一种抗氧化植物绝缘油的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗氧化植物绝缘油的制备方法，属于绝缘油技术领域。本发明专利技术通过添加β‑环糊精包埋鼠尾草精油微胶囊，制备抗氧化植物绝缘油鼠尾草精油中含有鼠尾草酸和鼠尾草酚等二萜类化合物，能有效地清除氧离子，保护植物绝缘油免受损伤，同时它能够抑制脂质的过氧化作用，植物鼠尾草叶的水或醇提物是有效的抗氧化剂和自由基清除剂；本发明专利技术通过添加亲油型分散二氧化硅纳米粒子，制备抗氧化植物绝缘油，二氧化硅纳米粒子可以吸收植物绝缘油老化过程中产生的活性氧，有效抑制植物绝缘油酯分子的氧化过程，提高植物绝缘油的抗氧化性，提高对活性氧的吸附能力，并且能有效吸附β‑环糊精包埋鼠尾草精油微胶囊，避免微胶囊产生团聚现象。

A preparation method of antioxidant vegetable insulating oil

【技术实现步骤摘要】
一种抗氧化植物绝缘油的制备方法
本专利技术涉及一种抗氧化植物绝缘油的制备方法，属于绝缘油

技术介绍
植物油是由天然的油料作物经压榨、精炼等工艺制得，来源广泛，而且几乎可完全降解，具有可再生性，在油源的开辟这一方面具有非常大的潜力。植物油因其环境友好性及可再生性重新引起许多科学研究者的重视，它将可能成为矿物油的绿色替代品。总的来说，植物型绝缘油具有以下几个优点：（1）良好的电气性能。食用级植物油经过精炼处理后，其电气性能的各项指标与矿物绝缘油相当甚至更好。在工频击穿电压、相对介电常数等性能上达到甚至超过了矿物绝缘油的水平；介质损耗因数比普通矿物绝缘油稍大，但仍然能够达到变压器油的要求；体积电阻率比矿物绝缘油稍低。（2）生物降解能力好，可达到环保要求。通常情况下，用生物降解率来评定绝缘油的环保性能。生物降解率是指在一定时间内、特定条件下有机物被微生物分解的百分率。不同类型的有机物其生物降解过程也不同。酯的水解、芳香烃的开环和长链碳氢化合物的氧化是目前公认的三种生物降解过程，由于这三种降解过程的活化能不同，所以不同类型的有机物，其生物降解率也不同。植物绝缘油的生物降解率普遍大于97%，可以满足环保的要求。（3）原料来源广，可满足大规模生产和应用的要求。植物油是从各种天然油料作物中压制提取出来的，其中以大豆、油菜籽、棉籽、花生、葵花籽等的产量最大。（4）与合成绝缘油相比，成本更低。合成的β油、硅油等绝缘油，具有良好的电气性能，但其成本较矿物绝缘油更高，例如β油的成本是矿物绝缘油的5倍以上。植物绝缘油来源于天然的油料作物，成本相对较低。李晓虎等人对植物油的理化及电气性能进行了研究，研究表明，植物油具有良好的电气性能。另外还对植物绝缘油纸绝缘模型电气及老化性能进行研究，为设计和制造植物油配电变压器及大型油浸式电力变压器提供理论依据。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有植物绝缘油抗氧化能力较弱的问题，提供了一种抗氧化植物绝缘油的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）将蓖麻油、菜籽油和大豆油混合，常温下以200～250r/min转速搅拌1～2h，精炼1～2h，得植物绝缘油；（2）将鼠尾草精油微胶囊、亲油型纳米二氧化硅加入植物绝缘油中，在60℃下超声波振荡分散20～30min，常温冷却，得抗氧化植物绝缘油。所述的蓖麻油、菜籽油、大豆油、鼠尾草精油微胶囊、亲油型纳米二氧化硅的重量份为50～100份蓖麻油、50～100份菜籽油、50～100份大豆油、5～10份鼠尾草精油微胶囊、5～10份亲油型纳米二氧化硅。步骤（2）所述的亲油型纳米二氧化硅的具体步骤为：（1）将无水乙醇、氨水加入去离子水中，常温下以100～150r/min转速搅拌25～30min，得溶液；（2）将正硅酸乙酯加入溶液中，常温下以250～300r/min转速搅拌反应6～8h，得反应液；（3）将反应液以5000～5500r/min转速下离心，取下层固体，用去离子水洗涤3～5次，在100～120℃中真空干燥20～24h，得纳米二氧化硅；（4）将纳米二氧化硅分散于正己烷中，常温下以200～250r/min转速搅拌30～35min，得分散液；（5）将十八烷基三氯硅烷加入分散液中，常温下以200～250r/min转速搅拌4～8h，得机理液；（6）将机理液在5000～5500r/min转速下离心，取下层固体，用正己烷清洗3～5次，再用去离子水清洗3～5次，在100～120℃下真空干燥20～24h，得亲油型纳米二氧化硅。所述的无水乙醇、氨水、去离子水、正硅酸乙酯、正己烷、十八烷基三氯硅烷的重量份为10～20份无水乙醇、10～20份质量分数为20%的氨水、150～300份去离子水、20～40份正硅酸乙酯、30～40份正己烷、2～4份十八烷基三氯硅烷。步骤（6）所述的亲油型纳米二氧化硅的平均粒径为60～80nm。步骤（2）所述的鼠尾草精油微胶囊的具体制备步骤为：（1）将β-环糊精、鼠尾草精油加入去离子水中，在40～45℃水浴下以100～150r/min转速搅拌70～75min，得混合液；（2）将混合液置于2～4℃中冷藏20～24h，真空抽滤，滤饼置于30～35℃中干燥4～6h，得鼠尾草精油微胶囊。所述的β-环糊精、鼠尾草精油、去离子水的重量份为10～20份β-环糊精、6～8份鼠尾草精油、100～120份去离子水。步骤（2）所述的鼠尾草精油微胶囊的平均粒径为0.3～0.5μm。步骤（1）所述的鼠尾草精油的具体制备步骤为：（1）将鼠尾草颗粒加入去离子水中，常温下浸泡1.5～2h，得浸泡物；（2）将氯化钠溶液加入浸泡物中，置于100～120℃下加热蒸馏3～4h，得蒸馏液；（3）将蒸馏液静置20～24h，油水分离，取上层油脂，得鼠尾草精油。所述的鼠尾草颗粒，氯化钠溶液、去离子水的重量份为40～50份鼠尾草颗粒，10～20份质量分数10%的氯化钠溶液、100～120份去离子水。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术通过添加β-环糊精包埋鼠尾草精油微胶囊，制备抗氧化植物绝缘油，鼠尾草精油为淡黄绿色接近于无色的液体、清澈透明、具有强烈的香草气味，拥有如水质般的粘性的一种液体，具良好的抗氧化活性，鼠尾草精油中含有鼠尾草酸和鼠尾草酚等二萜类化合物，能有效地清除氧离子，保护植物绝缘油免受损伤，同时它能够抑制脂质的过氧化作用，植物鼠尾草叶的水或醇提物是有效的抗氧化剂和自由基清除剂，其中，水提物在清除氧离子方面有更多的优势，鼠尾草叶中含有多种组分，特别是含有黄酮体和酚类组分，黄酮体和酚类具有清除自由基和抗氧化作用，所以，鼠尾草叶中的黄酮体和酚类等组分是其清除自由基和抗氧化作用的物质基础，并且鼠尾草精油中的鼠尾草酸可以清除引发脂类物质过氧化的引发剂，使停止产生引脂类物质过氧化的自由基，将脂质过氧化物分解为非自由基物质，阻止氧化反应的发生，并清除脂类物质过氧化中间产生的自由基，将鼠尾草精油通过β-环糊精包埋后分散到植物绝缘油中，能防止鼠尾草精油在高温下挥发散失，可有效提高鼠尾草精油的使用时间和利用率，并且将鼠尾草精油通过β-环糊精以微胶囊形式分散在植物绝缘油中，可以增大鼠尾草与绝缘油的接触面积，提高鼠尾草精油与自由基接触反应的概率，从而有效提高植物绝缘油的抗氧化性；（2）本专利技术通过添加亲油型分散二氧化硅纳米粒子，制备抗氧化植物绝缘油，由于二氧化硅纳米粒子具有极高的比表面积和反应活性，可以吸收植物绝缘油老化过程中产生的活性氧，有效抑制植物绝缘油酯分子的氧化过程，提高植物绝缘油的抗氧化性，通过对纳米二氧化硅进行亲油改性，使其均匀分散于植物油中，能有效提高纳米二氧化硅与植物绝缘油的接触面积，提高对活性氧的吸附能力，并且能有效吸附β-环糊精包埋鼠尾草精油微胶囊，避免微胶囊产生团聚现象，同时，纳米粒子能够吸附植物绝缘油中的鼠尾草精油和β-环糊精，提高鼠尾草精油微胶囊的重复利用率，以达到提高植物绝缘油抗氧化性的效果。具体实施方式按重量份数计，分别称量40～50份鼠尾草颗粒，10～20份质量分数10%的氯化钠溶液、100～120份去离子水，将鼠尾草颗粒加入去离子水中，常温下浸泡1.5～2h，得浸泡物，将氯化钠溶液加入浸泡物中，置于100～120℃下加热蒸馏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗氧化植物绝缘油的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将蓖麻油、菜籽油和大豆油混合，常温下以200～250r/min转速搅拌1～2h，精炼1～2h，得植物绝缘油；（2）将鼠尾草精油微胶囊、亲油型纳米二氧化硅加入植物绝缘油中，在60℃下超声波振荡分散20～30min，常温冷却，得抗氧化植物绝缘油。

【技术特征摘要】
1.一种抗氧化植物绝缘油的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将蓖麻油、菜籽油和大豆油混合，常温下以200～250r/min转速搅拌1～2h，精炼1～2h，得植物绝缘油；（2）将鼠尾草精油微胶囊、亲油型纳米二氧化硅加入植物绝缘油中，在60℃下超声波振荡分散20～30min，常温冷却，得抗氧化植物绝缘油。2.根据权利要求1所述的一种抗氧化植物绝缘油的制备方法，其特征在于，所述的蓖麻油、菜籽油、大豆油、鼠尾草精油微胶囊、亲油型纳米二氧化硅的重量份为50～100份蓖麻油、50～100份菜籽油、50～100份大豆油、5～10份鼠尾草精油微胶囊、5～10份亲油型纳米二氧化硅。3.根据权利要求1所述的一种抗氧化植物绝缘油的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的亲油型纳米二氧化硅的具体步骤为：（1）将无水乙醇、氨水加入去离子水中，常温下以100～150r/min转速搅拌25～30min，得溶液；（2）将正硅酸乙酯加入溶液中，常温下以250～300r/min转速搅拌反应6～8h，得反应液；（3）将反应液以5000～5500r/min转速下离心，取下层固体，用去离子水洗涤3～5次，在100～120℃中真空干燥20～24h，得纳米二氧化硅；（4）将纳米二氧化硅分散于正己烷中，常温下以200～250r/min转速搅拌30～35min，得分散液；（5）将十八烷基三氯硅烷加入分散液中，常温下以200～250r/min转速搅拌4～8h，得机理液；（6）将机理液在5000～5500r/min转速下离心，取下层固体，用正己烷清洗3～5次，再用去离子水清洗3～5次，在100～120℃下真空干燥20～24h，得亲油型纳米二氧化硅。4.根据权利要求3所述的一种抗氧化植物绝缘油的制备方法，其特征在于，所述的无水乙醇、氨水、去离子水、正硅酸乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霞，
申请(专利权)人：陈霞，
类型：发明
国别省市：湖南,43