CN107903985A - 一种合成酯类牵引变压器油组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种合成酯类牵引变压器油组合物及其制备方法,属于牵引变压器油领域。该组合物按照重量份数计包括:季戊四醇混合酸酯99.6~99.75份,抗氧化剂0.25~0.4份,金属减活剂0.005~0.01份,所述的季戊四醇混合酸酯是将季戊四醇和羧酸混合物反应后得到的;所述的羧酸混合物为C4~C10的支链酸和C4~C10的直链酸的混合物。本发明以合成酯类牵引变压器油取代硅油类及矿物油类,更加绿色环保,且得到的组合物具有优异的综合性能。本发明的组合物酸值为0.005~0.02mgKOH/g,含水量为0.005~0.02含水量/%,击穿电压为45.3~60.1kV。

Description

一种合成酯类牵引变压器油组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于牵引变压器油领域,具体涉及一种合成酯类牵引变压器油组合物及其制备方法。
背景技术
变压器油在油浸式变压器中广泛的应用,一方面起到绝缘作用;另一方面作为流体传热介质,起到散热作用,保护变压器正常运行,变压器油须具备良好的热传导性、流动性、绝缘性、氧化安定性。变压器油主要包括硅油、矿物油、植物油和合成酯四大类。
变压器油的发展可追溯至19世纪80年代,当时出现的油浸变压器,是以最简单天然的酯类作为绝缘液体,Cooper申请了配电变压器用大豆油变压器油的专利,但是它的性能差等缺点,人们开始从环烷基原油中获取,通过常减压蒸馏再经过酸碱精制、白土处理工艺获得;随之石油能源危机,人们又从石腊基原油中制取,通过减压蒸馏,溶剂抽提,加氢精制,溶剂脱蜡,白土处理一系列工艺得到一类矿物油的变压器油。随后出现了硅油,这种变压器油高燃点、氧化安定性、电气性能等都非常优异,逐渐替代了矿物油。但是其不可降解、成本高、易受环境湿度影响性能等诸多缺点,难以应用于高压场合。随后,为了满足电力设备市场更高的需求,20世纪70年代出现了合成酯类变压器油,正是因为合成酯类变压器油的优异性能,如燃点高、耐湿、冷却性好、低温性能好、环保易降解、无毒无害、运行可靠性高等也越来越得到市场上的认可。国外一些公司研发了以季戊四醇酯为主要成分的合成酯类变压器油,它是由季戊四醇与混合饱和脂肪酸或混合脂肪酸酯反应而成,通过直接酯化或者酯交换法反应得到。由于分子中季碳原子的特殊结构,使得β碳原子位没有活泼的氢原子可与羟基氧形成六原子的共振结构环,只有在高能量条件下才可能破坏其结构,这使得它具有极佳的热安定性和氧化安定性,又因为其空间结构上的多元羟基结构,与不用类型的支链或支链脂肪酸结合,使其具有宽广的性能调整范围,成为一种其他酯类无可比拟的优越性。
我国自20世纪50年代开始研发变压器油,起步较晚,很多研究人员主要以研究矿物油型和硅油变压器油,并公开了一些相关专利;在市场应用上也是以矿物型变压器油占绝大多数,如中国石油润滑油公司出产的昆仑牌系列超高压变压器油;中国石化润滑油公司出产的长城牌系列产品,他们通过采用加氢精制工艺来改善变压器油的低温性能、电气性能、氧化安定性能等。然而,由于一些电力设备使用环境的特殊性,对变压器油的性能要求更高,例如海上风力发电设备、游船、高速铁路动车用的牵引变压器等,采用合成酯类变压器油更为适用。
现有技术中有关变压器油的专利报道都是以矿物油或以硅油为主要成分并添加一些功能性的添加剂的组合物,而季戊四醇酯相关的专利均是将其作为一种改性合成润滑油基础油的报道或是公开一些制备合成方法、后处理工艺方法等。
CN102899124 A报道了一种变压器油及其制备方法,以二甲基硅油作为基础油,通过分子蒸馏、精密过滤和吸附等后处理工艺来提高纯度并改善其物理、化学和电气性能。
CN 105219480 A报道了一种季戊四醇酯基础油及其合成方法,是以季戊四醇酯为原料加入催化剂进行自聚合反应,生成富含二聚体的季戊四醇,再加入脂肪酸或芳香羧酸,进行酯化反应,再脱酸脱色得到终产物。这种方法通过在混合物中引入季戊四醇酯的二聚体及相应的酯可以提高基础油的粘度、粘温性能,降低基础油的凝点。
另外,还有一些季戊四醇酯制备方法的相关专利,主要是中国石化润滑油公司重庆分公司的马楷、刘月皞、梅莉等人报道,CN103539664报道了一种以季戊四醇、脂肪酸为原料,活性炭为催化剂,经过三步真空下的回流反应后过滤得到终产物,这种方法简化了季戊四醇合成的反应,除去残留催化剂,提高油品的纯度,解决催化剂难去除的问题,进而确保油品更优异的综合性能。CN104086417报道了季戊四醇与饱和脂肪酸进行酯化反应,在锡类催化剂的作用下,得到季戊四醇酯,这种酯化方法转化率大于99.5%,并且酯化后处理简单,污染小,反应产物中的羟值低于1mgKOH/g。CN 105061203 A报道了将季戊四醇、C4~C10混合脂肪酸和催化剂混合进行酯化反应,其中脂肪酸中含有支链的3,3,5-三甲基己酸,得到反应产物液又进行回流反应,这种方法解决了在不提高投料比的条件下增加季戊四醇酯中3,3,5-三甲基己酸的结构含量,这是因为当产物结构中含有3,3,5-三甲基己酸时,其高温抗结焦性和制冷相容性会明显提升。以上这些专利是研究季戊四醇酯的酯化、制备方法,原料均是以季戊四醇与混合的饱和支链或支链的脂肪酸以不同投料比例,采用不同催化剂催化反应,通过改变酯化条件及后处理提纯方法,最终得到不同纯度、不同结构的产物,以满足不同的应用需求和使用范围,普遍作为一种合成润滑油应用于航空发动机的润滑、齿轮润滑等。
牵引变压器,是一种特殊电压等级的电力变压器,应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求。牵引变压器应用在轨道车辆上,是作为轨最重要的设备之一,是整个电力牵引系统最核心的部分,确保火车头、高铁等轨道车辆稳定的运行。由于这种轨道车辆所用的牵引变压器工作时一方面会经常受到机械冲击和连续而强烈的机械振动;另一方面,它接触网波动范围比较大,牵引负荷变化也较大;另外,外型尺寸和重量有较严格限制,机车车体内安放电气设备的空间极为有限,且机车内部存在大功率变流装置和大功率电动机等,这使牵引变压器处于强电磁环境中运行。鉴于此,这类牵引变压器的工作环境可以说极为苛刻,那么在这种情况下对变压器油的性能也要求更高。
首先,具备良好的热传导性和流动性,压器工作时,变压器油温度在6 0~80℃之间,若变压器油运动钻度大或因抗氧化性差而产生油泥,则油温会更高。因此要求变压器油应具有高的比热和热传导性,特别是在工作时要有较低的运动钻度及较高的闪点,以避免固体绝缘材料老化,延长变压器使用寿命。
其次,具备良好的绝缘性,即要求变压器油击穿电压高,介质损耗因数小。变压器油击穿电压高可确保导电体绝缘良好,防止电极之间在高电压作用下发生跳火现象;介质损耗因数低,则可以大幅降低交流电改变极性时引起的能量损失。
再次,具备良好的氧化安定性,氧化安定性已成为区分变压器油质量优劣的重要标志。运行中变压器油的优劣主要取决于其氧化安定性,这直接关系到运行中变压器的电气性能。这是因为变压器油在运行期间受到空气以及铁芯、铜芯等金属的氧化催化作用,加之油温又较高,易使变压器油氧化生成酸性物质,其中低分子水溶性酸对固体绝缘材料的腐蚀性较大。变压器油深度氧化后生成的油泥析出后沉积于铁芯及线圈表面,多造成固体绝缘层传热差、温升高,使固体绝缘材料老化裂解,严重威胁变压器的长周期运行。基于此,国际电工委员会IEC在变压器油标准的修订过程中,不断严格变压器油抗氧化性能要求,并提出对具有高运行温度或设计延长运行寿命的变压器用油的抗氧化性能的特别要求。
目前,我国高速动车使用的变压器油一般使用硅油类变压器油,硅油类油耐潮性差,易受环境湿度影响,水是变压器绝缘系统的大敌,造成绝缘性能劣化,击穿电压降低,介质损耗因素增大,氧化安定性降低。综上可见,为了满足其工作环境的苛刻性的需求,达到更高的稳定系数,且具备较强的氧化安定性,不易受环境湿度的影响,延长变压器的使用寿命,合成酯类变压器油具备了各项优异的性能,将其替代硅油类变压器油,既保证了运行的可靠性,也实现了解决绿色环保可持续发展的大问题。
然而,我国现在还没有合成酯类牵引变压器油的生产,一部分市场用户是以进口国外的合成酯油为主,随着我国铁路建设事业的飞速发展,客运高速化、货运重载化成为铁路行业的一个重要战略发展方向,这种高速动车牵引变压器油在使用量上也较为观止,合成酯类牵引变压器油的国产化成为当下一项紧迫的课题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种合成酯类牵引变压器油组合物及其制备方法,该牵引变压器油组合物具有良好的绝缘性能和氧化安定性。
本发明首先提供一种合成酯类牵引变压器油组合物,该组合物按照重量份数计,包括:
季戊四醇混合酸酯 99.6~99.75份
抗氧化剂 0.25~0.4份
金属减活剂 0.005~0.01份
所述的季戊四醇混合酸酯是将季戊四醇和羧酸混合物反应后得到的;
所述的羧酸混合物为C4~C10的支链酸和C4~C10的直链酸的混合物。
优选的是,所述的季戊四醇混合酸酯的制备方法,包括:
将季戊四醇与C4~C10的支链酸反应,然后再加入C4~C10的直链酸反应,得出产物分离残余脂肪酸,然后加入氧化铝搅拌,再加入漂白土静置,得到季戊四醇混合酸酯。
优选的是,所述的C4~C10的支链酸为3-甲基丁酸、3,4,4-三甲基戊酸、3,3-三乙基戊酸、2,2-二乙基-4-甲基戊酸、2-乙基己酸、2,4-二甲基己酸、2-乙基-3-甲基己酸、3,5,5-三甲基己酸、2,2,3-三甲基己酸、2-乙基-3-甲基己酸、2,5,5-三甲基己酸、2,5-二甲基庚酸或3,5-二甲基辛酸。
优选的是,所述的C4~C10的直链酸选自正丁酸、正戊酸、正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸或正癸酸中的三种或三种以上混合。
优选的是,所述的季戊四醇与C4~C10的支链酸反应温度为220~240℃,反应时间为2~3h;所述的加入C4~C10的直链酸的反应温度为240~260℃,反应时间为3~5h。
优选的是,所述的抗氧化剂选自二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4-亚甲基-双-2,6-二叔丁基酚、N,N-二仲丁基对苯二胺、烷基化二苯胺、二异辛基二苯胺或IrganoxL115中的一种或两种。
优选的是,所述的金属减活剂为苯三唑衍生物或噻二唑衍生物。
优选的是,所述的金属减活剂的商品牌号为Irgamet 39。
优选的是,所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,该组合物按照重量份数计,包括:
本发明还提供一种合成酯类牵引变压器油组合物的制备方法,该方法包括:
将季戊四醇混合酸酯、抗氧剂和金属减活剂混合,得到一种合成酯类牵引变压器油组合物。
本发明的有益效果
本发明首先提供一种合成酯类牵引变压器油组合物,该组合物是以季戊四醇混合酸酯为主要组分,并以抗氧化剂和金属减活剂作为功能性的辅助添加剂混合得到的。本发明的季戊四醇混合酸酯作为一种新戊基多元醇酯,由于其特殊的分子结构,而使其具有优异的高低温性能、氧化安定性、生物降解性等优点,同时由于其空间结构上的四元羟基结构,可以与不同结构类型的支链或支链脂肪酸组合,使这种酯具有宽广的性能调整范围。与现有技术相比,本发明以合成酯类牵引变压器油取代硅油类及矿物油类,更加绿色环保,且得到的组合物具有优异的综合性能。实验结果表明:本发明的组合物酸值为0.005~0.02mgKOH/g,含水量为0.005~0.02含水量/%,击穿电压为45.3~60.1kV。
本发明还提供一种合成酯类牵引变压器油组合物的制备方法,该方法简单、制备得到的组合物可用于牵引变压器油。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的季戊四醇混合酸酯的红外光谱图;
图2为本发明实施例1制备得到的季戊四醇混合酸酯的核磁氢谱图;
图3为本发明实施例2制备得到的合成酯类牵引变压器油组合物的红外光谱图;
图4为本发明实施例2制备得到的合成酯类牵引变压器油组合物的核磁氢谱图;
图5为本发明实施例3制备得到的合成酯类牵引变压器油组合物的红外光谱图;
图6为本发明实施例3制备得到的合成酯类牵引变压器油组合物的核磁氢谱图;
图7为本发明实施例4制备得到的合成酯类牵引变压器油组合物的红外光谱图;
图8为本发明实施例4制备得到的合成酯类牵引变压器油组合物的核磁氢谱图。
具体实施方式
本发明首先提供一种合成酯类牵引变压器油组合物,该组合物按照重量份数计,包括:
季戊四醇混合酸酯 99.6~99.75份
抗氧化剂 0.25~0.4份
金属减活剂 0.005~0.01份
所述的季戊四醇混合酸酯是将季戊四醇和羧酸混合物反应后得到的;
所述的羧酸混合物为C4~C10的支链酸和C4~C10的直链酸的混合物。
本发明的季戊四醇混合酸酯作为一种新戊基多元醇酯,由于其特殊的分子结构,而使其具有优异的高低温性能、氧化安定性、生物降解性等优点,同时由于其空间结构上的四元羟基结构,可以与不同结构类型的支链或支链脂肪酸组合,使这种酯具有宽广的性能调整范围。
按照本发明,所述的季戊四醇混合酸酯的制备方法,优选包括:
将季戊四醇与C4~C10的支链酸反应,所述的反应温度优选为220~240℃,反应时间优选为2~3h;然后再加入C4~C10的直链酸反应,反应温度优选为240~260℃,反应时间优选为3~5h,得出产物优选在180~250℃下经过分子蒸馏技术分离残余脂肪酸,然后加入氧化铝搅拌进行脱酸,所述的搅拌温度优选为80℃,搅拌时间优选为1-2h,再加入漂白土静置脱色,所述的静置时间优选为18-26h,干燥,得到季戊四醇混合酸酯。所述的氧化铝的质量百分比优选为5%wt,漂白土的质量百分比优选为2%wt。所述的季戊四醇混合酸酯的反应路线如下所示:
其中R、R1、R2、R3、R4为C4~C10的直链或含有支链的烷基。
按照本发明,所述的C4~C10的支链酸优选为3-甲基丁酸、3,4,4-三甲基戊酸、3,3-三乙基戊酸、2,2-二乙基-4-甲基戊酸、2-乙基己酸、2,4-二甲基己酸、2-乙基-3-甲基己酸、3,5,5-三甲基己酸、2,2,3-三甲基己酸、2-乙基-3-甲基己酸、2,5,5-三甲基己酸、2,5-二甲基庚酸或3,5-二甲基辛酸,更优选为3,5,5-三甲基己酸。
按照本发明,所述的C4~C10的直链酸选自正丁酸、正戊酸、正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸或正癸酸中的三种或三种以上混合,优选为正戊酸、正己酸、正庚酸、正辛酸和正癸酸的混合。所述的正戊酸、正己酸、正庚酸、正辛酸和正癸酸的质量比优选为10:20:(340-410):(35-75):(48-130)。
按照本发明,所述的季戊四醇与羧酸混合物的摩尔比优选为1:(4-5.5)。所述的季戊四醇、支链酸和直链酸的质量比优选为136:(168-200):(523-575)。
按照本发明,所述的抗氧化剂为酚类抗氧化剂或胺类抗氧化剂,优选选自二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4-亚甲基-双-2,6-二叔丁基酚、N,N-二仲丁基对苯二胺、烷基化二苯胺、二异辛基二苯胺、含硫醚基双酚类IrganoxL115或含硫醚基单酚类,更优选为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和巴斯夫生产的IrganoxL115混合。本发明选用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),它能够与自动氧化中的链增长自由基反应,中断链式反应,且2,6位上有2个强力推电子基团,具有很强的抗氧化效果,添加在油品中可以延缓油品的氧化,防止油品的酸值和粘度上升,延长使用寿命;Irganox L115是含硫醚基的高分子量酚类抗氧化剂,添加Irganox L115与BHT产生协同作用,进一步增强高温条件下油品的抗氧化性能。
按照本发明,所述的金属减活剂优选为苯三唑衍生物或噻二唑衍生物。更优选为国内的T551、T561、Ciba公司生产的商品牌号Irgamet 39、Vanderbilt公司生产的484。所述的金属减活剂选用甲基苯并三氮唑衍生物Irgamet 39,该种金属脱活剂为一种苯并三唑的衍生物,油性的铜减活剂、缓释剂,与上述的抗氧化剂合并使用,可以提高氧化安定性。
按照本发明,所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,该组合物按照重量份数计,优选包括:
本发明还提供一种合成酯类牵引变压器油组合物的制备方法,该方法包括:
将季戊四醇混合酸酯、抗氧剂和金属减活剂混合,得到一种合成酯类牵引变压器油组合物。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明,实施例中涉及到的原料均为商购获得。
实施例1
在装有温度计、搅拌器、氮气导入管、回流冷凝器、分水器的三口瓶中,加入季戊四醇136g、3,5,5-三甲基己酸168g,在酯化温度220℃下反应3h,再将正戊酸10g、正己酸20g、正庚酸410g、正辛酸58g、正癸酸70g的混合物加入到反应体系中,在酯化温度为240℃下反应5h,反应结束后,180℃抽真空除去大部分残余的脂肪酸,在180℃下经过分子蒸馏技术分离残余脂肪酸,然后在80℃下,加入氧化铝5%wt,搅拌1h后再加入漂白土2%wt,静置24h后过滤得到澄清的淡黄色液体,再置于真空烘箱40℃下24h,得到最终产物季戊四醇混合酸酯。
实施例1制备得到的季戊四醇混合酸酯的红外光谱图和核磁氢谱图如图1和图2所示。
实施例2
在装有温度计、搅拌器、氮气导入管、回流冷凝器、分水器的三口瓶中,加入季戊四醇136g、3,5,5-三甲基己酸200g,在酯化温度240℃下反应2h,再将正戊酸10g、正己酸20g、正庚酸380g、正辛酸75g、正癸酸50g的混合物加入到反应体系中,在酯化温度为260℃下反应3h,反应结束后,180℃抽真空除去大部分残余的脂肪酸,在250℃下经过分子蒸馏技术分离残余脂肪酸,然后在80℃下,加入氧化铝5%wt,搅拌1h后再加入漂白土2%wt,静置24h后过滤得到澄清的淡黄色液体,再置于真空烘箱40℃下24h,得到最终产物季戊四醇混合酸酯。
实施例2制备得到的季戊四醇混合酸酯的红外光谱图和核磁氢谱图如图3和图4所示。
实施例3
在装有温度计、搅拌器、氮气导入管、回流冷凝器、分水器的三口瓶中,加入季戊四醇136g、3,5,5-三甲基己酸200g,在酯化温度230℃下反应2.5h,再将正戊酸10g、正己酸20g、正庚酸410g、正辛酸35g、正癸酸48g的混合物加入到反应体系中,在酯化温度为250℃下反应4h,反应结束后,180℃抽真空除去大部分残余的脂肪酸,在220℃下经过分子蒸馏技术分离残余脂肪酸,然后在80℃下,加入氧化铝5%wt,搅拌1h后再加入漂白土2%wt,静置24h后过滤得到澄清的淡黄色液体,再置于真空烘箱40℃下24h,得到最终产物季戊四醇混合酸酯。
实施例3制备得到的季戊四醇混合酸酯的红外光谱图和核磁氢谱图如图5和图6所示。
实施例4
在装有温度计、搅拌器、氮气导入管、回流冷凝器、分水器的三口瓶中,加入季戊四醇136g、3,5,5-三甲基己酸168g,在酯化温度230℃下反应2.5h,再将正戊酸10g、正己酸20g、正庚酸340g、正辛酸75g、正癸酸130g的混合物加入到反应体系中,在酯化温度为250℃下反应4h,反应结束后,180℃抽真空除去大部分残余的脂肪酸,在220℃下经过分子蒸馏技术分离残余脂肪酸,然后在80℃下,加入氧化铝5%wt,搅拌1h后再加入漂白土2%wt,静置24h后过滤得到澄清的淡黄色液体,再置于真空烘箱40℃下24h,得到最终产物季戊四醇混合酸酯。
实施例4制备得到的季戊四醇混合酸酯的红外光谱图和核磁氢谱图如图7和图8所示。
实施例5
将上述实施例1制得的季戊四醇混合酸酯995.9g,BHT 2g,Irganox L115 2g,Irgamet 39 0.1g混合均匀后得到1000g的变压器油组合物。
对实施例5得到的组合物进行性能测试,结果如表1所示。
表1
实施例6
将上述实施例2制得的季戊四醇混合酸酯996.92g,BHT1.5g,Irganox L115 1.5g,Irgamet 39 0.08g混合均匀后得到1000g的变压器油组合物。
对实施例6得到的组合物进行性能测试,结果如表2所示。
表2
实施例7
将上述实施例3制得的季戊四醇混合酸酯997.41g,BHT 1.5g,Irganox L115 1g,Irgamet 39 0.09g混合均匀后得到1000g的变压器油组合物。
对实施例7得到的组合物进行性能测试,结果如表3所示。
表3
实施例8
将上述实施例4制得的季戊四醇混合酸酯996.47g,BHT 1.8g,Irganox L1151.65g,Irgamet 39 0.08g混合均匀后得到1000g的变压器油组合物。
对实施例8得到的组合物进行性能测试,结果如表4所示。
表4

Claims (10)

1.一种合成酯类牵引变压器油组合物,其特征在于,该组合物按照重量份数计,包括:
季戊四醇混合酸酯 99.6~99.75份
抗氧化剂 0.25~0.4份
金属减活剂 0.005~0.01份
所述的季戊四醇混合酸酯是将季戊四醇和羧酸混合物反应后得到的;
所述的羧酸混合物为C4~C10的支链酸和C4~C10的直链酸的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,其特征在于,所述的季戊四醇混合酸酯的制备方法,包括:
将季戊四醇与C4~C10的支链酸反应,然后再加入C4~C10的直链酸反应,得出产物分离残余脂肪酸,然后加入氧化铝搅拌,再加入漂白土静置,得到季戊四醇混合酸酯。
3.根据权利要求1或2所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,其特征在于,所述的C4~C10的支链酸为3-甲基丁酸、3,4,4-三甲基戊酸、3,3-三乙基戊酸、2,2-二乙基-4-甲基戊酸、2-乙基己酸、2,4-二甲基己酸、2-乙基-3-甲基己酸、3,5,5-三甲基己酸、2,2,3-三甲基己酸、2-乙基-3-甲基己酸、2,5,5-三甲基己酸、2,5-二甲基庚酸或3,5-二甲基辛酸。
4.根据权利要求1或2所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,其特征在于,所述的C4~C10的直链酸选自正丁酸、正戊酸、正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸或正癸酸中的三种或三种以上混合。
5.根据权利要求2所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,其特征在于,所述的季戊四醇与C4~C10的支链酸反应温度为220~240℃,反应时间为2~3h;所述的加入C4~C10的直链酸的反应温度为240~260℃,反应时间为3~5h。
6.根据权利要求1所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,其特征在于,所述的抗氧化剂选自二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、4,4-亚甲基-双-2,6-二叔丁基酚、N,N-二仲丁基对苯二胺、烷基化二苯胺、二异辛基二苯胺或IrganoxL115中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,其特征在于,所述的金属减活剂为苯三唑衍生物或噻二唑衍生物。
8.根据权利要求1所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,其特征在于,所述的金属减活剂的商品牌号为Irgamet 39。
9.根据权利要求1所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物,其特征在于,该组合物按照重量份数计,包括:
10.根据权利要求1所述的一种合成酯类牵引变压器油组合物的制备方法,其特征在于,该方法包括:
将季戊四醇混合酸酯、抗氧剂和金属减活剂混合,得到一种合成酯类牵引变压器油组合物。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108992956A (zh) * 2018-06-27 2018-12-14 广东电网有限责任公司 一种降低绝缘油介质损耗因数的方法
CN110527579A (zh) * 2019-08-31 2019-12-03 浙江工业大学 一种润滑油基础油季戊四醇混合酯的合成方法
CN112174822A (zh) * 2020-10-30 2021-01-05 长沙隆远机电科技有限公司 一种合成有机酯型基础油的制备方法及应用
CN115449418A (zh) * 2022-09-29 2022-12-09 国网湖南省电力有限公司 一种防火绝缘油
CN115786021A (zh) * 2022-12-01 2023-03-14 广东电网有限责任公司 一种合成酯绝缘油及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1993775A (zh) * 2004-10-13 2007-07-04 株式会社日本能源 电绝缘油
CN103827276A (zh) * 2011-08-03 2014-05-28 科宁知识产权管理有限公司 具有改进的氧化稳定性和使用寿命的润滑剂组合物
US20150228373A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-13 M & I Materials Limited Dielectric fluids
CN106504816A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 M&I材料有限公司 用于介电流体的酯组合物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1993775A (zh) * 2004-10-13 2007-07-04 株式会社日本能源 电绝缘油
CN103827276A (zh) * 2011-08-03 2014-05-28 科宁知识产权管理有限公司 具有改进的氧化稳定性和使用寿命的润滑剂组合物
US20150228373A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-13 M & I Materials Limited Dielectric fluids
CN106504816A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 M&I材料有限公司 用于介电流体的酯组合物

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108992956A (zh) * 2018-06-27 2018-12-14 广东电网有限责任公司 一种降低绝缘油介质损耗因数的方法
CN110527579A (zh) * 2019-08-31 2019-12-03 浙江工业大学 一种润滑油基础油季戊四醇混合酯的合成方法
CN112174822A (zh) * 2020-10-30 2021-01-05 长沙隆远机电科技有限公司 一种合成有机酯型基础油的制备方法及应用
WO2022089534A1 (zh) * 2020-10-30 2022-05-05 长沙隆远机电科技有限公司 一种合成有机酯型基础油的制备方法及应用
CN115449418A (zh) * 2022-09-29 2022-12-09 国网湖南省电力有限公司 一种防火绝缘油
CN115449418B (zh) * 2022-09-29 2023-12-01 国网湖南省电力有限公司 一种防火绝缘油
CN115786021A (zh) * 2022-12-01 2023-03-14 广东电网有限责任公司 一种合成酯绝缘油及其制备方法

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