一種復合改性納米粒子變壓器油及制備方法
【專利說明】一種復合改性納米粒子變壓器油及制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電氣及化學領(lǐng)域，尤其涉及一種復合改性納米粒子變壓器油及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，大型電力變壓器多為油浸式電力變壓器，變壓器油的主要作用包括絕緣作用、散熱作用和消弧作用，因此，變壓器油的散熱性能和絕緣性能對變壓器長期運行的安全性和可靠性起到?jīng)Q定性作用。變壓器油在儲存、運輸和運行過程中，在熱、氧氣、電弧、光、電磁場、輻射以及銅、鐵等催化劑等因素的作用下，就會發(fā)生緩慢的氧化、裂解與碳化等化學反應(yīng)，生成某些氧化物及其縮合物(油泥)，產(chǎn)生氫及低分子烴類氣體和固體X臘等物質(zhì)。變壓器油的老化，往往會引起吸濕性增加，或因為絕緣介質(zhì)的分解、氧化等使得絕緣介質(zhì)中的含水量加大，從而導致變壓器的整體絕緣性能下降，冷卻作用、散熱作用均大大減弱。老化往往還會產(chǎn)生油泥堵塞變壓器油循環(huán)通道，使變壓器油局部溫度過高，進一步加速變壓器內(nèi)部零件及絕緣介質(zhì)老化，并生成更多微水、氣體和微粒等雜物滲入油中，以上因素導致變壓器油等絕緣介質(zhì)和設(shè)備的壽命縮短，重大絕緣事故的概率增大。
[0004]因此，基于上述狀況，提高傳統(tǒng)變壓器油長期運行的導熱性能、絕緣特性，研究絕緣性能更高、導熱性能更好的變壓器油迫在眉睫。目前對納米改性絕緣油的研究，主要集中在納米流體電學性能的研究，納米技術(shù)在絕緣材料領(lǐng)域的應(yīng)用研究是一個研究熱點，是絕緣材料性能取得突破的發(fā)展方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油及制備方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案:一種復合改性納米粒子變壓器油，其特征在于:其組分按重量百分比計，
疏水納米 S12 0.1%-1.5%
納米 Al2O31%-2%
添加劑母液10%
其中，添加劑母液:丁基羥基茴香醚(BHA) 0.1-0.5%
二丁基羥基甲苯(BHT) 0.2-0.5%
叔丁基對苯二酚(TBHQ) 0.05-1%
十二烯基丁二酸酐0.3-2%
上述組分按制備工藝要求，經(jīng)強力機械攪拌得到復合改性納米粒子變壓器油。
[0007]—種復合改性納米粒子變壓器油制備方法，其制備步驟如下: 1)按重量配比，將丁基羥基茴香醚(BHA)0.1-0.5%、二丁基羥基甲苯(BHT) 0.2-0.5%、叔丁基對苯二酚(TBHQ) 0.05-1%、十二烯基丁二酸酐0.3-2%，分別加入到環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，加熱60-70°C，攪拌10-20min，室溫冷卻后超聲15_20min，得到添加劑母液；
2)用六甲基二硅氮烷改性納米S12粒子，按重量配比，將納米S120.1%-1.5%、納米Al2O3 0.1%-2%加入環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，然后強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500-2500r/min，時間10-30min ;之后加入10%的添加劑母液，強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500_2500r/min，時間10-15min，超聲5_15min得到復合改性納米粒子變壓器油。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明涉及的一種復合改性納米粒子變壓器油由于添加了改性后的納米S1jPAl2O3納米顆粒，變壓器油分子緊緊包圍在納米顆粒周圍形成液體吸附層，通常稱為納米吸附層。納米吸附層作為固體納米顆粒和變壓器油的過渡層，其物理屬性也將介于納米顆粒和變壓器油之間，因為S1jPAl 203納米顆粒的熱導率遠遠大于變壓器油的熱導率，所以納米吸附層的熱導率也將大于變壓器油的熱導率，當納米顆粒和變壓器油之間進行熱交換時，納米吸附層作為熱傳遞橋梁，因此，復合改性納米粒子變壓器油相比純變壓器油有更好的導熱性；用六甲基二硅氮烷改性納米S12粒子，使納米S12粒子表面親油性更強，更不易團聚，復合改性納米粒子變壓器油的絕緣性和穩(wěn)定性更強；添加的十二烯基丁二酸酐使變壓器油具有更好的防銹性能；添加的BHA、BHT和TBHQ使變壓器油具有更好的防老化性能。本發(fā)明的復合改性納米粒子變壓器油及制備方法所用設(shè)備簡單、易操作，可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)；本發(fā)明有效地克服了傳統(tǒng)變壓器油的問題，使其防老化、絕緣性、導熱性和穩(wěn)定性有了車父大的提尚。
[0009]2、本發(fā)明混合改性納米變壓器油的介電常數(shù)為2.25，介電損失角正切值為0.002 (900C )，擊穿電壓為60kV，其他性能指標也復合變壓器油GB2536-90質(zhì)量標準，本發(fā)明復合改性納米粒子變壓器油有較好的絕緣性、導熱性和穩(wěn)定性，能夠延長變壓器的使用壽命，降低變壓器的絕緣故障率。
【具體實施方式】
[0010]以下通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，但所描述的具體實施例并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0011]實施例一
一種防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油，其組分按重量百分比計，疏水納米S12 1.5%，納米Al2O3 1%，添加劑母液10% ;其中，添加劑母液包括:丁基羥基茴香醚(BHA) 0.2%、二丁基羥基甲苯(BHT) 0.3%、叔丁基對苯二酚(TBHQ) 0.3%、十二烯基丁二酸酐0.8% ;經(jīng)強力機械攪拌得到防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油。
[0012]本發(fā)明所述防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油，具體制備步驟如下:
O按重量配比，將丁基羥基茴香醚(BHA) 0.2%、二丁基羥基甲苯(BHT) 0.3%、叔丁基對苯二酚(TBHQ)0.3%、十二烯基丁二酸酐0.8%分別加入到環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，加熱60-70°C，攪拌10-20min，室溫冷卻后超聲15_20min，得到添加劑母液；
2)用六甲基二硅氮烷改性納米S12粒子，按重量配比，將納米S12 1.5%、納米Al2O31%分別加入環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，然后強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500-2500r/min，時間10-30min ;之后加入10%的添加劑母液，強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500_2500r/min，時間10-15min，超聲5_15min得到防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油。
[0013]實施例二
一種防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油，其組分按重量百分比計，疏水納米S12 I %，納米Al2O3 0.5%，添加劑母液10% ;其中，添加劑母液包括:丁基羥基茴香醚(BHA) 0.3%、二丁基羥基甲苯(BHT) 0.3%、叔丁基對苯二酚(TBHQ) 0.5%、十二烯基丁二酸酐1.2% ;經(jīng)強力機械攪拌得到防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油。
[0014]本發(fā)明所述防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油，具體制備步驟如下:
O按重量配比，將丁基羥基茴香醚(BHA) 0.3%、二丁基羥基甲苯(BHT) 0.3%、叔丁基對苯二酚(TBHQ)0.5%、十二烯基丁二酸酐1.2%分別加入到環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，加熱60-70°C，攪拌10-20min，室溫冷卻后超聲15_20min，得到添加劑母液；
2)用六甲基二硅氮烷改性納米S12粒子，按重量配比，將納米S12 1%、納米Al2O30.5%分別加入環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，然后強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500-2500r/min，時間10-30min ;之后加入10%的添加劑母液，強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500_2500r/min，時間10-15min，超聲5_15min得到防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油。
[0015]實施例三
一種防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油，其組分按重量百分比計，疏水納米S12 1.2%，納米Al2O3 0.2%，添加劑母液10% ;其中，添加劑母液包括:丁基羥基茴香醚(BHA) 0.1%、二丁基羥基甲苯(BHT) 0.5%、叔丁基對苯二酚(TBHQ) 0.3%、十二烯基丁二酸酐0.5% ;經(jīng)強力機械攪拌得到防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油。
[0016]本發(fā)明所述防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油，具體制備步驟如下:
O按重量配比，將丁基羥基茴香醚(BHA) 0.1%、二丁基羥基甲苯(BHT) 0.5%、叔丁基對苯二酚(TBHQ)0.3%、十二烯基丁二酸酐0.5%分別加入到環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，加熱60-70°C，攪拌10-20min，室溫冷卻后超聲15_20min，得到添加劑母液；
2)用六甲基二硅氮烷改性納米S12粒子，按重量配比，將納米S12 1.2%、納米Al2O30.2%分別加入環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，然后強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500-2500r/min，時間10-30min ;之后加入10%的添加劑母液，強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500_2500r/min，時間10-15min，超聲5_15min得到防老化和導熱性能好的復合改性納米粒子變壓器油。
【主權(quán)項】
1.一種復合改性納米粒子變壓器油，其特征在于:其組分按重量百分比計，疏水納米 S12 0.1%-1.5%納米 Al2O31%-2% 添加劑母液10% 其中，添加劑母液:丁基羥基茴香醚(BHA) 0.1-0.5% 二丁基羥基甲苯(BHT) 0.2-0.5% 叔丁基對苯二酚(TBHQ) 0.05-1% 十二烯基丁二酸酐0.3-2% 上述組分按制備工藝要求，經(jīng)強力機械攪拌得到復合改性納米粒子變壓器油。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復合改性納米粒子變壓器油制備方法，其制備步驟如下: O按重量配比，將丁基羥基茴香醚(BHA) 0.1-0.5%、二丁基羥基甲苯(BHT) 0.2-0.5%、叔丁基對苯二酚(TBHQ) 0.05-1%、十二烯基丁二酸酐0.3-2%，分別加入到環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，加熱60-70°C，攪拌10-20min，室溫冷卻后超聲15_20min，得到添加劑母液； 2)用六甲基二硅氮烷改性納米S12粒子，按重量配比，將納米S12 0.1%-1.5%、納米Al2O3 0.1%-2%加入環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，然后強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500-2500r/min，時間10-30min ;之后加入10%的添加劑母液，強力機械攪拌，攪拌器轉(zhuǎn)速1500_2500r/min，時間10-15min，超聲5_15min得到復合改性納米粒子變壓器油。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復合改性納米粒子變壓器油及制備方法，其特征在于：其組分按重量百分比計，疏水納米SiO2？0.1%-1.5%、納米Al2O31%-2%、添加劑母液10%；其中，添加劑母液：丁基羥基茴香醚（BHA）0.1-0.5%、二丁基羥基甲苯（BHT）0.2-0.5%、叔丁基對苯二酚（TBHQ）0.05-1%、十二烯基丁二酸酐0.3-2%，經(jīng)強力機械攪拌得到防老化和導熱性能好復合改性納米粒子變壓器油。本發(fā)明由于添加了改性后的納米SiO2和Al2O3納米顆粒，相比純變壓器油有更好的絕緣性、導熱性和穩(wěn)定性，具有更好的防銹性能、防老化性能，工藝設(shè)備簡單、易操作，可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】C10N30/10, C10M169/04, C10N40/16, C10N30/12
【公開號】CN105038927
【申請?zhí)枴緾N201510386526
【發(fā)明人】劉西京
【申請人】天門市天寶化工科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月6日