一種可生物降解絕緣油及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，尤其涉及一種可生物降解絕緣油及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]絕緣油是常用的液體絕緣材料之一，它具有液體電介質(zhì)的基本特性。絕緣油包括變壓器油、電容器油、電纜油和油開關(guān)油等，這類油通常也稱為電器用油或電器絕緣油。
[0003]絕緣油在電器設(shè)備中主要起到絕緣和冷卻作用。如變壓器中，鐵芯和線圈均浸在絕緣油中，使其與空氣和潮氣隔絕，絕緣油能使變壓器線端之間，高壓線圈和低壓線圈之間，線圈和接地的鐵芯及油箱壁之間有良好絕緣，并能將熱量傳導(dǎo)出去。
[0004]絕緣油的主要性能有3方面:1)優(yōu)異的絕緣性，即介電強度(或擊穿電壓)高，且介質(zhì)損耗因數(shù)很小。高的介電強度(或擊穿電壓)確保導(dǎo)電體能得到良好絕緣，并可防止在使用普通絕緣油時，在電壓作用下電極之間發(fā)生跳火的現(xiàn)象。低介質(zhì)損耗因數(shù)可大大降低交流電改變極性時引起的能量損失。2)良好的傳熱性和流動性，良好的傳熱性和流動性能夠保證油品具有較適宜粘度和低的凝點(或傾點)，從而確保電器能夠有效冷卻，使開關(guān)、斷路器、栗、調(diào)節(jié)器、負(fù)載分接點變換器機構(gòu)等能靈活動作。3)出色的氧化安定性，出色的氧化安定性可大大減少儲存和使用期間產(chǎn)生的油泥和酸性物質(zhì)，延長絕緣油的使用壽命。
[0005]目前我國采用的絕緣油大多為礦物油型絕緣油和硅油型絕緣油，這些絕緣油的生物降解性差，在日益強調(diào)環(huán)境保護(hù)的今天，這些絕緣油已難以滿足環(huán)境保護(hù)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種可生物降解絕緣油及其制備方法，本發(fā)明提供的可生物降解絕緣油具有優(yōu)異的可生物降解性。
[0007]本發(fā)明提供了一種可生物降解絕緣油，由物料混合反應(yīng)制成，以重量份數(shù)計，所述物料包括:
[0008]脂肪酸 500?800份；
[0009]多元醇 100?200份；
[0010]催化劑 0.01?1份；
[0011]所述脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸中的至少兩種；
[0012]所述多元醇包括辛戊二醇、三羥甲基丙烷、單季戊四醇和雙季戊四醇中的一種或多種。
[0013]優(yōu)選的，所述脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸中的至少三種。
[0014]優(yōu)選的，所述脂肪酸包括庚酸、辛酸和壬酸；所述庚酸、辛酸和壬酸的質(zhì)量比為(10 ?30): (10 ?20): (60 ?70)。
[0015]優(yōu)選的，所述脂肪酸包括戊酸、庚酸、辛酸和壬酸；所述戊酸、庚酸、辛酸和壬酸的質(zhì)量比為(1 ?10): (10 ?20): (20 ?30): (50 ?60)。
[0016]優(yōu)選的，所述脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸和辛酸；所述戊酸、己酸、庚酸和辛酸的質(zhì)量比為(20 ?30): (20 ?30): (20 ?30): (20 ?30)。
[0017]優(yōu)選的，所述脂肪酸包括戊酸、庚酸、辛酸和癸酸；所述戊酸、庚酸、辛酸和癸酸的質(zhì)量比為(20 ?50): (20 ?60): (10 ?30): (1 ?20)。
[0018]優(yōu)選的，所述脂肪酸包括戊酸、庚酸、壬酸和癸酸；所述戊酸、庚酸、壬酸和癸酸的質(zhì)量比為(30 ?40): (40 ?50): (10 ?20): (1 ?10)。
[0019]優(yōu)選的，所述催化劑包括金屬催化劑和/或固體酸催化劑。
[0020]本發(fā)明提供了一種可生物降解絕緣油的制備方法，包括以下步驟:
[0021]500?800重量份脂肪酸、100?200重量份多元醇和0.01?1重量份催化劑混合反應(yīng)，得到可生物降解絕緣油；
[0022]所述脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸中的至少兩種；
[0023]所述多元醇包括辛戊二醇、三羥甲基丙烷、單季戊四醇和雙季戊四醇中的一種或多種。
[0024]優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為180?220°C;所述反應(yīng)的時間為4?10h ;所述反應(yīng)的壓力不高于800Pa。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種可生物降解絕緣油及其制備方法。本發(fā)明提供的可生物降解絕緣油由物料混合反應(yīng)制成，以重量份數(shù)計，所述物料包括:脂肪酸500?800份；多元醇100?200份；催化劑0.01?1份；所述脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸中的至少兩種；所述多元醇包括辛戊二醇、三羥甲基丙烷、單季戊四醇和雙季戊四醇中的一種或多種。本發(fā)明提供的絕緣油由特定的混合脂肪酸和多元醇反應(yīng)制成，具有優(yōu)異的可生物降解性，同時該絕緣油還表現(xiàn)出良好的介電性能。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的絕緣油28天可生物降解率在80%以上，擊穿電壓不低于70KV。
【具體實施方式】
[0026]下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]本發(fā)明提供了一種可生物降解絕緣油絕緣油，由物料混合反應(yīng)制成，以重量份數(shù)計，所述物料包括:
[0028]脂肪酸 500?800份；
[0029]多元醇 100?200份；
[0030]催化劑 0.01?1份；
[0031]所述脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸中的至少兩種；
[0032]所述多元醇包括辛戊二醇、三羥甲基丙烷、單季戊四醇和雙季戊四醇中的一種或多種。
[0033]本發(fā)明提供的可生物降解絕緣油由物料混合反應(yīng)制成，所述物料包括脂肪酸、多元醇和催化劑。其中，所述脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸中的至少兩種；在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸中的至少三種。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述戊酸包括正戊酸和/或異戊酸，所述己酸包括正己酸和/或異己酸，所述庚酸包括正庚酸和/或異庚酸，所述辛酸包括正辛酸和/或異辛酸，所述壬酸包括正壬酸和/或異壬酸，所述癸酸包括正癸酸和/或異癸酸。
[0034]在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述脂肪酸包括庚酸、辛酸和壬酸。在本發(fā)明提供的一個脂肪酸包括庚酸、辛酸和壬酸的實施例中，所述庚酸、辛酸和壬酸的質(zhì)量比為(10?30):(10?20):(60?70);在本發(fā)明提供的另一個脂肪酸包括庚酸、辛酸和壬酸的實施例中，所述庚酸、辛酸和壬酸的質(zhì)量比為(20?25):(15?20):(65?70)。
[0035]在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述脂肪酸包括戊酸、庚酸、辛酸和壬酸。在本發(fā)明提供的一個脂肪酸包括戊酸、庚酸、辛酸和壬酸的實施例中，所述戊酸、庚酸、辛酸和壬酸的質(zhì)量比為(1?10):(10?20):(20?30): (50?60);在本發(fā)明提供的另一個脂肪酸包括戊酸、庚酸、辛酸和壬酸的實施例中，所述戊酸、庚酸、辛酸和壬酸的質(zhì)量比為(5?10):(15 ?20): (25 ?30): (55 ?60)。
[0036]在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸和辛酸。在本發(fā)明提供的一個脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸和辛酸的實施例中，所述戊酸、己酸、庚酸和辛酸的質(zhì)量比為(20?30):(20?30):(20?30):(20?30);在本發(fā)明提供的另一個脂肪酸包括戊酸、己酸、庚酸和辛酸的實施例中，所述戊酸、己酸、庚酸和辛酸的質(zhì)量比為(20?23):(20 ?25): (20 ?25): (27 ?30)。
[0037]在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述脂肪酸包括戊酸、庚酸、辛酸和癸酸。在本發(fā)明提供的一個脂肪酸包括戊酸、庚酸、辛酸和癸酸的實施例中，所述戊酸、庚酸、辛酸和癸酸的質(zhì)量比為(20?50):(20?60):(10?30): (1?20);在本發(fā)明提供的另一個脂肪酸包括戊酸、庚酸、辛酸和癸酸的實施例中，所述戊酸、庚酸、辛酸和癸酸的質(zhì)量比為(20?23):(55?60): (10?15): (7?10);在本發(fā)明提供的其他脂肪酸包括戊酸、庚酸、辛酸和癸酸的實施例中，所述戊酸、庚酸、辛酸和癸酸的質(zhì)量比為(45?50): (20?25): (10?150):(15 ?20)。
[0038]在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述脂肪酸包括戊酸、庚酸、壬酸和癸酸。在本發(fā)明提供的一個脂肪酸包括戊酸、庚酸、壬酸和癸酸的實施例中，所述戊酸、庚酸、壬酸和癸酸的質(zhì)量比為(30?40): (40?50): (10?20): (1?10);在本發(fā)明提供的另一個脂肪酸包括戊酸、庚酸、壬酸和癸酸的實施例中，所述戊酸、庚酸、壬酸和癸酸的質(zhì)量比為(30?35):(45 ?50): (15 ?20): (1 ?5) ο
[0039]在本發(fā)明中，所述脂肪酸在所述物料中的含量為500?800重量份；在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述脂肪酸在所述物料中的含量為550?700重量份；在本發(fā)明提供的另一個實施例中，所述脂肪酸在所述物料中的含量為600?650重量份。
[0040]在本發(fā)明中，所述多元醇包括辛戊二醇、三羥甲基丙烷、單季戊四醇和雙季戊四醇中的一種或多種；在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述多元醇包括單季戊四醇和雙季戊四醇。在本發(fā)明提供的一個多元醇包括單季戊四醇和雙季戊四醇的實施例中，所述單季戊四醇和雙季戊四醇的質(zhì)量比為(80?90):(10?20);在本發(fā)明提供的另一個多元醇包括單季戊四醇和雙季戊四醇的實施例中，所述單季戊四醇和雙季戊四醇的質(zhì)量比為(85?90):(10?15)。在本發(fā)明中，所述多元醇在所述物料中的含量為100?200重量份；在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述多元醇在所述物料中的含量為140?190重量份；在本發(fā)明提供的另一個實施例中，所述多元醇在所述物料中的含量為145?185重量份。
[0041]在本發(fā)明中，所述催化劑用于催化脂肪酸和多元醇的酯化反應(yīng)。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述催化劑包括金屬催化劑和/或固體酸催化劑；在本發(fā)明提供的另一個實施例中，所述催化劑包括草酸亞錫、氯化亞錫和氧化錫-氧化鋁載體催化劑中的一種或多種。在本發(fā)明中，所述催化劑在所述物料中的含量為0.01?1重量份；在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述催化劑在所述物料中的含量為0.05?0.1重量份；在本發(fā)明提供的另一個實施例中，所述催化劑在所述物料中的含量為0.07?0.09重量份。
[0042]本發(fā)明提供的可生物降解絕緣油由所述物料混合反應(yīng)制成，本發(fā)明通過選用特定的混合脂肪酸和多元醇作為制備絕緣油的反應(yīng)原料，大大提高了絕緣油的可生物降解性和介電性能。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的絕緣油28天可生物降解率在80%以上，擊穿電壓不低于70KV。此外，本發(fā)明提供的絕緣油還具有良好的物理性能，運動粘度(40°C)不大于35mm2/s，運動粘度(-20°C )不高于3000mm2/s，閃點不低于240°C，傾點不高于_45°C，滿足野外低溫條件下使用要求。
[0043]本發(fā)明提供了一種可生物降解絕緣油的制備方法，包括以下步驟:
[0044]500?800重量份脂肪酸、100?200