EP1749077A1 - Polyol ester for transformers - Google Patents

Polyol ester for transformers

Info

Publication number
EP1749077A1
EP1749077A1 EP05749832A EP05749832A EP1749077A1 EP 1749077 A1 EP1749077 A1 EP 1749077A1 EP 05749832 A EP05749832 A EP 05749832A EP 05749832 A EP05749832 A EP 05749832A EP 1749077 A1 EP1749077 A1 EP 1749077A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transformers
ester
viscosity
composition according
insulating liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05749832A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Hof
Horst BÄHR
Marc Moucha
Nigel Cooban
Andreas Willing
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Original Assignee
Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cognis Deutschland GmbH and Co KG filed Critical Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Publication of EP1749077A1 publication Critical patent/EP1749077A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/08—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing oxygen
    • C10M105/32—Esters
    • C10M105/38—Esters of polyhydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02—Hydroxy compounds
    • C10M2207/023—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2207/024—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings having at least two phenol groups but no condensed ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02—Hydroxy compounds
    • C10M2207/023—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2207/025—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings with condensed rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02—Hydroxy compounds
    • C10M2207/023—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2207/026—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings with tertiary alkyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/04—Ethers; Acetals; Ortho-esters; Ortho-carbonates
    • C10M2207/046—Hydroxy ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28—Esters
    • C10M2207/283—Esters of polyhydroxy compounds
    • C10M2207/2835—Esters of polyhydroxy compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2215/064—Di- and triaryl amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/02—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M2215/06—Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2215/064—Di- and triaryl amines
    • C10M2215/065—Phenyl-Naphthyl amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2215/00—Organic non-macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2215/22—Heterocyclic nitrogen compounds
    • C10M2215/223—Five-membered rings containing nitrogen and carbon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/08—Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals
    • C10M2219/082—Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2219/086—Thiols; Sulfides; Polysulfides; Mercaptals containing sulfur atoms bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing sulfur atoms bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00—Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/10—Heterocyclic compounds containing sulfur, selenium or tellurium compounds in the ring
    • C10M2219/104—Heterocyclic compounds containing sulfur, selenium or tellurium compounds in the ring containing sulfur and carbon with nitrogen or oxygen in the ring
    • C10M2219/106—Thiadiazoles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01—Physico-chemical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/14—Electric or magnetic purposes
    • C10N2040/16—Dielectric; Insulating oil or insulators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Disclosed are compositions containing trimethylolpropane ester (TMP)-ester of general formula (I), wherein R1, R2, and R3 identically or differently represent a straight-chain or branched-chain alkyl group comprising 5 to 11 C atoms. The ester has a viscosity of less than 23 mm<2>/s at 40 DEG C and an ignition point > 300 DEG C. The inventive compositions are used as a dielectric insulating liquid for transformers.

Description

Polyolester für Transformatoren Polyol ester for transformers
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die vorliegende Erfindung betrifft Transformatorenflüssigkeiten auf Basis synthetischer Polyolester und deren Verwendung als dielektrische Isolierflüssigkeiten für Transformatoren.The present invention relates to transformer fluids based on synthetic polyol esters and their use as dielectric insulating fluids for transformers.
Stand der TechnikState of the art
In Transformatoren werden hohe Stromspannungen transportiert. Zu einer sicheren Arbeitsweise ist ausreichende elektrische Isolierung notwendig. Es wird auch eine Abführung der Wärme benötigt, die bei der Übertragung von elektrischer Energie entsteht. Es ist bekannt, dass bestimmte Flüssigkeiten isolierende und wärmeabführende Eigenschaften besitzen. Ein Problem bei der Verwendung dieser Flüssigkeiten ist unter anderem, dass mit der Zeit und Belastung durch hohe Stromspannungen die benötigten Charakteristiken dieser Flüssigkeiten abnehmen. Konventionell werden Mineralöle oder Silikonflüssigkeit verwendet. Diese besitzen jedoch eine sehr schlechte biologische Abbaubarkeit und stellen damit eine Gefahr für Mensch und Umwelt dar.High voltages are transported in transformers. Adequate electrical insulation is necessary for safe operation. It also needs to dissipate the heat generated by the transmission of electrical energy. It is known that certain liquids have insulating and heat-dissipating properties. One problem with the use of these liquids is that the required characteristics of these liquids decrease with time and exposure to high voltages. Mineral oils or silicone fluid are conventionally used. However, these have a very poor biodegradability and thus pose a risk to people and the environment.
Daher gibt es einen steigenden Bedarf an biologisch abbaubaren Ölen für die Verwendung als Isolierflüssigkeit in Transformatoren. Dieser Bedarf wurde bisher durch Verwendung von Sonnenblumenöl, Rapsöl oder Sojaöl gedeckt, jedoch zeigen diese Öle nicht alle notwendigen Eigenschaften in Bezug auf Oxidationsstabilität.Therefore, there is an increasing need for biodegradable oils for use as an insulating liquid in transformers. So far, this requirement has been met by using sunflower oil, rapeseed oil or soybean oil, but these oils do not show all the necessary properties with regard to oxidation stability.
Zu den erforderlichen Eigenschaften zählen neben der schon erwähnten Oxidationsstabilität und den thermischen Eigenschaften wie Flamm- und Brennpunkt auch Pourpoint, niedrige Säurezahl, dielektrische Stabilität und geringe Schlammbildung im Stabilitätstest gemäß LEC . Darüber hinaus sind gute Korrosionseigenschaften, Dichtungsverträglichkeit und vor allem eine Viskositätsstabilität unerlässlich.In addition to the oxidation stability mentioned above and the thermal properties such as flash point and focus, the required properties also include pour point, low acid number, dielectric stability and low sludge formation in the stability test according to LEC. In addition, good corrosion properties, seal compatibility and, above all, viscosity stability are essential.
Die verwendeten Öle müssen mit dem Standard IEC 61099 "Spezifikationen für unbenutzte synthetische organische Ester für Stromzwecke" übereinstimmen. Daneben stehen noch als wichtige Kenngrößen der Flamm- und der Brennpunkt.The oils used must comply with the standard IEC 61099 "Specifications for unused synthetic organic esters for electricity purposes". In addition, the flame and focus are important parameters.
Der große Vorteil der Mineralöle oder Silikonverbindungen liegt in der niedrigen Viskosität. Der Nachteil ihrer schlechten biologischen Abbaubarkeit und der fehlenden oder mangelhaften Eigenschaften bzgl. des Brandschutzes rechfertigen nicht ihren Einsatz nur aufgrund der vorteilhaften Eigenschaft.The great advantage of mineral oils or silicone compounds is their low viscosity. The disadvantage of their poor biodegradability and the lack or inadequate properties with regard to fire protection do not justify their use only because of the advantageous property.
In dem Dokument EP 0292025 werden elektrische Geräte beschrieben, die mit einem Feuer hemmenden Öl gefüllt sind. Das Öl besteht aus einem Ester eines Polyols mit einem Flamm- punkt über 300°C. Beschrieben werden Polyolester, deren Viskosität noch oberhalb des gewünschten Bereiches liegt. Des weiteren wird keinerlei Auskunft darüber gegeben, ob die Polyole mit den verwendeten Säureresten eine gute biologische Abbaubarkeit aufweisen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand also darin, Verbindungen als alternative dielektrische Isolierflüssigkeit für Transformatoren zu finden, die dem Standard ICE 61099 genügen, eine sehr gute biologische Abbaubarkeit zeigen und eine möglichst niedrige Viskosität bei einer hohen Viskositätsstabilität und Oxidationsstabilität bei der Norm entsprechendem Flamm- und Brennpunkt aufweisen. Im günstigen Fall basiert die dielektrische Isolierfiüssig- keit auf nachwachsenden Rohstoffen und ist einfach und kostensgünstig herzustellen.The document EP 0292025 describes electrical devices which are filled with a fire-retardant oil. The oil consists of an ester of a polyol with a flame point above 300 ° C. Polyol esters are described whose viscosity is still above the desired range. Furthermore, no information is given as to whether the polyols with the acid residues used have good biodegradability. The object of the present invention was therefore to find compounds as an alternative dielectric insulating liquid for transformers which meet the ICE 61099 standard, show very good biodegradability and have the lowest possible viscosity with high viscosity stability and oxidation stability with the flame and flame resistance corresponding to the standard Have focus. In the best case, the dielectric insulating liquid is based on renewable raw materials and is simple and inexpensive to manufacture.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Es konnte gefunden werden, dass Trimethylpropanolester mit gesättigten Fettsäuren als Säurekomponenten die Anforderungen hervorragend erfüllen.It was found that trimethylpropanol esters with saturated fatty acids as acid components meet the requirements outstandingly.
Ein erster Gegenstand der vorliegenden Anmeldung betrifft daher Zusammensetzungen enthaltend, Trimethylolpropanester (TMP)-ester der allgemeinen Formel IA first subject of the present application therefore relates to compositions containing trimethylolpropane ester (TMP) ester of the general formula I.
CH2-O-CO-Rl i C2H5-C-CH2-O-CO-R2 (i) CH2-O-CO-R3 wobei Rl, R2, und R3 gleich oder unterschiedlich voneinander eine lineare- oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 5 bis 11 C- Atomen darstellen, der Ester eine Viskosität von kleiner 23 mm /s bei 40°C aufweist und einen Brennpunkt > 300°C hat. Diese Ester eignen sich hervorragend als dielektrische Isolierflüssigkeit für Transformatoren.CH 2 -O-CO-Rl i C 2 H 5 -C-CH 2 -O-CO-R2 (i) CH 2 -O-CO-R3 where Rl, R2, and R3 are identical or different from each other a linear or represent branched chain alkyl group with 5 to 11 carbon atoms, the ester has a viscosity of less than 23 mm / s at 40 ° C and has a focal point> 300 ° C. These esters are ideal as a dielectric insulating liquid for transformers.
Die niedrige Viskosität die in einer bevorzugten Ausfül rungsform noch gleich oder kleiner 20 mm2/s bei 40°C ist, führt zu einer verbesserten wärmeabführenden Wirkung und damit verbunden zu einer längeren Lebensdauer der Transformatoren.The low viscosity, which in a preferred embodiment is still equal to or less than 20 mm 2 / s at 40 ° C., leads to an improved heat-dissipating effect and, as a result, to a longer service life of the transformers.
Die niedrige Viskosität lässt sich erreichen durch ausgewählte Säurekomponenten bei der Veresterung. Die Reste Rl, R2 und R3 in der Formel (I) bestehen aus linear- oder verzweigten Alkylgruppen mit 5 bis 11 C- Atomen. Bevorzugt ist der Einsatz von Resten mit linear- oder verzweigten Alkylgruppen mit 7 bis 9 C-Atomen. Die Reste müssen gesättigt sein um dio notwendige Oxidationsstabilität zu erreichen. Es können in einem Polyolester alle Reste gleich, nur zwei Reste gleich oder alle unterschiedlich sein. Bevorzugt ist eine Verteilung von Resten mit 7 bis 9 C-Atomen, die bei der Veresterung von Trimethylpropanol mit einem Säuregemisch aus C8 bis CIO Fettsäuren entstehen wobei der Brennpunkt oberhalb von 300°C liegen muss und die Viskosität die beschriebenen bevorzugten Bereiche von kleiner 23 mm2/s bei 40°C erreicht. Je höher dabei die Anzahl der C-Atome ist, desto höher wird der Brennpunkt jedoch desto höher wird die Viskosität. Da diese Werte gegenläufig sind, gibt es für jedes Wertepaar ein Optimum an C-Ketten Verteilung der Reste Rl, R2 und R3. Diese Klasse von Trimethylolpropanestern stimmen mit IEC61099 überein und werden vom Deutschen Bundesamt für Umwelt (UBA, Berlin) als nicht wassergefährdend (NWG) klassifiziert.The low viscosity can be achieved through selected acid components during the esterification. The radicals Rl, R2 and R3 in the formula (I) consist of linear or branched alkyl groups having 5 to 11 carbon atoms. It is preferred to use residues with linear or branched alkyl groups with 7 to 9 carbon atoms. The residues must be saturated in order to achieve the necessary oxidation stability. In a polyol ester all residues can be the same, only two residues can be the same or all can be different. Preferred is a distribution of residues with 7 to 9 carbon atoms, which are formed in the esterification of trimethylpropanol with an acid mixture of C8 to CIO fatty acids, the focal point must be above 300 ° C. and the viscosity the described preferred ranges of less than 23 mm 2 / s at 40 ° C reached. The higher the number of carbon atoms, the higher the focus, but the higher the viscosity. Since these values are in opposite directions, there is an optimum C chain distribution of the residues Rl, R2 and R3 for each pair of values. This class of trimethylolpropane esters comply with IEC61099 and are classified by the German Federal Office for the Environment (UBA, Berlin) as non-hazardous to water (NWG).
Ihre biologische Abbaubarkeit liegt damit weit über dem Standard der Wassergefährdungsklasse 1 und erreicht eine biologische Abbaubarkeit von >60 % BSB/CSB, bzw CO2 Entwicklung bzw. >70% DOC-Abnahme nach 28 Tagen. Dies entspricht den Grenzwerten für leicht abbaubar/readily biodegradable (z.B. nach OECD-Methoden 301). Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zeigen gute thermische Eigenschaften und hervorragende dielektrische Eigenschaften.Their biodegradability is thus far above the standard of water hazard class 1 and achieves a biodegradability of> 60% BOD / COD, or CO2 development or> 70% DOC decrease after 28 days. This corresponds to the limit values for readily biodegradable (e.g. according to OECD methods 301). The compositions according to the invention show good thermal properties and excellent dielectric properties.
Um die Eigenschaften der Isolierflüssigkeit noch zu verbessern ist es möglich und bevorzugt, noch Antioxidantien und oder Metalldeaktivatoren einzusetzen.In order to further improve the properties of the insulating liquid, it is possible and preferred to use antioxidants and or metal deactivators.
In einer weiteren Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung zusätzlich 0,005 bis 1,0 Gew.% eines Antioxidant und/oder 0,01 bis 2,0 Gew.-% eines Metalldeak- tivators bezogen auf den Ester.In a further embodiment, the composition according to the invention additionally contains 0.005 to 1.0% by weight of an antioxidant and / or 0.01 to 2.0% by weight of a metal deactivator, based on the ester.
Die bevorzugte Menge an Antioxidant liegt zwischen 0,01 und 0,5 Gew.-% und insbesondere bei 0,1 Gew.-% bezogen auf den Ester.The preferred amount of antioxidant is between 0.01 and 0.5% by weight and in particular 0.1% by weight, based on the ester.
Die bevorzugte Menge an Metalldeaktivator liegt zwischen 0,1 und 1,0 Gew.-% und insbesondere bei 0,1 Gew.-% bezogen auf den Ester.The preferred amount of metal deactivator is between 0.1 and 1.0% by weight and in particular 0.1% by weight, based on the ester.
Das Antioxidant ist dabei bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe, die gebildet wird von Bis- hydroxytoluol, Hydrochinon, 4-tert.-Butylcatechol, Naphtol, Phenyl-naphthylaminen, Diphe- nylamine, phenylischen Thioethern, Tocopherolen und Mischungen der aufgeführten Substanzen.The antioxidant is preferably selected from the group formed by bis-hydroxytoluene, hydroquinone, 4-tert-butylcatechol, naphthol, phenylnaphthylamines, diphenylamines, phenylthioethers, tocopherols and mixtures of the substances listed.
Bei dem Metallaktivator handelt es sich bevorzugt um organische HeteroVerbindungen ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird von Triazole, Toluyltriazole, Dimercaptothiadiazo- le und Mischungen der aufgeführten Substanzen.The metal activator is preferably organic heterocompounds selected from the group formed by triazoles, toluyltriazoles, dimercaptothiadiazoles and mixtures of the substances listed.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltend Trimethylolpropanester (TMP)-ester der allgemeinen Formel IAnother object of the invention is the use of the composition according to the invention containing trimethylolpropane ester (TMP) ester of the general formula I.
CH2-O-CO-Rl I C2H5-C-CH2-O-CO-R2 (I) CH2-O-CO-R3 wobei Rl, R2, und R3 gleich oder unterschiedlich voneinander eine lineare- oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 5 bis 11 C-Atomen darstellen, der Ester eine Viskosität von kleiner 23 mm2/s bei 40°C aufweist und einen Brennpunkt > 300°C hat als dielektrische Isolierflüssigkeit für Transformatoren.CH 2 -O-CO-Rl IC 2 H 5 -C-CH 2 -O-CO-R2 (I) CH 2 -O-CO-R3 where Rl, R2, and R3 are the same or different from each other a linear or branched chain Represent alkyl group with 5 to 11 carbon atoms, the ester a viscosity of less 23 mm2 / s at 40 ° C and has a focal point> 300 ° C as a dielectric insulating liquid for transformers.
Bei den Transformatoren handelt es sich um Leistungstransformatoren, Verteilertransformatoren, Masttransformatoren, Laststufenschalter oder Umschalter. The transformers are power transformers, distribution transformers, mast transformers, on-load tap changers or changeover switches.
BeispieleExamples
Herstellbeispiel Ester TIPreparation example ester TI
Unter Stickstoff werden 250 g Trimethylolpropan mit 850 g Fettsäure gemischt. Nach Zugabe von 0,05 g Zinn(H)oxalat wird unter kräftigem Rühren auf 230°C aufgeheizt. Ab 160°C beginnt die Reaktion unter starker Wasserabspaltung. Nach Erreichen der Reaktionstemperatur von 230°C wird die Reaktion bis zu einer Säurezahl von 20 gefahren. Dann wird bei gleicher Temperatur Vakuum angelegt und die Reaktion zu Ende gefahren. Danach wird abgekühlt und der Katalysator durch Zugabe von 50%iger NaOH-Lösung neutralisiert. Die Reaktionsmischung wird getrocknet und über Celatom filtriert.250 g of trimethylolpropane are mixed with 850 g of fatty acid under nitrogen. After adding 0.05 g of tin (H) oxalate, the mixture is heated to 230 ° C. with vigorous stirring. From 160 ° C the reaction begins with strong elimination of water. After reaching the reaction temperature of 230 ° C, the reaction is run up to an acid number of 20. Then vacuum is applied at the same temperature and the reaction is completed. It is then cooled and the catalyst is neutralized by adding 50% NaOH solution. The reaction mixture is dried and filtered through Celatom.
In einem zweiten Schritt wird der Ester TI mit 0,1 % Antioxidant und 0,1 % Metalldeaktiva- tor versetzt, ein Oxidationstest gemäß IEC 61099 durchgeführt und die Kennzahlen bestimmt. Exemplarisch sind hier die Kennzahlen eines vollständig additivierten Esters inklusive der dielektrischen Eigenschaften gemäß LEC 61099 aufgeführt.In a second step, the ester TI is mixed with 0.1% antioxidant and 0.1% metal deactivator, an oxidation test according to IEC 61099 is carried out and the key figures are determined. The key figures for a fully additized ester including the dielectric properties according to LEC 61099 are listed here as examples.

Claims

Patentansprüche claims
1. Zusammensetzungen enthaltend, Trimethylolpropanester (TMP)-ester der allgemeinen Formel I1. Compositions containing trimethylolpropane ester (TMP) ester of the general formula I.
wobei Rl, R2, und R3 gleich oder unterschiedlich voneinander eine lineare- oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 5 bis 11 C-Atomen darstellen, der Ester eine Viskosität von kleiner 23 mm2/s bei 40°C aufweist und einen Brennpunkt > 300°C hat als dielektrische Isolierflüssigkeit für Transformatoren. wherein Rl, R2, and R3, the same or different from each other, represent a linear or branched chain alkyl group with 5 to 11 carbon atoms, the ester has a viscosity of less than 23 mm 2 / s at 40 ° C. and a focal point> 300 ° C. as a dielectric insulating liquid for transformers.
2. Zusammensetzungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste Rl, R2 und R3 gleich oder unabhängig voneinander lineare oder verzweigtkettige Alkylgruppen mit 7 bis 9 C-Atomen darstellen.2. Compositions according to claim 1, characterized in that the radicals Rl, R2 and R3, identically or independently of one another, represent linear or branched-chain alkyl groups having 7 to 9 carbon atoms.
3. Zusammensetzungen nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ester eine Viskosität von kleiner oder gleich 20 mm2/s bei 40°C aufweist.3. Compositions according to claim 1 and / or 2, characterized in that the ester has a viscosity of less than or equal to 20 mm 2 / s at 40 ° C.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zusätzlich enthaltend ein 0,005 bis 1,0 Gew.% eines Antioxidant und/oder 0,01 bis 2,0 Gew.-% eines Metalldeaktivators bezogen auf den Ester.4. Composition according to one of claims 1 to 3, additionally containing a 0.005 to 1.0% by weight of an antioxidant and / or 0.01 to 2.0% by weight of a metal deactivator, based on the ester.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antioxidant ausgewählt ist aus der Gruppe, die gebildet wird von Bishydroxytoluol, Hydrochinon, 4-tert- Butylcatechol, Naphtol, Phenyl-naphthylaminen, Diphenylamine, phenylischen Thi- oethern, Tocopherolen und Mischungen der aufgeführten Substanzen.5. Composition according to claim 4, characterized in that the antioxidant is selected from the group formed by bishydroxytoluene, hydroquinone, 4-tert-butylcatechol, naphthol, phenyl-naphthylamines, diphenylamines, phenylthioethers, tocopherols and mixtures of the listed substances.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Metallaktivator um organische HeteroVerbindungen handelt, ausgewählt aus der Gruppe, die ge- bildet wird von Triazole, Toluyltriazole, Dimercaptothiadiazole und Mischungen der Substanzen.6. Composition according to claim 4, characterized in that the metal activator is an organic hetero compound selected from the group consisting of is formed by triazoles, toluyltriazoles, dimercaptothiadiazoles and mixtures of the substances.
7. Verwendung von Zusammensetzungen nach Anspruch 1 bis 6 als dielektrische Isolierflüssigkeit für Transformatoren.7. Use of compositions according to claims 1 to 6 as a dielectric insulating liquid for transformers.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Transformatoren um Leistungstransformatoren, Verteilertransformatoren, Masttransformatoren, Laststufenschalter oder Umschalter. 8. Use according to claim 7, characterized in that the transformers are power transformers, distribution transformers, mast transformers, on-load tap changers or changeover switches.
EP05749832A 2004-05-27 2005-05-18 Polyol ester for transformers Withdrawn EP1749077A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004025939A DE102004025939A1 (en) 2004-05-27 2004-05-27 Polyol esters for transformers
PCT/EP2005/005375 WO2005118756A1 (en) 2004-05-27 2005-05-18 Polyol ester for transformers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1749077A1 true EP1749077A1 (en) 2007-02-07

Family

ID=34969781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05749832A Withdrawn EP1749077A1 (en) 2004-05-27 2005-05-18 Polyol ester for transformers

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20080033201A1 (en)
EP (1) EP1749077A1 (en)
JP (1) JP2008500413A (en)
CN (1) CN1984980A (en)
BR (1) BRPI0511577A (en)
DE (1) DE102004025939A1 (en)
WO (1) WO2005118756A1 (en)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2492565A1 (en) * 2005-01-13 2006-07-13 Oleotek Inc. Dielectric coolants for use in electrical equipment
JP4558764B2 (en) * 2007-07-19 2010-10-06 株式会社日立製作所 Static induction machine with tap changer when loaded
CN101229998A (en) * 2007-12-21 2008-07-30 王伟松 Method for synthesizing trimethylolpropane fatty acid ester
DE102009001130A1 (en) 2009-02-25 2010-08-26 Rhein Chemie Rheinau Gmbh A transformer oil composition comprising at least one acid scavenger
EP2452344B1 (en) 2009-07-07 2015-10-21 3M Innovative Properties Company Electrical equipment containing erucic acid dielectric oil
ES2540817T3 (en) * 2009-10-19 2015-07-13 Abb Technology Ag Transformer
US20120161085A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Chevron U.S.A. Inc. High Fire-Point Esters as Electrical Insulating Oils
US20120164506A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Chevron U.S.A. Inc. Ester Based Heat Transfer Fluid Useful as a Coolant for Electric Vehicles
JP2014528150A (en) * 2011-09-23 2014-10-23 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ Dielectric fluid comprising a polyol ester, method for preparing a mixture of polyol esters, and electrical device comprising a polyol ester dielectric fluid
US9028727B2 (en) 2011-09-23 2015-05-12 E I Du Pont De Nemours And Company Dielectric fluids comprising polyol esters
DE102012103701A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 Fuchs Petrolub Ag Esters as cooling and insulating fluids for transformers
JP2015536548A (en) * 2012-11-13 2015-12-21 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ Blended oil compositions useful as dielectric fluid compositions and methods for their preparation
RU2664536C2 (en) 2013-05-07 2018-08-20 Лэнксесс Дойчланд Гмбх Method for producing oil compositions by means of certain carbodiimides
CN104178259A (en) * 2013-05-23 2014-12-03 天津市泽畅科技有限公司 Nano-metal composite additive applied to turbine oil
CN104178319A (en) * 2013-05-27 2014-12-03 天津市泽畅科技有限公司 Turbine oil nano-metal composite additive
GB201402570D0 (en) 2014-02-13 2014-04-02 M & I Materials Ltd Improvements in and relating to dielectric fluids
GB201402571D0 (en) * 2014-02-13 2014-04-02 M & I Materials Ltd Improvements in and relating to dielectric fluids
CN103980982B (en) * 2014-05-22 2016-01-13 西安热工研究院有限公司 A kind of transformer oil high-performance composite additive and preparation method thereof
BR112016029737B1 (en) * 2014-06-26 2022-05-10 Dow Global Technologies Llc Dielectric fluid and device
KR101674181B1 (en) * 2014-10-22 2016-11-09 한국생산기술연구원 eletric transformer comprising the trimethylol propane ester for vagetable insulating oil
DK3307857T3 (en) * 2015-06-12 2019-11-18 Novamont Spa LOW POINT TRIMETHYLOL PROPANESTERS
GB2541929B (en) * 2015-09-04 2018-05-09 M&I Mat Limited Ester compositions for dielectric fluids
CN110079373B (en) * 2019-04-03 2020-09-18 华中科技大学 Natural ester insulating oil antioxidant and application thereof
CN111560279A (en) * 2020-04-20 2020-08-21 重庆大学 Vegetable insulating oil and preparation method and application thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3523084A (en) * 1966-06-16 1970-08-04 Sinclair Research Inc Lubricating oil ester base composition containing liquid esters of neoalkyl polyols and neoalkyl fatty acids
FR1527494A (en) * 1966-06-16 1968-05-31 Sinclair Research Inc Liquid synthetic esters, as well as lubricants containing said esters
US3441600A (en) * 1966-06-16 1969-04-29 Sinclair Research Inc Liquid esters of neoalkyl polyols and neoalkyl fatty acids
JPS581798A (en) * 1981-05-08 1983-01-07 Hitachi Ltd Flame-retardant insulating oil
GB8512488D0 (en) * 1985-05-17 1985-06-19 Micanite & Insulators Co Ltd Fluid-insulated switchgear
JPH0673247B2 (en) * 1987-01-30 1994-09-14 日本石油株式会社 Flame retardant electrical equipment
GB8727323D0 (en) * 1987-11-21 1987-12-23 Ciba Geigy Ag Corrosion inhibitor
WO1997011933A1 (en) * 1995-09-25 1997-04-03 Kao Corporation Ester compounds and lubricating oil composition
US5766517A (en) * 1995-12-21 1998-06-16 Cooper Industries, Inc. Dielectric fluid for use in power distribution equipment
US5958851A (en) * 1998-05-11 1999-09-28 Waverly Light And Power Soybean based transformer oil and transmission line fluid
JP4266676B2 (en) * 2003-03-10 2009-05-20 株式会社ジャパンエナジー Electrical insulation oil

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005118756A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005118756A1 (en) 2005-12-15
JP2008500413A (en) 2008-01-10
US20080033201A1 (en) 2008-02-07
DE102004025939A1 (en) 2005-12-22
CN1984980A (en) 2007-06-20
BRPI0511577A (en) 2008-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1749077A1 (en) Polyol ester for transformers
EP3352177B1 (en) Biogenic low viscosity insulating oil
DE602004013166T2 (en) BASE FOR ELECTRICALLY INSULATED OIL
DE60002617T2 (en) Oil composition for use in electrical systems and transformers
DE102012103701A1 (en) Esters as cooling and insulating fluids for transformers
KR101230701B1 (en) Electrical insulation oil
KR101451289B1 (en) Enviromentally affinitive vegetable insulating oil composition
McShane Natural and synthetic ester dielectric fluids: their relative environmental, fire safety, and electrical performance
US20070060484A1 (en) Composition of insulating fluid and process for the preparation thereof
WO2006074553A1 (en) Dielectric coolants for use in electrical equipment
CN110655970A (en) Biodegradable transformer oil and preparation method thereof
CN107973757B (en) Bis-benzotriazole derivative, preparation method thereof, transformer insulating oil complexing agent and transformer insulating oil
DE2948020C2 (en) Flame retardant hydraulic fluid
McShane New dielectric coolant concepts for distribution and power transformers
McShane Relative properties of the new combustion resistant vegetable oil based dielectric coolants
Malde et al. Natural and Synthetic Ester Liquids–How They Differ What They Deliver
DE3041049A1 (en) ELECTRICAL DEVICES AND ELEMENTS WITH IMPREGNATED INSULATING MATERIAL
US4081393A (en) Electrical insulating oils containing trialkyl benzenes
DE102008032375B4 (en) Stationary induction device fitted to a tap changer
CN101796593B (en) Electric insulating oil and process for producing the same
DE2838482C2 (en) Electrical device insulated with a liquid
CA2594765A1 (en) Dielectric coolants for use in electrical equipment
KR101820743B1 (en) Insulating oil manufacturing method improving liquidity and oxide stability
KR102656455B1 (en) Tetraester compound for using eco-friendly transformer oils and and lubricants and the manufacturing method of it
DE4202034A1 (en) hydraulic fluids

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20061120

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BE DE ES GB IT NL

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: MOUCHA, MARK

Inventor name: HOF, MATTHIAS

Inventor name: BAEHR, HORST

Inventor name: COOBAN, NIGEL

Inventor name: WILLING, ANDREAS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): BE DE ES GB IT NL

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20081202