绝缘液组合物及其制备方法技术

技术编号:3092719 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种主要包含烷基苯的绝缘液组合物及其制备方法。除烷基苯之外,该组合物还包含抗氧化剂、防泡剂、倾点分散剂、腐蚀抑制剂和洗涤分散剂添加剂。本发明专利技术的产品具有在电气设备如变压器中作为绝缘液的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种,本专利技术特别涉及一 种主要包含烷基苯的绝缘液组合物。除烷基苯之外,该组合物还包含 抗氧化剂、防泡剂、倾点分散剂、腐蚀抑制剂和洗涤分散剂等添加剂。 本专利技术的产品具有在电气设备如变压器中作为绝缘液的用途。
技术介绍
增加变压器的寿命是现代电力运转技术中的一个重要部分。绝缘 油的老化或退化通常与氧化有关。由于氧或水的存在,绝缘油甚至在 理想条件下也氧化。油的绝缘性能也受溶解在油中的来自变压器中固 体材料的污染物的影响。油中的不稳定碳氢化合物与氧、湿气或大气 中的其它化学物质之间的反应在加速因子如热的帮助下在油中产生 衰变产物。矿物油绝缘液在氧存在下发生氧化降解,产生许多的氧化 产物,氧化的最终产物是能够影响绝缘液的特性以及损坏电气装置的 部件的酸性物质。相当时间的高温引起所述液体氧化并最终产生足够 量的油泥和可溶性酸,损害其热传导和绝缘效率。油泥形成是退化过 程的终止阶段。在氧化过程中产生的酸攻击纤维素纤维和金属,形成金属皂、漆(lacquer)、醛、醇和酮,后者作为重焦油状酸性油泥沉淀 在绝缘体上。在高负荷、高温运行和变压器过度使用的情况下油泥出 现得更快,释放出漆(varnish)和纤维素物质,造成绝缘材料萎缩。变压器油的主要目的是绝缘和冷却变压器。技术规范是一个好的 开始,但为了成功地找到正好适应变压器的油,细节是需要的。所有 变压器和它们的要求是不同的,因而合适的油需要针对各变压器的可 用性、性能和其地理条件特别制作。环烷油(Naphthenicoil)是最好的, 其具有用于变压器的突出的性质,主要由于其在高温下的低粘度和在非常低温度下的优良溶解能力。它们还具有高氧化稳定性和良好的电 气性质,使它们成为变压器的理想选择。在制备绝缘液的现有技术中,通常使用矿物油或带有合成液体的 矿物油或单独的合成液体。焦点在于利用这种油基以增强性能。可以参照美国专利6726857和美国专利6485659 (Goedde等人, 2004年4月27日,Cooper Industries, Inc. (Houston, TX))用于电气设 备的具有限定化学组成的介电液。该介电冷却液用于密封的、非通气 的变压器,并具有改善的性能特性,包括减少纸绝缘层的降解,以及 更高水平的安全和环境容受性。该介电液由芳香烃(二或三芳基乙烷 如二苯基乙烷或乙基萘)、聚ot烯烃、多元醇酯和天然植物油,与改 善倾点、增加稳定性和降低氧化率的添加剂一起组成(矿物油、聚ot 烯烃、多元醇酯和天然植物油的混合物)。可以参照美国专利6645404(0ommen等人,2003年11月11日, ABB Technology AG (Zurich, CH))高级油酸油组合物及制备方法和包 含该组合物的电绝缘液及装置。其中公开了具有至少35KV/100mil间 隙的电气强度、25NC.时小于0.05%的耗散因数、小于0.03mgKOH/g 的酸度、25NC.时小于IpS/m的电导率、至少250NC.的闪点和至少 -15NC的倾点的性质的含添加剂的高级油酸甘油三酯作为电绝缘液。也可以参照美国专利6340658( Cannon等人,2002年1月22日, Wavely Light and Power (Waverly, IA))植物基变压器油和传输线液体。 基于植物油的电绝缘液是环境友好的且具有高闪点和高燃点。该基油 被氢化以产生油的最大可能稳定性,或者,为高级油酸油。优选实施 方式的植物油为大豆或玉米油。该油可以被冷凝以去除结晶脂并改善 基油的倾点。该基油也可以与包含特别用于改善倾点、改善冷却性能 和改善介电稳定性的材料的添加剂组组合。该液体用于电气部件如变 压器和传输线。还提供了制备该液体的方法和液体填充的电气部件。由本专利技术的专利技术人提交的 一 项专利公开了重烷基苯碱土金属磺 酸盐在各种类型的润滑剂中用作洗涤分散剂-防锈添加剂的用途(专 利申请IPA号1306/DEL/1998和1307/DEL/1998, A.K.Singh等人申请,转让给CSIR)。该烷基苯系列化合物为具有一个苯或甲苯芳香环和 1-15个-优选10-15个-碳原子的直链或支链链烷烃链的单取代、二取 代和多取代烷基芳香化合物,优选为单烷基或二烷基苯。烷基苯化合 物是作为下列制备过程中的副产物产生的(1)洗涤剂工业中的直链 烷基苯(LAB), (2)催化重整装置中产生的重芳香烃和(3)石脑油 或气相蒸汽裂解液体产物。烷基苯由取代苯化合物组成,且在该烷基 苯化合物中不存在聚芳烃/稠环或烯烃化合物。它可以被用作润滑剂的 矿物基料的替代物。它将降低润滑剂的危害潜能。它将提供所需的性 能如良好的绝缘、热耗散、稳定性、抗腐蚀性能和更高的环境友好性。 这里需要开发一种新的绝缘液组合物,其没有通常在矿物油中发 现的有害的多核芳香烃且产生较少的污染。在满足严格性能标准-如 良好的绝缘、热耗散、稳定性和抗腐蚀性能-的同时,这些目的必须 达到。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的主要目的是提供一种消除上面详细描述的缺陷的绝缘 液组合物及其制备方法。本专利技术的另一目的是提供由基于从各种石化或炼油废液,如来自 LAB设备的重烷基化物、来自催化重整装置或蒸汽裂解设备的高级芳 烃,获得的烷基苯的替代来源得到的。本专利技术的再另一目的是避免使用多核芳香烃、矿物油成分因而降 低绝缘液配方的污染能力。本专利技术的再另一目的是提供配制的绝缘液与矿物油、植物油和合 成油以各种比例的优良混溶性。因此,本专利技术提供绝缘液组合物,包括(i) 98.0 99.8wty。范围内的经调整的主要具有C14-C18碳原子的 重烷基苯基料,(ii) 0.006 0.05wt。/。范围内的抗氧化剂,(iii) 0.05 0.15wtyo范围内的洗涤分散剂,(iv) 0.01 1.0wto/o范围内的防泡剂,(v) 0.01 1.0wtQ/o范围内的倾点分散剂,(vi) 0.10 0.03wt。/o范围内的腐蚀抑制剂。 在另一实施方式中,所获得的绝缘液组合物具有如下特性(i) 27C时动力粘度在10 20cst的范围内,(ii) 粘度系数60 100,(iii) 氧化稳定性合格(IP 48/97),(iv) 95。C时旋转氧弹氧化试验(ROBOT)为300 400分钟,(v) 闪点140-160。C,(vi) 倾点(-)15 25。C,(vii) -危酸化灰分<0.05,(viii) 铜片腐蚀试验1A,(ix) 泡沫试验ASTMD130:合格,(x) 对水界面张力40 60N/m,(xi) 活性碌无,(xii) 电气强度35-55kV,(xiii) 耗散因数0.00058,(xiv) 比电阻39 x 1012欧姆,(xv) SK值为3 5,(xvi) 20。C时的密度为0.880 0.884,(xvii) 生物可降解性40 60%。在再另 一实施方式中,所使用的重烷基苯为具有一个苯芳环和有 14-18个碳原子的直链或支链的链烷基链的单取代、二取代或多取代 的烷基芳香烃。在再另一实施方式中,所使用的重烷基苯部分(C14-18)由在洗 涤剂工业中制备直链烷基苯(LAB)的过程中产生的单和二烷基苯、 催化重整装置中产生的重烷基芳香烃和石脑油或气相本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种绝缘液组合物,包括 (i)98.0~99.8wt%范围内的经调整的主要具有C14-C18碳原子的重烷基苯基料,(ii)0.006~0.05wt%范围内的抗氧化剂,(iii)0.05~0.15wt%范围内的洗涤分散剂,(iv )0.01~1.0wt%范围内的防泡剂,(v)0.01~1.0wt%范围内的倾点分散剂,(vi)0.10~0.03wt%范围内的腐蚀抑制剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IN 2005-12-9 3336DEL20051.一种绝缘液组合物,包括(i)98.0~99.8wt%范围内的经调整的主要具有C14-C18碳原子的重烷基苯基料,(ii)0.006~0.05wt%范围内的抗氧化剂,(iii)0.05~0.15wt%范围内的洗涤分散剂,(iv)0.01~1.0wt%范围内的防泡剂,(v)0.01~1.0wt%范围内的倾点分散剂,(vi)0.10~0.03wt%范围内的腐蚀抑制剂。2. 如权利要求1所述的绝缘液组合物,具有如下特性(i) 。C时动力粘度在10 20cst的范围内,(ii) 粘度系数60 100,(iii) 氧化稳定性合格(IP 48/97),(iv) 95。C时旋转氧弹氧化试验(ROBOT)为300 400分钟,(v) 闪点140-160°C,(vi) 倾点(-)15 25。C,(vii) 硫酸化灰分<0.05,(viii) 铜片腐蚀试验1A,(ix) 泡沫试验ASTMD130:合格,(x) 对水界面张力40~60N/m,(xi) 活性石危无,(xii) 电气强度35-55kV,(xiii) 耗散因数0.00058,(xiv) 比电阻39 x 1012欧姆,(xv) SK值为3 5,(xvi) 20。C时的密度为0.880 0.884,(xvii) 生物可降解性40 60%。3. 如权利要求1所述的组合物,其中所使用的重烷基苯为具有一个苯芳环和有14-18个碳原子的直链或支链链烷基链的单取代、二取 代或多取代的烷基芳香烃。4. 如权利要求1所述的组合物,其中所使用的重烷基苯部分 (C14-18)由在洗涤剂工业中制备直链烷基苯(LAB)的过程中产生的单烷基苯和二烷基苯、催化重整装置中产生的重烷基芳香烃、和石 脑油或气相蒸汽裂解液体产物或其混合物获得。5. 如权利要求1所述的组合物,其中所使用的抗氧化剂选自 2,4,6-三-叔丁基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-正丁基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚或3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷酯、五赤癣醇 四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基) 膦酸二-正十八烷酯、2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)均三曱基苯、 三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)异氰脲酸酯或位阻哌啶羧酸、2,6-二羟 基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷的酰化衍生物或双环位阻胺或二苯基胺或 二萘基胺、苯基萘基胺、N,N,-二苯基苯二胺或对辛基二苯基胺、对, 对-二辛基二苯基胺、N-苯基-l-萘基胺、N-苯基-2-萘基胺、N-(对-十 二烷基)苯基-2-萘基胺、二-l-萘基胺、二-2-萘基胺、N-烷基吩噻嗪、 亚氨基(二苯甲基)、6-(叔丁基)苯酚、2,6-二-(叔丁基)苯酚、4-甲基-2,6-二-(叔丁基)苯酚、4,4,-亚甲基二(-2,6-二-(叔丁基)苯酚)、甲基羟基氢 肉桂酰胺、吩噻嗪衍生物、烷基化5-氨基四唑、二叔丁基对氨基苯酚 及其混合物。6. 如权利要求1所述的组合物,其中所使用的洗涤分散剂选自烷 基苯磺酸钩、烷基苯磺酸钠、五乙烯六胺的丙烯四聚物琥珀酰亚胺、 辛基膦酸及其混合物。7. 如权利要求1所述的组合物,其中所使用的防泡剂选自聚硅氧 烷油、聚乙烯醇、聚醚及其混合物。8. 如权利要求1所述的组合物,其中所使用的倾点分散剂选自己 二酸二乙基己基酯、聚曱基丙烯酸酯、聚乙烯丙烯酸酯及其混合物。9. 如权利要求1所述的组合物,其中所使用的腐蚀抑制剂选自辛 基lH-苯并三唑、二叔丁基化的lH-苯并三唑、没食子酸丙酯、聚氧化烯多元醇、十八烷基胺、壬基苯酚乙氧基化物、氢化十五烷基苯酚 的苯酚4丐、烷基苯磺酸镁及其混合物。10. —种制备绝缘液组合物的方法,包括在210 310。C的温度范围 内在真空蒸馏条件下分馏直链烷基苯(LAB)或裂解物的重...

【专利技术属性】
技术研发人员:AK辛格NK潘戴伊AK格普塔
申请(专利权)人:科学与工业研究委员会
类型:发明
国别省市:IN[印度]

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