本發(fā)明涉及變壓器絕緣油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米六方氮化硼改性高潤(rùn)滑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)的納米六方氮化硼改性高潤(rùn)滑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：
一種納米六方氮化硼改性高潤(rùn)滑變壓器植物絕緣油，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，納米六方氮化硼0.05-0.1，環(huán)烷酸鉍0.05-0.1，茶多酚0.05-0.1，抗氧化劑BHA 0.03-0.05，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，精煉植物油80-100，鯨蠟硬脂醇聚醚-25 0.3-0.5，無(wú)水乙醇10-15，凡士林0.1-0.15；
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。
一種納米六方氮化硼改性高潤(rùn)滑變壓器植物絕緣油的制備方法，包括以下步驟：
（1）按重量稱(chēng)取原料，先將納米二氧化硅空心球、納米六方氮化硼加入無(wú)水乙醇中超聲分散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、環(huán)烷酸鉍和凡士林并攪拌均勻，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，即得納米六方氮化硼改性高潤(rùn)滑變壓器植物絕緣油。
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和茶多酚進(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。再通過(guò)納米六方氮化硼等原料的復(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)，并且潤(rùn)滑性能好，有利于變壓器系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，具有優(yōu)良的使用性能，使用壽命長(zhǎng)。
具體實(shí)施方式
一種納米六方氮化硼改性高潤(rùn)滑變壓器植物絕緣油，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，納米六方氮化硼0.05，環(huán)烷酸鉍0.05，茶多酚0.05，抗氧化劑BHA 0.03，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，精煉大豆油80，鯨蠟硬脂醇聚醚-25 0.3，無(wú)水乙醇10，凡士林0.1；
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。
一種納米六方氮化硼改性高潤(rùn)滑變壓器植物絕緣油的制備方法，包括以下步驟：
（1）按重量稱(chēng)取原料，先將納米二氧化硅空心球、納米六方氮化硼加入無(wú)水乙醇中超聲分散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、環(huán)烷酸鉍和凡士林并攪拌均勻，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，即得納米六方氮化硼改性高潤(rùn)滑變壓器植物絕緣油。
上述制得的植物絕緣油工頻擊穿電壓為77.4kV，90℃介損為0.0041，40℃運(yùn)動(dòng)粘度7.1mm2/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。