一种难燃可降解的液体绝缘介质及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种难燃可降解的液体绝缘介质，其含有90质量％以上的甘油酯，其中所述甘油酯含有质量10％以下的C8～C14脂肪酸甘油酯，含有质量90％以上的C16～C22脂肪酸甘油酯。本发明专利技术所提供的绝缘介质原料主要来源于植物油，40天的生物降解率高达98％以上，闪点高于300℃，击穿电压高于60kV，倾点低于‑20℃，运动粘度小于25mm2/s。本发明专利技术所提供的液体绝缘介质，具有高闪点、绝缘特性优良且对环境友好的特性，可以广泛应用在电力设备的绝缘应用中，例如用作变压器、电缆、开关以及电容器等的绝缘和冷却等为目的使用的液体绝缘介质。

Flame retardant degradable liquid insulating medium and application thereof

The invention discloses a flame retardant biodegradable liquid insulating medium, which contains 90 mass% or more glycerol ester, wherein the glycerol ester containing 10% of the quality of C8 ~ C14 glycerol esters of fatty acids, containing more than 90% of the quality C16 ~ C22 fatty acid esters of glycerol. The present invention provides an insulating medium raw material mainly derived from vegetable oil, 40 days of the biodegradation rate is as high as 98%, flash point higher than 300 DEG C, the breakdown voltage is higher than 60kV, less than 20 DEG C pour point, viscosity is less than 25mm2/s. The invention provides a liquid dielectric material, has a high flash point, excellent insulating properties and environmentally friendly features, can be widely used in the insulation of power equipment, such as transformers, cables, switches and capacitors such as insulation and cooling for the purpose of using dielectric liquid.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于绝缘材料
，更具体地，涉及一种难燃可降解的液体绝缘介质及其应用。
技术介绍
作为用以变压器、电缆、开关以及电容器等的绝缘和冷却等为目的使用的液体绝缘介质，目前通常是使用矿物油类绝缘油，以及联苯、硅氧烷、邻苯二甲酸酯等合成化合物类绝缘油。但是矿物油类绝缘油具有较高的易燃性，不仅在安全性方面存在问题，其不可再生性和不易降解性也将导致能源问题和环境问题。另一方面，合成化合物类绝缘油也有易燃性高、价格高等问题，特别是邻苯二甲酸酯被指出疑有扰乱内分泌的作用。多氯联苯(PCB)也因为在安全性、毒性以及环境污染等方面有很大问题而被禁止使用。不燃油和难燃油虽然燃点高于300℃，各项电气性能良好，但成本太高且不易降解，很大程度上限制了其应用。一般植物油虽然环保无毒且闪点高，但是其倾点高(一般-10℃以上)、粘度高(40℃，40mm2/s左右)、流动性差，不利于对流冷却和低温环境运行。基于植物绝缘油自身成分的原因，如果要降低倾点，会严重影响闪点；而如果要改善运动粘度，也会对闪点造成负面影响。公开号为CN101230304A的中国专利技术专利申请公开了一种环保型变压器油，主要成分为植物油和低级醇酯化的产物，改善了粘度和凝点(倾点)，但是，该方法制得的变压器油闪点只有215℃，不适用于要求有高防火性能的场所，并且其降凝剂的加入势必会影响绝缘油的电气性能。公开号为CN101619254A的中国专利技术专利申请公开了一种混合式绝缘油，将15-25％的植物油与75-85％的矿物绝缘油混合并添加0.2-0.5％的抗氧化剂得到，但是该绝缘油的闪点在145℃左右，限制了其在高防火性能场所的应用。公开号为CN101538505B的中国专利技术专利公布说明书公开了一种以植物油为原料的环保绝缘油，闪点较高，但是通过实验发现，其倾点较高、运动粘度较差。目前并没有一种同时具有高闪点、低凝点和良好流动性的环保绝缘油。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种难燃可降解的液体绝缘介质及其应用，在保证其高燃点、高闪点的同时，还具备良好的运动粘度和倾点，并且绝缘性能佳，能够符合国内外对脂类绝缘液体的指标要求。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种难燃可降解的液体绝缘介质，所述绝缘介质含有90质量％以上的甘油酯，其中所述甘油酯含有质量10％以下的C8～C14脂肪酸甘油酯，含有质量90％以上的C16～C22脂肪酸甘油酯。本专利技术的一个实施例中，所述C16～C22脂肪酸甘油酯中含有5质量％～30质量％的饱和脂肪酸甘油酯，含有70质量％～95质量％的不饱和脂肪酸甘油酯。本专利技术的一个实施例中，所述C8～C14脂肪酸甘油酯中的脂肪酸为以下一种或多种的混合：辛酸，或者葵酸，或者十二酸，或者十四酸甘油酯。本专利技术的一个实施例中，所述C16～C22脂肪酸甘油酯中的饱和脂肪酸甘油酯为以下一种或多种的混合：棕榈酸，或者硬脂酸，或者花生酸。本专利技术的一个实施例中，所述C16～C22脂肪酸甘油酯中的不饱和脂肪酸甘油酯为以下一种或多种的混合：油酸，或者亚油酸，或者亚麻酸，或者芥酸。本专利技术的一个实施例中，所述绝缘介质来源于植物油。本专利技术的一个实施例中，所述液体绝缘介质的闪点高于300℃，击穿电压高于60kV，倾点低于-20℃，运动粘度小于25mm2/s。按照本专利技术的另一方面，还提供了一种所述难燃可降解的液体绝缘介质在绝缘中的应用。按照本专利技术的另一方面，还提供了一种所述难燃可降解的液体绝缘介质在电力设备中的绝缘的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术所提供的液体绝缘介质，闪点高于300℃，比传统矿物油类绝缘油提高了约1倍左右，从而可以匹配更高的耐热等级，应用于高过载变压器，防火安全性更好；(2)本专利技术所提供的液体绝缘介质，击穿电压高于60kV，倾点低于-20℃，绝缘性能好；(3)本专利技术所提供的液体绝缘介质运动粘度小于25mm2/s，相比目前常用的植物绝缘油，本专利技术所提供的液体绝缘介质具有良好的流动性，非常有利于对流冷却和低温环境的运行；(4)本专利技术所提供的液体绝缘介质，其原料主要来源于植物油，40天的生物降解率可达到98％以上，可快速生物降解，具有良好的环保特性；可应用于海底或者户外，有效降低泄露危害，更容易回收处理；(5)综上所述，本专利技术所提供的液体绝缘介质，具有高闪点、绝缘特性优良且对环境友好的特性，可以广泛应用在电力设备的绝缘应用中，例如用作变压器、电缆、开关以及电容器等的绝缘和冷却等为目的使用的液体绝缘介质。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术提供了一种难燃可降解的液体绝缘介质，所述绝缘介质含有90质量％以上的甘油酯。而其他的成分可以为其他添加剂、少量游离脂肪酸、维生素、色素等。其中甘油酯的含量最高可以为100质量％，即液体绝缘介质的成分全部为甘油酯。其中所述甘油酯含有质量10％以下的C8～C14脂肪酸甘油酯，含有质量90％以上的C16～C22脂肪酸甘油酯。进一步地，所述C16～C22脂肪酸甘油酯中含有5质量％～30质量％的饱和脂肪酸甘油酯，含有70质量％～95质量％的不饱和脂肪酸甘油酯。进一步地，本专利技术绝缘介质主要来源于植物油。具体地，所述的C8～C14脂肪酸甘油酯中的脂肪酸主要指辛酸、葵酸、十二酸、十四酸甘油酯的一种或多种混合；C16～C22脂肪酸甘油酯中的饱和脂肪酸主要指棕榈酸、硬脂酸、花生酸的一种或多种混合组成；C16～C22脂肪酸甘油酯中的不饱和脂肪酸主要指油酸、亚油酸、亚麻酸、芥酸的一种或多种混合组成。以下结合具体实施例说明本专利技术提供的难燃可降解的液体绝缘介质的组分及其相关性能参数。在本专利技术实施例中，闪点、击穿电压、倾点、运动粘度、脂肪酸甘油酯含量以及生物降解性分别通过下述方法测定：(1)闪点和燃点：采用GB/T3536石油产品闪点和燃点的测定，具体采用克利夫兰开口杯法；(2)击穿电压：采用GB/T507绝缘油击穿电压测定法；(3)倾点：采用GB/T3535石油产品倾点测定法；(4)运动粘度：采用GB/T265石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法；(5)脂肪酸甘油酯含量：采用气相色谱分析方法；(6)生物降解性：可以采用土壤试验法或者紫外吸收光谱；然而目前国际上并没有一个通用的标准衡量油脂的生物降解性，常用的生物降解评定方法按其原理可以分为3类：A：检测生物降解前后受试物组成的变化，如CEC-L-33-A-93或者热分析法；B：检测生物降解过程中所消耗的氧气量，如MITI法；C：检测生物降解过程中生成CO2的量，如ASTMD6139法。其中CEC-L-33-A-93方法受试验菌种、试样和仪器设备污染的影响较大；MITI和ASTMD6139的重复性和再现性较差。考虑到本研究侧重点在于得到本专利技术所提供的液体绝缘介质在特定时间内在土壤中的降解率，对降解过程和降解变化曲线关注不大，因此采用土壤试验方法来测量液体绝缘介质生物降解率。具体地，土壤试验方法的实施步骤如下：(1)取未有污染记录的土样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种难燃可降解的液体绝缘介质，其特征在于，所述绝缘介质含有90质量％以上的甘油酯，其中所述甘油酯含有质量10％以下的C8～C14脂肪酸甘油酯，含有质量90％以上的C16～C22脂肪酸甘油酯。

【技术特征摘要】
1.一种难燃可降解的液体绝缘介质，其特征在于，所述绝缘介质含有90质量％以上的甘油酯，其中所述甘油酯含有质量10％以下的C8～C14脂肪酸甘油酯，含有质量90％以上的C16～C22脂肪酸甘油酯。2.如权利要求1所述的难燃可降解的液体绝缘介质，其特征在于，所述C16～C22脂肪酸甘油酯中含有5质量％～30质量％的饱和脂肪酸甘油酯，含有70质量％～95质量％的不饱和脂肪酸甘油酯。3.如权利要求1或2所述的难燃可降解的液体绝缘介质，其特征在于，所述C8～C14脂肪酸甘油酯中的脂肪酸为以下一种或多种的混合：辛酸，或者葵酸，或者十二酸，或者十四酸甘油酯。4.如权利要求2所述的难燃可降解的液体绝缘介质，其特征在于，所述C16～C22脂肪酸甘...

【专利技术属性】
技术研发人员：石寒，
申请(专利权)人：石寒，
类型：发明
国别省市：湖北;42