CN106190431A - 一种基于扁桃油的植物绝缘油及其应用 - Google Patents

一种基于扁桃油的植物绝缘油及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于扁桃油的植物绝缘油，按重量份计，包括如下组分：19‑98份扁桃油和/或扁桃油的改性油；0‑79份其它植物油和/或矿物油；0‑20份添加剂。本发明采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作为单一植物油油种得到的植物绝缘油、采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作为主要植物油油种，并结合其它植物油得到的植物绝缘油、以及采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作为主要植物油油种，并结合矿物油得到的基于扁桃油的植物绝缘油的抗氧化性能得到明显增强，能够保证其在变压器中更加稳定运行。

Description

一种基于扁桃油的植物绝缘油及其应用
技术领域
本发明涉及一种植物绝缘油，特别涉及一种基于扁桃油的植物绝缘油及其应用。
背景技术
目前，电力系统中的变压器多是油浸式变压器，变压器内绝缘液体的选择尤为重要。在变压器中绝缘油主要有两个重要作用，一是与固体绝缘材料（如绝缘纸）共同起到绝缘作用；二是其可以吸收变压器绕组产生的热量进行散热冷却，确保变压器安全稳定运行。由于矿物绝缘油成本低廉，绝缘性能和冷却性能好，从而得到了广泛的应用。但是矿物绝缘油燃点低、生物降解性差，是一种不可再生的资源，即将面临着紧缺和枯竭的困境。因此人们一直在寻找矿物油的替代品。例如英国斯旺公司和通用电气公司分别研制了Askarel不燃油和难燃的合成酯Midel7131作为绝缘油，美国DSI公司也研发出了数种难燃矿物油（包括α油、β油、聚α烯等）。但是Askarel不燃油中的聚氯联苯（PCB）有毒，并且这些油的生物降解率低，生产成本高，这些条件都限制了合成酯绝缘油的广泛使用。
研究表明，植物绝缘油具有良好的电气性能，闪点高于300℃，生物降解率高达97%，满足电气设备防火性能的要求，是未来替代矿物绝缘油的良好的环保型液体电介质。目前，作为植物绝缘油的油种主要是菜籽油和大豆油，而这两种植物油又是食用油最主要的油种。据报道，我国国内食用油年产量为950~980万吨，远远不能满足2100~2200万吨的年消费量。因此，我国的植物油60%以上依赖进口原料或直接进口食用油，这使得在我国植物油难以作为植物绝缘油大力推广。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的是提供一种基于扁桃油的植物绝缘油，该基于扁桃油的植物绝缘油的抗氧化性能得到增强；其中以扁桃油和/或扁桃油的改性油作为主要植物油油种，结合矿物绝缘油得到的植物绝缘油不仅抗氧化性能得到增强，而且闪点得到明显提高和运动粘度得到明显降低。
本发明的另一目的是提供上述基于扁桃油的植物绝缘油的用途。
本发明上述目的通过如下技术方案予以实现：
一种基于扁桃油的植物绝缘油，按重量份计，包括如下组分：
扁桃油和/或扁桃油的改性油 19-98份；
其它植物油和/或矿物油 0-79份；
添加剂 0-20份。
优选地，所述基于扁桃油的植物绝缘油，按重量份计，包括如下组分：
扁桃油和/或扁桃油的改性油 45-90份；
其它植物油和/或矿物油 0-55份；
添加剂 0.5-15份。
本发明所述的扁桃（Amygdalus communis L.）又名巴旦杏，是蔷薇科扁桃属的落叶乔木，是世界上著名的干果和木本油料树种。目前新疆喀什地区的莎车县和英吉沙县是扁桃主产区，两县2010年栽培面积已发展到19200hm2。扁桃具有抗干旱，耐瘠薄，是我国北方干旱、半干旱地区的理想树种。其适应性强，具有极强的沙漠生存能力和固沙作用，是治理沙漠的有利武器，且不会与粮油争地。扁桃油具有很高的食用及药用价值，不但可以缓解我国食用油紧缺的现状，而且也可以促进扁桃油作为植物绝缘油得到大力推广。扁桃油中主要含有5 种脂肪酸，主要为不饱和脂肪酸 (91.4% 以上)，其中油酸含量为74.2%～79.0%，亚油酸含量为12.5%～17.8%，棕榈油酸0.22%～0.31%。饱和脂肪酸中硬脂酸含量为0.84%～1.50%，棕榈酸6.63%～6.68%。其中，扁桃油中单一不饱和脂肪酸含量高达74.2%～79.0%，能够增强基于扁桃油的植物绝缘油的抗氧化性能。
其中，所述扁桃油的改性油选自扁桃油的氢化改性油和/或扁桃油的酯交换改性油。
其中，所述其它植物油选自油菜籽、大豆油、椰油、玉米油、向日葵油、芝麻油、大麻油、橄榄油、棕榈油、红花油、黑醋栗种子油、紫草科种子油、长豆角种子油、胡荽种子油、棉籽油、亚麻种子/亚麻仁油、葡萄籽油、木棉花种子油、洋麻种子油、黄秋葵/木槿种子油、番木瓜果种子油、紫苏种子油、罂粟种子油、南瓜种子油、茶籽/茶花油、番茄种子油、西瓜籽油、麦芽油中的一种或几种。
其中，所述添加剂选自抗氧化剂、金属钝化剂、降凝剂、降粘剂中的一种或几种；所述抗氧化剂选自特丁基对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲酚、丁羟基茴香醚、没食子酸丙酯、荼多酚、抗坏血酸棕榈酸酯、四氢苯丁酮、α/β/δ-生育酚、IgranoxL109、IgranoxL64、IgranoxL94的酚抗氧化剂、IgranoxL57的辛基化/丁基化的二苯胺抗氧化剂、4,4-亚甲基双（2,6-二叔丁基苯酚）、葵基/苯基α-萘胺（烷基苯α-萘胺）中的一种或几种；所述金属钝化剂选自甲基苯并三氮唑衍生物、液态三氮唑衍生物、三氮唑环己烯、噻二唑衍生物中的一种或几种；所述降凝剂选自：α-烯烃共聚物、聚α-烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸酯中的一种或几种；所述降粘剂选自乙酸-醋酸乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-反丁烯二酸酯中的一种或几种。
本发明所述的基于扁桃油的植物绝缘油的制备方法：将扁桃油和/或扁桃油的改性油、添加剂、和/或其它植物油和/或矿物油按照重量份配比均匀混合，即得。
本发明还公开了一种基于扁桃油的植物绝缘油在变压器中的应用。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1）本发明采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作为单一植物油油种得到的植物绝缘油、采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作为主要植物油油种，并结合其它植物油得到的植物绝缘油的抗氧化性能得到明显增强，从而保证基于扁桃油的植物绝缘油在变压器中更加稳定运行；
2）本发明采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作为主要植物油油种，并结合矿物油得到的基于扁桃油的植物绝缘油的抗氧化性能得到明显增强，从而保证基于扁桃油的植物绝缘油在变压器中更加稳定运行；闪点得到明显提高，从而降低变压器在使用中存在的安全隐患；同时，运动粘度得到明显降低，从而利于运行中变压器的散热；
3）本发明采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作为单一植物油油种得到的植物绝缘油、采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作为主要植物油油种，并结合其它植物油得到的植物绝缘油、以及采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作为主要植物油油种，并结合矿物油得到的基于扁桃油的植物绝缘油具有小于0.754%（90℃）的介质损耗因数，大于69.6kV的击穿电压，进行48h氧化安定性后，酸值均小于0.351mgKOH/g，沉淀物小于0.68‰，各项性能均符合IEC62770-13的标准。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
各性能指标的测试标准或方法：
运动粘度（40℃）：ASTM D445；
介质损耗因数（90℃）：ASTM D924；
击穿电压（间距2.5mm）：ASTM D1816；
闪点：ASTM D92；
48h氧化安定性：参照NB/SH/T 0811-2010，条件改进为在有铜催化剂存在下，将25 g试样置于110℃的油浴中，通入空气，流量为1 L /h，氧化48 h 后，测定油样的酸值及生成的沉淀物质量，并以酸值和沉淀物（沉淀物质量与试样质量比，‰）来表示油品的氧化安定性。油溶性酸值越高、沉淀物数值越大，氧化安定性越差。
实施例1-12：基于扁桃油的植物绝缘油的制备
按表1的配比将扁桃油和/或扁桃油的改性油、添加剂、和/或其它植物油和/或矿物油均匀混合，即得基于扁桃油的植物绝缘油。所得基于扁桃油的植物绝缘油的运动粘度（40℃）、介质损耗因数（90℃）、48h氧化安定性、击穿电压、闪点的测试结果列于表1中。
对比例1-4：植物绝缘油的制备
按表1的配比将其它植物油和/或矿物油、添加剂均匀混合，即得植物绝缘油。所得植物绝缘油的运动粘度（40℃）、介质损耗因数（90℃）、48h氧化安定性、击穿电压、闪点的测试结果列于表1中。
表1

Claims (6)

1.一种基于扁桃油的植物绝缘油，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
扁桃油和/或扁桃油的改性油 19-98份；
其它植物油和/或矿物油 0-79份；
添加剂 0-20份。
2.根据权利要求1所述的基于扁桃油的植物绝缘油，其特征在于，所述基于扁桃油的植物绝缘油，按重量份计，包括如下组分：
扁桃油和/或扁桃油的改性油 45-90份；
其它植物油和/或矿物油 0-55份；
添加剂 0.5-15份。
3.根据权利要求1或2所述的基于扁桃油的植物绝缘油，其特征在于，所述扁桃油的改性油选自扁桃油的氢化改性油和/或扁桃油的酯交换改性油。
4.根据权利要求1或2所述的基于扁桃油的植物绝缘油，其特征在于，所述其它植物油选自油菜籽、大豆油、椰油、玉米油、向日葵油、芝麻油、大麻油、橄榄油、棕榈油、红花油、黑醋栗种子油、紫草科种子油、长豆角种子油、胡荽种子油、棉籽油、亚麻种子/亚麻仁油、葡萄籽油、木棉花种子油、洋麻种子油、黄秋葵/木槿种子油、番木瓜果种子油、紫苏种子油、罂粟种子油、南瓜种子油、茶籽/茶花油、番茄种子油、西瓜籽油、麦芽油中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的基于扁桃油的植物绝缘油，其特征在于，所述添加剂选自抗氧化剂、金属钝化剂、降凝剂、降粘剂中的一种或几种；所述抗氧化剂选自特丁基对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲酚、丁羟基茴香醚、没食子酸丙酯、荼多酚、抗坏血酸棕榈酸酯、四氢苯丁酮、α/β/δ-生育酚、IgranoxL109、IgranoxL64、IgranoxL94的酚抗氧化剂、IgranoxL57的辛基化/丁基化的二苯胺抗氧化剂、4,4-亚甲基双（2,6-二叔丁基苯酚）、葵基/苯基α-萘胺（烷基苯α-萘胺）中的一种或几种；所述金属钝化剂选自甲基苯并三氮唑衍生物、液态三氮唑衍生物、三氮唑环己烯、噻二唑衍生物中的一种或几种；所述降凝剂选自：α-烯烃共聚物、聚α-烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸酯中的一种或几种；所述降粘剂选自乙酸-醋酸乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-反丁烯二酸酯中的一种或多种。
6.如权利要求1-6任一项所述的基于扁桃油的植物绝缘油在变压器中的应用。
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