CN104130831A - 一种新型复合纳米粒子变压器油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型复合纳米粒子变压器油，其特征在于，由下列重量份的原料制成：环烷基基础油1000-1500、氮化铝1-3、硅烷偶联剂KH-55010.3-0.6、壬基酚聚氧乙烯醚0.2-0.6、纳米矿渣0.2-0.6、硬脂酸镁0.2-0.5、氧化锆1-3、氧化钛1-3、苯甲醇0.2-0.4、铬酸钾0.2-0.5、助剂0.5-1.0；使用无水乙醇球磨无机粉体制得纳米粒子，所用设备简单、易操作；添加的纳米氮化铝、氧化钛和氧化锆粒子具有介电性质良好、稳定性高、导热性质好、热膨胀系数小，应用于变压器油中能很大程度上改善其绝缘、防潮、消弧及散热的性能；添加的助剂使变压器油澄清无杂质、氧化性降低、稳定性加强，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及化学领域，尤其涉及一种新型复合纳米粒子变压器油及其制备方法。
背景技术
变压器油又称绝缘油，是指从石油炼制的天然径类混合物的矿物型绝缘油。良好的变压器油应该是清洁而透明的液体，无沉淀物、机械杂质悬浮物及棉絮状物质。变压器油是电力输送系统中使用的最基本材料之一，在诸多充油电器设备中主要起到绝缘、冷却和散热的作用。如变压器中铁芯和线圈均浸在变压器油中,使其与空气和潮气隔绝,变压器油能使变压器线端之间,高压线圈和低压线圈之间,线圈和接地的铁芯及油箱壁之间有良好绝缘,并有将热量吸收再通过循环散发出去，这就是变压器油的绝缘与散热作用，变压器油的比热大，所以说可以起冷却作用。
如今人们对变压器油的各方面性能有了非常深入的了解，随着纳米技术的兴起，人们尝试将纳米材料添加到变压器油中，研究表明纳米改性变压器油在导热、击穿、老化以及抗水分影响都有很大的促进作用。
本发明独辟蹊径选取几种在高导热、耐高温、绝缘和介电系数小的几种材料制成纳米粉体加到变压器油中，以改善传统变压器油在绝缘散热和冷却消弧的不足之处。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型复合纳米粒子变压器油及其制备方法。
为了实现本发明目的，通过以下技术方案实施：
一种新型复合纳米粒子变压器油，由下列重量份的原料制成：环烷基基础油1000-1500、氮化铝1-3、硅烷偶联剂KH-55010.3-0.6、壬基酚聚氧乙烯醚0.2-0.6、纳米矿渣0.2-0.6、硬脂酸镁0.2-0.5、氧化锆1-3、氧化钛1-3、苯甲醇0.2-0.4、铬酸钾0.2-0.5、助剂0.5-1.0；
所述助剂由下列重量份的原料制成：对羟基苯甲酸丙酯1-2、乙氧基喹啉2-3、N,N'-二亚水杨基丙二胺0.5-1.0、钨酸钠0.5-1.0、膨胀蛭石粉2-4、硅胶粉2-3、硅烷偶联剂KH-5501-2、山梨坦三油酸酯1-2、二甲基硅油10-15、环烷基基础油80-90；制备方法是：将钨酸钠、膨胀蛭石粉、硅胶粉和对羟基苯甲酸丙酯共混研磨制得纳米粉体，将该纳米粉体与剩余的组分混合，在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。
本发明所述新型复合纳米粒子变压器油，由以下具体步骤制成：
（1）将氮化铝、氧化钛、氧化锆和铬酸钾加到球磨机中，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，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 ，再依次加入（1）中干燥的纳米粉体、纳米矿渣、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、苯甲醇和助剂混合，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。
本发明使用无水乙醇球磨无机粉体制得纳米粒子，所用设备简单、易操作；添加的纳米氮化铝、氧化钛和氧化锆粒子具有介电性质良好、稳定性高、导热性质好、热膨胀系数小，应用于变压器油中能很大程度上改善其绝缘、防潮、消弧及散热的性能；添加的助剂使变压器油澄清无杂质、氧化性降低、稳定性加强，延长使用寿命。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种新型复合纳米粒子变压器油，由下列重量份（公斤）的原料制成：环烷基基础油1200、氮化铝2、硅烷偶联剂KH-55010.4、壬基酚聚氧乙烯醚0.3、纳米矿渣0.4、硬脂酸镁0.3、氧化锆2、氧化钛3、苯甲醇0.2、铬酸钾0.3、助剂0.6；
所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：对羟基苯甲酸丙酯1、乙氧基喹啉2、N,N'-二亚水杨基丙二胺0.5、钨酸钠0.5、膨胀蛭石粉4、硅胶粉3、硅烷偶联剂KH-5501、山梨坦三油酸酯2、二甲基硅油12、环烷基基础油90；制备方法是：将钨酸钠、膨胀蛭石粉、硅胶粉和对羟基苯甲酸丙酯共混研磨制得纳米粉体，将该纳米粉体与剩余的组分混合，在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。
本发明所述新型复合纳米粒子变压器油，由以下具体步骤制成：
（1）将氮化铝、氧化钛、氧化锆和铬酸钾加到球磨机中，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，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 ，再依次加入（1）中干燥的纳米粉体、纳米矿渣、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、苯甲醇和助剂混合，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。
本发明变压器油的工作击穿电压为超过80KV，介电常数为2.25，90°C介电损失角正切值为0.0003，体积电阻率为13× 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防潮散热、热稳定性强、冷却的功能，能延长变压器的使用寿命。
Claims (2)
1.一种新型复合纳米粒子变压器油，其特征在于，由下列重量份的原料制成：环烷基基础油1000-1500、氮化铝1-3、硅烷偶联剂KH-55010.3-0.6、壬基酚聚氧乙烯醚0.2-0.6、纳米矿渣0.2-0.6、硬脂酸镁0.2-0.5、氧化锆1-3、氧化钛1-3、苯甲醇0.2-0.4、铬酸钾0.2-0.5、助剂0.5-1.0；
所述助剂由下列重量份的原料制成：对羟基苯甲酸丙酯1-2、乙氧基喹啉2-3、N,N'-二亚水杨基丙二胺0.5-1.0、钨酸钠0.5-1.0、膨胀蛭石粉2-4、硅胶粉2-3、硅烷偶联剂KH-5501-2、山梨坦三油酸酯1-2、二甲基硅油10-15、环烷基基础油80-90；制备方法是：将钨酸钠、膨胀蛭石粉、硅胶粉和对羟基苯甲酸丙酯共混研磨制得纳米粉体，将该纳米粉体与剩余的组分混合，在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。
2.一种新型复合纳米粒子变压器油，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
（1）将氮化铝、氧化钛、氧化锆和铬酸钾加到球磨机中，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，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 ，再依次加入（1）中干燥的纳米粉体、纳米矿渣、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸镁、苯甲醇和助剂混合，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。
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