[发明专利]一种以天然植物油为基体的电容器浸渍剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电容器加工技术领域，具体涉及一种以天然植物油为基体的电容器浸渍剂及其制备方法。

背景技术

对于油浸式电器的绝缘，最早广泛采用的是矿物油，因其具有良好的导热性、绝缘性，且价格便宜。二十世纪三十年代曾经采用过的难燃性绝缘油聚氯联苯，因其具有剧毒，污染环境，在全球已经停用。其后国内外采用的电容器浸渍剂有：烷基苯（AB油）、苯基二甲苯基乙烷（PXE，又称二芳基乙烷、S油）和单/双苄基甲苯（M/DBT又称C101）。其中烷基苯是在聚氯联苯禁止使用后曾采用过的一种合成绝缘油，其电气物理性能优于矿物油且价格低廉，但是其吸气性能差，从而限制了电容器工作场强的提高。苯基二甲苯基乙烷和单/双苄基甲苯的耐电性能优良，吸气性好，但是他们都有一种难闻的气味，在生产中常使人难以忍受。我国电容器行业目前主要使用PXE和C101作为浸渍剂。

上述几种浸渍剂都是低毒性的并且不能完全生物降解。随着人们环保意识的提高和可持续发展的要求，电气性能良好、无毒和可完全生物降解的天然植物油又成为国际学术界关注的浸渍剂。在实际应用中发现，虽然天然植物油的热膨胀系数、闪点、着火点、击穿电压等都较不错，但其凝固点、介电系数、介损等参数则不甚理想，限制了其用作浸渍剂的电容器的类型和功能。

发明内容

本发明旨在提供一种以天然植物油为基体的电容器浸渍剂及其制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种以天然植物油为基体的电容器浸渍剂，由如下重量份的物质制成：

200~220份天然植物油、4~6份古马隆树脂、3~5份柯巴树脂、7~10份复合填料、4~7份羟丙基纤维素钠、5~8份椰油酰胺丙基甜菜碱、2~4份木质素磺酸钠、1~3份乙二胺四乙酸、2~4份聚乙二醇；所述复合填料由如下重量份的物质制成：20~ 25份麦饭石、10~15份六环石、3~5份黑铅硅石。

进一步的，所述天然植物油为大豆油、蓖麻油、菜籽油中的任意一种。

进一步的，所述复合填料的制备方法包括如下步骤：

（1）将麦饭石、六环石、黑铅硅石共同放入温度为450~500℃的条件下煅烧处理1.2~1.6h，取出后迅速降温后备用；

（2）将步骤（1）处理后的麦饭石、六环石、黑铅硅石共同放入质量分数为5%的盐酸溶液中，浸泡处理20~25min后，再用去离子水冲洗干净后备用；

（3）对麦饭石、六环石和黑铅硅石进行颗粒分级处理操作，即先取上述三种成分各自重量的2/3混合，共同球磨粉碎成颗粒大小为70~100μm的粉末A备用，将上述三种成分各自剩余重量的1/3混合，共同球磨粉碎成颗粒大小为1~30μm的粉末B备用，将粉末A和粉末B共同混合均匀后即可。对各成分颗粒大小进行了合理的配比后，可有效改善浸渍剂整体的粘度和抗击穿特性，提升了整体的使用性能。

一种以天然植物油为基体的电容器浸渍剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将天然植物油放入密封罐内，加入其总质量0.7%的凹凸棒土，不断搅拌均匀后，静置存放5~6天后，对其进行过滤，滤去杂质后备用；

（2）将步骤（1）处理后的天然植物油放入反应釜中，向天然植物油中加入其总质量0.4~1%的去蜡液，调节天然植物油pH值为8.0~8.5，然后以500~600转/分钟的转速不断进行搅拌处理2~3h，再将其置于温度为-5~-10℃的条件下冷冻处理1~2h，取出后用滤油机对其进行过滤处理后备用；所述去蜡液中各物质成分及对应的重量百分比如下：5~8%环戊烷、3~5%正己烷、2~4%四环庚烷、6~10%乙醚、2~4%尿素、1~3%十八烷基磺酸钠，余量为水；

（3）将步骤（2）处理后的天然植物油放入反应釜中，向天然植物油中加入其总质量0.6~1.2%的去胶液，调节天然植物油pH值为6.0~6.5，然后以700~800转/分钟的转速不断进行搅拌处理3~4h，取出后用滤油机对其进行过滤处理后备用；所述去胶液中各物质成分及对应的重量百分比如下：5~9%氯化镁、3~6%硫酸锌、4~7%硫酸钙、1~2%硝酸镧、8~13%十二醇硫酸钠，余量为水；

（4）将步骤（3）处理后的天然植物油放入蒸馏器内，加热保持温度为190~200℃，保持真空度为50~70Pa，所得组分经冷凝器降温至18~26℃后收集备用；

（5）将步骤（4）冷凝所得的天然植物油同古马隆树脂、柯巴树脂、复合填料、羟丙基纤维素钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、木质素磺酸钠、乙二胺四乙酸、聚乙二醇共同混合，加热保持温度为60~65℃，不断搅拌分散均匀后即可。