DE2331873A1 - Als isolationsoel verwendbares material - Google Patents
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Description
24 053 n/wa
Chisso Corporation, Osaka / Japan
Als Isolationsöl verwendbares Material
Die Erfindung bezieht sioh auf ein als ein Isolationsöl bei verschiedenen Arten elektrischer Vorrichtungen,
wie Kabel, Kondensatoren, Umwandlern etc. verwendbares Material. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf
ein Material, das als Isolationsöl verwendbar ist, das
— 2 —
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durch katalytische Reaktion von Naphthensäuren allein oder von einem Gemisch von Naphthensäuren und gesättigten Aldehyden
mit 2 bis 18 C oder anderen Arten gesättigter Karbonsäuren mit 2 bis 18 C und durch eine Nachbehandlung des
resultierenden Reaktionsproduktes erhalten wird.
Bisher wurden Polychlorbiphenyle (die ein Gemisch von Verbindungen
mit unterschiedlichen Chlorgehalten darstellen und nachstehend zu PCB abgekürzt sind) als Isolationsöl
infolge ihrer Flammfestigkeitseigenschaften und überlegenen elektrischen Qualitäten weithin verwendet.
PCB, jedoch, insbesondere solche, die eine grosse Zahl von Chloratomen enthalten, sind Jedoch in der Natur kaum
zersetzbar und verbleiben während eines langen Zeitraums auf der Erdoberfläche und können in den menschlichen Körper
eintreten. Bei Eintritt in den menschlichen Körper werden sie in dem Körperfett aufgelöst und kaum mehr aus
dem Körper ausgeschieden. Daher werden sie allmählich hierin angesammelt, weshalb eine grosse Wahrscheinlichkeit der
Vergiftung des Körpers besteht. Dementsprechend ist die Verwendung von PCB kürzlich in Japan verboten worden.
Pur Isolationsöle sind die folgenden Eigenschaften erforderlich:
1. gute Wärmestabilität
2. hohe Dielektrizitätskonstante-
3. geringer Beiz- ό-Wert (löw tan o)
4. hohe dielektrische Durchschlagspannung, etc.
PCB stellt ein ausgezeichnetes Isolationsöl dar, das diese Eigenschaften, jedoch auch die vorstehend erwähnten ern-
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sten Nachteile aufweist. Es ist daher erforderlich geworden, ein Isolationsöl als Ersatz für PCB, welches ausgezeichnete
Eigenschaften aufweist, zu entwickeln. Als Isolationsöle ausser PCB verwendbare Substanzen, können Mineralöle,
Polybutene und Organosiloxan angeführt werden.
Unter diesen haben aus Rohölen erhaltene Mineralöle eine niedrige Dielektrizitätskonstante und ihr Beiζ-8-Wert sowie
ihr Volumenwiderstand ist ebenfalls nicht ausreichend.
Polybuten ist bei höheren Temperaturen sehr viel stabiler als Isolationsöle aus Mineralölen, pflanzlichen ölen etc.
und kaum oxidierbar, weshalb die Verwendung von Polybuten bei verschiedenen Arten elektrischer Instrumente vorgeschlagen
worden ist. Wenn jedoch Polybuten in einem Kondensator verwendet wird , der unter einer Spannungsbeanspruchung im
geschlossenen Zustand bei einer äusserst hohen Temperatur oder in anderen Vorrichtungen dieser Art verwendet werden
muss, weist der Polybutenisolator eine ungenügende Lebensdauer auf und wird bei Verwendung über einen langen Zeitraum
thermisch und elektrochemisch geschädigt. Daher werden seine elektrischen Eigenschaften verringert und der Zusammenbruch der Isolation erfolgt innerhalb eines kurzen
Zeitraums.
Auch die bezüglich ihrer ausgezeichneten Eigenschaften erwähnten Organosiloxane weisen eine Neigung auf, ihre
überlegenen Isolationseigenschaften infolge chemischer und elektrochmemischer Vorgänge bei hohen Temperaturen
zu verlieren.
Darüber hinaus stellt die niedrige Dielektrizitätskonstante einen diesen Ersatzstoffen für PCB gemeinsamen
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Nachteil dar. So beträgt die Dielektrizitätskonstante von PCB 5 bis 6, während jene der Mineralöle,von Polybuten und
Organosiloxan 2.5, 2.5 und 2.7 jeweils, d.h. etwa die Hälfte der von PCB, betragen. Daher war es sehr schwierig, diese
Isolationsöle für elektrische Instrumente bei hoher Spannung und grosser Kapazität zu verwenden.
Daher besteht ein grosser Bedarf nach einem neuen Isolationsöl,
welches diese Isolationsöle ersetzen kann und bessere Eigenschaften aüs^. diese aufweist.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein neues Isolationsöl bereitzustellen.
Es wurde gefunden, dass ein Reaktionsprodukt, das aus Naphthensäure allein oder einem Gemisch von Naphthensäuren
und gesättigten Aldehyden mit 2 bis 18 C oder anderen Arten von gesättigten Karbonsäuren mit 2 bis 18 C erhalten
wird, ausgezeichnete Eigenschaften als Isolationsöl aufweist, welche denen von PCB vergleichbar sind.
Durch die Erfindung wird ein Material, das als Isolationsöl verwendbar ist,zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass es durch Erhitzen von Naphthensäuren allein oder einem Gemisch von Naphthensäuren und einer
gesättigten aliphatischen Carbonsäure, die eine Kohlenstoffzahl von zwei bis achtzehn aufweist, oder einem gesättigten
aliphatischen Aldehyd, der eine Kohlenstoffzahl von 2 bis 18 aufweist, bei einer Temperatur von 200 bis
70O0C unter einem Druck von 0.1 bis 10 Atmosphären und in Gegenwart eines Oxides als Katalysator, der aus der
aus Zirkoniumoxid,Thoriumoxid, Lithiumoxid,, Skandiumoxid, Yttriumoxid, Aluminiumoxid und Oxiden der seltenen Erdmetalle
der Lanthangruppe und Atomzahlen von 58 bis 71 be-
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stehenden Klasse ausgewählt ist, Durchführung einer Neutralisationsbehandlung
mit einer wässrigen, alkalischen Lösung mit dem resultierenden öligen Produkt, und Entfernung
von Fraktionen mit einem Kochpunkt von 150°C/100 mmHg öder
weniger durch Destillation von dem derart behandelten Produkt erhältlich ist.
Die vorstehend beschriebene Reaktion stellt hauptsächlich eine Decarboxylierungsreaktion zwischen zwei Molekülen
von Naphthensäuren selbst oder Naphthensäuren und einer gesättigten aliphatischen Carbonsäure von C2 bis C^g oder
einem gesättigten aliphatischen Aldehyd von C0 bis C
C.
Ί8-
dar und das resultierende Reaktionsprodukt ist hauptsächlich aus Ketonen zusammengesetzt.
Die Bildung von Ketonen aus Naphthensäuren ist bekannt, d.h., beispielsweise in den folgenden Literaturstellen beschrieben:
1. Zelinsky: Berichte, 1924, '57-B, S. 1932
2. Ipatiev : Brennstoff Chemie, 1930, S. 175
3. Ipatiev : Berichte, 1930, 63-B, S. 329
4. GB-PS : II9I854
5. US-PS : 3466334
Die Decarboxylierungsreaktion gemäss der Erfindung kann
durch die folgenden drei Gleichungen (1), (2) und (3) dargestellt werden:
>R - CO - R + CO2 + H3O (1)
| 2R - | COOH | - COOH |
| R - | COOH H | - €H0 |
| R - | COOH H | |
| h R0 | ||
| hR0 | ||
»R - CO - RQ+ CO3 + H3O (2)
> R-CO- RQ+ CO2 + H3 (3)
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In diesen Gleichungen bedeuten R - COOH, RQ - GOOH und
R0 - CHO Jeweils Naphthensäuren, eine gesättigte aliphatische
Carbonsäure und einen gesättigten aliphatischen Aldehyd.
Die in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Naphthensäuren werden dadurch erhalten, dass man Destillate
aus Rohöl einer Extraktion mit einer alkalischen Lösung und nachfolgend einer Schwe'felsäurebeharidlung unterwirft,
und weisen einen Säurewert von 80 bis 250, vorzugsweise l40 bis 230 auf. Derartige Naphthensäuren sind im Handel
und es ist bekannt, dass sie ein Gemisch verschiedener Arten von Cycloalkylverbindungen darstellen, d.h.,
sie enthalten Cyclopentylessigsäure, Methylcyclopentylessigsäure, Cyclopentylcapronsäure, Cyclopentylstearinsäure,
Cyclohexylpropionsäure, Cyclohexylcapronsäure,
Dicyclopentylessigsäure, Dicyclopentyldodecansäure, etc.
Die gesättigte aliphatisch^ Carbonsäure kann geradkettig
oder verzweigt sein. Der gesättigte aliphatische Aldehyd kann ebenfalls geradkettig oder verzweigt sein.
Das Mischungsverhältnis in Mol der gesättigten aliphatischen Carbonsäure oder des gesättigten aliphatischen Aldehyds
zu Naphthensäuren beträgt 5 oder weniger, bezogen auf 1 Mol Naphthensäuren,wie aus Gründen der Bequemlichkeit
aus dem Säurewert der Naphthensäuren berechnet wird.
Es ist bevorzugt, dass das Rohmaterial (Naphthensäuren oder ein Gemisch von Naphthensäuren und der gesättigten,
aliphatischen Carbonsäure oder Aldehyd) vorerhitzt und in ein Reaktionsrohr, das einen Katalysator enthält, mit
einer Geschwindigkeit von 0.1 bis 30 g/std./g Katalysator,
309882/1152 " ?""
vorzugsweise 0.1 bis 5 g/std./g Katalysator eingegeben
wird.
Die vorstehend erwähnte Decarboxylierungsreaktion wird bei
einer Temperatur von 200 bis 7000C, vorzugsweise 300 bis
5000C und unter einem Druck von 0.1 bis 10 Atmosphären durchgeführt.
Weiter kann die Decarboxylierungsreaktion auch gut in gleichzeitiger Gegenwart von Wasser (Dampf) durchgeführt
werden. In diesem Fall beträgt das Verhältnis von Wasser zu Reaktionsmaterial 30 oder weniger in Mol, vorzugsweise
15 oder weniger.
Das Reaktionsprodukt wird nach der Decarboxylierungsreaktion
einige wenige Male einer Neutralisierungsbehandlung mit einer ausreichenden Menge einer wässrigen alkalischen Lösung
zur Entfernung der unumg'esetzten Carbonsäuren unterworfen,
worauf die Entfernung der niedrigsiedenden Fraktionen von 150°C/100mfflHg oder weniger durch Destillation
unter Erhalt einer öligen Substanz als Rückstand folgt. Der Begriff wässrige alkalische Lösung wird durch wässrige
Lösungen von NaOH, Na2CO**; "KOH, Ca(OH)2, etc. veranschaulicht.
Die rfelBultierende ölige Substanz kann als Isolationsöl,
so wie sie ist, oder in Form eines Gemisches hiervon mit einer anderen Komponente, wie z.B. anderen Arten von Isolationsölen,
z.B. Mineralölen, Polybuten, Organosiloxan, Alkylbenzolen, Paraffinen, Dialkylketonen mit höherem Molekulargewicht,
etc., Zusätzen, z.B. Antioxidantien, Rostinhibitoren etc. verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass
in der öligen Substanz enthaltene Wasserspuren hieraus
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im voraus oder zu der Zeit der Verwendung durch ein Molekularsieb oder auf ähnliche Weise entfernt werden.
Die ölige Substanz weist eine hohe dielektrische Konstante von 4 bis 6 und ausgezeichnete Hitzestabilität, geringe
Flüchtigkeit und ausgezeichnete elektrische Eigenschaften auf und ist insbesondere für Anwendungszwecke als dielektrische
Flüssigkeit, Imprägnierflüssigkeit, etc., für elektrische Vorrichtungen, wie Kondensatoren, Umformer,
Kabel, Schalter, Reaktoren, Stromunterbrecher oder dergleichen verwendbar.
Die Erfindung ist durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, die keine Einschränkung der Erfindung darstellen.
50 g Aktivkohle wurden in 300 ml einer 50 Gew.^igen wässrigen
Thoriumnitratlösung eingebracht. Die Entgasung und Imprägnierung wurde unter Verwendung eines Wasserbades bei
90 bis 1000C während 3 Stunden durchgeführt. Nach der Trocl,
nung bei 110°C, wurde eine Wärmebehandlung bei etwa 3000C
während 3 Stunden zur Zersetzung von Thoriumnitrat zu Thoriumoxid durchgeführt. Der hierdurch erhaltene Thoriumoxid-Aktivkohlekatalysator
enthielt 13 Gew.# Thoriumoxid. 20 g des Katalysators wurden in ein S&iziumdioxidrohr eines inneren
Durchmessers von 23 mm und einer Länge von 630 mm eingefüllt.
Handelsübliche Naphthensäuren mit einem Säurewert von 220. wurden* auf 38o°C vorerhitzt, in das Quarzrohr eingegeben.
Zu gleicher Zeit wurde Stickstoffgas als Trä&i-r»
gas mit einer Geschwindigkeit von 40 cnrymin. unä eine
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äquiraolare Menge Wasser zu den Naphthensäuren hinzugegeben.
Die Molzahl der Naphthensäuren wurde aus dem Säurewert aus Gründen der Bequemlichkeit errechnet. Die Reaktion
wurde bei 480°C unter Atmosphärendruck durchgeführt. Die Beschickungsgeschwindigkeit der Naphthensäuren betrug
2 g/std./g Katalysator.
Das resultierende Reaktionsprodukt wurde dreimal einer Neutralisationsbehandlung mit einer ausreichenden Menge
einer wässrigen NaOH-Lösung zur Entfernung der unumgesetzten
Naphthensäuren unterworfen. Das resultierende Produkt wurde zur Entfernung dier niedrigsiedenden Fraktion
von 150oC/20mmHg oder geringer destilliert. Das.
Rückstandsöl stellt das gewünschte Produkt gemäss der
Erfindung dar.
Die Ausbeute des öligen Produktes, bezogen auf das Ge»
wicht der verwendeten NapHäaensäuren, betrug 83 Gew.%
nach fünf Stunden, nach welcher Zeit die Reaktion in einen stationären Zustand überging. Bei weiterer Verlängerung
der Reaktionszeit nahm die Ausbeute infolge einer Verringerung der Katalysatoraktivität ab. Die
Ausbeute betrug 67 Gew.# nach 100 Stunden und 53 Gew.#
nach 300 Stunden. Der Säurewert des öligen Produktes
nach einer 5-stündigen Reaktions betrug 0.2.
Entsprechend den Infrarotadsorptionsspektrumsmessungen
des öligen Produktes wiesen die Spektra eine intensive Adsorption der Carboxylgruppe auf. Angesichts des vorstehend
erwähnten Säurewertes wurde angenommen, dass das ölige Produkt Ketonverbindungen darstellte.
Die charakteristischen Eigenschaften des öligen Produktes
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als Isolationsöl sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Die Fig. 1 der "beiliegenden Zeichnungen zeigt die Infrarotabsorptionsspektra
des öligen Produktes, welches durch 5-stündige Reaktion und Nach-behandlung erhalten wurde.
Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass handelsübliche
Naphthensäuren mit einem Säurewert von 200 eingesetzt wurden. Das hierdurch erhaltene ölige Produkt wies
einen Säurewert von 0.3 auf. Entsprechend den Infrarotabsorptionsspektra
wurde angenommen, dass Ketonverbindungen gebildet wurden. Die Ausbeute des Produktes betrug
80 Gew.% nach 5-stündiger Reaktion. Die charakteristischen Eigenschaften des Produktes sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass Naphthensäuren mit einem Säurewert von l6o ersetzt bzw. eingesetzt
wurden.
Das hierdurch erhaltene öl wies einen Säurewert von 0.3
auf. Es wurde angenommen, dass Ketonverbindungen gebildet
wurden. Die Ausbeute des Produktes betrug 79 Gew.# nach
5-stündiger Reaktion. Die charakteristischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
- 11 309882/1152
.233Ί873
Zirkoniumhydroxid wurde auf 5000C während j5 Stunden unter
Erhalt von Zirkoniumoxid erhitzt, welches zu Pellets von 3 mm χ 5 mm pelletisiert wurde. 20 g der Pellets wurde
in das Reaktionsrohr des Beispiels 1 eingeführt.
Ein Gemisch von handelsüblichen Naphthensäuren mit einem Säurewert von l40 und Essigsäure, das ein Mischungsverhältnis
in Mol von 1 : 1 aufwies, wurde auf 5800C vorerhitzt
und in ein Reaktionsrohr mit einer Einführungsgeschwindigkeit von 1 g/std./g Katalysator eingegeben. Zu gleicher
Zeit wurden eine äquimolekulare Menge Wasser zu Essigsäure und Stickstoffgas als Trägergas mit einer Geschwindigkeit
von 40 cnr/min. in das Rohr eingegeben. Die Reaktion wurde bei 48O°C unter Atmosphärendruck durchgeführt.
Das resultierende Reaktionsprodukt wurde dreimal einer Neutralisationsbehandlung mit einer ausreichenden Menge
einer wässrigen NaOH-Lösung zur Entfernung der unumgesetzten
Säuren unterworfen. Das resultierende Produkt wurde zur Entfernung der niedrigsiedenden Fraktionen
von 150°C/20raraHg oder geringer destilliert. Das rückständige
öl stellt das gewünschte Produkt gemäss der Erfindung dar.
Die Ausbeute des ölproduktes, bezogen auf das Gewicht
des verwendeten Gemisches von Naphthensäuren und Essigsäurejbetrug
75 Gew.£ nach 5-stündiger Reaktion, (in den folgenden Beispielen wurden die Ausbeuten bei Verwendung
eines Gemisches als Rohmaterialien auch bezüglich des Gewichtes des Gemfeohes errechnet.) Das ölprodukt
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wies einen Säurewert von 0.5 auf. Die Infrarotabsorptionsspektra wiesen eine intensive Carbonylabsorption
auf, weshalb angenommen wurde, dass das ölige Produkt Ketonverbindungen darstellt. Die charakteristischen Eigenschaften
des Öls sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 4 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass ein Gemisch von Naphthensäuren mit einem Säurewert von
und Isobutyraldehyd in einem Mischungsverhältnis von 1 : 1 in Mol, und Wasser in einer Menge, die die zweifache
molare Menge des Isobutyraldehyds betrug, verwendet wurden.
Die Ausbeute des resultierenden ölproduktes betrug 85
Gew.# nach 5-stündiger Reaktion. Das ölige Produkt wies einen Säurewert von 0.2 auf. Die Infrarotabsorptionsspektra
wiesen eine intensive Carbonylabsorption auf, weshalb angenommen wurde, dass das ölige Produkt Ketonverbindungen
darstellte, (isobutyraldehyd wurde als niedrigsiedende Fraktion entfernt.) Die charakteristischen
Eigenschaften des Produktes ind in Tabelle 1 gezeigt. Die Fig. 2 der beiliegenden Zeichnungen zeigt
das Infrarotabsorptionsspektrum des öligen Produktes.
Beispiel 4 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass ein Gemisch handelsüblicher Naphthensäuren mit einem Säure-
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wert von l6o und Capronsäure in einem Mischungsverhältnis von 1 : 1 in Mol und Wasser in zehnfach molarer Menge, bezogen
auf Capronsäure, verwendet wurden.
Die Ausbeute des resultierenden öligen Produktes betrug
8l % nach 5-stUndiger Reaktion. Das ölige Produkt wies einen Säurewert von 0.5 auf. Das Infrarotabsorptionsspektrum
zeigte eine intensive Carbonylabsorption, weshalb angenommen wurde, dass, das ölige Produkt Ketonverbindungen
darstellte. Die charakteristischen Eigenschaften des öligen
Produktes sind in Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 4 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass ein Gemisch handelsüblicher Naphthensäuren mit einem Säurewert von 220 und 2-Äthylhexansäure in einem Mischungsverhältnis
von 1 : 1 in Mol und Wasser in einer Menge, die die fünffach molare Menge von 2-Ä'thylhexansäure betrug,
verwendet wurden.
Die Ausbeute des resultierenden öligen Produktes betrug 73 Gew.# nach fünfstündiger Reaktion. Das eiprodukt wies
einen Säurewert von 0.3 auf. In den Infrarotabsorptionsspektra wurde eine intensive Carbonylabsorption festgestellt,
weshalb angenommen wurde, dass das ölige Produkt Ketonverbindungen darstellt. Die charakteristischen Eigenschaften
des öligen Produktes sind in Tabelle 1 gezeigt.
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| Charakteristi sche Eigenschaf ten 1) |
Zusammensetzung a&s IsolationsÖl gemäss der Erfindung | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Beispiel K, | Beispiel 5 | Beispiel 6 | Beispiel 7 | |
| Viskosität (Temperatur) |
Beispiel 1 | 500g cst ^)ύ C |
95OO cst 380C |
20 CDS 20 C |
31 cos 2QTC |
35 cps 200C |
37 eps 200C |
|
| 309882/ | Flammpunkt 0C |
3000 cst 3G°C |
188 | 183 | 153 | 157 | 160 | 155 |
| cn no· |
Dielektrische Konstante (50c/s) |
I92 | 100°C | 4.1 1000C |
1000C | 4.8O 1000C |
1000C | 10O0C |
| Beizwert (tan) £> (#, 50 c/s |
5.1 1000C |
o.50> 100°C |
o.5> 1000C |
0.50> 1.000C |
0.50> 100°c |
0.5o> 100°C |
iooac | |
| Volumenwiderst :md (il-cm ) |
0.5o> 100 C |
3xl01;< | 3xio1:5< | 3^:1013< | 3χ1015< | 3xl013< | 3XlO1^ | |
| Isolationsdurch schlagspannung (KV/mm) |
30 < | 30 < | 30 < | 30 < | 30 < | 30 < | ||
| 30 <. |
1) gemäss JIS-C-2320 (JIS: Japanische Industrienornen)
OO OJ
Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass 25 g eines aktivierten Aluminiumoxides (A1-O1O4T 1/8" ^"5.2 mm "J
(Warenbezeichnung), hergestellt durch Harshaw Chemical Company, USA) als Katalysator verwendet wurden.
Die Ausbeute des resultierenden ölproduktes betrug 72 Gew.%
nach 5-stündiger Reaktion. Der Säurewert des ölproduktes
betrug 0.3.Das Infrarotabsorptionsspektrum des ölproduktes
war dem des Beispiels 1 ähnlich. Die charakteristischen Eigenschaften des ölproduktes als Isolationsöl waren dem
des Beispiels 1 mit Ausnahme der Viskosität ähnlich: 2800 cst (380C),dielektrische Konstante: 4.9 (50c/s, 1000C), und
Flammpunkt: 1840C.
500 g des in Beispiel 8 verwendeten aktivierten Aluminiumoxids
wurden mit l4o ml einer wässrigen Lösung, die 85 g Samariuranitrat enthielt, imprägniert. Das resultierende
Gemisch wurde auf einem Dampfbad während 3 Stunden unter Rührung zur Verdampfung von Wasser erhitzt und weiter in
einem Ofen bei 1200C während 24 Stunden getrocknet. Sodann
wurde die Wärmebehandlung von 4500C während 4 Stunden durchgeführt. Der hierdurch erhaltene Katalysator enthielt
16.5 Gew.# Samariumoxid.
25 g des Katalysators wurden in das in Beispiel 1 verwendete.
Rohr eingefüllt und die Reaktion und Nachbehandlung wurden wie in Beispiel 1 durchgeführt.
- 16 309882/1152
- 1β -
Die Ausbeute des resultierenden öligen Produktes, bezogen auf das Gewicht der Naphthensäurei,betrug 85 Gew.% nach 5-stündiger
Reaktion. Der Säurewert des Produktes betrug 0.2. Weiter wurde in dem Infrarotabsorptionsspektrum eine
intensive Carbonylabsorption festgestellt.
Die charakteristischen Eigenschaften des öligen Produktes
waren wie folgt:
Viskosität : 2700 cst (380C), Dielektrizitätskonstante
: 4.8 (50 c/s, 1000C), Flammpunkt :
1830C. Andere Eigenschaften waren jenen des Produktes
des Beispiels 1 ähnlich.
Lithiumnitrat wurde auf etwa 8500C in einem Wasserstoffstrom
unter Erhalt von Lithiumoxid erhitzt,welches in Pellets von 3 nun χ 3 mm pelletisiert wurde. 25 g der Pellets
wurden als Katalysator in das in Beispiel 1 verwendete Reaktionsrohr eingefüllt. Ein Gemisch von handelsüblichen
Naphthensäuren mit einem Säurewert von 1βθ und Isobutyrsäure
als Rohmaterialien in einem molaren Mischungsverhältnis von 1 : 1 wurde auf 37O°C vorerhitzt und in das Reakt
ionsrohr eingegeben. Die Reaktion wurde bei 48O°C durchgeführt.
Es wurde kein Wasser zu der Reaktion hinzugefügt, jedoch wurde als Ergebnis der Analyse die Bildung einer kleinen
Wassermenge festgestellt.
Die Nachbehandlung wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Ausbeute des resultierenden öligen Produktes betrug
- 17 309882/1 152
79 Gew.# und der Säurewert war 0.4. In dem Infrarotabsorptionsspektrum
wurde eine intensive Carbonylabsorption
festgestellt. Die charakteristischen Eigenschaften des öligen Produktes waren jenen des Produktes des Beispiels
6 mit Ausnahme der Viskosität : 33 cps und dielektrischen Konstante : 5.2_, ähnlich. Der Flammpunkt wurde nicht gemessen.
Zirkoniumoxidpellets wurden in eine 20 #ige wässrige
Lanthannitratlösung eingetaucht, hiernach auf einem heissen Wasserbad getrocknet und anschliessend während
3 Stunden bei 45O°C Hitzebehandelt. Der hierdurch erhaltene
Katalysator enthielt 13 Gew.# Lanthanoxid. 23 g
des Katalysators wurden in das in Beispiel 1 verwendete Reaktionsrohr eingefüllt. Ein Gemisch handelsüblicher
Naphthensäuren mit einem Säurewert von 220 und 2-A'thylhexansäure
in einem molaren Mischungsverhältnis von 1 : wurde, auf 37O°C vorerhitzt und in das Rohr mit einer
Zuführungsgeschwindigkeit von 1.2 g/std./g Katalysator eingegeben. Gleichzeitig wurde Wasser in einer Menge,
die die zweifach molare Menge von 2-Äthyl-hexansäure darstellte, und Stickstoffgas als Trägergas mit einer Plussgeschwindigkeit von 4o enr/min. eingegeben. Die Reaktion
wurde bei 480°C unter Atmosphärendruck durchgeführt.
Das Reaktionsprodukt wurde einer Neutralisationsbehandlung mit einer ausreichenden NaOH-Menge zur Entfernung
der unumgesetzten Säuren unterworfen und sodann wurde die niedrigsiedende Fraktion von 150°C/30 mmHg oder we-
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niger unter Erhalt einer öligen Substanz als Rückstand entfernt.
Die Ausbeute des resultierenden ölproduktes betrug 78
Gew.# nach 5-stündiger Reaktion und der Säurewert war 0.2. In dem Infrarotabsorptionsspektrum wurde eine intensive
Carbonylabsorption festgestellt. Die Viskosität des ölproduktes betrug 4500 cst (380C) und die dielektrische
Konstante 5.0 (50c/s, 1000C). Der Beiz-Wert
(tan) Sj,der Volumenwiderstand und die Isolationsdurchs
chlagspannung waren ähnlich wie die des Produktes des Beispiels 1.
Vergleichende Bezugnahme
Die charakteristischen Eigenschaften von von PCB unterschiedlichen
Isolationsölen sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Aus einem Vergleich der Tabellen 1 und 2 wird ersichtlich, dass das erfindungsgemässe Material ausgezeichnete charakteristische
Eigenschaften als Isolationsöl besitzt.
- 19 äQ9882/1152
| ι Charakteristische Eigenschaften 1) |
Isolationsöl | Mineralöl·» ψ |
Polybuten | 35 | Paraffin |
| Viskosität (Temperatur) |
22.3 cst 200C |
3000 sus 99°C |
28.4 cst 200C |
||
| Flammpunkt 0C |
146 | 193 | 155 | ||
| Dielektrische Konstante (50 c/s) |
2.15 805C |
2.2 260C |
2.30 80°C |
||
| Be izwert (t an) 6> (%, 50 c/s) |
0.01 80OC |
- | 0.005 800C |
||
| Volumenwiderstand Ca-cm) |
3.5xl015 | - | 5.OxIO15 | ||
| Isolationsdurch schlagspannung |
31.0 | 36.0 |
1) gemäss JIS-C-2320
2) gemäss JIS Nr. 1 öl
- 20 -
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Claims (2)
1. Material, das als Isolationsöl verwendbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass es durch
Erhitzen von Naphthensäuren allein oder einem Gemisch von Naphthensäuren und einer gesättigten aliphatischen
Carbonsäure, die eine Kohlenstoffzahl von zwei
bis achtzehn aufweist, oder einem gesättigten aliphatischen Aldehyd, der eine Kohlenstoffzahl von zwei
bis achtzehn aufweist, bei einer Temperatur von 200 bis 7000C unter einem Druck von 0.1 bis 10 Atmosphären
und in Gegenwart eines Oxids als Katalysator, der aus der aus Zirkoniumoxid,Ihoriumoxid, Lithiumoxid, Skandiumoxid, Yttriumoxid, Aluminiumoxid und
Oxiden der seltenen Erdmetalle der Lanthangruppe und Atomzahlen von 58 bis 71 bestehenden Klasse ausgewählt ist, Durchführung einer Neutralisationsbehandlung mit einer wässrigen, alkalischen Lösung mit dem
resultierenden öligen Produkt, und Entfernung von Fraktionen mit einem Kochpunkt von X50°C/100 mmHg
oder weniger durch Destillation von dem derart behandelten Produkt,erhältlich ist.
2. Als Isolationsöl verwendbares Material, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn
das Gemisch als Rohmaterial verwendet wird, das Mischungsverhältnis in Mol der gesättigten aliphatischen
Carbonsäure oder des Aldehyds zu den Naphthensäuren
5 oder weniger, bezogen auf 1 Mol der Naphthensäuren,
berechnet aus deren Säurewert,beträgt.
309882/ 1 152
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6295072A JPS5345918B2 (de) | 1972-06-23 | 1972-06-23 | |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2331873A1 true DE2331873A1 (de) | 1974-01-10 |
Family
ID=26385957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2331873A Pending DE2331873A1 (de) | 1972-06-23 | 1973-06-22 | Als isolationsoel verwendbares material |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3909435A (de) |
| DE (1) | DE2331873A1 (de) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| US4082866A (en) * | 1975-07-28 | 1978-04-04 | Rte Corporation | Method of use and electrical equipment utilizing insulating oil consisting of a saturated hydrocarbon oil |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2001108A (en) * | 1931-07-06 | 1935-05-14 | Standard Oil Co California | Stabilized hydrocarbon oil |
| GB691691A (en) * | 1950-07-07 | 1953-05-20 | Standard Oil Dev Co | The use of adsorbents in the refining of oils |
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1973
- 1973-06-11 US US368791A patent/US3909435A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-06-22 DE DE2331873A patent/DE2331873A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| US3909435A (en) | 1975-09-30 |
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