本發(fā)明涉及電容器領(lǐng)域，特別是涉及一種改性亞麻籽油制備的電容浸漬劑。
背景技術(shù)：
AC電容的主要作用是通過(guò)交流信號(hào)，隔斷級(jí)間直流，電容值越大，其壓降越小，電容值越大，諧振頻率越小，電容在較低頻率就會(huì)呈現(xiàn)感性，這樣會(huì)造成信號(hào)高頻分量衰減增大，PFC電容廣泛應(yīng)用在電力電子裝置中，其主要作用是一直PFC高頻干擾，過(guò)濾PFC工作產(chǎn)生的高頻波紋，解決輸入電流為短時(shí)的周期性尖峰，并對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諧波和無(wú)功功率污染，因此對(duì)PFC輸出電解電容應(yīng)該考慮其容量的選擇；電容器的浸漬劑作為液體絕緣介質(zhì)起到填充固體介質(zhì)之間的空隙，提高絕緣強(qiáng)度的作用，該結(jié)構(gòu)在高電場(chǎng)下的性能決定著其壽命的長(zhǎng)短，局部放電性能和液體介質(zhì)的耐熱、電老化性能及電場(chǎng)下的洗氣性能密切相關(guān)，目前電容器浸漬劑在自愈擊穿時(shí)，容易產(chǎn)生較多的碳，從而會(huì)增加電容器極板的腐蝕和電容的下降，進(jìn)一步影響電容器在高電場(chǎng)下的壽命，并且目前常用的電容浸漬劑多采用礦物絕緣油，而礦物絕緣油的閃點(diǎn)一般低于 170℃,生物降解率只有30%左右,不能滿足對(duì)絕緣材料高防火性能的要求,也無(wú)法達(dá)到環(huán)保絕緣材料的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種改性亞麻籽油制備的電容浸漬劑，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種改性亞麻籽油制備的電容浸漬劑，按重量份計(jì)由以下成分制成：亞麻籽油107、蓖麻酸10、聚乙烯醇8、環(huán)氧丙烷4、竹粉6、甲基丙烯酸十六酯4、云母粉4、玻璃粉4、輔助劑2；
所述改性亞麻籽油按重量份計(jì)由以下成分制成：亞麻籽油75、硅藻土2、硼酸3、松香樹脂4、乙二醇0.5；所述改性亞麻籽油的制備方法為：將亞麻籽油與松香樹脂混合均勻后，加熱至56℃，以120r/min速度攪拌30分鐘后，添加硼酸，繼續(xù)保持56℃，并以150r/min速度攪拌15分鐘，然后添加硅藻土與乙二醇，將溫度調(diào)節(jié)到65℃，以150r/min速度攪拌20分鐘后，冷卻至28℃，然后采用420W微波處理30s，自然冷卻至室溫即可；所述硅藻土預(yù)先采用質(zhì)量濃度為6.98%的氫氧化鈉溶液浸泡45分鐘后，洗滌，過(guò)濾，烘干處理，即得；
所述云母粉經(jīng)過(guò)預(yù)處理：將云母粉與其質(zhì)量50%的鈦酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯混合物均勻的混合到一起，進(jìn)行研磨1小時(shí)后，過(guò)濾，洗滌，烘干，即可，所述鈦酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯混合物中鈦酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯按3:1質(zhì)量比例混合而成；
所述聚乙烯醇經(jīng)過(guò)預(yù)處理：將聚乙烯醇加熱至94℃，達(dá)到軟化，再添加其質(zhì)量2.3%的甘油和玉米淀粉混合物，攪拌均勻后，將溫度升高至113℃，以250r/min速度攪拌30分鐘后，以19℃/2s的速度快速冷卻至18℃，保溫10分鐘后，再以20℃/2s的速度升溫至118℃，保溫10分鐘后，自然冷卻至室溫，即得；
所述竹粉經(jīng)過(guò)預(yù)處理：添加到水中，燒煮40分鐘后，過(guò)濾，添加到質(zhì)量濃度為8.26%的溫度為5℃的氫氧化鈉溶液中浸泡20分鐘后，過(guò)濾，洗滌，烘干，即得；
所述輔助劑為紫蘇籽油與山茶籽油按1:4質(zhì)量比例在78℃下以550r/min轉(zhuǎn)速高速混合35分鐘而成。
一種改性亞麻籽油制備的電容浸漬劑的制備方法，包括：
（1）在80-90℃的攪拌缸中加入相應(yīng)重量份的亞麻籽油，檢測(cè)亞麻籽油的含水量，如果不合格則對(duì)其進(jìn)行脫水處理，直到亞麻籽油中含水量≤20μg/ml時(shí)備用；
（2）稱取相應(yīng)重量份的蓖麻酸、聚乙烯醇、環(huán)氧丙烷，依次加入攪拌缸中，加熱至170℃，以100r/min速度攪拌25分鐘后，封口，密閉靜置10分鐘；
（3）按比例稱取相應(yīng)重量份的竹粉、甲基丙烯酸十六酯，單獨(dú)混合后，攪拌10分鐘，解封攪拌缸，將竹粉、甲基丙烯酸十六酯混合物添加到攪拌缸內(nèi)，將溫度調(diào)節(jié)到82℃，以120r/min速度攪拌25分鐘；
（4）稱取相應(yīng)重量份的云母粉、玻璃粉、輔助劑，依次添加到攪拌缸中，將溫度調(diào)節(jié)到60℃，以100r/min速度攪拌30分鐘，自然冷卻至室溫即得。
本發(fā)明經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)對(duì)亞麻籽油進(jìn)行了大量的研究和處理改性，總結(jié)出制備電容浸漬劑時(shí)最佳的亞麻籽油的改性方法，使得經(jīng)過(guò)本發(fā)明改性后的亞麻籽油的閃點(diǎn)高于314℃,滿足電容器浸漬劑難燃的要求；并且，本發(fā)明改性的亞麻籽油的生物降解率高達(dá)98.6%,即使發(fā)生泄漏也不會(huì)對(duì)水源、居住環(huán)境等造成污染。傳統(tǒng)的植物油由于抗氧化性能差、凝點(diǎn)高等問(wèn)題,一直局限于作為電容器浸漬劑。本發(fā)明通過(guò)對(duì)亞麻籽油進(jìn)行的改性處理，不僅能極大的提高其抗氧化性能還能降低其凝點(diǎn),滿足了電容器浸漬劑制備的性能需求。
通過(guò)聚乙烯醇與甘油和淀粉混合物之間處理時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的相互作用，能夠降低聚乙烯醇的熔點(diǎn)，同時(shí)提高了聚乙烯醇的熱分解溫度，經(jīng)過(guò)預(yù)處理，聚乙烯混的熔點(diǎn)由230℃降低至167℃，熱分解溫度由247℃提高到328℃；
通過(guò)對(duì)云母粉的處理，能夠使得云母粉表面由親水性變?yōu)橛H油性，從而能夠極大的其與亞麻籽油的結(jié)合性，提高了制備的電容浸漬劑的綜合性能。
本發(fā)明有益效果：本發(fā)明改性亞麻籽油制備的電容浸漬劑在應(yīng)用到電容器中后，消除了電容極板邊緣和介質(zhì)內(nèi)的氣隙，改善了電容器的局部放電性能和介質(zhì)的自愈條件，防水性強(qiáng)，并且能夠降低極板的腐蝕和電容的下降，能夠滿足對(duì)電容器高能量密度和低等效串聯(lián)電阻的要求。經(jīng)過(guò)改性后的亞麻籽油各項(xiàng)電氣性能均比礦物絕緣油要好，介質(zhì)損耗因素小于普通礦物絕緣油，電容器在本發(fā)明浸漬劑處理后在常溫時(shí)，脈沖幅值為50-100pc的條件下測(cè)試，局部放電起始電壓高達(dá)353V，局部放電熄滅電壓達(dá)到282V，均提高了將近11％，擊穿性能和自愈性能也得到了有效的提高，而本發(fā)明浸漬劑的一般理化電氣性能基本不受影響，與普通礦物絕緣油制備填充的電容器相比本發(fā)明浸漬劑填充的電容器的壽命提高了18%。
具體實(shí)施方式
一種改性亞麻籽油制備的電容浸漬劑，按重量份計(jì)由以下成分制成：亞麻籽油107、蓖麻酸10、聚乙烯醇8、環(huán)氧丙烷4、竹粉6、甲基丙烯酸十六酯4、云母粉4、玻璃粉4、輔助劑2；
所述改性亞麻籽油按重量份計(jì)由以下成分制成：亞麻籽油75、硅藻土2、硼酸3、松香樹脂4、乙二醇0.5；所述改性亞麻籽油的制備方法為：將亞麻籽油與松香樹脂混合均勻后，加熱至56℃，以120r/min速度攪拌30分鐘后，添加硼酸，繼續(xù)保持56℃，并以150r/min速度攪拌15分鐘，然后添加硅藻土與乙二醇，將溫度調(diào)節(jié)到65℃，以150r/min速度攪拌20分鐘后，冷卻至28℃，然后采用420W微波處理30s，自然冷卻至室溫即可；所述硅藻土預(yù)先采用質(zhì)量濃度為6.98%的氫氧化鈉溶液浸泡45分鐘后，洗滌，過(guò)濾，烘干處理，即得；
所述云母粉經(jīng)過(guò)預(yù)處理：將云母粉與其質(zhì)量50%的鈦酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯混合物均勻的混合到一起，進(jìn)行研磨1小時(shí)后，過(guò)濾，洗滌，烘干，即可，所述鈦酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯混合物中鈦酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯按3:1質(zhì)量比例混合而成；
所述聚乙烯醇經(jīng)過(guò)預(yù)處理：將聚乙烯醇加熱至94℃，達(dá)到軟化，再添加其質(zhì)量2.3%的甘油和玉米淀粉混合物，攪拌均勻后，將溫度升高至113℃，以250r/min速度攪拌30分鐘后，以19℃/2s的速度快速冷卻至18℃，保溫10分鐘后，再以20℃/2s的速度升溫至118℃，保溫10分鐘后，自然冷卻至室溫，即得；
所述竹粉經(jīng)過(guò)預(yù)處理：添加到水中，燒煮40分鐘后，過(guò)濾，添加到質(zhì)量濃度為8.26%的溫度為5℃的氫氧化鈉溶液中浸泡20分鐘后，過(guò)濾，洗滌，烘干，即得；
所述輔助劑為紫蘇籽油與山茶籽油按1:4質(zhì)量比例在78℃下以550r/min轉(zhuǎn)速高速混合35分鐘而成。
一種改性亞麻籽油制備的電容浸漬劑的制備方法，包括：
（1）在80-90℃的攪拌缸中加入相應(yīng)重量份的亞麻籽油，檢測(cè)亞麻籽油的含水量，如果不合格則對(duì)其進(jìn)行脫水處理，直到亞麻籽油中含水量≤20μg/ml時(shí)備用；
（2）稱取相應(yīng)重量份的蓖麻酸、聚乙烯醇、環(huán)氧丙烷，依次加入攪拌缸中，加熱至170℃，以100r/min速度攪拌25分鐘后，封口，密閉靜置10分鐘；
（3）按比例稱取相應(yīng)重量份的竹粉、甲基丙烯酸十六酯，單獨(dú)混合后，攪拌10分鐘，解封攪拌缸，將竹粉、甲基丙烯酸十六酯混合物添加到攪拌缸內(nèi)，將溫度調(diào)節(jié)到82℃，以120r/min速度攪拌25分鐘；
（4）稱取相應(yīng)重量份的云母粉、玻璃粉、輔助劑，依次添加到攪拌缸中，將溫度調(diào)節(jié)到60℃，以100r/min速度攪拌30分鐘，自然冷卻至室溫即得。
在耐久性實(shí)驗(yàn)中三種浸漬劑應(yīng)用的相同三個(gè)電容器分別進(jìn)行擊穿，采用普通礦物絕緣油為浸漬劑的為1680h，采用普通亞麻籽油為浸漬劑的為1010h，采用本發(fā)明浸漬劑的為1965h，可見，本發(fā)明浸漬劑性能更好。