本發(fā)明涉及變壓器絕緣油技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種液體古馬隆改性防腐耐水變壓器植物絕緣油及其制備方法。
背景技術(shù):
絕緣油作為一種重要的液體絕緣介質(zhì),大量使用于變壓器等電氣設(shè)備中。礦物絕緣油是由多種碳氫化合物組成的液體混合物,由于其良好的電氣絕緣性、冷卻性能和低廉的成本得到廣泛使用。然而礦物絕緣油的燃點較低,消防安全性能較差;同時生物降解率低,如果發(fā)生泄漏或者火災(zāi)會嚴重污染環(huán)境,難以滿足高性能和綠色環(huán)保的需要,為此,新型植物絕緣油的開發(fā)已經(jīng)逐漸成為液體絕緣材料研究的熱點。
植物絕緣油是由天然的油料作物經(jīng)壓榨,精煉和改性工藝制備而成,具有良好的電氣性能、燃點高、可生物降解,比礦物絕緣油有更好的環(huán)境健康特性以及防火安全性。同時,植物絕緣油也存在著介質(zhì)損耗因數(shù)、運動粘度高,容易發(fā)生氧化與凝膠現(xiàn)象、變壓器運行維護要求高等不足。CN102682869通過將精煉后的植物油與低分子醇進行酯交換反應(yīng),有效降低植物絕緣油的粘度,但是對植物絕緣油的長效抗氧化性提高有限。為了滿足市場對高性能植物絕緣油的需求,全面改善植物絕緣油的長期氧化安定性、運動粘度和介質(zhì)損耗等性能,仍需進一步探索與改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種長效抗氧化性能好、粘度低、使用壽命長的液體古馬隆改性防腐耐水變壓器植物絕緣油及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種液體古馬隆改性防腐耐水變壓器植物絕緣油,其是由下述重量份的原料制得:
液體古馬隆樹脂0.1-0.15,納米二氧化硅空心球0.15-0.25,茶多酚0.05-0.1,抗氧化劑BHA 0.03-0.05,聚乙烯醇縮丁醛0.05-0.1,鈦酸四丁酯0.03-0.05,沒食子酸丙酯0.2-0.4,硼酸0.5-1,二乙醇胺5-10,柏油0.5-1,精煉植物油80-100,無水乙醇10-15,聚山梨酯-80 0.1-0.15;
所述納米二氧化硅空心球的粒徑為50-100nm;
所述精煉植物油是普通植物油經(jīng)過堿煉、脫色、除臭、脫水處理,酸值≤0.03mgKOHg-1的產(chǎn)品。
一種液體古馬隆改性防腐耐水變壓器植物絕緣油的制備方法,包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料,先將納米二氧化硅空心球加入無水乙醇中超聲分散5-10min,然后加入茶多酚和抗氧化劑BHA攪拌1-2h,再加入鈦酸四丁酯超聲處理10-15min,最后加入硼酸和聚乙烯醇縮丁醛并攪拌均勻,得混合液;
(2)先將二乙醇胺加入精煉植物油中于100-120℃反應(yīng)1-2h,冷卻后加入(1)中的混合液于60-80℃攪拌反應(yīng)0.5-1h,得改性植物絕緣油;
(3)將(2)中的改性植物絕緣油先與其余原料混合并于50-60℃攪拌1-2h,然后進行減壓蒸餾除水除醇,最后過濾精制,即得液體古馬隆改性防腐耐水變壓器植物絕緣油。
本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明一方面通過納米二氧化硅空心球?qū)寡趸瘎〣HA和茶多酚進行負載,并利用鈦酸四丁酯對其進行改性形成表面包覆層,從而達到提高穩(wěn)定性和緩釋的目的,有效改善植物絕緣油的長期抗氧化性;一方面通過將植物油與二乙醇胺、硼酸反應(yīng)將硼引入植物絕緣油結(jié)構(gòu)中,改善了植物絕緣油的抗氧化安定性和粘度性能。再通過液體古馬隆樹脂等原料的復(fù)配與增效作用,使得到的植物絕緣油具有長期抗氧化安定性能好、粘度低的特點,并且防腐、耐水性能好,不易受潮濕環(huán)境影響而發(fā)生變質(zhì),具有優(yōu)良的使用性能,使用壽命長。
具體實施方式
一種液體古馬隆改性防腐耐水變壓器植物絕緣油,由下列重量(kg)的組分原料制備而成:
液體古馬隆樹脂0.1,納米二氧化硅空心球0.15,茶多酚0.05,抗氧化劑BHA 0.03,聚乙烯醇縮丁醛0.05,鈦酸四丁酯0.03,沒食子酸丙酯0.2,硼酸0.5,二乙醇胺5,柏油0.5,精煉大豆油80,無水乙醇10,聚山梨酯-80 0.1;
所述納米二氧化硅空心球的粒徑為50-100nm;
所述精煉大豆油是普通大豆油經(jīng)過堿煉、脫色、除臭、脫水處理,酸值≤0.03mgKOHg-1的產(chǎn)品。
一種液體古馬隆改性防腐耐水變壓器植物絕緣油的制備方法,包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料,先將納米二氧化硅空心球加入無水乙醇中超聲分散5min,然后加入茶多酚和抗氧化劑BHA攪拌1h,再加入鈦酸四丁酯超聲處理10min,最后加入硼酸和聚乙烯醇縮丁醛并攪拌均勻,得混合液;
(2)先將二乙醇胺加入精煉大豆油中于100℃反應(yīng)1h,冷卻后加入(1)中的混合液于60℃攪拌反應(yīng)0.5h,得改性植物絕緣油;
(3)將(2)中的改性植物絕緣油先與其余原料混合并于50℃攪拌1h,然后進行減壓蒸餾除水除醇,最后過濾精制,即得液體古馬隆改性防腐耐水變壓器植物絕緣油。
上述制得的植物絕緣油工頻擊穿電壓為78.2kV,90℃介損為0.0036,40℃運動粘度7.3mm2/s,酸值≤0.03mgKOHg-1,氧化后酸值≤0.1mgKOHg-1,各項指標均能滿足絕緣油的要求。