一种利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油的制备方法技术

本发明专利技术涉及高电压与绝缘技术领域，具体公开了一种利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油制备方法，包括：将棕榈油真空干燥；将改性的纳米氧化镁颗粒与棕榈油混合，超声振荡分散均匀；研磨改性纳米氧化镁颗粒与棕榈油的混合液。所述纳米氧化镁颗粒改性方法包括：混合γ

【技术实现步骤摘要】
一种利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油的制备方法


[0001]本专利技术属于高电压与绝缘
，具体涉及一种利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油的制备方法。

技术介绍

[0002]油浸式电力变压器是电网安全运行中关键的设备,其故障会中断电力供应。油浸式变压器的绝缘性能主要取决于由绝缘油和绝缘纸组成的内绝缘。其中，绝缘油起到了绝缘和散热冷却的作用，保证绝缘油的良好运行特性对于变压器安全运行至关重要。棕榈油因其产量高、可降解、耐击穿等优点而被用作变压器绝缘油。然而，棕榈绝缘油在长期运行过程中容易老化，导致体积电阻率降低，为变压器安全运行带来隐患。因此，开发一种高体积电阻率棕榈绝缘油具有很高的实用价值。
[0003]近年来，随着纳米技术的发展，添加纳米粒子是成为提升植物绝缘油性能的重要方法。因此，本专利技术选取纳米粒子来改性棕榈油以期制备出高体积电阻率棕榈绝缘油。

技术实现思路

[0004]针对专利技术背景所述问题，本专利技术目的在于提供一种高体积电阻率棕榈绝缘油的制备方法，通过在棕榈油中添加经过改性处理纳米颗粒，增大了棕榈油的体积电阻率使得改性后的棕榈绝缘油具有高体积电阻率、耐击穿和高导热性的优点，从而减少变压器运行过程安全隐患。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006]S1.将棕榈油真空干燥；
[0007]S2.将改性的纳米氧化镁颗粒与棕榈油混合，超声振荡分散均匀；
[0008]S3.研磨改性纳米氧化镁颗粒与棕榈油的混合液。
[0009]进一步，上述技术方案中，所述纳米氧化镁颗粒改性方法包括以下步骤：
[0010](1)混合γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、去离子水和无水乙醇，进行水解反应，得到反应混合物；
[0011](2)在反应混合物中加入纳米氧化镁颗粒，超声振荡，过滤；
[0012](3)对过滤后的纳米颗粒进行无水乙醇洗涤，干燥。
[0013]进一步，上述技术方案中，所述步骤(1)按照γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂质量为9～11g、去离子水体积90～110ml和无水乙醇体积90～110ml比例混合γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、去离子水和无水乙醇。
[0014]进一步，上述技术方案中，所述步骤(1)中所述水解反应包括将γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、去离子水和无水乙醇混合液匀速搅拌1～1.5h。
[0015]进一步，上述技术方案中，按质量计算所述步骤(2)所述反应混合物中加入纳米氧
化镁颗粒的量与所述步骤(1)中所述γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂用量比为(9～11)：(5～20)；所述步骤(2)中所述纳米氧化镁颗粒直径为 10
‑
100nm，所述超声振荡功率为1000～1500W，超声时间为60
‑
90min。
[0016]进一步，上述技术方案中，所述棕榈油酸值为0.01
‑
0.03mgKOH/g。
[0017]进一步，上述技术方案中，所述步骤S2中纳米氧化镁颗粒与棕榈油混合前需对棕榈油预处理，所述预处理包括加热棕榈油至50～70℃后搅拌均匀，所述搅拌的速率为90～120r/min，搅拌时间10
‑
15min；所述步骤S2中所述超声振荡功率为8000～1000W，超声振荡时间30
‑
40min。
[0018]进一步，上述技术方案中，所述步骤S3中研磨纳米氧化镁颗粒与棕榈油混合液1～3h，以保证改性纳米氧化镁颗粒在棕榈油混合液完全分散均匀。
[0019]根据上述技术方案中所述方法，本专利技术还提供了一种高体积电阻率棕榈绝缘油。
[0020]进一步，上述技术方案中，所述绝缘油中所述改性的纳米氧化镁颗粒质量分数为1％～4％。
[0021]本专利技术的积极有益效果：
[0022]本专利技术提供的制备方法采用棕榈油和纳米氧化镁(MgO)粒子作为原材料，成本较低，利于推广。加入的改性纳米氧化镁(MgO)粒子在棕榈油分子周围形成大量陷阱，阻碍了油中带电粒子的迁移，增大了棕榈油的体积电阻率。改性后的棕榈绝缘油，具有高体积电阻率、耐击穿和高导热性的优点。
附图说明
[0023]图1.改性绝缘油中改性处理的纳米氧化镁颗粒质量含量对棕榈油老化后的体积电阻率的影响图。
[0024]图2.改性绝缘油中改性处理的纳米氧化镁颗粒质量含量对棕榈油老化后的击穿电压的影响图。
[0025]图3.改性绝缘油中改性处理的纳米氧化镁颗粒质量含量对棕榈油导热系数的影响图。
具体实施方式
[0026]下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0027]实施例1
[0028]1.纳米氧化镁颗粒改性：
[0029](1)按照γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂质量为10g、去离子水体积100ml 和无水乙醇体积100ml混合γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、去离子水和无水乙醇，将γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、去离子水和无水乙醇混合液在常温匀速搅拌条件下进行水解反应1.5h，得到反应混合物；
[0030](2)按纳米氧化镁颗粒的量与所述步骤(1)中所述γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂用量质量为10：15比例在反应混合物中加入直径为10
‑
100nm纳米氧化镁颗粒，并在功率为1000超声振荡90min后过滤；
[0031](3)对过滤后的纳米颗粒进行无水乙醇洗涤，干燥，得到改性纳米氧化镁颗粒。
[0032]2.高体积电阻率棕榈绝缘油制备：
[0033]S1.取酸值为0.02mgKOH/g的棕榈油，加热棕榈油至60℃后搅拌均匀，搅拌的速率为100r/min，搅拌时间13min，然后真空除气，并添加硅胶除水剂除水、过滤，得到除气除水的棕榈油；
[0034]S2.按照改性的纳米氧化镁颗粒质量分数为1％比率将改性的纳米氧化镁颗粒与棕榈油混合，1000W功率超声振荡30
‑
40min使得改性的纳米氧化镁颗粒在棕榈油中分散均匀；
[0035]S3.研磨改性纳米氧化镁颗粒与棕榈油的混合液2h得到高体积电阻率棕榈绝缘油。
[0036]实施例2：本实施例与实施例1基本过程都是相同的，不同的是在混合经改性处理后的纳米氧化镁颗粒与棕榈油过程中，是按照混合形成的绝缘油中经改性处理纳米氧化镁颗粒质量分数为2％比例来混合。
[0037]实施例3：本实施例与实施例1基本过程都是相同的，不同的是在混合经改性处理后的纳米氧化镁颗粒与棕榈油过程中，是按照混合形成的绝缘油中经改性处理纳米氧化镁颗粒质量分数为3％比例来混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将棕榈油进行除气除水；S2.将改性的纳米氧化镁颗粒与棕榈油混合，超声振荡分散均匀；S3.研磨改性纳米氧化镁颗粒与棕榈油的混合液；所述纳米氧化镁颗粒改性方法包括以下步骤：（1）混合γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、去离子水和无水乙醇，进行水解反应，得到反应混合物；（2）在反应混合物中加入纳米氧化镁颗粒，超声振荡，过滤；（3）对过滤后的纳米颗粒进行无水乙醇洗涤，干燥。2.根据权利要求1所述利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油制备方法，其特征在于，所述步骤（1）按照γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂质量为9~11g、去离子水体积90~110ml和无水乙醇体积90~110ml比例混合γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、去离子水和无水乙醇。3.根据权利要求1所述利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述水解反应包括将γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、去离子水和无水乙醇混合液匀速搅拌1~1.5 h。4.根据权利要求1所述利用纳米氧化镁改性的高体积电阻率棕榈绝缘油制备方法，其特征在于，按质量计算所述步骤（2）所述反应混合物中加入纳米氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘捷丰，张镱议，邢中玉，耿楚涵，许楚琦，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：