هر روغن روان‌کننده از یک روغن پایه (Base Oil) و انواع مواد افزودنی (additives) برای دربر داشتن مشخصات مورد نیاز، تشکیل شده است.
روغن های پایه عمده ترین جزء تشکیل دهنده روغن های روان‌کننده هستند و  به طور کلی به سه دسته معدنی (Mineral) ، سنتزی (Synthetic) و طبیعی (Natural) تقسیم می شوند.

1- روغن پایه معدنی (Mineral):

روغن های پایه معدنی شامل دو گروه روغن‌های پارافینیک و نفتنیک از برش روغنی حاصل از پالایش نفت خام به دست می آیند.

روغن های پایه معدنی در سه سطح کیفی (I, II & III) و با استفاده از تکنولوژی های مختلف تولید می شوند. در این رده بندی با حرکت از روغن های پایه گروه I به سمت گروه III شاخص گرانروی و درصد مواد اشباع افزایش یافته در صد گوگرد روغن پایه کاهش می یابد. این ویژگی ها موجب می شود که در ترکیب با مواد افزودنی روانکار حاصل عمر و کارایی بیشتری داشته باشد.

روغن های پارافینیک:

 امروزه بیشتر روانکارهای مورد استفاده در ماشین‌آلات از روغن‌های پارافینیک ساخته می‌شوند. این روغن‌ها را هیدروکربن‌های نرمال و هیدروکربن‌های ایزو (شاخه‌دار) تشکیل می‌دهند. مولکول‌های پارافینیک می‌تواند در دمای پایین، تشکیل کریستال‌های واکس بدهند. روغن پارافینیک مخلوطی از هیدروکربن‌های مختلف است و قسمت عمده واکس موجود در آن توسط فرآیند واکس زدایی از روغن خارج می‌شود. در مقایسه با روغن‌های نفتنیک، روغن‌های پارافنیک دارای خواص زیر هستند:

– مقاومت بالا در مقابل اکسیژن
– دمای ریزش بالاتر
– شاخص گرانروی بالاتر
– فراریت کم و در نتیجه نقطه اشتعال بالا
– وزن مخصوص کم

روغن‌های نفتنیک:

 روغن‌های نفتنیک هیدروکربن‌های حلقوی سیرشده یک یا چند حلقه‌ای می‌باشند. این روغن‌ها در مقایسه با روغن‌های پارافنیک دارای خواص زیر هستند:

– مقاومت نه چندان خوب در مقابل اکسید شدن
– نقطه ریزش پایین‌تر به دلیل نداشتن واکس
– شاخص گرانروی پایین‌تر
– فراریت بالاتر و در نتیجه نقطه اشتعال پایین‌تر
– چگالی نسبی بالاتر
– خاصیت حل کنندگی بهتر

به طور کلی برای محدوده دمایی کم و هنگامی که نقطه ریزش پایین مورد نیاز باشد به کار گرفته می‌شوند.

طبقه بندی API روغنهای پایه:

API موسسه نفت آمریکا (American petroleum institute) روغن های پایه نفتی (Mineral) را بر حسب کیفیت آن ها به سه گروه طبقه بندی نموده است:

• روغن های پایه گروه یک (تصفیه شده به روش حلال) : Group I
• روغن های پایه گروه  دو (هیدروفرآوری شده/ هیدروژناسیون کاتالیستی): Group II
• روغن های پایه گروه سه (هیدروفرآوری شدید): Group III

جدول زیر طبقه بندی API روغن های پایه معدنی و مقایسه خواص آن ها را نشان می دهد:

معمولا روغن های پایه را با علامت SN که مخفف (Solvent Neutral) است به همراه یک عدد که تعیین کننده گرانروی آن است معرفی می کنند.

جدول زیر تنوع روغن های پایه تولید شده در کشور که بر حسب گرانروی کینماتیک (Kinematic Viscosity) در 100 درجه سلسیوس دسته بندی شده‌اند را نشان می دهد:

2- روغن پایه سینتتیک(Synthetic):

روغن های سینتتیک با استفاده از روش های شیمیایی تولید می شوند. مهم ترین روغن های پایه سینتتیک را پلی آلفا الفین ها، استرها و پلی آلکالین گلایکول ها تشکیل می دهند. از این روغن های پایه برای تولید روانکارهای مدرن و پیشرفته استفاده می شود.

با توجه به اینکه انجام فرآیندهای پالایشی مختلفی که امروزه جهت تولید روغن های پایه رایج می باشند می‌تواند منجر به تولید روغن‌های پایه‌ای با خواص متفاوت گردد، انجمن نفت آمریکا (API) اقدام به طبقه‌بندی روغن‌های پایه با توجه به خواص فیزیکی شیمیایی و مشخصات آنها نموده است که در جدول انتهای صفحه این طبقه‌بندی را مشاهده می‌کنید. سه گروه اول، روغن‌های پایه حاصل از پالایش نفت خام هستند که در این میان روغن‌های پایه گروه III گروهی است که بیشترین میزان فرآیند بر روی آن انجام گرفته است، گران‎ترین است و بالاترین عملکرد را در میان روغن‌های معدنی حاصل شده از نفت خام داراست.
روغن‌های گروه IV سینتتیک)پایه PAO) بوده و به روش شیمیایی ساخته می‌شوند. استرها، گلایکول‌ها و سایر روغن‌های پایه که مشخصات آنها مطابق چهار گروه اول نمی‌باشد جزء گروه V این طبقه‌بندی محسوب می‌شوند. روغن‌های نفتنیـک نیز که شاخص گـرانروی آنها به دلیـل پایین بودن درصد مواد پارافینی در ترکیب آنها، پایین می‌باشد جزء این گروه محسوب می‌شوند.
روغن‌های پایه نفتنیک از نفت خام‌هایی تولید می‌گردند که فاقد مواد پارافینی بوده و دارای درصد بالایی مواد نفتنیک (حلقه‌های اشباع) باشند. تنها از چند میدان نفتی در جهان می‌توان نفت خام نفتنیک استخراج نمود. تقریبا تمامی میادین نفتی منطقه خاورمیانه ماهیت پارافینیک دارند و لذا روغن پایه حاصل از پالایش آنها نیز پایه پارافینک می‌باشد. روغن‌های پایه نفتنیک به دلیل نداشتن وکس (مواد پارافینی) نقاط ریزش بسیار پایینی دارند و به همین دلیل در فرمولاسیون روغن‌های مخصوص سیستمهای تبرید از آنها استفاده می‌شود.لازم به ذکر است روغن‌های پایه گروه III که به روش هایدرکراکینگ شدید و یا هایدروایزومریزاسیون تولید می‌گردند خواصی بسیار نزدیک به روغن‌های سینتتیک گروه IV دارند و تولیدکنندگان روانکارها می‌توانند بر روی محصولات تولید شده با این روغن‌های پایه از کلمه ”سینتتیک” استفاده نمایند.
کلیه روغن‌های پایه که در حال حاضر در ایران تولید میشوند به روش استخراج با حلال پالایش می‌شوند و روغن‌های پایه حاصله، جزء گروه I طبقه‌بندی API قرار می‌گیرند. هنوز هیچ واحدی جهت تولید روغن های پایه گروه و بالاتر در ایران راه اندازی نشده است.

برخی از مهمترين و رايج‌ترين روان‌سازهای سنتزی عبارتند از:

– سيالات پلی گلايكون – پلی آلكن گلايكول، پلی گلايكول اترها، پلی آلكالی گلايكول اترها
– سيليكون‌ها
– استرها: (استرهای اسيدی دوعاملی)
– استرها: (استرهاي پلی نيوپنتيد)
– اولفين آلفا پيلمری شده: پلی آلفا اولفين، پليمرهای اولفينی، هيدروكربن‌های سنتزی اولوگومری اولفينی
– آروماتيك آلكالی- دی آليكل بنزن‌ها – يك هيدروكربن سنتزی
– استرها فسفاته

پلی آلفا اولفین ها:

اولفين‌های آلفای پليمری يا پلی الفا اولفین ها یا PAO بطور معمول برای طراحی پليمرهای اولفينی و اوليه گومرهای الفينی استفاده می شوند. عبارت PAO اولين بار توسط شركت نفتی Gult استفاده شد اما امروزه به عنوان يك عبارت كلی برای هيدروكربن‌های ساخته شده توسط اوليگومرازيسيون كاتاليستی اولفين‌های آلفای خطی با شش يا بيشتر اتم كربن بكار می رود.

پلی گلیکول ها:

اين سيالات سنتزی در ابتدا درجاهایی استفاده می شد كه دما بسيار بالا بود. استفاده اولين از گلايكول‌ها برای سيالات هيدروليك پايه آبی در نيروی دريایی ايالات متحده در سال 1943 بود. اين مواد روان‌كنندگی خوبی دارند، لجن بسيار كمي توليد می كنند، ايندكسر ويسكوزيته بالایی دارند و از پايداری حرارتی  خوبی  برخوردارند. كاربردهای آن شامل سيستم ترمز هيدروليك خودرو و (اتيلن و پلی اتيلن گلايكول)، روغن‌های دنده صنعتی، سيالات مقاوم در برابر آتش (از مخلوط پلی گلايكول با آب)، گريس‌ها، سيالات در تماس با فلزات و روغن‌های فشرده‌كننده گاز می شود. پلی گلايكول‌ها با روغن نفتی سازگار نيستند.

سیلیکون ها:

سيليكون‌ها بدليل داشتن ايندكسر ويسكوزيته بسيار بالا، پايداری حرارتی خوب و عملكرد عالی در دمای پايين بطور گسترده‌ای در سيستم ترمز خودرو و گريس‌ها كاربرد دارند. سيالات ترمز سيليكونی پايداری حرارتی بسيار خوبی را دارند. سيال ترمز سيليكونی و سيال ترمز پلرگلايكولی به هيچ وجه قابل مقايسه با هم نبوده و چنانچه مخلوطی از اين دو استفاده شود قطعاً سيستم ترمز دچار آسيب جدی خواهد شد.

استرها:

در حين جنگ جهانی دوم روغن‌های سنتزی توسعه يافتند. در اين ميان، استرهای با زنجيره طويل الكلی و اسيدها برای روانسازهای دمای پايين فوق‌العاده بودند. پس از جنگ جهانی دوم، توسعه بيشتر استرها محدود به توربين گازی هواپيماها شد. در اوايل دهه 1960 استرهای نتيوپلراول برای اين هدف استفاده شد زيرا فراريت كم، نقطه‌ اشتعال بالا و پايداری حرارتی خوبی داشتند.