專利名稱：：以植物油為原料的環(huán)保絕緣油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及以植物油為原料的環(huán)保絕緣油。
背景技術(shù)：
：絕緣油是重要的液體絕緣介質(zhì)，在變壓器等電器設(shè)備中大量使用。由于礦物絕緣油成本低廉，絕緣性能和冷卻性能好，在電器設(shè)備制造中得到廣泛應(yīng)用。但是礦物絕緣油的可生物降解性差，一旦發(fā)生嚴重泄漏，將對周圍的土壤、水源乃至公共社區(qū)造成嚴重污染；而且礦物絕緣油的燃點低，耐高溫及防火性能差，不適合在礦山、礦井、軍事設(shè)施、高層建筑等對消防安全要求高的場所使用；同時天然石油的儲量有限，預(yù)計在本世紀中葉將出現(xiàn)嚴重的石油短缺。為了滿足對高燃點液體絕緣材料的需求，尋找高溫性能良好的絕緣油的工作一直是人們研究的方向。1929年英國斯旺公司發(fā)明了Askarel不燃油，其主要成分是聚氯聯(lián)苯(PCB)。PCB具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性和電氣絕緣強度，但是20世紀60年代末人們發(fā)現(xiàn)PCB有毒，之后各國均明令禁止使用和銷售。在尋找PCB的代用油過程中，各國廠商做了大量的研究工作。20世紀50年代美國發(fā)明了硅油，但直到1974年第一臺硅油變壓器才問世。1977年英國GEC公司用難燃的Midel7131合成酯制造了第一臺變壓器。80年代初英國開發(fā)了Formel不燃油，1983年第一臺變壓器投入運行。美國DSI公司近年來陸續(xù)開發(fā)了石油類難燃油，其中有a油、|3油、聚a烯烴等。不燃油和難燃油是因變壓器油防火性能差而發(fā)展起來的，70年代在尋找變壓器的代用油品的過程中，人們要求帶用有的燃點不^氐于300°C，這個指標表比變壓器油高一倍以上而^L廣泛接受。這些合成絕緣的燃點都在300。C以上，各項性能與變壓器油相當(dāng)，但是成本太高，因此在使用上受到很大限制。公開號為CN101230304A的中國發(fā)明專利申請公布說明書公開了一種環(huán)保型變壓器油及其制備方法，以植物油及其下腳料為原料，經(jīng)堿煉、脫水、酯化醇解、終止中和、洗滌精致、減壓蒸鎦、脫色過濾和調(diào)合入0.1-5.0wt。/?？寡鮿?.1-5.0wt。/。降凝劑制得。但是公開號為CN101230304A的環(huán)保型變壓器油的閃點在215。C左右，不能達到作為難燃點油的要求，限制了其在高防火性能場所的應(yīng)用。其次，該環(huán)保型變壓器油的抗氧化穩(wěn)定性還有待進一步提高。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，閃點高，抗氧化穩(wěn)定性強。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，包括如通式(1)的組分A和抗氧化劑，其中Ri、R2、R3為碳原子數(shù)為1222的烷烴或烯烴；所述組分A和組分B以植物油為原料制得；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(1)。進一步，所述植物油為菜籽油、大豆油、橄欖油、葵花籽油、花生油、山茶籽油和棉籽油中的一種或多種；進一步，所述抗氧化劑為2,6-二叔丁基對曱酚、4，4-亞甲基雙(2，6-二叔丁基苯酚)、葵基苯基a-萘胺(烷基苯a-萘胺)、特丁基對苯二酚、茶多酚和迷迭香中的一種或多種；進一步，所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油還包括金屬鈍化劑；進一步，所述金屬鈍化劑為甲基苯并三唑衍生物、液態(tài)三氮唑衍生物或三氮唑環(huán)己烯中的一種或多種，所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中金屬鈍化劑的質(zhì)量百分比為0.1%~0.5%;進一步，所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中組〗分A的質(zhì)量百分比大于95%，抗氧化劑的質(zhì)量百分比為0.2%~0.5%;進一步，所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中，組份A、抗氧化劑和金屬鈍化劑的質(zhì)量百分比分別為99%、0.5%、0.5%。進一步，所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油的閃點為315~328°C;進一步，所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油的工頻擊穿電壓為73~95kV;進一步，所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油的介質(zhì)損失角正切值為0.5%~0.8%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)本發(fā)明以植物油為原料的環(huán)保絕緣油由植物油通過精煉得到，不含有毒物質(zhì)，不會對環(huán)境和人體造成傷害，而且可快速而徹底地生物降解，是一種環(huán)保型絕緣液體；(2)本發(fā)明以植物油為原料的環(huán)保絕緣油是一種阻燃性絕緣油，其閃點和燃點都高于300°C,能應(yīng)用于高防火性能要求的場所，并且發(fā)生火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險都遠低于傳統(tǒng)變壓器油；(3)本發(fā)明以植物油為原料的環(huán)保絕緣油具有良好的理化和介電性能，酸值低于0.03mgKOH/g,凝點低于-18。C，工頻擊穿電壓超過70kV，90。C介損值tgS低于0.0075,體積電阻率高于7xl010Q'm，介電常數(shù)在2.93。性能常數(shù)能達到或者高于作為電氣設(shè)備內(nèi)絕緣液體的標準；其它性能指標也完全符合礦物變壓器油的國家標準GB2536-90。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得》具體實施例方式以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。本發(fā)明的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油可通過如下方法制備1)對植物油料進行石威中和11)在5~lOmin內(nèi)，加入與油同溫的占植物油料重量1%~4%的NaOH溶液，進行堿中和，30min后，用同溫的蒸餾水進行對才直物油料進行水洗，然后靜置分層，分離脂肪酸與氫氧化鈉中和產(chǎn)物脂肪酸鈉，然后靜置30min以上，再用減壓蒸餾裝置將油樣蒸餾30min，停止加熱，解除真空；12)向堿中和后的植物油料加入占植物油料重量2.0~5.0%的脫色劑；減壓并加熱，容器內(nèi)殘壓2050mmHg,油溫9095。C，脫色時間20~30min，脫色完畢后，降溫至70。C，解除真空；13)重復(fù)步驟11)和12)，直至植物油料澄清透明，且酸值^0.03mgKOH.g";2)對石咸中和后的植物油料進行減壓蒸餾維持容器殘壓為20~50mmHg，油溫95。C，蒸餾3小時除去水分，濾去雜質(zhì)；3)對減壓蒸餾后的植物油料進行氫化加入占才直物油料重量0.4%-0.5%的催化劑，在密封、氮氣環(huán)境下，按510。C/min進行升溫；保持溫度180-200。C,壓強0.15~0.2MPa，攪拌速率300~700r.min-1,向才直物油料中通入氬氣，氬化130min~180min;4)對氫化后的植物油料進行深精煉深精煉的目的是用檸檬酸除去有促氧化作用的微量銅，向氬化后的植物油料中加入占植物油料重量0.3-1.0%的檸檬酸，減壓蒸餾1-2小時，壓強20-50mmHg,溫度80-9(TC;再加入占植物油料重量0.1-0.3%的皂土，減壓蒸餾1-2小時，壓強20-50mmHg，溫度80-90°C;5)對深精煉后的植物油料進行再次減壓蒸餾維持容器殘壓為20-50mmHg,油溫在95。C，蒸餾3小時除去水分然后抽濾，濾去催化劑等雜質(zhì)；6)向再次減壓蒸餾后的植物油料中加入抗氧化劑和金屬鈍化劑。7實施例1以菜籽油為原料，按上述方法制備，步驟6)中，加入葵基苯基cc-萘胺(烷基苯a-萘胺)作為抗氧化劑，加入IRGAMET39作為金屬鈍化劑，制得的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中，有效成分為通式如(1)式所示的組份A、抗氧化劑和金屬鈍化劑，其中通式如(1)式所示的組份A的質(zhì)量百分比為95%，抗氧化劑的質(zhì)量百分比為0.2%，金屬鈍化劑的質(zhì)量百分比為0.1%;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>實施例2以棉籽油為原料，按上述方法制備，步驟6)中，加入迷迭香作為氧化劑，加入IRGAMET39作為金屬鈍化劑，制得的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中，有效成分為通式如(1)式所示的組份A、抗氧化劑和金屬鈍化劑，通式如(1)式所示的組份A的質(zhì)量百分比為96%,抗氧化劑的質(zhì)量百分比為0.1%，金屬鈍化劑的質(zhì)量百分比為0.5%;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>實施例3以橄欖油、山茶籽油和棉籽油的混合物為原料，按上述方法制備，步驟6)中，加入4，4-亞曱基雙(2,6-二*又丁基苯酚)作為抗氧化劑，加入IRGAMET30作為金屬鈍化劑，制得的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中，有效成分為通式如(1)式所示的組份A、抗氧化劑和金屬鈍化劑，通式如(1)式所示的組份A的質(zhì)量百分比為98%，抗氧化劑的質(zhì)量百分比為0.5%,金屬鈍化劑的質(zhì)量百分比為0.3%;CH2——OOC——hCH——OOC-R2CH2——OOC-R3(1)。實施例4以葵花籽油、花生油的混合物為原料，按上述方法制備，步驟6)中，力口入2，6-二叔丁基對曱酚和特丁基對苯二酚作為抗氧化劑，加入IRGAMET30作為金屬鈍化劑，制得的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中，有效成分為通式如(1)式所示的組份A、抗氧化劑和金屬鈍化劑，通式如(1)式所示的組份A的質(zhì)量百分比為99%，抗氧化劑的質(zhì)量百分比為0.5%,金屬鈍化劑的質(zhì)量百分比為0.5%;<pH2——OOC——j;h——ooc—r2CH2——OOC——R3(1)。本發(fā)明制備的植物絕緣油的主要指標如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。權(quán)利要求1.以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，其特征在于包括如通式(1)的組分A和抗氧化劑，其中R1、R2、R3為碳原子數(shù)為12～22的烷烴或烯烴；所述組分A以植物油為原料制得；2.如權(quán)利要求1所述的以植物油為原料的環(huán)保絕^彖油，其特征在于所述植物油為菜籽油、大豆油、橄欖油、葵花籽油、花生油、山茶籽油和棉4予油中的一種或多種。3.如權(quán)利要求1所述的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，其特征在于所述抗氧化劑為2，6-二叔丁基對曱酚、4,4-亞曱基雙(2,6-二叔丁基苯酚)、葵基苯基a-萘胺(烷基苯a-萘胺)、特丁基對苯二酚、茶多酚和迷迭香中的一種或多種。4.如權(quán)利要求1所述的以植物油為原料的環(huán)保絕虛彖油，其特征在于所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油還包括金屬鈍化劑。5.如權(quán)利要求4所述的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，其特征在于所述金屬鈍化劑為甲基苯并三唑衍生物、液態(tài)三氮唑衍生物或三氮唑環(huán)己烯中的一種或多種，所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中金屬鈍化劑的質(zhì)量百分比為0.1%~0.5%。6.如權(quán)利要求5所述的以植物油為原料的環(huán)^床絕纟彖油，其特征在于所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中組份A的質(zhì)量百分比大于95°/。，抗氧化劑的質(zhì)量百分比為0.2%~0.5%。7.如權(quán)利要求6所述的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，其特征在于所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油中，組份A、抗氧化劑和金屬鈍化劑的質(zhì)量百分比分別為99%、0.5%、0.5%。8.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，其特征在于所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油的閃點為315~328°C。9.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，其特征在于所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油的工頻擊穿電壓為73~95kV。10.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，其特征在于所述以植物油為原料的環(huán)保絕緣油的介質(zhì)損失角正切值為0.5%~0.8%。全文摘要本發(fā)明提供一種以植物油為原料的環(huán)保絕緣油，閃點高，抗氧化穩(wěn)定性強，主要由脂肪酸甘油三酯和抗氧化劑組成，在進一步的技術(shù)方案中，還包含有金屬鈍化劑，本發(fā)明以植物油為原料的環(huán)保絕緣油由植物油通過精煉得到，不含有毒物質(zhì)，不會對環(huán)境和人體造成傷害，而且可快速而徹底地生物降解，是一種環(huán)保型絕緣液體，其閃點和燃點都高于300℃，能應(yīng)用于高防火性能要求的場所，并且發(fā)生火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險都遠低于傳統(tǒng)變壓器油；其它性能指標也完全符合礦物變壓器油的國家標準GB2536-90。文檔編號C10N40/16GK101538505SQ200910103709公開日2009年9月23日申請日期2009年4月28日優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日發(fā)明者泉周,孫才新,廖瑞金,劍李,林杜,楊麗君,王有元,平鄒,陳偉根申請人:重慶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