CN104046438B - 一种防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油，其特征在于，由下列重量份的原料制成：环烷基基础油1000-1200、氮化铝4-6、苯并三氮唑0.2-0.5、三聚磷酸钠0.2-0.5、氮川三乙酸四钠0.2-0.5、十二醇磷酸酯0.3-0.5、甲基苯骈三氮唑0.2-0.5、聚马来酸酐0.2-0.5、对苯二酚0.2-0.4、助剂0.5-1.0；变压器油中添加的氮化铝纳米粒子增强了它的导热性、稳定性和绝缘性；添加的助剂增强了变压器油的抗氧化性、防潮性和防水性；添加的甲基苯骈三氮唑和聚马来酸酐增加了变压器油的防腐防锈和防阻垢的性能；用无水乙醇球磨制纳米粒子，所用设备简单、易操作；本发明有效的解决了变压器油在高温环境下易氧化、老化、腐蚀、吸潮和导热性差等问题。

Description

一种防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其涉及一种防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油及其制备方法。

背景技术

在日常生活中我们离不开变压器，它是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件。它常处于室外高温环境下，温度过高会使它容易氧化、损坏和使用寿命不长。现如今人们常用变压器油来保护变压器工作时温度过高、易氧化等情况。变压器油俗称方棚油，浅黄色透明液体，是石油的一种分馏产物，它的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化合物，相对密度0.895。凝固点<-45℃。变压器油以绝缘强度大、比热大等特点决定其在电压器中有着保护绝缘材料、降低变压器铁芯等组件的温度的功能，由于油浸开关在切断电力负荷时，其固定触头和滑动触头之间会产生很高的电弧，由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分触大量气体，气体的导热系数大吸收热量，从而将触头冷却，使电弧很快熄灭。

由于变压器油具有一定的吸水性，水分对变压器油具有很大的影响性，它会降低油品的击穿能力，会加速有机酸对铜、铁的腐蚀，生成的污垢会粘附在线圈和固件上，造成通道阻塞，严重影响散热，导致变压器中线圈局部过热，会引发重大事故。这就要求变压器油不仅要有很好的绝缘、散热和消弧的功能，还应该要具备防污阻垢的功能。

随着纳米材料的应用广泛性，人们开始将纳米材料运用到变压器油中，实践表明这对变压器油的导热、击穿、老化、防潮绝缘以及抗水分影响都有很大程度上的促进。氮化铝导热性好，热膨胀系数小，电绝缘体，介电性能良好，是良好的耐热冲击材料，所以本发明选用氮化铝作为纳米材料添加到变压器油中。本发明还另辟蹊径添加一些材料到变压器油中以提高防污阻垢的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油及其制备方法。

为了实现本发明目的，本发明通过以下方案实施：

一种防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油，由下列重量份的原料制成：环烷基基础油1000-1200、氮化铝4-6、苯并三氮唑0.2-0.5、三聚磷酸钠0.2-0.5、氮川三乙酸四钠0.2-0.5、十二醇磷酸酯0.3-0.5、甲基苯骈三氮唑0.2-0.5、聚马来酸酐0.2-0.5、对苯二酚0.2-0.4、助剂0.5-1.0；

所述助剂由下列重量份的原料制成：N,N'-二仲丁基对苯二胺0.5-1.0、丁基羟基茴香醚0.5-1.0、N,N'-二亚水杨基丙二胺1-2、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷1-2、活性白土2-3、方石英粉4-6、钼酸钠1-2、山梨坦单月桂酸酯1-2、环烷基基础油80-100；制备方法是：将钼酸钠、丁基羟基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得纳米粉体，将N,N'-二仲丁基对苯二胺、N,N'-二亚水杨基丙二胺、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷和环烷基基础油混合搅拌均匀，再将上述研磨的粉末加入混合油中，最后加入山梨坦单月桂酸酯在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。

本发明所述防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油，由以下具体步骤制成：

（1）将氮化铝、三聚磷酸钠和氮川三乙酸四钠加入到球磨机中，再加入10~15倍的无水乙醇，在500-700转/分钟下球磨60-90小时，结束后，将该液体转移至旋蒸仪中，旋蒸除去乙醇即可得到干燥的纳米粉体；

（2）将环烷基基础油加热至260~280°C，分别依次加入（1）中干燥的纳米粉体、苯并三氮唑、十二醇磷酸酯、甲基苯骈三氮唑、聚马来酸酐、对苯二酚和助剂，在1200-1400转/分钟高速分散机下搅拌0.5-1.0小时后，保温2~3小时；

（3）将（2）中的变压器油冷却至室温后，过滤，除去杂质后即得含有氮化铝纳米粒子的变压器油。

本发明的变压器油中添加的氮化铝纳米粒子增强了它的导热性、稳定性和绝缘性；添加的助剂增强了变压器油的抗氧化性、防潮性和防水性；添加的甲基苯骈三氮唑和聚马来酸酐增加了变压器油的防腐防锈和防阻垢的性能；用无水乙醇球磨制纳米粒子，所用设备简单、易操作；本发明有效的解决了变压器油在高温环境下易氧化、老化、腐蚀、吸潮和导热性差等问题。

具体实施方案

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油，由下列重量份（公斤）的原料制成：环烷基基础油1200、氮化铝4、苯并三氮唑0.2、三聚磷酸钠0.3、氮川三乙酸四钠0.3、十二醇磷酸酯0.3、甲基苯骈三氮唑0.4、聚马来酸酐0.4、对苯二酚0.2、助剂0.9；

所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：N,N'-二仲丁基对苯二胺1.0、丁基羟基茴香醚0.5、N,N'-二亚水杨基丙二胺1、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷1、活性白土3、方石英粉4、钼酸钠1、山梨坦单月桂酸酯1、环烷基基础油80；制备方法是：将钼酸钠、丁基羟基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得纳米粉体，将N,N'-二仲丁基对苯二胺、N,N'-二亚水杨基丙二胺、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷和环烷基基础油混合搅拌均匀，再将上述研磨的粉末加入混合油中，最后加入山梨坦单月桂酸酯在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。

本发明所述防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油，由以下具体步骤制成：

（1）将氮化铝、三聚磷酸钠和氮川三乙酸四钠加入到球磨机中，再加入10~15倍的无水乙醇，在500-700转/分钟下球磨60-90小时，结束后，将该液体转移至旋蒸仪中，旋蒸除去乙醇即可得到干燥的纳米粉体；

（2）将环烷基基础油加热至260~280°C，分别依次加入（1）中干燥的纳米粉体、苯并三氮唑、十二醇磷酸酯、甲基苯骈三氮唑、聚马来酸酐、对苯二酚和助剂，在1200-1400转/分钟高速分散机下搅拌0.5-1.0小时后，保温2~3小时；

（3）将（2）中的变压器油冷却至室温后，过滤，除去杂质后即得含有氮化铝纳米粒子的变压器油。

本发明变压器油工作击穿电压为超过80KV，介电常数为2.31，90°C介电损失角正切值为0.0002，体积电阻率为10×10¹²Ω·m，其他性能指标也符合变压器油GB2536-90质量标准，使用本发明的变压器油能有很好的绝缘、防潮散热、抗氧化和防阻垢的功能。

Claims (2)

1.一种防污阻垢性能好的氮化铝纳米粒子变压器油，其特征在于，由下列重量份的原料制成：环烷基基础油1000-1200、氮化铝4-6、苯并三氮唑0.2-0.5、三聚磷酸钠0.2-0.5、氮川三乙酸四钠0.2-0.5、十二醇磷酸酯0.3-0.5、甲基苯骈三氮唑0.2-0.5、聚马来酸酐0.2-0.5、对苯二酚0.2-0.4、助剂0.5-1.0；所述助剂由下列重量份的原料制成：N,N'-二仲丁基对苯二胺0.5-1.0、丁基羟基茴香醚0.5-1.0、N,N'-二亚水杨基丙二胺1-2、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷1-2、活性白土2-3、方石英粉4-6、钼酸钠1-2、山梨坦单月桂酸酯1-2、环烷基基础油80-100；制备方法是：将钼酸钠、丁基羟基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得纳米粉体，将N,N'-二仲丁基对苯二胺、N,N'-二亚水杨基丙二胺、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷和环烷基基础油混合搅拌均匀，再将上述研磨的粉末加入混合油中，最后加入山梨坦单月桂酸酯在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。

2.如权利要求1所述的变压器油的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）将氮化铝、三聚磷酸钠和氮川三乙酸四钠加入到球磨机中，再加入10~15倍的无水乙醇，在500-700转/分钟下球磨60-90小时，结束后，将该液体转移至旋蒸仪中，旋蒸除去乙醇即可得到干燥的纳米粉体；

（2）将环烷基基础油加热至260~280℃，分别依次加入（1）中干燥的纳米粉体、苯并三氮唑、十二醇磷酸酯、甲基苯骈三氮唑、聚马来酸酐、对苯二酚和助剂，在1200-1400转/分钟高速分散机下搅拌0.5-1.0小时后，保温2~3小时；

（3）将（2）中的变压器油冷却至室温后，过滤，除去杂质后即得含有氮化铝纳米粒子的变压器油。