣的粘度指數；
L——與試樣100℃時運動粘度相同，粘度指數為0的石油產品在40℃時的運動粘度（mm2·s-1）；
H——與試樣100℃時運動粘度相同，粘度指數為100的石油產品在40℃時的運動粘度（mm2·s-1）；
U——試樣40℃時的運動粘度（mm2·s-1）；
D——L—H(mm2·s-1)。
在GB/T 1995中附有與運動粘度對應的L、D和 H值表，如果試樣100℃的運動粘度在2～70mm·s範圍內，而且其值也恰好是表中所列數值，則可直接由表查得L和D值，否則就採用內插的方法求得L 和D值。
如果試樣100℃的運動粘度大於70mm2·s-1時，可按下兩式分別計算L和D值：
L=0.8353Y2+14.67Y-216
D=0.6669Y2+2.82Y-119
式中Y為試樣100℃時的運動粘度（mm2·s-1）。
例：已知試樣40℃和100℃時的運行粘度分別為 73.30mm2·s-1和8.86mm2·s-1，該試樣的粘度指數計算如下：
以100℃運動粘度為8.86mm2·s-1查表並計算得：
L=119.94 D=50.476 代入式（4-6-1）中得：
VI=92
粘度指數為100或高於100的石油產品
式中U、H、Y與上式相同意義。
例：已知試樣40℃和100℃時的運動粘度分別為 22.83mm2·s-1和5.05mm2·s-1，該試樣的粘度指數計算如下：
以100℃運動粘度為5.05mm2·s-1查表並計算得：
H=28.97，代入式(4-6-3)中：
代入式（4-6-2）中：
當按式（4-6-1）及（4-6-2）所計算的VI值恰好在最接近兩個整數中間時，就修約到最接近的偶數，例如 115.5應報告為116。
在GB 1995中還附有繪製好的粘度指數計算圖 A1～A7，先根據試樣100℃運動粘度（mm2·s-1）的大小選圖，然後在圖的橫坐標和縱坐標上分別找出50℃ 和100℃運動粘度的點，用直尺通過該點分別對橫坐標和縱坐標做垂直線，兩條直線的相交點，即在粘度指數圖中的數值為粘度指數。套用範圍是粘度指數40～ 160，100℃運動粘度2.5～65mm2·s-1。
物理描述
每個流體的基本特徵是其黏度。流體的運動黏度取決於外部參數：壓力和溫度。許多用途對定義溫度下的黏度做出了規定。在液壓設備情況下，在40℃和100℃泵達到最佳效率。
根據Walter，溫度對流體的影響可用雙對數曲線描述40～100℃間的梯度精確地定義黏度指數。這一易於計算的特徵對潤滑技術形成顯著衝擊，實際上這是每個規範的標準特點。黏度指數界定分子結構，而黏度指數是對定義分子的精確描述。
一般精製基礎油黏度指數為80～120，最常見的中歐石蠟烴溶劑餾分油的黏度指數約為100。由於本類型基礎油仍占普通潤滑劑的最大份額，用本例可最好地說明黏度指數的改進。
改進機理
在最簡單情況下，將具有相應黏度指數的流體加以混合，可達到希望的黏度指數。由於工業和商業的種種原因，時常使用黏度改進劑。
與低分子基礎流體中存在的情況相反，黏度改進劑具有聚合物性質。這些分子被描述成是鏈狀分子，其溶解性依鏈長度、結構和化學組成而定。
一般而言，這些聚合物鏈在基礎油中的溶解性隨溫度的降低而變差，隨溫度的升高而改善。因此，由黏度改進劑引起的黏度增加也使黏度指數增大。
黏度和黏度指數的絕對增加取決於配方中黏度改進劑的分子量和濃度。實際上根據設計的用途，採用的相對分子質量為10000～250000。質量分數通常在3%～25%之間。由於分子量高，黏度改進劑始終溶解在基礎流體之中。
如圖6—2(a)所示，除增稠效應是分子量的函式外，剪下穩定性是第二個特徵。根據圖6—2(b)，假如聚合物濃度保持恆定不變，增加分子量可降低前切穩宦幛。
產生這一效應的原因是機械或熱導致鏈降解。牛頓流體的黏度與剪下速率或速度梯度無關。與此相反，長鏈化合物經受高剪下時發生機械斷裂。依負荷類型和持續時間，產生許多不同的分子尺寸。由此產生的黏度降低可用永久剪下穩定性指數（PSSI）描述，見圖6-3。
假如聚合鏈鬆弛時間短(10-6s)，高分子量分子呈現瞬時直線形態時，這一黏度的降低用瞬時剪下穩定性指數（TSSI）描述。
上述兩值對汽車領域，特別對發動機、齒輪潤滑油和液壓油極為重要，因為技術規範中對這類油品規定的特性，不僅適用於新鮮油品，而且還應在整個換油周期中保持。由於氧化和其他效應使分子量的降低在實際中顯得不太重要，規定進行一系列試驗室試驗以表征剪下穩定性。這些試驗列於圖6－4，並依試驗苛刻度順序排列。
