本發(fā)明涉及變壓器絕緣油技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種含桔梗提取物的變壓器植物絕緣油及其制備方法。
背景技術(shù):
絕緣油作為一種重要的液體絕緣介質(zhì),大量使用于變壓器等電氣設(shè)備中。礦物絕緣油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的液體混合物,由于其良好的電氣絕緣性、冷卻性能和低廉的成本得到廣泛使用。然而礦物絕緣油的燃點(diǎn)較低,消防安全性能較差;同時(shí)生物降解率低,如果發(fā)生泄漏或者火災(zāi)會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,難以滿足高性能和綠色環(huán)保的需要,為此,新型植物絕緣油的開(kāi)發(fā)已經(jīng)逐漸成為液體絕緣材料研究的熱點(diǎn)。
植物絕緣油是由天然的油料作物經(jīng)壓榨,精煉和改性工藝制備而成,具有良好的電氣性能、燃點(diǎn)高、可生物降解,比礦物絕緣油有更好的環(huán)境健康特性以及防火安全性。同時(shí),植物絕緣油也存在著介質(zhì)損耗因數(shù)、運(yùn)動(dòng)粘度高,容易發(fā)生氧化與凝膠現(xiàn)象、變壓器運(yùn)行維護(hù)要求高等不足。CN102682869通過(guò)將精煉后的植物油與低分子醇進(jìn)行酯交換反應(yīng),有效降低植物絕緣油的粘度,但是對(duì)植物絕緣油的長(zhǎng)效抗氧化性提高有限。為了滿足市場(chǎng)對(duì)高性能植物絕緣油的需求,全面改善植物絕緣油的長(zhǎng)期氧化安定性、運(yùn)動(dòng)粘度和介質(zhì)損耗等性能,仍需進(jìn)一步探索與改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種長(zhǎng)效抗氧化性能好、粘度低、使用壽命長(zhǎng)的含桔梗提取物的變壓器植物絕緣油及其制備方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種含桔梗提取物的變壓器植物絕緣油,其是由下述重量份的原料制得:
納米二氧化硅空心球0.15-0.25,桔梗1-2,遠(yuǎn)志0.5-1,茶多酚0.05-0.1,抗氧化劑BHA 0.03-0.05,聚甘油蓖麻醇酯0.1-0.15,鈦酸四丁酯0.03-0.05,沒(méi)食子酸丙酯0.2-0.4,硼酸0.5-1,二乙醇胺5-10,角鯊?fù)?.3-0.5,精煉植物油80-100,無(wú)水乙醇10-15;
所述納米二氧化硅空心球的粒徑為50-100nm;
所述精煉植物油是普通植物油經(jīng)過(guò)堿煉、脫色、除臭、脫水處理,酸值≤0.03mgKOHg-1的產(chǎn)品。
一種含桔梗提取物的變壓器植物絕緣油的制備方法,包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料,先將桔梗和遠(yuǎn)志加入無(wú)水乙醇中回流提取3-5h,過(guò)濾去除濾渣后再加入納米二氧化硅空心球超聲分散5-10min,然后加入茶多酚和抗氧化劑BHA攪拌1-2h,再加入鈦酸四丁酯超聲處理10-15min,最后加入硼酸并攪拌均勻,得混合液;
(2)先將二乙醇胺加入精煉植物油中于100-120℃反應(yīng)1-2h,冷卻后加入(1)中的混合液于60-80℃攪拌反應(yīng)0.5-1h,得改性植物絕緣油;
(3)將(2)中的改性植物絕緣油先與其余原料混合并于50-60℃攪拌1-2h,然后進(jìn)行減壓蒸餾除水除醇,最后過(guò)濾精制,即得含桔梗提取物的變壓器植物絕緣油。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明一方面通過(guò)納米二氧化硅空心球?qū)寡趸瘎〣HA、茶多酚等活性成分進(jìn)行負(fù)載,并利用鈦酸四丁酯對(duì)其進(jìn)行改性形成表面包覆層,從而達(dá)到提高穩(wěn)定性和緩釋的目的,有效改善植物絕緣油的長(zhǎng)期抗氧化性;一方面通過(guò)將植物油與二乙醇胺、硼酸反應(yīng)將硼引入植物絕緣油結(jié)構(gòu)中,改善了植物絕緣油的抗氧化安定性和粘度性能;桔梗提取物主要含皂苷等活性成分,能有效提高介質(zhì)分散均勻性以及穩(wěn)定性;再通過(guò)其余原料的復(fù)配與增效作用,使得到的植物絕緣油具有長(zhǎng)期抗氧化安定性能好、粘度低的特點(diǎn),穩(wěn)定性高,不易發(fā)生沉淀、變質(zhì),具有優(yōu)良的使用性能,使用壽命長(zhǎng)。
具體實(shí)施方式
一種含桔梗提取物的變壓器植物絕緣油,由下列重量(kg)的組分原料制備而成:
納米二氧化硅空心球0.15,桔梗1,遠(yuǎn)志0.5,茶多酚0.05,抗氧化劑BHA 0.03,聚甘油蓖麻醇酯0.1,鈦酸四丁酯0.03,沒(méi)食子酸丙酯0.2,硼酸0.5,二乙醇胺5,角鯊?fù)?.3,精煉大豆油80,無(wú)水乙醇10;
所述納米二氧化硅空心球的粒徑為50-100nm;
所述精煉大豆油是普通大豆油經(jīng)過(guò)堿煉、脫色、除臭、脫水處理,酸值≤0.03mgKOHg-1的產(chǎn)品。
一種含桔梗提取物的變壓器植物絕緣油的制備方法,包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料,先將桔梗和遠(yuǎn)志加入無(wú)水乙醇中回流提取3h,過(guò)濾去除濾渣后再加入納米二氧化硅空心球超聲分散5min,然后加入茶多酚和抗氧化劑BHA攪拌1h,再加入鈦酸四丁酯超聲處理10min,最后加入硼酸并攪拌均勻,得混合液;
(2)先將二乙醇胺加入精煉大豆油中于100℃反應(yīng)1h,冷卻后加入(1)中的混合液于60℃攪拌反應(yīng)0.5h,得改性植物絕緣油;
(3)將(2)中的改性植物絕緣油先與其余原料混合并于50℃攪拌1h,然后進(jìn)行減壓蒸餾除水除醇,最后過(guò)濾精制,即得含桔梗提取物的變壓器植物絕緣油。
上述制得的植物絕緣油工頻擊穿電壓為76.9kV,90℃介損為0.0036,40℃運(yùn)動(dòng)粘度7.0mm2/s,酸值≤0.03mgKOHg-1,氧化后酸值≤0.1mgKOHg-1,各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足絕緣油的要求。