CN110669576B - 一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂及其制备方法,属于绝缘油添加剂技术领域,由基础油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,所述抗氧化剂占添加剂重量的18%~25%,所述降凝剂占添加剂重量的13%~20%,所述金属钝化剂占添加剂重量的8%~10%。本发明抗氧化剂、金属钝化剂和降凝剂复配使用,有效提高天然酯绝缘油的抗氧化性能和低温特性,抑制金属腐蚀,而且添加剂之间产生的协同增效作用能够进一步提高添加剂效能,延长添加剂的使用寿命。

Description

一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及绝缘油添加剂技术领域,具体是一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂及其制备方法。
背景技术
绝缘油作为一种重要的液体绝缘介质,主要应用于变压器、断路器和套管等高压设备中,起到提高设备电气绝缘强度、改善设备散热性能和熄灭电弧等作用。目前电力系统中广泛使用的绝缘油是通过精制特定馏分的石油产品,即矿物绝缘油。但是矿物绝缘油闪点较低、生物降解能力差,不可再生,且面临石油短缺的威胁,未来的使用与发展受到严重制约。
近年来,随着人们环保和消防安全意识的逐渐增强,天然酯绝缘油因其生物降解性好、可再生、防火性能好、延缓绝缘纸老化、延长变压器使用寿命等优点而成为研究的热点。但是由于自身的分子构成,天然酯绝缘油抗氧化性差,倾点较高,在一定程度上限制了其应用前景。此外,化学组成的差异使得矿物绝缘油常用的添加剂种类、添加比例和添加方式等并不适用于天然酯绝缘油。
中国专利文献CN 102533402A公开了植物绝缘油添加剂组合物,包括一定量的植物绝缘油、至少一种抗氧化剂和至少一种金属钝化剂,将上述添加剂组合物组分在40~50℃下混合搅拌0.5~3.5小时,然后在20~100kHz频率的超声波振荡仪中振荡30~60分钟,得到添加剂组合物。将该添加剂组合物加入基础油中,添加剂组分可均匀分散在基础油中,可提高油品的氧化安定性,同时不影响绝缘油的电气性能。
中国专利文献CN 107680712A公开了一种天然酯绝缘油用复配抗氧化剂,包含甘油酯和如下组分中的至少一种:特丁基对苯二酚、二叔丁基对甲酚和没食子酸丙酯。该发明所提供的天然酯绝缘油用复配抗氧化剂选用多种抗氧化和增效成分相互配合,从而提高了天然酯绝缘油的抗氧化能力;并且与天然酯绝缘油相溶性好,相融后分散均匀,不影响天然酯绝缘油的绝缘性能。
中国专利文献CN 110079373A公开了一类天然酯绝缘油抗氧化剂及应用,该发明通过采用苯醌或其衍生物作为抗氧剂应用,添加于油类物质时可提升油的抗氧化性、绝缘性,尤其可以提升天然酯绝缘油等绝缘油的抗氧化性,从而延缓绝缘油绝缘性能以及散热性能的退化,保证绝缘油的正常使用;并且苯醌及其衍生物这类天然酯绝缘油用抗氧化剂应用时添加量少,添加方便且抗氧化效果好。
但是上述专利只是单纯的通过添加抗氧化剂来提高天然酯绝缘油的抗氧化性能,并没有有效改善天然酯绝缘油的其他性能,例如低温特性(倾点)等。
发明内容
鉴于现有技术的不足,本发明目的在于提供一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,在不降低天然酯绝缘油绝缘性能的基础上,有效提高其抗氧化性能和低温流动性,抑制金属腐蚀,保证天然酯绝缘油的整体性能,推广应用前景广阔。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由基础油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,所述抗氧化剂占添加剂重量的18%~25%,所述降凝剂占添加剂重量的13%~20%,所述金属钝化剂占添加剂重量的8%~10%。
进一步的,所述基础油为环烷基变压器油和聚α烯烃合成油中的一种。
进一步的,所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)中的一种或多种。
进一步的,所述降凝剂为己基萘、辛基萘、聚丙烯酸高碳醇酯和聚甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
进一步的,所述金属钝化剂为苯并三氮唑衍生物和甲基苯并三氮唑衍生物中的一种。
进一步的,所述天然酯绝缘油用高性能复合添加剂的制备方法,包括以下步骤:
1)80~100r/min和-0.096~-0.1Mpa真空条件下将基础油加热至68~75℃,搅拌30~45min后缓慢加入占添加剂重量18%~25%的抗氧化剂,同时进行短时超声分散处理,持续搅拌30~45min;
2)缓慢加入占添加剂重量13%~20%的降凝剂,同时进行短时超声分散处理,持续搅拌30~45min;
3)缓慢加入占添加剂重量8%~10%的金属钝化剂,同时进行短时超声分散处理,然后将真空度调至100~150Pa对混合物进行真空脱水、脱气处理,持续搅拌45~60min后真空冷却至室温,即可得到高性能复合添加剂。
进一步的,所述短时超声分散处理条件:超声功率100~200W,超声频率20~40kHz,超声处理时间10~30min,并采用“超声分散处理1~3min,停止1~2min”的循环模式。
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂的应用,高性能复合添加剂在天然酯绝缘油中的添加比例为油重的3~5%。
现有的绝缘油多采用矿物绝缘油,是从石油中提炼精制的液体绝缘材料。石油的主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃,这些组分的电气性能和热稳定性优良。石油组分中含环烷烃较少(通常<30%)时,称石蜡基原油;含环烷烃较多(>35%)时称环烷基原油。环烷基原油因含蜡量较少,可用来制造低凝点绝缘油;又因含芳香烃组分较多,在电场作用下不但不析出气体,还吸附气体,故多以它制造绝缘油。环烷基原油在世界上储量少,现正研究以石蜡基原油制造绝缘油,因此,矿物绝缘油由于其成熟的技术仍被广泛应用,行业内对于天然酯绝缘油还处于发展阶段,例如,张涛.肖霞.杨文雁.任乔林.肖洒.李林多.变压器用天然酯绝缘油研究现状[J].油脂化工.2019.44.4。
天然酯绝缘油作为新型环境友好型液体电介质,与矿物绝缘油相比,其理化、电气性能更优,为电网的安全稳定运行、建设资源节约型和环境友好型社会进行了有力的尝试。但是,天然酯绝缘油与矿物质绝缘油具有本质不同,矿物绝缘油常用的添加剂种类、添加比例和添加方式等并不适用于天然酯绝缘油,为了实现天然酯绝缘油的实用性能,其添加剂的种类选取、相互配合,需要本领域人士深入研究。
现有的天然酯绝缘油为了提高其理化、电气性能,如抗氧化性,通常会加入抗氧化剂等添加剂,例如中国专利文献CN 110079373A公开的一类天然酯绝缘油抗氧化剂及应用、中国专利文献CN 102533402A公开的植物绝缘油添加剂组合物,上述专利只是单纯的通过添加抗氧化剂来提高天然酯绝缘油的抗氧化性能,并没有有效改善天然酯绝缘油的其他性能,例如低温特性(倾点)等,周知在基础油中加入其他添加剂,可提高天然酯绝缘油的绝缘性和抗老化性等,但因此类添加剂的粒径较小、比表面积大、表面能高,团聚现象较为严重,而容易出现分散不均的现象,因此,为了获取具有良好的理化、电气性能的天然酯绝缘油,其添加剂组成配比以及制备方法是本行业需要克服的技术难题。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1)本发明对抗氧化剂、金属钝化剂和降凝剂复配使用,不但可以有效提高天然酯绝缘油的抗氧化性能和低温特性,抑制金属腐蚀,而且添加剂之间产生的协同增效作用能够进一步提高添加剂效能,延长添加剂的使用寿命,且只需很小的添加量就可以达到理想的效果。
2)组成高性能复合添加剂的各种成分与基础油均具有良好的相溶性,且超声波次级效应产生的强烈振动和搅拌作用可有效提高添加剂在基础油中的均匀分散程度,在不影响电气绝缘性能的基础上,能够最大程度的发挥复合添加剂的效能。
3)本发明选用的基础油具有良好的抗氧化性能和低温特性,本身就可以当做添加剂使用,且添加比例得当,不会因为不同绝缘油的混用而影响天然酯绝缘油电气绝缘性能。
4)本发明制备工艺简单,易于操作,成本费用低,技术优势明显,易于进行工业化生产。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容,但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例1
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由环烷基变压器油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,其中抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的10%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的8%,降凝剂己基萘占添加剂重量的8%,降凝剂聚甲基丙烯酸酯占添加剂重量的5%,金属钝化剂苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的8%。
制备方法如下:
1)100r/min和-0.096Mpa真空条件下将环烷基变压器油加热至75℃,搅拌30min后缓慢加入上述比例的抗氧化剂,同时采用“超声分散处理2min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率100W,超声频率30kHz,超声处理时间10min,持续搅拌30min;
2)缓慢加入上述比例的降凝剂,同时采用“超声分散处理3min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率100W,超声频率30kHz,超声处理时间12min,持续搅拌40min;
3)缓慢加入上述比例的金属钝化剂,同时采用“超声分散处理3min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率160W,超声频率40kHz,超声处理时间20min,然后将真空度调至100Pa对混合物进行真空脱水、脱气处理,持续搅拌45min后真空冷却至室温,即可得到高性能复合添加剂。
将制备的高性能复合添加剂按油重5%的添加比例加入天然酯绝缘油。
实施例2
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由环烷基变压器油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,其中抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的11%,抗氧化剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯占添加剂重量的8%,降凝剂辛基萘占添加剂重量的9%,降凝剂聚丙烯酸高碳醇酯占添加剂重量的5%,金属钝化剂苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的8%。
制备方法如下:
1)80r/min和-0.1Mpa真空条件下将环烷基变压器油加热至72℃,搅拌35min后缓慢加入上述比例的抗氧化剂,同时采用“超声分散处理2min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率120W,超声频率26kHz,超声处理时间12min,持续搅拌45min;
2)缓慢加入上述比例的降凝剂,同时采用“超声分散处理3min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率100W,超声频率36kHz,超声处理时间10min,持续搅拌45min;
3)缓慢加入上述比例的金属钝化剂,并采用“超声分散处理2min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率200W,超声频率20kHz,超声处理时间25min,然后将真空度调至120Pa对混合物进行真空脱水、脱气处理,持续搅拌60min后真空冷却至室温,即可得到高性能复合添加剂。
将制备的高性能复合添加剂按油重4%的添加比例加入天然酯绝缘油。
实施例3
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由聚α烯烃合成油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,其中抗氧化剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯占添加剂重量的10%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的10%,降凝剂辛基萘占添加剂重量的15%,金属钝化剂甲基苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的8.5%;
制备方法如下:
1)100r/min和-0.1Mpa真空条件下将聚α烯烃合成油加热至72℃,搅拌30min后缓慢加入上述比例的抗氧化剂,同时采用“超声分散处理1min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率160W,超声频率36kHz,超声处理时间15min,持续搅拌40min;
2)缓慢加入上述比例的降凝剂,同时采用“超声分散处理2min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率180W,超声频率20kHz,超声处理时间15min,持续搅拌40min;
3)缓慢加入上述比例的金属钝化剂,并采用“超声分散处理2min,停止1min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率120W,超声频率40kHz,超声处理时间20min,然后将真空度调至150Pa对混合物进行真空脱水、脱气处理,持续搅拌40min后真空冷却至室温,即可得到高性能复合添加剂。
将制备的高性能复合添加剂按油重5%的添加比例加入天然酯绝缘油。
实施例4
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由聚α烯烃合成油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,其中抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的12%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的9%,降凝剂聚丙烯酸高碳醇酯占添加剂重量的9%,降凝剂聚甲基丙烯酸酯占添加剂重量的7%,金属钝化剂甲基苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的9%。
制备方法如下:
1)80r/min和-0.098Mpa真空条件下将聚α烯烃合成油加热至68℃,搅拌45min后缓慢加入上述比例的抗氧化剂,同时采用“超声分散处理1min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率120W,超声频率40kHz,超声处理时间12min,持续搅拌45min;
2)缓慢加入上述比例的降凝剂,同时采用“超声分散处理2min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率140W,超声频率28kHz,超声处理时间12min,持续搅拌30min;
3)缓慢加入上述比例的金属钝化剂,并采用“超声分散处理3min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率160W,超声频率36kHz,超声处理时间25min,然后将真空度调至130Pa对混合物进行真空脱水、脱气处理,持续搅拌45min后真空冷却至室温,即可得到高性能复合添加剂。
将制备的高性能复合添加剂按油重4%的添加比例加入天然酯绝缘油。
实施例5
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由环烷基变压器油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,其中抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的12%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的6%,抗氧化剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯占添加剂重量的4%,降凝剂聚丙烯酸高碳醇酯占添加剂重量的4%,降凝剂聚甲基丙烯酸酯占添加剂重量的7%,降凝剂辛基萘占添加剂重量的6%,金属钝化剂苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的9.5%。
制备方法如下:
1)100r/min和-0.1Mpa真空条件下将环烷基变压器油加热至70℃,搅拌35min后缓慢加入上述比例的抗氧化剂,同时采用“超声分散处理2min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率180W,超声频率36kHz,超声处理时间16min,持续搅拌45min;
2)缓慢加入上述比例的降凝剂,同时采用“超声分散处理3min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率180W,超声频率28kHz,超声处理时间20min,持续搅拌45min;
3)缓慢加入上述比例的金属钝化剂,并采用“超声分散处理2min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率200W,超声频率30kHz,超声处理时间30min,然后将真空度调至110Pa对混合物进行真空脱水、脱气处理,持续搅拌45min后真空冷却至室温,即可得到高性能复合添加剂。
将制备的高性能复合添加剂按油重3%的添加比例加入天然酯绝缘油。
实施例6
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由环烷基变压器油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,其中抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的12%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的6%,抗氧化剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯占添加剂重量的5%,降凝剂聚丙烯酸高碳醇酯占添加剂重量的4%,降凝剂聚甲基丙烯酸酯占添加剂重量的8%,降凝剂辛基萘占添加剂重量的6%,金属钝化剂苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的9.5%。
制备方法与实施例5相同,不再赘述。
将制备的高性能复合添加剂按油重4%的添加比例加入天然酯绝缘油。
实施例7
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由环烷基变压器油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,其中抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的13%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的8%,抗氧化剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯占添加剂重量的4%,降凝剂聚丙烯酸高碳醇酯占添加剂重量的6%,降凝剂聚甲基丙烯酸酯占添加剂重量的8%,降凝剂辛基萘占添加剂重量的6%,金属钝化剂苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的10%。
制备方法与实施例5相同,不再赘述。
将制备的高性能复合添加剂按油重4%的添加比例加入天然酯绝缘油。
实施例8
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由环烷基变压器油、抗氧化剂、降凝剂、金属钝化剂和纳米颗粒组成,其中抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的13%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的8%,抗氧化剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯占添加剂重量的4%,降凝剂聚丙烯酸高碳醇酯占添加剂重量的6%,降凝剂聚甲基丙烯酸酯占添加剂重量的8%,降凝剂辛基萘占添加剂重量的6%,金属钝化剂苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的10%,改性A1N纳米颗粒占添加剂重量的0.5%。
制备方法如下:
1)500r/min条件下将氮化铝纳米颗粒加入氨基硅烷,超声分散处理30min,制得改性A1N纳米颗粒;
2)100r/min和-0.1Mpa真空条件下将环烷基变压器油加热至70℃,搅拌35min后缓慢加入上述比例的抗氧化剂和改性A1N纳米颗粒,同时采用“超声分散处理2min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率180W,超声频率36kHz,超声处理时间16min,持续搅拌45min;
3)缓慢加入上述比例的降凝剂,同时采用“超声分散处理3min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率180W,超声频率28kHz,超声处理时间20min,持续搅拌45min;
4)缓慢加入上述比例的金属钝化剂,并采用“超声分散处理3min,停止2min”的循环模式进行短时超声分散处理,超声功率200W,超声频率30kHz,超声处理时间30min,然后将真空度调至110Pa对混合物进行真空脱水、脱气处理,持续搅拌45min后真空冷却至室温,即可得到高性能复合添加剂。
将制备的高性能复合添加剂按油重5%的添加比例加入天然酯绝缘油。
对比例1
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由环烷基变压器油、抗氧化剂和金属钝化剂组成,其中,抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的10%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的8%,金属钝化剂苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的8%。
将制备的高性能复合添加剂按油重5%的添加比例加入天然酯绝缘油。
对比例2
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由环烷基变压器油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,其中抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的11%,降凝剂辛基萘占添加剂重量的9%,金属钝化剂苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的5%。
将制备的高性能复合添加剂按油重6%的添加比例加入天然酯绝缘油。
对比例3
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由环烷基变压器油、抗氧化剂和降凝剂组成,其中抗氧化剂叔丁基对苯二酚占添加剂重量的12%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的6%,抗氧化剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯占添加剂重量的4%,降凝剂聚丙烯酸高碳醇酯占添加剂重量的4%,降凝剂聚甲基丙烯酸酯占添加剂重量的7%,降凝剂辛基萘占添加剂重量的6%。
将制备的高性能复合添加剂按油重2%的添加比例加入天然酯绝缘油。
对比例4
一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,由聚α烯烃合成油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,其中抗氧化剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯占添加剂重量的10%,抗氧化剂4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)占添加剂重量的10%,降凝剂辛基萘占添加剂重量的15%,金属钝化剂甲基苯并三氮唑衍生物占添加剂重量的8.5%;
制备方法如下:
1)100r/min和-0.1Mpa真空条件下将聚α烯烃合成油加热至70℃,搅拌35min后缓慢加入相应比例的抗氧化剂,持续搅拌45min;
2)缓慢加入相应比例的降凝剂,持续搅拌45min;
3)缓慢加入相应比例的金属钝化剂,持续搅拌30min,然后将真空度调至110Pa对混合物进行真空脱水、脱气处理,持续搅拌45min后真空冷却至室温,即可得到高性能复合添加剂。
将制备的高性能复合添加剂按油重7%的添加比例加入天然酯绝缘油。
本发明实施例1~8及对比例1~4制备的高性能复合添加剂按相应比例加入天然酯绝缘油后,天然酯绝缘油主要性能参数如表1所示。
表1按比例添加实施例制备的高性能复合添加剂后的天然酯绝缘油主要性能参数
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表1结果显示:本发明实施例1~8制备的高性能复合添加剂,按比例添加入天然酯绝缘油后,使天然酯绝缘油倾点降低,具有较好的低温流动性,酸值低,介质损耗因数小,击穿电压高,经48h氧化安定性检测,总酸值和介质损耗因数均较低,具有良好的绝缘性能和抗氧化性能。对比例1没有添加降凝剂,检测结果显示倾点大幅升高,而且48h氧化安定性试验后总酸值和介质损耗因数均有一定程度的增加,可见缺少降凝剂与抗氧化剂的协同增效作用会影响天然酯绝缘油的抗氧化性能;对比例2减少了抗氧化剂和降凝剂的用量,导致倾点升高,还使得经过48h氧化安定性试验的天然酯绝缘油的抗氧化性降低;对比例3添加剂添加比例小,且没有添加金属钝化剂,无法避免天然酯绝缘油对金属的腐蚀性,且缺少金属钝化剂与降凝剂和抗氧化剂的协同增效作用同样会使得天然酯绝缘油的抗氧化性能降低;对比例4在制备方法中省略了短时超声分散处理,检测结果显示,天然酯绝缘油倾点有了一定程度的改善,但是无法达到满意的效果,击穿电压下降,介质损耗因数有所升高,且抗氧化性能明显变差,说明本发明对添加剂处理方法得当,有效提高了添加剂在油中的均匀分散程度和降低了添加剂在油中的粒径,从而显著提高了绝缘性能,并最大限度地发挥了添加剂的效能。上述结果显示,本发明各成分搭配合理,协同增效,获得了良好理化、电气性能和抗氧化性能的天然酯绝缘油用高性能复合添加剂。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种天然酯绝缘油用高性能复合添加剂,其特征在于:由基础油、抗氧化剂、降凝剂和金属钝化剂组成,所述抗氧化剂占添加剂重量的18%~25%,所述降凝剂占添加剂重量的13%~20%,所述金属钝化剂占添加剂重量的8%~10%;
所述基础油为聚α烯烃合成油,所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和4,4亚甲基(2.6-二叔丁基苯酚)中的一种或多种,所述降凝剂为己基萘、辛基萘、聚丙烯酸高碳醇酯中的一种或多种,所述金属钝化剂为苯并三氮唑衍生物和甲基苯并三氮唑衍生物中的一种;
所述天然酯绝缘油用高性能复合添加剂的制备方法包括以下步骤:
1)80~100r/min和-0.096~-0.1Mpa真空条件下将基础油加热至68~75℃,搅拌30~45min后缓慢加入占添加剂重量18%~25%的抗氧化剂,同时进行短时超声分散处理,持续搅拌30~45min;
2)缓慢加入占添加剂重量13%~20%的降凝剂,同时进行短时超声分散处理,持续搅拌30~45min;
3)缓慢加入占添加剂重量8%~10%的金属钝化剂,同时进行短时超声分散处理,然后将真空度调至100~150Pa对混合物进行真空脱水、脱气处理,持续搅拌45~60min后真空冷却至室温,即可得到高性能复合添加剂;
所述短时超声分散处理的条件为:超声功率100~200W,超声频率20~40kHz,超声处理时间10~30min,并采用“超声分散处理1~3min,停止1~2min”的循环模式;
所述高性能复合添加剂在天然酯绝缘油中的添加比例为油重的3~5%。
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