一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410283880.8

申请日:

2014.06.24

公开号:

CN104046408A

公开日:

2014.09.17

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C10M 125/00申请公布日:20140917|||实质审查的生效IPC(主分类):C10M 125/00申请日:20140624|||公开

IPC分类号:

C10M125/00; C10M163/00; C10N40/16(2006.01)N; C10N30/10(2006.01)N

主分类号:

C10M125/00

申请人:

铜陵三佳变压器有限责任公司

发明人:

李新满

地址:

244000 安徽省铜陵市郊区大桥经济开发私营工业园内

优先权:

专利代理机构:

安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112

代理人:

余成俊

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内容摘要

本发明公开了一种抗氧化性强的氮化铝纳米粒子变压器油,其特征在于,由下列重量份的原料制成:环烷基基础油1000-1200、氮化铝2-4、2,6-二叔丁基邻苯二酚0.2-0.5、2,6-二叔丁基对甲酚0.2-0.5、磷酸氢二钠0.2-0.5、酒石酸钾钠0.2-0.5、磷化硼2-4、氮化硼2-4、抗坏血酸0.2-0.5、助剂0.4-0.8;变压器油中添加的氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子增强了它的导热性、稳定性和绝缘性;添加的助剂增强了变压器油的抗氧化性、防潮性和防水性;使用无水乙醇球磨法制备纳米粒子,所用设备简单、易操作;本发明的变压器油澄清无杂质,具有很高的导热性、稳定性、防潮抗老化性、抗氧化性等优点,这大大的延长了变压器油的使用寿命,降低了存在的危险因素。

权利要求书

1.  一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油,其特征在于,由下列重量份的原料制成:环烷基基础油1000-1200、氮化铝2-4、2,6-二叔丁基邻苯二酚0.2-0.5、2,6-二叔丁基对甲酚0.2-0.5、磷酸氢二钠0.2-0.5、酒石酸钾钠0.2-0.5、磷化硼2-4、氮化硼2-4、抗坏血酸0.2-0.5、助剂0.4-0.8;
所述助剂由下列重量份的原料制成:N,N'-二仲丁基对苯二胺0.5-1.0、丁基羟基茴香醚0.5-1.0、N,N'-二亚水杨基丙二胺1-2、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷1-2、活性白土2-3、方石英粉4-6、钼酸钠1-2、山梨坦单月桂酸酯1-2、环烷基基础油80-100;制备方法是:将钼酸钠、丁基羟基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得纳米粉体,将N,N'-二仲丁基对苯二胺、N,N'-二亚水杨基丙二胺、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷和环烷基基础油混合搅拌均匀,再将上述研磨的粉末加入混合油中,最后加入山梨坦单月桂酸酯在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。

2.
  一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:
(1)将氮化铝、磷化硼、氮化硼、磷酸氢二钠和酒石酸钾钠加到球磨机中,再加入10~15倍的无水乙醇,在500-700转/分钟下球磨60-90小时,结束后,将该液体转移至旋蒸仪中,旋蒸除去乙醇即可得到干燥的纳米粉体;
(2)将环烷基基础油加热至260~280°C,分别依次加入(1)中干燥的纳米粉体、2,6-二叔丁基邻苯二酚、抗坏血酸、2,6-二叔丁基对甲酚和助剂,在1200-1400转/分钟高速分散机下搅拌0.5-1.0小时后,保温2~3小时;
(3)将(2)中的变压器油冷却至室温后,过滤,除去杂质后即得含有氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子的变压器油。

说明书

一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学领域,尤其涉及一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油及其制备方法。
背景技术
变压器油俗称方棚油,浅黄色透明液体,是石油的一种分馏产物,它的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化合物,相对密度0.895。凝固点<-45 ℃。变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。变压器油填充在绝缘材料浸中,不仅可提高绝缘强度,而且还可使绝缘材料免受潮气的侵蚀。变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升,由于变压器油的比热大,通过油的上下对流,热量通过散热器散出,保证变压器正常运行。在油断路器和变压器的有载调压开关上,触头切换时会产生电弧,由于变压器油导热性能好,且在电弧的高温作用下能分触大量气体,产生较大压力,从而提高了介质的灭弧性能,使电弧很快熄灭。以上就是变压器油绝缘、散热和灭弧的作用。
水分对绝缘介质的电气性能和理化性能都有极大的危害,首先水分会降低油品的击穿电压,还会促进有机酸对铜、铁等金属的腐蚀作用,产生的皂化物会恶化油的介质损耗因数,增加油的吸潮性,并对油的氧化起催化作用。一般认为受潮的油比干燥的油老化速度要增加2—4倍,所以长期以来人们对绝缘油中的水的存在给予极大的关注。因为变压器油具有一定的吸水性,我们排除不掉水分,只有在变压器油中加入作用明显的抗氧化剂来防止水分对油产生的氧化催化作用。
氮化铝导热性好,热膨胀系数小,电绝缘体,介电性能良好,氮化硼热稳定性好,耐磨性好以及化学稳定性强,磷化硼耐氧化、耐高压、耐酸碱腐蚀,是良好的耐热冲击材料,所以本发明选用氮化铝、氮化硼及磷化硼作为纳米材料添加到变压器油中。我们选取几种抗氧化剂联合使用,增强变压器油的抗水分、抗氧化功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油及其制备方法。
为了实现本发明目的,本发明是通过以下技术方案实施:
一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油,由下列重量份的原料制成:环烷基基础油1000-1200、氮化铝2-4、2,6-二叔丁基邻苯二酚0.2-0.5、2,6-二叔丁基对甲酚0.2-0.5、磷酸氢二钠0.2-0.5、酒石酸钾钠0.2-0.5、磷化硼2-4、氮化硼2-4、抗坏血酸0.2-0.5、助剂0.4-0.8;
所述助剂由下列重量份的原料制成:N,N'-二仲丁基对苯二胺0.5-1.0、丁基羟基茴香醚0.5-1.0、N,N'-二亚水杨基丙二胺1-2、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷1-2、活性白土2-3、方石英粉4-6、钼酸钠1-2、山梨坦单月桂酸酯1-2、环烷基基础油80-100;制备方法是:将钼酸钠、丁基羟基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得纳米粉体,将N,N'-二仲丁基对苯二胺、N,N'-二亚水杨基丙二胺、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷和环烷基基础油混合搅拌均匀,再将上述研磨的粉末加入混合油中,最后加入山梨坦单月桂酸酯在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。
本发明所述抗氧化性强的纳米粒子变压器油,由以下具体步骤制成:
(1)将氮化铝、磷化硼、氮化硼、磷酸氢二钠和酒石酸钾钠加到球磨机中,再加入10~15倍的无水乙醇,在500-700转/分钟下球磨60-90小时,结束后,将该液体转移至旋蒸仪中,旋蒸除去乙醇即可得到干燥的纳米粉体;
(2)将环烷基基础油加热至260~280°C,分别依次加入(1)中干燥的纳米粉体、2,6-二叔丁基邻苯二酚、抗坏血酸、2,6-二叔丁基对甲酚和助剂,在1200-1400转/分钟高速分散机下搅拌0.5-1.0小时后,保温2~3小时;
(3)将(2)中的变压器油冷却至室温后,过滤,除去杂质后即得含有氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子的变压器油。
本发明的变压器油中添加的氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子增强了它的导热性、稳定性和绝缘性;添加的助剂增强了变压器油的抗氧化性、防潮性和防水性;使用无水乙醇球磨法制备纳米粒子,所用设备简单、易操作;本发明的优点在于所用原料简单易得,发明的变压器油澄清无杂质,具有很高的导热性、稳定性、防潮抗老化性、抗氧化性等优点,这大大的延长了变压器油的使用寿命,降低了存在的危险因素。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油,由下列重量份(公斤)的原料制成:环烷基基础油1200、氮化铝2、2,6-二叔丁基邻苯二酚0.2、2,6-二叔丁基对甲酚0.3、磷酸氢二钠0.2、酒石酸钾钠0.3、磷化硼2、氮化硼2、抗坏血酸0.3、助剂0.7;
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:N,N'-二仲丁基对苯二胺1.0、丁基羟基茴香醚0.5、N,N'-二亚水杨基丙二胺1、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷1、活性白土3、方石英粉4、钼酸钠1、山梨坦单月桂酸酯1、环烷基基础油80;制备方法是:将钼酸钠、丁基羟基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得纳米粉体,将N,N'-二仲丁基对苯二胺、N,N'-二亚水杨基丙二胺、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷和环烷基基础油混合搅拌均匀,再将上述研磨的粉末加入混合油中,最后加入山梨坦单月桂酸酯在1200-1400转/分钟下搅拌20-50分钟即可。
本发明所述抗氧化性强的纳米粒子变压器油,由以下具体步骤制成:
(1)将氮化铝、磷化硼、氮化硼、磷酸氢二钠和酒石酸钾钠加到球磨机中,再加入10~15倍的无水乙醇,在500-700转/分钟下球磨60-90小时,结束后,将该液体转移至旋蒸仪中,旋蒸除去乙醇即可得到干燥的纳米粉体;
(2)将环烷基基础油加热至260~280°C,分别依次加入(1)中干燥的纳米粉体、2,6-二叔丁基邻苯二酚、抗坏血酸、2,6-二叔丁基对甲酚和助剂,在1200-1400转/分钟高速分散机下搅拌0.5-1.0小时后,保温2~3小时;
(3)将(2)中的变压器油冷却至室温后,过滤,除去杂质后即得含有氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子的变压器油。
本发明变压器油工作击穿电压为超过75KV,介电常数为2.26,90°C介电损失角正切值为0.0001,体积电阻率为6× 1012Ω·m,其他性能指标均符合变压器油GB2536-90质量标准,使用本发明的变压器油能有很好的防潮散热、抗氧化、抗老化的功能,延长使用寿命。

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1、10申请公布号CN104046408A43申请公布日20140917CN104046408A21申请号201410283880822申请日20140624C10M125/00200601C10M163/00200601C10N40/16200601C10N30/1020060171申请人铜陵三佳变压器有限责任公司地址244000安徽省铜陵市郊区大桥经济开发私营工业园内72发明人李新满74专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人余成俊54发明名称一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油及其制备方法57摘要本发明公开了一种抗氧化性强的氮化铝纳米粒子变压器油,其特征在于,由下列重量份的原。

2、料制成环烷基基础油10001200、氮化铝24、2,6二叔丁基邻苯二酚0205、2,6二叔丁基对甲酚0205、磷酸氢二钠0205、酒石酸钾钠0205、磷化硼24、氮化硼24、抗坏血酸0205、助剂0408;变压器油中添加的氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子增强了它的导热性、稳定性和绝缘性;添加的助剂增强了变压器油的抗氧化性、防潮性和防水性;使用无水乙醇球磨法制备纳米粒子,所用设备简单、易操作;本发明的变压器油澄清无杂质,具有很高的导热性、稳定性、防潮抗老化性、抗氧化性等优点,这大大的延长了变压器油的使用寿命,降低了存在的危险因素。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权。

3、局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104046408ACN104046408A1/1页21一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油,其特征在于,由下列重量份的原料制成环烷基基础油10001200、氮化铝24、2,6二叔丁基邻苯二酚0205、2,6二叔丁基对甲酚0205、磷酸氢二钠0205、酒石酸钾钠0205、磷化硼24、氮化硼24、抗坏血酸0205、助剂0408;所述助剂由下列重量份的原料制成N,N二仲丁基对苯二胺0510、丁基羟基茴香醚0510、N,N二亚水杨基丙二胺12、2磷酸基1,2,4三羧酸丁烷12、活性白土23、方石英粉46、钼酸钠12、山梨坦单月桂酸酯12、环烷基。

4、基础油80100;制备方法是将钼酸钠、丁基羟基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得纳米粉体,将N,N二仲丁基对苯二胺、N,N二亚水杨基丙二胺、2磷酸基1,2,4三羧酸丁烷和环烷基基础油混合搅拌均匀,再将上述研磨的粉末加入混合油中,最后加入山梨坦单月桂酸酯在12001400转/分钟下搅拌2050分钟即可。2一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油,其特征在于,该制备方法包括以下步骤(1)将氮化铝、磷化硼、氮化硼、磷酸氢二钠和酒石酸钾钠加到球磨机中,再加入1015倍的无水乙醇,在500700转/分钟下球磨6090小时,结束后,将该液体转移至旋蒸仪中,旋蒸除去乙醇即可得到干燥的纳米粉体;(2)将环烷基基础油。

5、加热至260280C,分别依次加入(1)中干燥的纳米粉体、2,6二叔丁基邻苯二酚、抗坏血酸、2,6二叔丁基对甲酚和助剂,在12001400转/分钟高速分散机下搅拌0510小时后,保温23小时;(3)将(2)中的变压器油冷却至室温后,过滤,除去杂质后即得含有氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子的变压器油。权利要求书CN104046408A1/3页3一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油及其制备方法技术领域0001本发明涉及化学领域,尤其涉及一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油及其制备方法。背景技术0002变压器油俗称方棚油,浅黄色透明液体,是石油的一种分馏产物,它的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等。

6、化合物,相对密度0895。凝固点45。变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。变压器油填充在绝缘材料浸中,不仅可提高绝缘强度,而且还可使绝缘材料免受潮气的侵蚀。变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升,由于变压器油的比热大,通过油的上下对流,热量通过散热器散出,保证变压器正常运行。在油断路器和变压器的有载调压开关上,触头切换时会产生电弧,由于变压器油导热性能好,且在电弧的高温作用下能分触大量气体,产生较大压力,从而提高了介质的灭弧性能,使电弧很快熄灭。以上就是变压器油绝缘、散热和灭弧的作用。0003水分对绝缘介质的电气性能和理化性能都有极大的危害,首先水分会降低油品的击穿电压,还会促。

7、进有机酸对铜、铁等金属的腐蚀作用,产生的皂化物会恶化油的介质损耗因数,增加油的吸潮性,并对油的氧化起催化作用。一般认为受潮的油比干燥的油老化速度要增加24倍,所以长期以来人们对绝缘油中的水的存在给予极大的关注。因为变压器油具有一定的吸水性,我们排除不掉水分,只有在变压器油中加入作用明显的抗氧化剂来防止水分对油产生的氧化催化作用。0004氮化铝导热性好,热膨胀系数小,电绝缘体,介电性能良好,氮化硼热稳定性好,耐磨性好以及化学稳定性强,磷化硼耐氧化、耐高压、耐酸碱腐蚀,是良好的耐热冲击材料,所以本发明选用氮化铝、氮化硼及磷化硼作为纳米材料添加到变压器油中。我们选取几种抗氧化剂联合使用,增强变压器油。

8、的抗水分、抗氧化功能。发明内容0005本发明的目的是提供一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油及其制备方法。0006为了实现本发明目的,本发明是通过以下技术方案实施一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油,由下列重量份的原料制成环烷基基础油10001200、氮化铝24、2,6二叔丁基邻苯二酚0205、2,6二叔丁基对甲酚0205、磷酸氢二钠0205、酒石酸钾钠0205、磷化硼24、氮化硼24、抗坏血酸0205、助剂0408;所述助剂由下列重量份的原料制成N,N二仲丁基对苯二胺0510、丁基羟基茴香醚0510、N,N二亚水杨基丙二胺12、2磷酸基1,2,4三羧酸丁烷12、活性白土23、方石英粉46、钼酸钠12。

9、、山梨坦单月桂酸酯12、环烷基基础油80100;制备方法是将钼酸钠、丁基羟基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得纳米粉体,将N,N二仲丁基对苯二胺、N,N二亚水杨基丙二胺、2磷酸基1,2,4三羧酸丁烷和环烷基基础油混合搅说明书CN104046408A2/3页4拌均匀,再将上述研磨的粉末加入混合油中,最后加入山梨坦单月桂酸酯在12001400转/分钟下搅拌2050分钟即可。0007本发明所述抗氧化性强的纳米粒子变压器油,由以下具体步骤制成(1)将氮化铝、磷化硼、氮化硼、磷酸氢二钠和酒石酸钾钠加到球磨机中,再加入1015倍的无水乙醇,在500700转/分钟下球磨6090小时,结束后,将该液体转移至。

10、旋蒸仪中,旋蒸除去乙醇即可得到干燥的纳米粉体;(2)将环烷基基础油加热至260280C,分别依次加入(1)中干燥的纳米粉体、2,6二叔丁基邻苯二酚、抗坏血酸、2,6二叔丁基对甲酚和助剂,在12001400转/分钟高速分散机下搅拌0510小时后,保温23小时;(3)将(2)中的变压器油冷却至室温后,过滤,除去杂质后即得含有氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子的变压器油。0008本发明的变压器油中添加的氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子增强了它的导热性、稳定性和绝缘性;添加的助剂增强了变压器油的抗氧化性、防潮性和防水性;使用无水乙醇球磨法制备纳米粒子,所用设备简单、易操作;本发明的优点在于所用原料简单易得,。

11、发明的变压器油澄清无杂质,具有很高的导热性、稳定性、防潮抗老化性、抗氧化性等优点,这大大的延长了变压器油的使用寿命,降低了存在的危险因素。具体实施方案0009下面通过具体实例对本发明进行详细说明。0010一种抗氧化性强的纳米粒子变压器油,由下列重量份(公斤)的原料制成环烷基基础油1200、氮化铝2、2,6二叔丁基邻苯二酚02、2,6二叔丁基对甲酚03、磷酸氢二钠02、酒石酸钾钠03、磷化硼2、氮化硼2、抗坏血酸03、助剂07;所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成N,N二仲丁基对苯二胺10、丁基羟基茴香醚05、N,N二亚水杨基丙二胺1、2磷酸基1,2,4三羧酸丁烷1、活性白土3、方石英粉4、钼。

12、酸钠1、山梨坦单月桂酸酯1、环烷基基础油80;制备方法是将钼酸钠、丁基羟基茴香醚、方石英粉和活性白土共混研磨得纳米粉体,将N,N二仲丁基对苯二胺、N,N二亚水杨基丙二胺、2磷酸基1,2,4三羧酸丁烷和环烷基基础油混合搅拌均匀,再将上述研磨的粉末加入混合油中,最后加入山梨坦单月桂酸酯在12001400转/分钟下搅拌2050分钟即可。0011本发明所述抗氧化性强的纳米粒子变压器油,由以下具体步骤制成(1)将氮化铝、磷化硼、氮化硼、磷酸氢二钠和酒石酸钾钠加到球磨机中,再加入1015倍的无水乙醇,在500700转/分钟下球磨6090小时,结束后,将该液体转移至旋蒸仪中,旋蒸除去乙醇即可得到干燥的纳米粉。

13、体;(2)将环烷基基础油加热至260280C,分别依次加入(1)中干燥的纳米粉体、2,6二叔丁基邻苯二酚、抗坏血酸、2,6二叔丁基对甲酚和助剂,在12001400转/分钟高速分散机下搅拌0510小时后,保温23小时;(3)将(2)中的变压器油冷却至室温后,过滤,除去杂质后即得含有氮化铝、氮化硼和磷化硼纳米粒子的变压器油。0012本发明变压器油工作击穿电压为超过75KV,介电常数为226,90C介电损失角说明书CN104046408A3/3页5正切值为00001,体积电阻率为61012M,其他性能指标均符合变压器油GB253690质量标准,使用本发明的变压器油能有很好的防潮散热、抗氧化、抗老化的功能,延长使用寿命。说明书CN104046408A。

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