饱和二聚酸二酯介电流体制造技术

本发明专利技术涉及包含一种或多种饱和二聚酸二酯的介电流体。此类介电流体还可包含一种或多种添加剂，如抗氧化剂、氧化抑制剂、腐蚀抑制剂、金属去活化剂、倾点抑制剂或其组合。另外，各种实施例涉及包含含有一种或多种饱和二聚酸二酯的介电流体的电器件或组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案的参考本申请案要求2014年6月26日申请的美国临时申请案第62/017,309号的权益。
本专利技术的各种实施例涉及饱和二聚酸二酯和其作为介电流体的用途。
技术介绍
电介质为用于多种应用的非导电流体。介电流体的绝缘与冷却特性在如变压器、电容器、开关装置、传输组件、配电组件、开关、调节器、断路器、自动开关、流体填充传输线以及其他电装置的电组件中得到应用。在变压器中，介电流体向内部变压器组件提供冷却液和绝缘特性。介电流体冷却变压器并且还在内部带电部分之间提供部分电绝缘。介电流体要求较长工作寿命(10至20年)以及在高温下持续延长时间的稳定性。一度用作变压器中介电流体的多氯联苯化合物(也称作PCB)因其毒性特性与负面环境影响而被淘汰。已取代PCB的无毒变压器油包括硅酮类或氟化烃油、矿物油、脂肪酸酯、植物类油以及植物籽油。这些无毒油可能具有关于粘度、闪点、燃点、倾点、水饱和点、介电强度和/或其他特性的缺点，限制其作为介电流体的实用性。
技术实现思路
一个实施例为一种介电流体，其包含饱和二聚酸二酯。具体实施方式本专利技术的各种实施例涉及饱和二聚酸二酯和其在介电流体中的用途。此类介电流体可任选地含有额外组分，如抗氧化剂、氧化抑制剂、腐蚀抑制剂、金属去活化剂、倾点抑制剂或其组合。另外，各种实施例涉及包含含有一种或多种饱和二聚酸二酯的介电流体的电组件。饱和二聚酸二酯如上所述，本文所述介电流体包含一种或多种饱和二聚酸二酯。如本文所使用，术语“二聚酸”表示通过二聚不饱和脂肪酸制备的二羧酸。所得二聚酸若非已饱和，则可经氢化以形成饱和分子。如此项技术中已知，术语“饱和”表示分子既不具有碳-碳双键也不具有碳-碳三键。用于制造二聚酸的合适脂肪酸起始材料包括(但不限于)如油酸的不饱和C18脂肪酸。在不同实施例中，起始脂肪酸材料可为如发现于松油中的脂肪酸的复杂混合物。脂肪酸起始材料的二聚可利用此项技术中已知方法实现。例如，在一个实施例中，可通过在酸处理的粘土催化剂存在的情况下将不饱和脂肪酸(例如松油脂肪酸)加热至高于200℃的温度来实现二聚。在这些条件下，部分脂肪酸二聚合，更小数量三聚合，且部分异构化成单体。所得混合物称作粗制二聚体。粗制二聚体随后可经蒸馏以使不饱和二聚体自单体分离，且不饱和二聚体可进一步经蒸馏以分离出任何三聚体成分。经蒸馏的不饱和二聚体随后可经氢化以产生适用于本文的饱和二聚酸。当使用脂肪酸的复杂混合物作为起始不饱和脂肪酸材料时，所得二聚脂肪酸可为不同二聚酸的混合物。所述二聚脂肪酸的混合物可包括(氢化后)例如具有以下一种或多种结构的二聚酸：非环状二聚体：环状二聚体：多环二聚体：在不同实施例中，可采用可商购的饱和(例如氢化)二聚酸。合适的可商购饱和二聚酸实例包括(但不限于)可购自密苏里州圣路易斯的西格玛-奥德里奇(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)的CAS编号68783-41-5，具有约570g/mol平均数量平均分子量(“Mn”)的氢化二聚酸。适用于本文的二聚酸二酯可通过饱和二聚酸(如上文所述的那些)的已知酯化技术使用一种或多种醇制备。在不同实施例中，可使用如酸和/或碱的催化剂进行酯化反应。替代地，在无催化剂存在的情况下可在高温下进行酯化。另外，可在环境压力或减压下在存在溶剂或不存在溶剂的情况下进行酯化反应。替代地，可使用溶剂(例如苯或甲苯)作为载剂用于共沸酯化。使用于酯化反应中的合适的醇可为伯醇、仲醇、叔醇或其混合物。合适醇的实例包括(但不限于)乙醇、1-丙醇、1-丁醇、1-戊醇、2-乙基己醇、异丙醇、甲基异丙基甲醇以及其中两者或更多者的混合物。所得饱和二聚酸二酯可为饱和二聚酸的二烷基二酯。在不同实施例中，饱和二聚酸二酯可选自由以下各者组成的群组：二聚酸的二-2-乙基己基二酯、二聚酸的二己基二酯、二聚酸的二丁基二酯、二聚酸的二戊基二酯以及其中两者或更多者的组合。在不同实施例中，一种或多种饱和二聚酸二酯可构成以介电流体总重量计的至少10重量％(“wt％)、至少25wt％、至少50wt％、至少75wt％、至少95wt％或至少99wt％的介电流体。添加剂如上所述，介电流体除二聚酸二酯外还可含有一种或多种添加剂。此类添加剂包括(但不限于)抗氧化剂、氧化抑制剂、腐蚀抑制剂、金属去活化剂、倾点抑制剂、或其中两者或更多者的组合。在一个或多个实施例中，介电流体包含一种或多种抗氧化剂。抗氧化剂可改进介电流体的氧化稳定性。在一个实施例中，抗氧化剂为酚抗氧化剂或胺抗氧化剂。合适酚抗氧化剂的非限制性实例包括IRGANOXTML64、IRGANOXTML94；VANOXTMMBPC(2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚))、IRGANOXTML109(双(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)、二-叔丁基-对甲酚、2,6-二-叔丁基-甲基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚以及其任何组合。胺抗氧化剂的非限制性实例包括N,N'二辛基二苯胺、二-β-萘基-对苯二胺、IRGANOXTML57(辛基化/丁基化二苯胺)、NAUGALUBETM438L(壬基化二苯胺)、丁基辛基二苯胺、IRGANOXTML74(二烷基二苯胺)、二异丙苯基二苯胺、N,N'-二-异丙基-对苯二胺、N,N'-双-(1,4-二甲基苯基)-对苯二胺以及其任何组合。合适抗氧化剂的其他非限制性实例包括丁基化羟基甲苯(BHT)、丁基化羟基苯甲醚(BHA)、单-叔丁基氢醌(TBHQ)以及其任何组合。合适抗氧化剂的又其他非限制性实例包括2,2-二(4-羟苯基)丙烷、苯酚噻嗪、苯酚噻嗪羧酸酯、聚合三甲基二氢喹啉、苯基-α-萘胺、N,N'二辛基二苯胺、N,N'-二异丙基-对苯二胺、二丁基甲酚、丁基化羟基苯甲醚、蒽醌、喹啉、邻苯二酚、二-β-萘基-对苯二胺、没食子酸丙酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯)、四[亚甲基(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷、硫代二亚乙基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-间甲酚)、2,2'-硫代双(6-叔丁基-4-甲苯酚)、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、苯胺、4-(1-甲基-1-苯乙基)-N-4[4-(1-甲基-1-苯乙基)苯基]-、taxilic酸、柠檬酸以及前文的任何组合。当采用抗氧化剂时，介电流体可含有以介电流体总重量计自0.1至1.0wt％或1.5wt％的抗氧化剂。如上所述，介电流体可包括一种或多种金属去活化剂。金属去活化剂可改进介电流体的氧化稳定性。合适金属去活化剂的非限制性实例包括铜去活化剂和铝去活化剂。铜在油的氧化中具有催化作用。抗氧化剂与游离氧反应进而阻止后者侵袭油。如苯并三唑衍生物的铜去活化剂降低铜在介电流体中的催化活性。在一个实施例中，介电流体含有少于1wt％的铜去活化剂。IRGAMETTM30为可商购自汽巴精化(CIBASPECIALTYCHEMICALS)的金属去活化剂且为三唑衍生物，N,N-双(2-乙基己基)-1H-1,2,4-三唑-1甲胺。其他合适金属去活化剂的非限制性实例包括2',3-双本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介电流体，其包含饱和二聚酸二酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.26 US 62/0173091.一种介电流体，其包含饱和二聚酸二酯。2.一种介电流体，其主要由以下组成：饱和二聚酸二酯；以及一种或多种选自由以下组成的群组的添加剂：抗氧化剂、氧化抑制剂、腐蚀抑制剂、金属去活化剂、倾点抑制剂、以及其中两者或更多者的组合。3.一种介电流体，其由以下组成：饱和二聚酸二酯；以及一种或多种选自由以下组成的群组的添加剂：抗氧化剂、氧化抑制剂、腐蚀抑制剂、金属去活化剂、倾点抑制剂、以及其中两者或更多者的组合。4.一种器件，其包含：电组件；以及根据权利要求1至3中任一权利要求所述的介电流体。5.根据权利要求4所述的器件，其中所述电组件选自由以下组成的群组：变压器、电容器、开关、调节器、断路器、自动开关、流体填充传输线、以及其中两者或...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·L·克拉索夫斯基，P·J·卡罗尼亚，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US