CN104212549A - 一种添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油，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2-4、二烷基二硫代磷酸锌0.2-0.5、十二烷基苯磺酸0.2-0.5、松焦油1-2、抗坏血酸0.2-0.5、酞菁蓝0.2-0.4、十六烷基三甲基溴化铵0.3-0.5、对羟基苯甲酸乙酯0.2-0.4、助剂0.4-1.0；使用无水乙醇球磨法制备纳米粒子，所用原料易得、成本低、设备简单、易操作；添加的松焦油和2-巯基苯并噻唑互相促进提高了变压器油的腐蚀抑制作用；添加的氮化铝作为纳米材料加到变压器油中，在很大程度上促进了变压器油的绝缘、散热和防潮的性能。

Description

一种添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其涉及一种添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油及其制备方法。

背景技术

变压器油俗称方棚油，是石油的一种分馏产物，浅黄色透明液体，相对密度0.895。凝固点<-45 ℃，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。变压器油具有比空气高得多的绝缘强度，绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀。变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升，通过油的上下对流，热量通过散热器散出，保证变压器正常运行。在油断路器和变压器的有载调压开关上，触头切换时会产生电弧。由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分触了大量气体，产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭，以上就是变压器油起到绝缘、散热和消弧的作用。但是随着电压等级、容量的提高人们越来越需要起到更多功能与用途的变压器油。

变压器油是石油的馏分产物，具有吸湿性，变压器油一旦与空气中的水分接触，会使油品氧化生成酸性物质，酸性物质会使变压器线圈与线阻等金属腐蚀，造成严重隐患，所以一类抗氧化腐蚀性质的变压器油是目前必不可少的。

随着纳米技术的日渐成熟和它应用的广泛性，人们开始在变压器油中加入纳米材料以提高它的导热、绝缘的性能。氮化铝是一类导热性好、热膨胀系数小、电绝缘体、介电性能良好的半导体材料，作为纳米材料加到变压器油中，能在很大程度上促进变压器油的绝缘、散热和防潮的性能，松焦油是一类深褐色至黑色黏稠液体或半固体，主要成分是邻甲氧基苯酚、甲酚、苯酚、邻乙基苯酚、松节油和松脂等，常用作橡胶的软化剂，医用防腐剂等，本发明添加的松焦油和2-巯基苯并噻唑互相促进来提高变压器油的腐蚀抑制作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝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：

一种添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油，由下列重量份的原料制成：环烷基基础油1000-1500、氮化铝2-4、二烷基二硫代磷酸锌0.2-0.5、十二烷基苯磺酸0.2-0.5、松焦油1-2、抗坏血酸0.2-0.5、酞菁蓝0.2-0.4、十六烷基三甲基溴化铵0.3-0.5、对羟基苯甲酸乙酯0.2-0.4、助剂0.4-1.0；

所述助剂由下列重量份的原料制成：聚甲基丙烯酸酯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，将聚甲基丙烯酸酯、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。

本发明所述添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油，由以下具体步骤制成：

（1）将氮化铝和酞菁蓝加到球磨机中，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、二烷基二硫代磷酸锌、十二烷基苯磺酸、松焦油、抗坏血酸、十六烷基三甲基溴化铵、对羟基苯甲酸乙酯和助剂，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，除去杂质后即得添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油。

本发明使用无水乙醇球磨法制备纳米粒子，所用原料易得、成本低、设备简单、易操作；添加的松焦油和2-巯基苯并噻唑互相促进提高了变压器油的腐蚀抑制作用；添加的氮化铝作为纳米材料加到变压器油中，在很大程度上促进了变压器油的绝缘、散热和防潮的性能。

具体实施方案

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油，由下列重量份（公斤）的原料制成：环烷基基础油1000、氮化铝3、二烷基二硫代磷酸锌0.3、十二烷基苯磺酸0.2、松焦油1、抗坏血酸0.2、酞菁蓝0.2、十六烷基三甲基溴化铵0.3、对羟基苯甲酸乙酯0.3、助剂1；

所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：聚甲基丙烯酸酯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，将聚甲基丙烯酸酯、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。

本发明所述添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油，由以下具体步骤制成：

（1）将氮化铝和酞菁蓝加到球磨机中，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、二烷基二硫代磷酸锌、十二烷基苯磺酸、松焦油、抗坏血酸、十六烷基三甲基溴化铵、对羟基苯甲酸乙酯和助剂，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，除去杂质后即得添加松焦油的抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油。

本发明变压器油工作击穿电压为超过80KV，介电常数为2.16，90°C介电损失角正切值为0.0002，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、保护绝缘和抑制腐蚀的功能，延长变压器的使用寿命。

Claims (2)

1.一种添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油，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2-4、二烷基二硫代磷酸锌0.2-0.5、十二烷基苯磺酸0.2-0.5、松焦油1-2、抗坏血酸0.2-0.5、酞菁蓝0.2-0.4、十六烷基三甲基溴化铵0.3-0.5、对羟基苯甲酸乙酯0.2-0.4、助剂0.4-1.0；

所述助剂由下列重量份的原料制成：聚甲基丙烯酸酯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，将聚甲基丙烯酸酯、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。

2.一种添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）将氮化铝和酞菁蓝加到球磨机中，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、二烷基二硫代磷酸锌、十二烷基苯磺酸、松焦油、抗坏血酸、十六烷基三甲基溴化铵、对羟基苯甲酸乙酯和助剂，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，除去杂质后即得添加松焦油抗氧化腐蚀的纳米氮化铝变压器油。