CN104327910A - 一种含氮化铝纳米粒子防潮性能优良的变压器油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有氮化铝纳米粒子防潮性能优良的变压器油及其制备方法，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3-5、二硫化钼0.2-0.8、尼纳尔0.3-0.6、尼泊金甲酯0.2-0.5、二乙醇胺0.2-0.4、苯二甲酸二丁酯0.2-0.5、异丙基三(十二烷基磺酰基)钛酸酯0.2-0.6、铁微粉0.5-0.8、助剂0.5-1.0；本发明添加的纳米氮化铝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；添加的铁粉能使变压器油防潮性能大大提高，添加的助剂能很好的使变压器油氧化性降低、稳定性加强，延长使用寿命。

Description

一种含氮化铝纳米粒子防潮性能优良的变压器油及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其涉及一种含有氮化铝纳米粒子防潮性能优良的变压器油及其制备方法。

背景技术

当今社会越来越多工业的崛起加上家庭越来越多的电器设备，这些机器、设备的运行往往离不开电力的支持，尤其夏季是用电高峰期，室外温度高常常导致变压器短路。这就需要变压器油来保护变压器不受损坏，延长使用寿命。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。传统的变压器油虽然能起到绝缘、散热的作用，但是随着电压等级、容量的提高，人们越来越需要一种能起到更好效果的绝缘、散热、消弧、防潮的变压器油。

随着纳米材料的应用广泛性，人们探寻纳米材料在变压器油中的作用。目前纳米改性变压器油由于其高散热性和独特的电气性能,正受到越来越广泛的关注。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。目前的研究热点是纳米材料的选择。

氮化铝导热性好、热膨胀系数小、电绝缘体、介电性能良好，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，环烷基基础油是石油的一种馏分产物，具有一定的吸水性，本发明在变压器油中添加铁粉可以起到防潮作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种含氮化铝纳米粒子防潮性能优良的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：

一种含氮化铝纳米粒子防潮性能优良的变压器油，由下列重量份的原料制成：环烷基基础油1000-1200、氮化铝3-5、二硫化钼0.2-0.8、尼纳尔0.3-0.6、尼泊金甲酯0.2-0.5、二乙醇胺0.2-0.4、苯二甲酸二丁酯0.2-0.5、异丙基三(十二烷基磺酰基)钛酸酯0.2-0.6、铁微粉0.5-0.8、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。

本发明所述含氮化铝纳米粒子防潮性能优良的变压器油，其特征在于该制备方法包括以下步骤：

（1）将氮化铝、铁微粉、和二硫化钼加入到球磨机中，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、尼泊金甲酯、尼纳尔、二乙醇胺、苯二甲酸二丁酯、异丙基三(十二烷基磺酰基)钛酸酯和助剂；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，除去杂质后即得含有氮化铝纳米粒子的变压器油。

本发明的有益成果在于：

使用无水乙醇球磨无机粉体制备纳米粒子，所用设备简单、易操作；添加的纳米氮化铝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；添加的铁粉能使变压器油防潮性能大大增强，添加的助剂使变压器油纯净、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。

一种含氮化铝纳米粒子防潮性能优良的变压器油，由下列重量份（公斤）的原料制成：环烷基基础油1200、氮化铝4、二硫化钼0.4、尼纳尔0.3、尼泊金甲酯0.5、二乙醇胺0.3、苯二甲酸二丁酯0.3、异丙基三(十二烷基磺酰基)钛酸酯0.4、铁微粉0.6、助剂0.7；

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。

本发明所述的纳米氮化铝粒子防潮性能优良的变压器油，由以下具体步骤制成：

（1）将尼泊金甲酯用适量的无水乙醇充分溶解后加到球磨机中，再加入氮化铝、二硫化钼固体粉末，再加入10-15倍的无水乙醇，在500-700转/分钟下球磨60-90小时，结束后滤除乙醇得到纳米粉体，将此粉体放入真空干燥箱内40°C~50°C中烘干1~3小时；

（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、尼纳尔、二乙醇胺、苯二甲酸二丁酯、异丙基三(十二烷基磺酰基)钛酸酯和助剂；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2.32，90°C介电损失角正切值为0.0003，体积电阻率为8× 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、保护绝缘的功能，延长变压器的使用寿命。

Claims (2)

1.一种含氮化铝纳米粒子防潮性能优良的变压器油，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3-5、二硫化钼0.2-0.8、尼纳尔0.3-0.6、尼泊金甲酯0.2-0.5、二乙醇胺0.2-0.4、苯二甲酸二丁酯0.2-0.5、异丙基三(十二烷基磺酰基)钛酸酯0.2-0.6、铁微粉0.5-0.8、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。

2.一种含氮化铝纳米粒子防潮性能优良的变压器油，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）将氮化铝、铁微粉、和二硫化钼加入到球磨机中，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、尼泊金甲酯、尼纳尔、二乙醇胺、苯二甲酸二丁酯、异丙基三(十二烷基磺酰基)钛酸酯和助剂；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，除去杂质后即得含有氮化铝纳米粒子的变压器油。