衡量黏度指數(shù)改進劑性能的指標主要有稠化能力、低溫性能、剪切安定性和熱氧化安定性四個方面。這四個方面的指標越好，黏度指數(shù)改進劑的綜合性能就越優(yōu)異，但是這些性能很難兼顧，尤其是稠化能力和剪切安定性這一對矛盾很難平衡。
 

到目前為止，各方面性能均為優(yōu)異的黏度指數(shù)改進劑尚待開發(fā)，相對來說HSD型黏度指數(shù)改進劑的性能比較全面和均衡。
 

2.1 稠化能力

黏度指數(shù)改進劑的稠化能力（以D值表示）是黏度指數(shù)改進劑對油品黏度的貢獻值，D值越大，黏度指數(shù)改進劑的稠化能力越強。在150SN基礎油中加入1.0%的黏度指數(shù)改進劑，溶解后測定100℃運動黏度，減去基礎油的100℃運動黏度得到的增加值即為黏度指數(shù)改進劑的稠化能力。
 

比黏度（以ηsp表示）也可用于衡量黏度指數(shù)改進劑的稠化能力，見式（1）：ηsp=（η-η0）/η0 （1）
 

式（1）中，η0為基礎油的黏度，η為含有黏度指數(shù)改進劑的基礎油的黏度。ηsp越大，表示黏度指數(shù)改進劑的稠化能力越強。ηsp與溫度、黏度指數(shù)改進劑的含量及基礎油黏度都有關系，并不是黏度指數(shù)改進劑固有的常數(shù)，因此在比較不同黏度指數(shù)改進劑的ηsp時必須采用相同的基準。
 

2.2 低溫性能

黏度指數(shù)改進劑對潤滑油低溫性能的影響主要通過低溫動力黏度（CCS）和低溫泵送黏度（MRV）來表征。CCS主要反映潤滑油的低溫起動性能，CCS 數(shù)值越小，潤滑油在低溫下越容易啟動；MRV主要反映潤滑油的低溫泵送性能，MRV數(shù)值越小，潤滑油在低溫下越容易泵送至潤滑部位。低溫性能好的黏度指數(shù)改進劑對潤滑油的CCS和MRV的負面影響較小。
 

2.3 剪切安定性

黏度指數(shù)改進劑作為一種高分子聚合物，在受到剪切力作用時分子鏈會發(fā)生斷裂，導致其稠化能力下降。添加了剪切安定性差的黏度指數(shù)改進劑的多級潤滑油在使用過程中，因受到油泵、活塞等機械部件的剪切作用，黏度會明顯下降，造成異常磨損，機油消耗和燃油稀釋也會加劇。
 

剪切安定性是衡量黏度指數(shù)改進劑性能優(yōu)劣的重要指標之一，主要采用柴油噴嘴法，超聲波法或L-38單缸法對黏度指數(shù)改進劑的剪切安定性進行評定評價，以剪切安定性指數(shù)（SSI）來表征黏度指數(shù)改進劑的剪切安定性的優(yōu)劣，SSI數(shù)值越小，黏度指數(shù)改進劑的剪切安定性越好，見式（2）：SSI=（V1-V2）/（V1-V0） （2）
 

式（2）中，V1為剪切前100℃運動黏度，V2為剪切后100℃運動黏度，V0為基礎油100℃運動黏度。
 

2.4 熱氧化安定性

黏度指數(shù)改進劑屬于高分子聚合物，一般會在100℃左右開始發(fā)生熱氧化降解，降解產生大量的低分子化合物，同時部分低分子化合物也會發(fā)生縮聚反應，產生分子質量更高的高分子化合物。黏度指數(shù)改進劑熱氧化降解產生的自由基也會加速基礎油的氧化，使多級潤滑油的黏度先下降，然后急劇上升。
 

黏度指數(shù)改進劑的熱氧化安定性的評定方法主要有曲軸箱模擬試驗法，旋轉氧彈法和L-38單缸法等。

常用的聚異丁烯（PIB）、聚甲基丙烯酸酯（PMA）、乙烯丙烯共聚物（OCP）和氫化苯乙烯雙烯共聚物（HSD）黏度指數(shù)改進劑的稠化能力，低溫性能，剪切安定性和熱氧化安定性的對比見表1。
 

從表1的比較中可以看到，聚異丁烯（PIB）黏度指數(shù)改進劑的具有良好的剪切安定性和熱氧化安定性，但是其稠化能力和低溫性能較差，不適合調配跨度較大和黏度級別較低的多級內燃機油，一般用于調配多級齒輪油、液壓油、絕緣油和金屬加工油，低分子質量的PIB多用于調配二沖程發(fā)動機油。
 

聚甲基丙烯酸酯（PMA）黏度指數(shù)改進劑的低溫性能和熱氧化安定性優(yōu)異，剪切安定性也不錯（尤其是新型梳狀PMA黏度指數(shù)改進劑的SSI能達到5%以內的優(yōu)秀水平），但是其稠化能力較差，達到相同的黏度級別需要添加的量更多，導致對潤滑油的清凈性影響較大。聚甲基丙烯酸酯（PMA）黏度指數(shù)改進劑的成本較高，因此其多用于調配高檔潤滑油，如低黏度級別的多級汽油機油，自動變速箱油，超低溫液壓油等，不適合單獨用于調配對清凈性要求很高的多級柴油機油。
 

乙烯丙烯共聚物（OCP）黏度指數(shù)改進劑具有良好的綜合性能，且其原料豐富易得、生產工藝簡單，因此價格也有很大的優(yōu)勢。良好的綜合性能和突出的性價比使乙烯丙烯共聚物（OCP）黏度指數(shù)改進劑成為目前使用最多的黏度指數(shù)改進劑，其銷售量占所有黏度指數(shù)改進劑的60%以上。乙烯丙烯共聚物（OCP）黏度指數(shù)改進劑主要用于多級發(fā)動機油，特別適用于調配柴油機油。但因其低溫性能一般，在調配低黏度級別的多級油時需與酯型降凝劑復配使用。
 

目前主流的聚異丁烯（PIB）、聚甲基丙烯酸酯（PMA）、乙烯丙烯共聚物（OCP）和氫化苯乙烯雙烯共聚物（HSD）黏度指數(shù)改進劑各具獨特的性能特征，相應地適用于不同的多級潤滑油。隨著發(fā)動機技術的不斷進步，環(huán)保排放及燃油經濟性法規(guī)的日益嚴苛，與之配套的多級發(fā)動機油不斷升級換代，對多級發(fā)動機油添加劑的性能也提出了更高的要求。黏度指數(shù)改進劑作為一種非常重要的添加劑，正朝著開發(fā)綜合性能優(yōu)異的新型黏度指數(shù)改進劑和在現(xiàn)有黏度指數(shù)改進劑基礎上應用分子設計技術定向合成多功能黏度指數(shù)改進劑的方向發(fā)展。