一种变压器油组合物、变压器油及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种变压器油组合物、变压器油及其制备方法，该变压器油组合物，包括高支化聚乙烯基础油和添加剂，其中所述高支化聚乙烯的重均分子量为250～1200、支化度为0.15～0.5。本发明专利技术一实施方式的变压器油，不需添加粘度指数改进剂和降凝剂，便可使油品性质稳定、质量均一、闪点高、倾点低，并具有良好的氧化安定性、析气性和导热性能，可以满足大容量、普通及超高压等级和小型化电力变压器的要求，能够长期使用。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器油组合物、变压器油及其制备方法
本专利技术涉及变压器油，具体为一种绝缘性能、散热性能和抗氧化性能良好的变压器油组合物、变压器油及其制备方法。
技术介绍
变压器油，是指用于变压器、电抗器、互感器、套管、油开关等充油电气设备中，起绝缘、散热和消弧作用的一类绝缘油品。电器绝缘油根据组成性质可分为矿物型绝缘油、合成油型绝缘油以及矿物油～合成油混合型绝缘油。矿物型绝缘油是由石油馏分经不同加工工艺而制得的；合成油型绝缘油是用各种有机原料通过合成等工艺值得，如烷基苯、烷基萘、硅油、酯类等；混合型绝缘油就是矿物油和合成油按不同的比例调合而成。变压器油以石油馏份为原料，经精制后得到的未使用的含和不含添加剂的矿物绝缘油。矿物型绝缘油因为其原料来源丰富、制造工艺比较简单、价格低廉和绝缘性良好等特点，所以在各种电气设备中被广泛采用。按矿物绝缘油组成的不同，变压器油分为石蜡基变压器油和环烷基变压器油两大类型。目前用于调配石蜡基变压器油的矿油基础油包括按照美国石油学会API分类标准的I类基础油和II类基础油，采用石腊基矿物基础油调配的变压器油具有优异氧化安定性，但是存在高电压下容易析出氢气而威胁设备安全的问题；而环烷基变压器油以环烷基矿油为基础油，其环烷烃含量超过50％，析气性能较佳，但是在使用过程中容易氧化，需要引入大量的抗氧化剂来抑制变压器油的氧化问题，延长使用寿命。与合成基础油如PAO相比，矿物基础油的倾点较高、粘度指数较低，需要添加一定的降凝剂来解决使用条件限制问题，但一方面这将导致润滑油产品成本的提高，另一方面加入降凝剂对降低产品的倾点的幅度也是有限的，对倾点要求较严的产品，难以生产出来。需要注意的是，变压器油一般不允许使用降凝剂来降低变压器油的倾点。因此矿物基础油的应用性质缺陷驱使研究者寻找一种兼具低倾点、高粘度指数和良好氧化安定性、析气性、导热性能、绝缘性能的变压器基础油。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种变压器油组合物，包括高支化聚乙烯基础油和添加剂，其中所述高支化聚乙烯的重均分子量为250～1200、支化度为0.15～0.5。根据本专利技术一实施方式，所述高支化聚乙烯的重均分子量为280～1150，支化度为0.22～0.45。根据本专利技术一实施方式，所述高支化聚乙烯在40℃的运动粘度为2～13mm2/s、粘度指数为140～190、倾点为-60～-40℃。根据本专利技术一实施方式，变压器油组合物包括86.5～95.4质量份所述高支化聚乙烯基础油和4.6～13.5质量份添加剂。根据本专利技术一实施方式，所述添加剂选自抗氧剂、油性剂、防锈剂、紫外线吸收剂、金属钝化剂及纳米粒子中的一种或多种。根据本专利技术一实施方式，所述添加剂包括0～0.1质量份抗氧剂、0.9～3.6质量份油性剂、1.1～2.4质量份防锈剂、0.6～1.4质量份紫外线吸收剂、0.2～1.0质量份金属钝化剂及1.8～5质量份纳米粒子。根据本专利技术一实施方式，所述抗氧剂选自2,6二叔丁基对甲酚、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯或烷基苯-α萘胺；所述油性剂选自油酸乙二醇酯、油酸丁酯、硬脂酸丁脂、油酰胺或苯丙三氮唑脂肪酸盐；所述防锈剂选自十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐、山梨糖醇单油酸酯、苯丙三氮唑或二壬基萘磺酸钡；所述紫外线吸收剂选自2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯或六甲基磷酰三胺；所述金属钝化剂选自噻二唑衍生物或N,N-二正丁基氨基亚甲苯三唑；所述纳米粒子选自纳米氧化铝、二氧化硅、二氧化钛或二氧化锰。根据本专利技术一实施方式，所述纳米粒子选自纳米氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锰中的一种或多种，所述纳米粒子的平均粒径为1～15nm。本专利技术还提供了一种变压器油，包括上述的变压器油组合物。本专利技术进一步提供了一种变压器油的制备方法，包括将所述高支化聚乙烯基础油加热到40～80℃，并向其中加入所述添加剂，40～80℃下保持1～5h，冷却至室温，制得所述变压器油。本专利技术一实施方式的变压器油组合物，是根据变压器油的作用及特点，以绝缘性能、散热性能和抗氧化性能为主要性能的组合物。本专利技术一实施方式的包含上述组合物的变压器油，不需添加粘度指数改进剂和降凝剂，便可使油品性质稳定、质量均一、闪点高、倾点低，并具有良好的氧化安定性、析气性和导热性能，可以满足大容量、普通及超高压等级和小型化电力变压器的要求，能够长期使用。具体实施方式体现专利技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的描述在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。本专利技术一实施方式提供了一种变压器油组合物，包括高支化聚乙烯基础油和添加剂，其中高支化聚乙烯的重均分子量为250～1200，优选为280～1150，例如重均分子量可以为400、600、800、1000等；支化度为0.15～0.5，优选为0.22～0.45，例如支化度可以为0.2、0.3、0.35、0.4、0.45等。于本专利技术一实施方式中，高支化聚乙烯在40℃下的运动粘度可以为2～13mm2/s，例如3mm2/s、6mm2/s、9mm2/s、12mm2/s；粘度指数可以为140～190，优选为145～185，例如145、160、175、190等；倾点可以为-60～-40℃，优选为-58～-45℃，例如-60℃、-55℃、-50℃、-45℃、-40℃。本专利技术一实施方式以特定分子量、支化度的高支化聚乙烯为变压器油的基础油，在不添加粘度指数改进剂和降凝剂条件下制备的变压器油，油品性质稳定，质量均一，闪点高、倾点低，并具有良好的氧化安定性、析气性和导热性能，可以满足大容量、普通及超高压等级和小型化电力变压器的要求，能够长期使用，是一种非常理想的变压器油。于本专利技术一实施方式中，变压器油组合物包含86.5～95.4质量份高支化聚乙烯基础油和4.6～13.5质量份添加剂；例如变压器油组合物中高支化聚乙烯可以是90质量份、92质量份、94质量份，相应的添加剂可以是10质量份、8质量份、6质量份。于本专利技术一实施方式中，添加剂包含抗氧剂，该抗氧剂例如可以为2,6二叔丁基对甲酚(T501)、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、烷基苯-α萘胺。抗氧剂的质量份数可以为0～0.1份，例如0.04份、0.08份等。其中，本专利技术所述的质量份中，均以变压器油组合物的总量为100质量份计。于本专利技术一实施方式中，添加剂包含油性剂，该油性剂例如可以为油酸乙二醇酯、油酸丁酯、硬脂酸丁脂、油酰胺、苯丙三氮唑脂肪酸盐(T406)。油性剂的质量份数可以为0.9～3.6份，例如1.5份、2.5份、3.2份等。于本专利技术一实施方式中，添加剂包含防锈剂，该防锈剂可以为十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐(T703)、山梨糖醇单油酸酯(Span80)、苯丙三氮唑(T706)、二壬基萘磺酸钡(T705)。防锈剂的质量份数可以为1.1～2.4份，例如1.4份、2.0份等。于本专利技术一实施方式中，添加剂包含紫外线吸收剂，该紫外线吸收剂可以为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器油组合物，包括高支化聚乙烯基础油和添加剂，其中所述高支化聚乙烯的重均分子量为250～1200、支化度为0.15～0.5。

【技术特征摘要】
1.一种变压器油组合物，包括高支化聚乙烯基础油和添加剂，其中所述高支化聚乙烯的重均分子量为250～1200、支化度为0.15～0.5。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述高支化聚乙烯的重均分子量为280～1150，支化度为0.22～0.45。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述高支化聚乙烯在40℃的运动粘度为2～13mm2/s、粘度指数为140～190、倾点为-60～-40℃。4.根据权利要求1所述的组合物，包括86.5～95.4质量份所述高支化聚乙烯基础油和4.6～13.5质量份添加剂。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述添加剂选自抗氧剂、油性剂、防锈剂、紫外线吸收剂、金属钝化剂及纳米粒子中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述添加剂包括0～0.1质量份抗氧剂、0.9～3.6质量份油性剂、1.1～2.4质量份防锈剂、0.6～1.4质量份紫外线吸收剂、0.2～1.0质量份金属钝化剂及1.8～5质量份纳米粒子。7.根据权利要求5所述的组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建民，刘兆滨，董振鹏，顾晓华，吴会敏，
申请(专利权)人：江苏奥克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32