一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油，其特征在于，由下列重量份的原料制成：環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000-1500、氮化鋁3-5、硬脂酸鋁0.2-0.5、聚乙烯吡咯烷酮0.3-0.7、鈦酸正丁酯0.2-0.5、檸檬酸鈉0.2-0.5、鋁酸鍶0.5-0.8、對羥基苯甲酸甲酯0.2-0.5、凹凸棒石土粉0.2-0.5、助劑0.5-1.0；添加的鈦酸正丁酯和對羥基苯甲酸甲酯能起到防老化、腐蝕的作用；添加的氮化鋁納米粒子能起到很好的導(dǎo)熱、絕緣和介電系數(shù)小的作用；添加的助劑解決了變壓器油易氧化、分散性不好的問題；使用無水乙醇球磨法制備納米粉體，所述方法簡單、易操作。
【專利說明】一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]一般變壓器油的絕緣強(qiáng)度較好，且有流動性，能充滿變壓器的各部件和任何空間，將空氣排出，避免了部件與空氣接觸受潮，影響絕緣強(qiáng)度，使繞組與繞組之間，繞組與鐵芯之間，繞組與油箱外殼之間保持良好的絕緣。變壓器在運(yùn)行中，靠近繞組與鐵芯的油受熱后溫度升高，體積膨脹，比重減小而上升，經(jīng)冷卻裝置冷卻后再進(jìn)入變壓器油箱的底部，從而形成油的循環(huán)。在循環(huán)過程中，將熱量散發(fā)給冷卻裝置，從而使鐵芯和繞組得到冷卻。變壓器油能使絕緣物保持原有的化學(xué)性能和物理性能，防止老化，使金屬起到防腐的作用。總的來說變壓器油是一類淺黃色透明液體，是石油的一種分餾產(chǎn)物，主要成分是烷烴、環(huán)烷族飽和烴、芳香族不飽和烴等化合物，在變壓器中起到絕緣、散熱和消弧的作用。
[0003]目前隨著納米技術(shù)的日漸成熟，人們開始嘗試將一些材料制成納米粒子加入到變壓器油中，研究表明納米變壓器油在導(dǎo)熱、擊穿、老化以及抗水分影響都有很大的促進(jìn)作用。
[0004]氮化鋁導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)小、電絕緣體、介電性能良好，作為納米材料加到變壓器油中，能在很大程度上促進(jìn)變壓器油的絕緣、散熱和防潮的性能，如果變壓器油有著抗老化腐蝕的作用，這將會大大增加變壓器及變壓器油的使用壽命，所以本發(fā)明將氮化鋁制成納米粒子和加入防老化腐蝕劑，兩者之間協(xié)同作用，制備一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油及其制備方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)施:
一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油，由下列重量份的原料制成:環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000-1500、氮化鋁3-5、硬脂酸鋁0.2-0.5、聚乙烯吡咯烷酮0.3-0.7、鈦酸正丁酯0.2-0.5、檸檬酸鈉0.2-0.5、鋁酸鍶0.5-0.8、對羥基苯甲酸甲酯0.2-0.5、凹凸棒石土粉
0.2-0.5、助劑 0.5-1.0 ；
所述助劑由下列重量份的原料制成:對羥基苯甲酸丙酯1-2、乙氧基喹啉2-3、N，N’-二亞水楊基丙二胺0.5-1.0、鎢酸鈉0.5-1.0、膨脹蛭石粉2-4、硅膠粉2_3、硅烷偶聯(lián)劑KH-5501-2、山梨坦三油酸酯1-2、二甲基硅油10-15、環(huán)烷基基礎(chǔ)油80-90 ;制備方法是:將鎢酸鈉、膨脹蛭石粉、硅膠粉和對羥基苯甲酸丙酯共混研磨制得納米粉體，將該納米粉體與剩余的組分混合，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
[0007]本發(fā)明所述含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油，由以下具體步驟制成:
(1)將氮化鋁、檸檬酸鈉、鋁酸鍶和凹凸棒石土粉加到球磨機(jī)中，再加入10-15倍的無水乙醇球磨在500-700轉(zhuǎn)/分鐘下球磨60-90小時，結(jié)束后，將該液體轉(zhuǎn)移至旋蒸儀，旋蒸除去乙醇，即可得到干燥的納米粉體；
(2)將環(huán)烷基基礎(chǔ)油加熱至26(T280°C，再依次加入(I)中干燥的納米粉體、硬脂酸鋁、聚乙烯吡咯烷酮、鈦酸正丁酯、對羥基苯甲酸甲酯和助劑混合，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘高速分散機(jī)下攪拌0.5-1.0小時后，保溫2~3小時；
(3)將(2)中的變壓器油冷卻至室溫后，過濾，除去雜質(zhì)后即得含有氮化鋁納米粒子的變壓器油。
[0008]本發(fā)明添加的鈦酸正丁酯和對羥基苯甲酸甲酯能起到防老化、腐蝕的作用；添加的氮化鋁納米粒子能起到很好的導(dǎo)熱、絕緣和介電系數(shù)小的作用；添加的助劑解決了變壓器油易氧化、分散性不好的問題；使用無水乙醇球磨法制備納米粉體，所述方法簡單、易操作。
具體實(shí)施方案
[0009]下面通過具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0010]一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油，由下列重量份(公斤)的原料制成:環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000、氮化鋁3、硬脂酸鋁0.3、聚乙烯吡咯烷酮0.4、鈦酸正丁酯
0.4、檸檬酸鈉0.2、鋁酸鍶0.6、對羥基苯甲酸甲酯0.4、凹凸棒石土粉0.3、助劑0.9 ；
所述助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:對羥基苯甲酸丙酯1、乙氧基喹啉2、N, N’ - 二亞水楊基丙二胺0.5、鎢酸鈉0.5、膨脹蛭石粉4、硅膠粉3、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ-5501、山梨坦三油酸酯2、二甲基硅油12、環(huán)烷基基礎(chǔ)油90 ;制備方法是:將鎢酸鈉、膨脹蛭石粉、硅膠粉和對羥基苯甲酸丙酯共混研磨制得納米粉體，將該納米粉體與剩余的組分混合，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
[0011]本發(fā)明所述含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油，由以下具體步驟制成:
(1)將氮化鋁、檸檬酸鈉、鋁酸鍶和凹凸棒石土粉加到球磨機(jī)中，再加入10-15倍的無水乙醇球磨在500-700轉(zhuǎn)/分鐘下球磨60-90小時，結(jié)束后，將該液體轉(zhuǎn)移至旋蒸儀，旋蒸除去乙醇，即可得到干燥的納米粉體；
(2)將環(huán)烷基基礎(chǔ)油加熱至26(T280°C，再依次加入(I)中干燥的納米粉體、硬脂酸鋁、聚乙烯吡咯烷酮、鈦酸正丁酯、對羥基苯甲酸甲酯和助劑混合，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘高速分散機(jī)下攪拌0.5-1.0小時后，保溫2~3小時；
(3)將(2)中的變壓器油冷卻至室溫后，過濾，除去雜質(zhì)后即得含有氮化鋁納米粒子的變壓器油。
[0012]本發(fā)明變壓器油的工作擊穿電壓為超過80KV，介電常數(shù)為2.25,90° C介電損失角正切值為0.0002，體積電阻率為1X 112 Ω.m，其他性能指標(biāo)也符合變壓器油GB2536-90質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使用本發(fā)明的變壓器油能有很好的防潮散熱、抗氧化、抗老化、抗腐蝕和絕緣的功能，延長了變壓器油的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油，其特征在于，由下列重量份的原料制成:環(huán)烷基基礎(chǔ)油1000-1500、氮化鋁3-5、硬脂酸鋁0.2-0.5、聚乙烯吡咯烷酮0.3-0.7、鈦酸正丁酯0.2-0.5、檸檬酸鈉0.2-0.5、鋁酸鍶0.5-0.8、對羥基苯甲酸甲酯0.2-0.5、凹凸棒石土粉 0.2-0.5、助劑 0.5-1.0 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成:對羥基苯甲酸丙酯1-2、乙氧基喹啉2-3、N，N’-二亞水楊基丙二胺0.5-1.0、鎢酸鈉0.5-1.0、膨脹蛭石粉2-4、硅膠粉2_3、硅烷偶聯(lián)劑KH-5501-2、山梨坦三油酸酯1-2、二甲基硅油10-15、環(huán)烷基基礎(chǔ)油80-90 ;制備方法是:將鎢酸鈉、膨脹蛭石粉、硅膠粉和對羥基苯甲酸丙酯共混研磨制得納米粉體，將該納米粉體與剩余的組分混合，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌20-50分鐘即可。
2.一種含氮化鋁納米粒子的防老化和防腐蝕的變壓器油，其特征在于，該制備方法包括以下步驟: (1)將氮化鋁、檸檬酸鈉、鋁酸鍶和凹凸棒石土粉加到球磨機(jī)中，再加入10-15倍的無水乙醇球磨在500-700轉(zhuǎn)/分鐘下球磨60-90小時，結(jié)束后，將該液體轉(zhuǎn)移至旋蒸儀，旋蒸除去乙醇，即可得到干燥的納米粉體； (2)將環(huán)烷基基礎(chǔ)油加熱至26 (T280°C，再依次加入(I)中干燥的納米粉體、硬脂酸鋁、聚乙烯吡咯烷酮、鈦酸正丁酯、對羥基苯甲酸甲酯和助劑混合，在1200-1400轉(zhuǎn)/分鐘高速分散機(jī)下攪拌0.5-1.0小時后，保溫2~3小時； (3)將(2)中的變壓器油冷卻至室溫后，過濾，除去雜質(zhì)后即得含有氮化鋁納米粒子的變壓器油。
【文檔編號】C10M177/00GK104130824SQ201410309079
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】張立安, 魏明軍 申請人:馬鞍山市萬鑫鑄造有限公司