一种高稳定性导热阻燃变压器用油及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高稳定性导热阻燃变压器用油，包括以下重量份的原料：环烷基基础油800‑900份、钛酸四丁酯10‑20份、十二醇磷酸酯0.3‑0.5份、聚马来酸酐0.2‑0.5份、抗氧剂0.8‑1.2份、金属抑制剂0.4‑0.6份、纳米氧化物添加剂2‑5份、阻燃剂0.4‑0.6份、硅烷偶联剂0.6‑1份、增效添加剂0.7‑1.2份。本发明专利技术的高稳定性导热阻燃变压器用油具有较好的导热性、稳定性、绝缘性以及阻燃性能，此外该变压器油在高温环境下不易氧化、老化、腐蚀，添加的纳米氧化物和增效添加剂可使制备的变压器油澄清无杂质、氧化性降低、稳定性加强，延长变压器油的使用寿命；同时本发明专利技术的原料组分安全可靠、成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

High stability heat conducting flame retardant transformer oil and preparation method thereof

The invention discloses a high thermal stability and flame retardant of transformer oil, which comprises the following raw materials in weight portion: naphthenic base oil 800 900 copies, 10 copies of four butyl titanate 20, twelve 0.5, 0.3 alcohol phosphate polymaleic anhydride 0.2 0.5 copies, 1.2 copies, antioxidant 0.8 metal inhibitor 0.4 0.6 a nano oxide additive 2 5 copies, 0.6 copies, 0.4 flame retardant silane coupling agent 0.6 1 copies, 1.2 copies of 0.7 synergist. The high thermal stability of flame retardant transformer of the invention has oil, stability, and good thermal insulation flame retardant performance, in addition to the transformer oil in the high temperature environment is not easy to oxidation, aging, corrosion, transformer oil added nano oxides and synergistic additives can make the preparation of clarification without impurities, oxidation reduction, enhancing the stability of prolong the service life of the oil, transformer; at the same time, the raw material components of the invention is safe and reliable, low cost, simple process, has high practical value and good application prospect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变压器材料
，具体涉及一种高稳定性导热阻燃变压器用油及其制备方法。
技术介绍
变压器油又称绝缘油，是指从石油炼制的天然径类混合物的矿物型绝缘油。变压器油的电气强度比空气高4-7倍，因此用它作绝缘介质可大大缩小变压器的体积。变压器油电气强度高，当油被击穿以后，绝缘可以恢复，不会留下永久性的放电通道，因此变压器油得到了广泛的应用。变压器油绝缘强度高，在电气设备中主要作绝缘介质使用，又因比热容较大，故也作冷却介质，在断路器和有载分接开关及起动补偿器中作熄弧介质使用和起冷却触头作用。在高压电缆中，油起填充、浸渍的作用，以清除电缆内部的气体，提高电气强度。在油浸纸介电容器中，油起填充、浸溃、绝缘的作用，以提高电容量和绝缘强度。由于灭弧强度主要取决于油气分解产生的油气混合物。变压器油属易燃油，一般不包括合成油，即不包括不燃油和高燃点油。不然油有聚氯联苯(PCB)和氟油两种，而高燃点油有硅油、α油、β油、M油、聚α烯、十二烷基苯、E油、γ油。变压器油的燃点是165℃,而高燃点油的燃点均在300℃以上，不燃油是不会着火的。高燃点油又称阻燃油，主要用在高燃点油浸式变压器、阻燃油有载分接开关、电容器、电缆等场合。而不燃油的聚氯联苯因致癌有毒，已禁用，氟油因价高货少，很少用。良好的变压器油应该是清洁而透明的液体，无沉淀物、机械杂质悬浮物及棉絮状物质。变压器油是电力输送系统中使用的最基本材料之一，在诸多充油电器设备中主要起到绝缘、冷却和散热的作用。如变压器中铁芯和线圈均浸在变压器油中,使其与空气和潮气隔绝,变压器油能使变压器线端之间,高压线圈和低压线圈之间,线圈和接地的铁芯及油箱壁之间有良好绝缘，并有将热量吸收再通过循环散发出去，这就是变压器油的绝缘与散热作用，变压器油的比热大，所以说可以起冷却作用。如今人们对变压器油的各方面性能有了非常深入的了解，随着纳米技术的兴起，人们尝试将纳米材料添加到变压器油中，研究表明纳米改性变压器油在导热、击穿、老化以及抗水分影响都有很大的促进作用。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种高稳定性导热阻燃变压器用油，该变压器用油具有较好的导热性、稳定性、绝缘性以及阻燃性能，此外该变压器油在高温环境下不易氧化、老化、腐蚀，添加的纳米氧化物和增效添加剂可使制备的变压器油澄清无杂质、氧化性降低、稳定性加强，延长变压器油的使用寿命；同时本专利技术的原料组分安全可靠、成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术提供了一种高稳定性导热阻燃变压器用油，包括以下重量份的原料：环烷基基础油800-900份、钛酸四丁酯10-20份、十二醇磷酸酯0.3-0.5份、聚马来酸酐0.2-0.5份、抗氧剂0.8-1.2份、金属抑制剂0.4-0.6份、纳米氧化物添加剂2-5份、阻燃剂0.4-0.6份、硅烷偶联剂0.6-1份、增效添加剂0.7-1.2份。优选地，所述高稳定性导热阻燃变压器用油包括以下重量份的原料：环烷基基础油850份、钛酸四丁酯15份、十二醇磷酸酯0.4份、聚马来酸酐0.35份、抗氧剂1份、金属抑制剂0.5份、纳米氧化物添加剂3.5份、阻燃剂0.5份、硅烷偶联剂0.8份、增效添加剂1.1份。优选地，所述抗氧剂为酚类抗氧剂和酯类抗氧剂按照重量比1:2组成的混合物，所述酚类抗氧剂为2，6—二叔丁基对甲酚或2，6—二叔丁基酚中的一种，所述酯类抗氧剂为硫代二丙酸二酯。优选地，所述金属抑制剂为苯并三氮唑和2-甲基-苯并三氮唑按照重量比2:1组成的混合物。优选地，所述纳米氧化物添加剂为纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锆按照重量比2:1:1组成的混合物。优选地，所述阻燃剂为红磷阻燃剂。优选地，所述增效添加剂为钨酸钠、膨胀蛭石粉、硅胶粉和对羟基苯甲酸丙酯按照重量比1:1:4:3共混研磨制得纳米粉体。本专利技术还提供一种高稳定性导热阻燃变压器用油的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量准备各组分原料；步骤二，将纳米氧化物添加剂、阻燃剂、硅烷偶联剂和增效添加剂混合其重量10-20倍无水乙醇送入球磨罐中，在1000-1200r/min下球磨5-9个小时，结束后，将该液体转移至旋蒸仪，旋蒸除去乙醇，得到干燥的纳米粉体A；步骤三，将环烷基基础油与钛酸四丁酯混合均匀，再通入含水的氮气，在50-80℃温度下反应1-3h，反应结束后，将得到的混合物在60-100℃温度下除去残留的水分，得到混合油B；步骤四，将步骤三制得的混合油B加热至265-275℃，依次加入步骤二制备的纳米粉体A、十二醇磷酸酯、聚马来酸酐、抗氧剂、增效添加剂混合，在1200-1400r/min高速分散机下搅拌1-2小时后，保温2-4小时，冷却至室温后即得本专利技术的高稳定性导热阻燃变压器用油。优选地，所述高稳定性导热阻燃变压器用油的制备步骤为：步骤一，按要求称量准备各组分原料；步骤二，将纳米氧化物添加剂、阻燃剂、硅烷偶联剂和增效添加剂混合其重量15倍无水乙醇送入球磨罐中，在1100r/min下球磨7个小时，结束后，将该液体转移至旋蒸仪，旋蒸除去乙醇，得到干燥的纳米粉体A；步骤三，将环烷基基础油与钛酸四丁酯混合均匀，再通入含水的氮气，在75℃温度下反应2h，反应结束后，将得到的混合物在80℃温度下除去残留的水分，得到混合油B；步骤四，将步骤三制得的混合油B加热至270℃，依次加入步骤二制备的纳米粉体A、十二醇磷酸酯、聚马来酸酐、抗氧剂、增效添加剂混合，在1300r/min高速分散机下搅拌1.5小时后，保温3小时，冷却至室温后即得本专利技术的高稳定性导热阻燃变压器用油。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术的一种高稳定性导热阻燃变压器用油添加的纳米氧化物添加剂，主要为为纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锆组成的混合物，其具有介电性质良好、稳定性高、导热性质好、热膨胀系数小，几者协同作用应用于变压器油中能很大程度上改善其绝缘、防潮、消弧及散热的性能，增强了变压器用油的导热性、稳定性和绝缘性。（2）本专利技术的一种高稳定性导热阻燃变压器用油采用的增效添加剂为钨酸钠、膨胀蛭石粉、硅胶粉和对羟基苯甲酸丙酯组成的混合物，其能使变压器油澄清无杂质、氧化性降低、稳定性加强，延长变压器油澄清的使用寿命。（3）本专利技术的一种高稳定性导热阻燃变压器用油采用的抗氧剂主要为酚类抗氧剂和酯类抗氧剂组成的混合物，配合添加的金属抑制剂能有效增加变压器油的防腐防锈和防阻垢的性能，提高了变压器用油的燃点。（4）本专利技术的一种高稳定性导热阻燃变压器用油添加的阻燃剂为红磷阻燃剂，其具有优良的热稳定性，不挥发性，不产生腐蚀性气体，阻燃效果好，电绝缘性佳等特点，能有效提高壳体材料的阻燃性能，增强其抗危险能力。（5）本专利技术的一种高稳定性导热阻燃变压器用油具有较好的导热性、稳定性、绝缘性以及阻燃性能，此外该变压器油在高温环境下不易氧化、老化、腐蚀，添加的纳米氧化物和增效添加剂可使制备的变压器油澄清无杂质、氧化性降低、稳定性加强，延长变压器油的使用寿命；同时本专利技术的原料组分安全可靠、成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高稳定性导热阻燃变压器用油，其特征在于，包括以下重量份的原料：环烷基基础油800‑900份、钛酸四丁酯10‑20份、十二醇磷酸酯0.3‑0.5份、聚马来酸酐0.2‑0.5份、抗氧剂0.8‑1.2份、金属抑制剂0.4‑0.6份、纳米氧化物添加剂2‑5份、阻燃剂0.4‑0.6份、硅烷偶联剂0.6‑1份、增效添加剂0.7‑1.2份。

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性导热阻燃变压器用油，其特征在于，包括以下重量份的原料：环烷基基础油800-900份、钛酸四丁酯10-20份、十二醇磷酸酯0.3-0.5份、聚马来酸酐0.2-0.5份、抗氧剂0.8-1.2份、金属抑制剂0.4-0.6份、纳米氧化物添加剂2-5份、阻燃剂0.4-0.6份、硅烷偶联剂0.6-1份、增效添加剂0.7-1.2份。2.根据权利要求1所述的一种高稳定性导热阻燃变压器用油，其特征在于，所述高稳定性导热阻燃变压器用油包括以下重量份的原料：环烷基基础油850份、钛酸四丁酯15份、十二醇磷酸酯0.4份、聚马来酸酐0.35份、抗氧剂1份、金属抑制剂0.5份、纳米氧化物添加剂3.5份、阻燃剂0.5份、硅烷偶联剂0.8份、增效添加剂1.1份。3.根据权利要求1或2所述的一种高低压配电柜用耐候阻燃壳体材料，其特征在于，所述抗氧剂为酚类抗氧剂和酯类抗氧剂按照重量比1:2组成的混合物，所述酚类抗氧剂为2，6—二叔丁基对甲酚或2，6—二叔丁基酚中的一种，所述酯类抗氧剂为硫代二丙酸二酯。4.根据权利要求1或2所述的一种高稳定性导热阻燃变压器用油，其特征在于，所述金属抑制剂为苯并三氮唑和2-甲基-苯并三氮唑按照重量比2:1组成的混合物。5.根据权利要求1或2所述的一种高稳定性导热阻燃变压器用油，其特征在于，所述纳米氧化物添加剂为纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锆按照重量比2:1:1组成的混合物。6.根据权利要求1或2所述的一种高稳定性导热阻燃变压器用油，其特征在于，所述阻燃剂为红磷阻燃剂。7.根据权利要求1或2所述的一种高稳定性导热阻燃变压器用油，其特征在于，所述增效添加剂为钨酸钠、膨胀蛭石粉、硅胶粉和对羟基苯甲酸丙酯按照重量比1:1:4:3共混研磨制得纳米粉体。8.一种制备如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍文慧，
申请(专利权)人：合肥励仙电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34