本發(fā)明涉及變壓器油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐低溫高流動性納米改性變壓器絕緣油及其制備方法。
背景技術(shù)：
油紙絕緣是一種典型的液固復(fù)合絕緣，在油浸式變壓器中有著廣泛的應(yīng)用。隨著電力系統(tǒng)電壓等級和傳輸容量的不斷提升，油紙復(fù)合絕緣已經(jīng)越來越難以滿足高電壓等級對大容量、小型化、高可靠性絕緣系統(tǒng)的要求。為了提升變壓器絕緣系統(tǒng)的性能，如何提高絕緣介質(zhì)的絕緣特性已經(jīng)成為目前的研究熱點之一。變壓器油是變壓器中重要的絕緣介質(zhì)，尋求改善變壓器油絕緣性能和散熱性能的有效途徑，對提高變壓器運行的效率和安全可靠性具有重要意義。
目前，為提高絕緣材料的性能，在絕緣材料領(lǐng)域引入納米技術(shù)是一個重要的發(fā)展方向。其中，納米改性變壓器油的研究給傳統(tǒng)的變壓器油紙復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)帶來了新的提高空間。文獻《半導(dǎo)體納米粒子改性變壓器油的絕緣性能及機制研究》利用納米粒子TiO2對變壓器油進行改性，發(fā)現(xiàn)納米粒子的加入能顯著提高變壓器油的絕緣特性。然而實際應(yīng)用中，納米顆粒容易發(fā)生團聚，導(dǎo)致可靠性的降低。常用的表面活性劑處理法對納米粒子的分散性和穩(wěn)定性的改善有限，而且會對納米改性變壓器油的絕緣性能產(chǎn)生不利影響。因此，如何兼顧納米粒子在變壓器油中的分散、穩(wěn)定性以及絕緣性能，成為目前需要解決的重要問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種兼顧納米粒子分散、穩(wěn)定性以及優(yōu)良絕緣性能的耐低溫高流動性納米改性變壓器絕緣油及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種耐低溫高流動性納米改性變壓器絕緣油，其是由下述重量份的原料制得：
礦物基礎(chǔ)油1000-1500，羊毛脂鎂皂0.5-1，聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚0.5-1，聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯1-2，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.15-0.25，偶氮二異丁腈0.01-0.015，甲基丙烯酸甲酯0.5-1，納米氧化鋁0.5-1，2,6-二叔丁基苯酚1-1.5，苯并三氮唑0.5-1，聚異丁烯丁二酰亞胺0.5-1。
一種耐低溫高流動性納米改性變壓器絕緣油的制備方法，包括以下步驟：
（1）將硅烷偶聯(lián)劑KH-570按重量比1:100-1:150與無水乙醇混合均勻，然后加入納米氧化鋁超聲分散5-10min，然后于40-50℃攪拌1-2h，冷卻后離心分離，將得到的固體顆粒于90-100℃烘干處理10-15min；
（2）將步驟（1）中得到的物料按重量比1:40-1:50與無水乙醇混合并超聲分散10-20min，然后氮氣保護下于60-70℃依次緩慢加入甲基丙烯酸甲酯和偶氮二異丁腈并攪拌反應(yīng)2-4h，冷卻后離心分離，將得到的固體顆粒再用無水乙醇反復(fù)洗滌2-4次；
（3）先將羊毛脂鎂皂、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚和聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯混合并于50-60℃攪拌1-2h后加入礦物基礎(chǔ)油中攪拌均勻，再加入步驟（2）中的物料以及其余原料超聲分散均勻，然后進行精濾除去雜質(zhì)，最后經(jīng)過真空脫水脫氣，即得耐低溫高流動性納米改性變壓器絕緣油。
本發(fā)明的優(yōu)點是：
本發(fā)明通過硅烷偶聯(lián)劑KH-570對納米粒子進行表面硅烷化，然后接枝甲基丙烯酸甲酯，能明顯增加納米粒子之間的空間位阻，有效降低納米粒子的相互聚集作用，提高納米粒子在變壓器油中的分散性和穩(wěn)定性，同時改善納米粒子的絕緣性能；通過羊毛脂鎂皂等原料的復(fù)配增效，有效改善變壓器油的耐低溫流動性，與其余原料復(fù)合后制得的變壓器絕緣油兼具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和絕緣性能，可以長期貯存并保持良好的性能，同時流動性高，耐低溫性能好，適用于寒冷條件，具有較高的實用價值。
具體實施方式
一種耐低溫高流動性納米改性變壓器絕緣油，由下列重量(kg)的組分原料制備而成：
礦物基礎(chǔ)油1000，羊毛脂鎂皂0.5，聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚0.5，聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯1，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.15，偶氮二異丁腈0.01，甲基丙烯酸甲酯0.5，納米氧化鋁0.5，2,6-二叔丁基苯酚1，苯并三氮唑0.5，聚異丁烯丁二酰亞胺0.5。
一種耐低溫高流動性納米改性變壓器絕緣油的制備方法，包括以下步驟：
（1）將硅烷偶聯(lián)劑KH-570按重量比1:100與無水乙醇混合均勻，然后加入納米氧化鋁超聲分散5min，然后于40℃攪拌1h，冷卻后離心分離，將得到的固體顆粒于90℃烘干處理10min；
（2）將步驟（1）中得到的物料按重量比1:40與無水乙醇混合并超聲分散10min，然后氮氣保護下于60℃依次緩慢加入甲基丙烯酸甲酯和偶氮二異丁腈并攪拌反應(yīng)2h，冷卻后離心分離，將得到的固體顆粒再用無水乙醇反復(fù)洗滌2次；
（3）先將羊毛脂鎂皂、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚和聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯混合并于50℃攪拌1h后加入礦物基礎(chǔ)油中攪拌均勻，再加入步驟（2）中的物料以及其余原料超聲分散均勻，然后進行精濾除去雜質(zhì)，最后經(jīng)過真空脫水脫氣，即得耐低溫高流動性納米改性變壓器絕緣油。
上述礦物基礎(chǔ)油選取中石化HVI Ia 60基礎(chǔ)油。
經(jīng)檢驗，上述制得的變壓器絕緣油性能如下：
平均工頻擊穿電壓：86.1kV；
介質(zhì)損耗因數(shù)（90℃）：0.00074；
185℃、12周的熱老化處理后介質(zhì)損耗因數(shù)（90℃）：0.0190；
靜置1年后仍保持透明澄清，無沉淀。