合成潤滑油是潤滑油的一種，指通過化學合成的方法制備的潤滑油，通常與礦物精煉潤滑油相對。 
發展史
早期合成潤滑油
第一支商用合成潤滑油始于1934年，由德國法本公司化學家Dr. Hermann Zorn通過石蠟加氫異構（hydrocracked）制成了一種高黏度指數加氫異構油（HVI）用于潤滑當時使用高性能活塞發動機的戰斗機和一些自動機槍。后在1943年，納粹德國陸軍的虎王坦克配備了采用（聚a-烯烴）的潤滑油，這是目前大多數人認可的全合成潤滑油。與此差不多的時候，美國亦研發出來以酯類為主的全合成型潤滑油。
近代合成潤滑油
經過30年的發展，在1973年，由荷蘭皇家殼牌公司研發的超高黏度指數加氫異構油（VHVI）和極高黏度指數全加氫異構油（XHVI或UHVI）因成本遠遠低于PAO（聚a-烯烴），性能卻非常接近，成為新一代的化學合成油
此外，Ester酯類合成的機油，廣泛用于航空、高性能機械、賽車領域，也是一種新出現的全合成型潤滑油。 
全合成論戰
嘉實多Castrol（Swingdon, U.K.）公司和美孚Mobil（Fairfax, VA）公司關于what is “synthetic”的商務論戰，起因嘉實多從1999年起開始使用一種通過加氫工藝制成的VHVI（Group III）基礎油代替原來配方中的PAO（聚a-烯烴）基礎油而觸犯美孚作為世界上最大的PAO基礎油供應商的利益因而引起爭端。作為最大的PAO基礎油制造商，美孚認為只有PAO或酯類基礎油才能稱為全合成潤滑油，而后者僅僅是礦物油的變種。最后經過和解，嘉實多贏得實際上的勝利，而嘉實多背后為其提供基礎油的殼牌石油是最終最大的勝利者。VHVI和UHVI亦正式認可成為合成機油。而進入21世紀后，美孚亦開始在其合成潤滑油產品中加入GroupIII基礎油（即美孚MSDW基礎油），作為全合成潤滑油產品銷售。

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