导热油的劣化主要是导热油加热后逐渐分解及聚合反应，使热传导油原结构发生改变。生成的低分子或高分子物质逐渐增多，从而改变导热油的特性。劣化原因主要是高温，空气中的氧及过程中化学物质的混入等。
导热油劣化分为热劣化、氧化劣化和混入异物的劣化三种。
1、热劣化：导热油长期处于高温环境则原子间、分子间的链键断裂，化合物发生分解，分解物主要有气体，低分子物及自由基分子。此自由基分子和其他分子发生聚合，生成聚合物的活跃集团。所发生的聚合反应为连锁性，即使在一定温度下，随着时间的延长，所生成的聚合物的分子量和生成量都有增加倾向，粘度等指标发生缓慢的变化。
2、氧化劣化：高温导热油和空气中的氧接触后，会氧化生成有机酸，有机酸可进一步促进导热油的聚合反应，并不限于高温，温度100℃前后也会发生，随温度的升高其反应速度加快。其结果可导致粘度增加， 而且所生成的有机酸遇水后对设备带来一定腐蚀作用。
3、混入异物劣化：所混入的物质有可能成为催化剂，催化导热油的分解、聚合反应；可直接和导热油发生反应，生成分解物及聚合物；所混入的物质即使不溶于导热油，也可在导热油中进行自身的分解和聚合反应，因此，导热油还未发生劣化，由于混入物的自身反应，改变导热油的特性而影响导热油正常运行；有高位槽、系统配管等处脱落的铁锈混入后，也进导热油的分解、聚合反应。
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