一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油及其製備方法
2023-05-06 01:27:01 2
一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油，其特徵在於，由下列重量份的原料製成：環烷基基礎油1000-1500、氮化鋁2-4、二硫化鉬0.2-0.5、聚異丁烯0.3-0.5、活性氧化鋁微粉0.5-1.0、間苯二酚0.2-0.5、納米碳化鉭粉0.2-0.5、二丁基羥基甲苯0.2-0.5、磷化硼2-4、助劑0.5-1.0；使用無水乙醇球磨法製備納米粉體，所用設備簡單、易操作；添加的多種納米粒子增加了變壓器油絕緣、導熱和介電係數小的功能；添加的助劑增加了變壓器油抗氧化、抗腐蝕和絕緣的功能，本發明有效地解決了變壓器油易氧化、腐蝕和使用壽命不長等問題，這些大大的提高了變壓器油的安全係數。
【專利說明】一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化學領域，尤其涉及一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油及其製備方法。
【背景技術】
[0002]當今許多高壓設備多採用變壓器油作為絕緣冷卻介質，變壓器油具有比空氣高得多的絕緣強度，絕緣材料浸在油中，不僅可提高絕緣強度，而且還可免受潮氣的侵蝕。變壓器運行時產生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油受熱膨脹上升，通過油的上下對流，熱量通過散熱器散出，保證變壓器正常運行。在油斷路器和變壓器的有載調壓開關上，觸頭切換時會產生電弧。由於變壓器油導熱性能好，且在電弧的高溫作用下能分觸了大量氣體，產生較大壓力，從而提高了介質的滅弧性能，使電弧很快熄滅。傳統的變壓器油雖然能起到絕緣、散熱的基本作用，但是隨著電壓等級、容量的提高，人們越來越需要一種能起到更好效果的絕緣、散熱、消弧、防潮的變壓器油。
[0003]變壓器油是石油的餾分產物，多具有吸水性。變壓器油一旦吸收了水分，就會加速油品的裂化變質，使其電氣性能惡化，降低電氣強度。一旦油品裂化與空氣接觸，易使油品出現酸性物質，特別是低分子水溶性酸對固體絕緣材料腐蝕性大。油品深度氧化後會產生油泥，油泥析出後沉積於鐵芯及線圈表面又造成固體絕緣層傳熱差、溫升高，使固體絕緣材料老化裂解，嚴重威脅變壓器長周期運行。氧化安定性高不腐蝕的變壓器油，既能降低維修和換油經費，又有利於變壓器長周期運行，是變壓器油的重要指標。
[0004]隨著納米材料的廣泛應用，人們開始將納米材料運用到變壓器油中。氮化鋁導熱性好、熱膨脹係數小、電絕緣體和介電性能良好等性質，二硫化鑰具有分散性好、自潤滑性、不粘結和防氧化等性質，磷化硼耐高溫、高壓和耐氧化性質，所以講這三種物質製成納米粒子，再加上納米碳化鉭粉加到變壓器油中，製備出一種含多種納米材料的變壓器油，其在抗氧化腐蝕方面有很大的促進作用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油及其製備方法。
[0006] 為了實現本發明目的，通過以下技術方案實施:
一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油，由下列重量份的原料製成:環烷基基礎油1000-1500、氮化鋁2-4、二硫化鑰0.2-0.5、聚異丁烯0.3-0.5、活性氧化鋁微粉
0.5-1.0、間苯二酚0.2-0.5、納米碳化鉭粉0.2-0.5、二丁基羥基甲苯0.2-0.5、磷化硼2_4、助劑 0.5-1.0 ；
所述助劑由下列重量份的原料製成:對羥基苯甲酸丙酯1-2、乙氧基喹啉2-3、N，N』-二亞水楊基丙二胺0.5-1.0、鎢酸鈉0.5-1.0、膨脹蛭石粉2-4、矽膠粉2_3、矽烷偶聯劑KH-5501-2、山梨坦三油酸酯1-2、二甲基矽油10-15、環烷基基礎油80-90 ;製備方法是:將鎢酸鈉、膨脹蛭石粉、矽膠粉和對羥基苯甲酸丙酯共混研磨製得納米粉體，將該納米粉體與剩餘的組分混合，在1200-1400轉/分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
[0007]本發明所述含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油，由以下具體步驟製成:
(1)將氮化鋁、二硫化鑰、磷化硼和活性氧化鋁微粉加到球磨機中，再加入10-15倍的無水乙醇在500-700轉/分鐘下球磨60-90小時，結束後，將該液體轉移至旋蒸儀，旋蒸除去乙醇，即可得到乾燥的納米粉體；
(2)將環烷基基礎油加熱至26(T280°C，再依次加入(I)中乾燥的納米粉體、納米碳化鉭粉、二丁基羥基甲苯、間苯二酚、聚異丁烯和助劑混合，在1200-1400轉/分鐘高速分散機下攪拌0.5-1.0小時後，保溫2~3小時；
(3)將(2)中的變壓器油冷卻至室溫後，過濾，除去雜質後即得含有氮化鋁納米粒子的變壓器油。
[0008]本發明有效地解決了變壓器油易氧化、腐蝕和使用壽命不長等諸多問題，使用無水乙醇球磨法製備納米粉體，所用設備簡單、易操作；添加的多種納米粒子增加了變壓器油絕緣、導熱和介電係數小的功能；添加的助劑增加了變壓器油抗氧化、抗腐蝕和絕緣的功能，這些大大的提高了變壓器油的安全係數。
具體實施方案
[0009]下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。
[0010]一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油，由下列重量份(公斤)的原料製成:環烷基基礎油1200、氮化鋁2、二硫化鑰0.5、聚異丁烯0.3、活性氧化鋁微粉0.8、間苯二酚0.2、納米碳化鉭粉0.5、二丁基羥基甲苯0.4、磷化硼2、助劑1.0 ；
所述助劑由下列重量份(公斤)的原料製成:對羥基苯甲酸丙酯1、乙氧基喹啉2、N, N』 - 二亞水楊基丙二胺0.5、鎢酸鈉0.5、膨脹蛭石粉4、矽膠粉3、矽烷偶聯劑ΚΗ-5501、山梨坦三油酸酯2、二甲基矽油12、環烷基基礎油90 ;製備方法是:將鎢酸鈉、膨脹蛭石粉、矽膠粉和對羥基苯甲酸丙酯共混研磨製得納米粉體，將該納米粉體與剩餘的組分混合，在1200-1400轉/分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
[0011]本發明所述含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油，由以下具體步驟製成:
(1)將氮化鋁、二硫化鑰、磷化硼和活性氧化鋁微粉加到球磨機中，再加入10-15倍的無水乙醇在500-700轉/分鐘下球磨60-90小時，結束後，將該液體轉移至旋蒸儀，旋蒸除去乙醇，即可得到乾燥的納米粉體；
(2)將環烷基基礎油加熱至26(T280°C，再依次加入(I)中乾燥的納米粉體、納米碳化鉭粉、二丁基羥基甲苯、間苯二酚、聚異丁烯和助劑混合，在1200-1400轉/分鐘高速分散機下攪拌0.5-1.0小時後，保溫2~3小時；
(3)將(2)中的變壓器油冷卻至室溫後，過濾，除去雜質後即得含有氮化鋁納米粒子的變壓器油。
[0012]本發明變壓器油的工作擊穿電壓為超過85KV，介電常數為2.27，90° C介電損失角正切值為0.0001，體積電阻率為1X 112 Ω.m，其他性能指標也符合變壓器油GB2536-90質量標準，使用本發明的變壓器油能有很好的防潮散熱、抗氧化、抗腐蝕和絕緣的功能，可以延長變壓器油的使用壽命。
【權利要求】
1.一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油，其特徵在於，由下列重量份的原料製成:環烷基基礎油1000-1500、氮化鋁2-4、二硫化鑰0.2-0.5、聚異丁烯0.3-0.5、活性氧化鋁微粉0.5-1.0、間苯二酚0.2-0.5、納米碳化鉭粉0.2-0.5、二丁基羥基甲苯0.2-0.5、磷化硼2-4、助劑0.5-1.0 ； 所述助劑由下列重量份的原料製成:對羥基苯甲酸丙酯1-2、乙氧基喹啉2-3、N，N』 - 二亞水楊基丙二胺0.5-1.0、鎢酸鈉0.5-1.0、膨脹蛭石粉2-4、矽膠粉2_3、矽烷偶聯劑KH-5501-2、山梨坦三油酸酯1-2、二甲基矽油10-15、環烷基基礎油80-90 ;製備方法是:將鎢酸鈉、膨脹蛭石粉、矽膠粉和對羥基苯甲酸丙酯共混研磨製得納米粉體，將該納米粉體與剩餘的組分混合，在1200-1400轉/分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
2.一種含多種納米粒子的抗氧化腐蝕的變壓器油，其特徵在於，該製備方法包括以下步驟: (1)將氮化鋁、二硫化鑰、磷化硼和活性氧化鋁微粉加到球磨機中，再加入10-15倍的無水乙醇在500-700轉/分鐘下球磨60-90小時，結束後，將該液體轉移至旋蒸儀，旋蒸除去乙醇，即可得到乾燥的納米粉體； (2)將環烷基基礎油加熱至260-280°C，再依次加入(I)中乾燥的納米粉體、納米碳化鉭粉、二丁基羥基甲苯、間苯二酚、聚異丁烯和助劑混合，在1200-1400轉/分鐘高速分散機下攪拌0.5-1.0小時後，保溫2~3小時； (3)將(2)中的變壓器油冷卻至室溫後，過濾，除去雜質後即得含有氮化鋁納米粒子的變壓器油。
【文檔編號】C10M161/00GK104130829SQ201410309170
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】張立安, 魏明軍 申請人:馬鞍山市萬鑫鑄造有限公司