CN104194884A - 一种含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油，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1-3、四氧化三钴0.5-1.0、氯化石蜡1-2、磷酸三甲苯酯0.4-0.7、聚磷酸铵0.3-0.5、甲基三甲氧基硅烷0.3-0.6、二氧化钛1-2、三聚磷酸铝0.3-0.5、助剂0.5-1.0；使用无水乙醇球磨法制备纳米粉体，所用设备简单、易操作；添加的纳米材料促进了变压器油的绝缘防潮和散热的性能；氯化石蜡具有良好的电绝缘性、耐火及阻燃性等性能，添加到变压器油中起到阻燃的作用；本发明有效地解决了变压器油易燃、被氧化和散热不佳的问题，延长了变压器油的使用寿命。

Description

一种含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其涉及一种含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米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，由于电气设备在电力输送过程中，变压器油会受到氧、温度、电场、金属和绝缘材料等因素的影响而发生氧化、裂解等化学反应，生成大量的过氧化物及醇、酮、醛等氧化物，氧化物缩合生成油泥等不溶物，会造成油品裂化，油质下降，降低油的使用寿命。因此抗氧化腐蚀这方面是变压器油的重要指标。

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。

本发明选取几种在绝缘、导热和耐高温性上有良好性能的材料制成纳米级颗粒添加到变压器中，用来提高变压器油的绝缘防潮和散热的性能；氯化石蜡具有良好的电绝缘性、耐火及阻燃性等性能，因变压器油属于易燃油，所以本发明将氯化石蜡来作为阻燃剂添加在变压器油中。

发明内容

本发明的目的是提供一种含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米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：

一种含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油，由下列重量份的原料制成：环烷基基础油1000-1200、氮化铝1-3、四氧化三钴0.5-1.0、氯化石蜡1-2、磷酸三甲苯酯0.4-0.7、聚磷酸铵0.3-0.5、甲基三甲氧基硅烷0.3-0.6、二氧化钛1-2、三聚磷酸铝0.3-0.5、助剂0.5-1.0；

所述助剂由下列重量份的原料制成：二甲基硅油1-2、2-巯基苯并噻唑0.5-1.0、硅酸钙0.5-1.0、特丁基对苯二酚0.5-1.0、石油磺酸钠1-2、N,N'-二仲丁基对苯二胺0.5-2.0、活性氧化铝微粉2-4、8-羟基喹啉铜2-3、月桂醇聚氧乙烯醚2-3、椰油酰基甲基牛磺酸钠2-3、环烷基基础油80-100；制备方法是：将特丁基对苯二酚、硅酸钙、2-巯基苯并噻唑、活性氧化铝微粉和8-羟基喹啉铜共混研磨制得纳米粉体，将二甲基硅油、石油磺酸钠、N,N'-二仲丁基对苯二胺与环烷基基础油混合搅拌均匀，再将制得的纳米粉末加入混合油中，最后加入月桂醇聚氧乙烯醚和椰油酰基甲基牛磺酸钠在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。

本发明所述含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油，由以下具体步骤制成：

（1）将氮化铝、四氧化三钴、聚磷酸铵和二氧化钛加到球磨机中，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，将该溶液加入到旋蒸仪中，旋蒸除去乙醇后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、氯化石蜡、磷酸三甲苯酯、甲基三甲氧基硅烷、三聚磷酸铝和助剂，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，除去杂质后即可得到含有氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油。

本发明使用无水乙醇球磨法制备纳米粉体，所用设备简单、易操作；添加的纳米材料促进了变压器油的绝缘防潮和散热的性能；氯化石蜡具有良好的电绝缘性、耐火及阻燃性等性能，添加到变压器油中起到阻燃的作用；本发明有效地解决了变压器油易燃、被氧化和散热不佳的问题，延长了变压器油的使用寿命。

具体实施方案

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油，由下列重量份（公斤）的原料制成：环烷基基础油1200、氮化铝2、四氧化三钴0.5、氯化石蜡1、磷酸三甲苯酯0.4、聚磷酸铵0.4、甲基三甲氧基硅烷0.3、二氧化钛2、三聚磷酸铝0.4、助剂1.0；

所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：二甲基硅油1、2-巯基苯并噻唑0.5、硅酸钙0.6、特丁基对苯二酚1.0、石油磺酸钠1.2、N,N'-二仲丁基对苯二胺1.5、活性氧化铝微粉3、8-羟基喹啉铜2、月桂醇聚氧乙烯醚2、椰油酰基甲基牛磺酸钠2.5、环烷基基础油90；制备方法是：将特丁基对苯二酚、硅酸钙、2-巯基苯并噻唑、活性氧化铝微粉和8-羟基喹啉铜共混研磨制得纳米粉体，将二甲基硅油、石油磺酸钠、N,N'-二仲丁基对苯二胺与环烷基基础油混合搅拌均匀，再将制得的纳米粉末加入混合油中，最后加入月桂醇聚氧乙烯醚和椰油酰基甲基牛磺酸钠在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。

本发明所述含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油，由以下具体步骤制成：

（1）将氮化铝、四氧化三钴、聚磷酸铵和二氧化钛加到球磨机中，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，将该溶液加入到旋蒸仪中，旋蒸除去乙醇后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、氯化石蜡、磷酸三甲苯酯、甲基三甲氧基硅烷、三聚磷酸铝和助剂，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，除去杂质后即可得到含有氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油。

本发明变压器油工作击穿电压为超过80KV，介电常数为2. 23，90°C介电损失角正切值为0.0004，体积电阻率为9× 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、阻燃、腐蚀抑制、保护绝缘的功能，延长变压器的使用寿命。

Claims (2)

1.一种含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油，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1-3、四氧化三钴0.5-1.0、氯化石蜡1-2、磷酸三甲苯酯0.4-0.7、聚磷酸铵0.3-0.5、甲基三甲氧基硅烷0.3-0.6、二氧化钛1-2、三聚磷酸铝0.3-0.5、助剂0.5-1.0；

所述助剂由下列重量份的原料制成：二甲基硅油1-2、2-巯基苯并噻唑0.5-1.0、硅酸钙0.5-1.0、特丁基对苯二酚0.5-1.0、石油磺酸钠1-2、N,N'-二仲丁基对苯二胺0.5-2.0、活性氧化铝微粉2-4、8-羟基喹啉铜2-3、月桂醇聚氧乙烯醚2-3、椰油酰基甲基牛磺酸钠2-3、环烷基基础油80-100；制备方法是：将特丁基对苯二酚、硅酸钙、2-巯基苯并噻唑、活性氧化铝微粉和8-羟基喹啉铜共混研磨制得纳米粉体，将二甲基硅油、石油磺酸钠、N,N'-二仲丁基对苯二胺与环烷基基础油混合搅拌均匀，再将制得的纳米粉末加入混合油中，最后加入月桂醇聚氧乙烯醚和椰油酰基甲基牛磺酸钠在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。

2.一种含氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）将氮化铝、四氧化三钴、聚磷酸铵和二氧化钛加到球磨机中，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，将该溶液加入到旋蒸仪中，旋蒸除去乙醇后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、氯化石蜡、磷酸三甲苯酯、甲基三甲氧基硅烷、三聚磷酸铝和助剂，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，除去杂质后即可得到含有氯化石蜡绝缘和阻燃性能优良的复合型纳米变压器油。