[发明专利]一种利用纳米SiO2

说明书

本发明提供一种利用纳米SiO₂改性的棕榈绝缘油的制备方法，SiO₂纳米粒子进行一次改性时，通过十二烷基三甲氧基硅烷和油酸去除SiO₂表面的‑OH基团，使大量改性纳米SiO₂与棕榈绝缘油相容，减少团聚现象；通过异丁醇对一次改性的SiO₂纳米粒子进行二次改性，进一步去除SiO₂表面的‑OH基团，极大提升了绝缘油的导热性能及绝缘可靠性；在二次改性的SiO₂纳米粒子中加入磷酸甲苯二苯酯、烷基酚聚氧乙烯醚制备SiO₂纳米粒子混合液，之后再与过滤的棕榈绝缘油混合，极大提升绝缘油的导热性能及绝缘可靠性；步骤S5中超声分散分三次进行，且需间隔一定时间再进行下次分散，采用间隔分散加多次分散相结合的方式进行超声分散，能极大提升二次改性的SiO₂纳米粒子的导热系数。

技术领域

本发明涉及绝缘油的加工技术领域，具体涉及一种利用纳米SiO₂改性的棕榈绝缘油的制备方法。

背景技术

油浸式电力变压器是电网安全运行中关键的设备,其故障会中断电力供应。油浸式变压器的绝缘性能主要取决于由绝缘油和绝缘纸组成的内绝缘。其中，绝缘油起到了绝缘和散热冷却的作用，保证绝缘油的良好运行特性对于变压器安全运行至关重要。对绝缘油的性能通常有以下要求:1)绝缘油密度尽量小，以便于油中水分和杂质沉淀；2)粘度要适中，太大会影响对流散热，太小又会降低闪点；3)闪点应尽量高，一般不应低于136℃；4)凝固点应尽量低；5)酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好，以尽量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀；6)氧化程度不能太高，氧化程度通常用酸价表示，它指吸收1克油中的游离酸所需的氢氧化钾量(毫克)；7)安定度不应太低，安定度通常用酸价试验的沉淀物表示，它代表油抗老化的能力。

棕榈油作为一种新型的耐击穿、高燃点、环保型液体电介质，被用作变压器绝缘油。然而，棕榈绝缘油的导热性能弱，容易造成变压器局部过热从而引发故障，因此限制了其在大型电力变压器中的应用。鉴于此，开发一种高热导率棕榈绝缘油具有重要的实用价值。纳米SiO₂粒子具有优良的绝缘性能和导热性能，且其制备方法较为成熟，被广泛应用于制备电气绝缘材料。纳米SiO₂粒子可以均匀地分散在棕榈绝缘油中，因此，本发明以棕榈绝缘油及SiO₂纳米颗粒作为原料，制得具有高导热率的纳米SiO₂改性棕榈绝缘油。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种导热率高于传统植物绝缘油，具有良好的长期稳定性，绝缘可靠性高的利用纳米SiO₂改性的棕榈绝缘油的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种利用纳米SiO₂改性的棕榈绝缘油的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，在球磨机中加入SiO₂纳米粒子,再加入十二烷基三甲氧基硅烷，加热后混合球磨，得到混合物；所述十二烷基三甲氧基硅烷的添加量为SiO₂纳米粒子重量的5%～15%；

步骤S2，在步骤S1所得的混合物中加入油酸，然后继续升温，搅拌，然后超声震荡，最后加入乙醇洗涤，得到含SiO₂纳米粒子的洗涤液；

步骤S3，过滤步骤S2所得的含SiO₂纳米粒子的洗涤液，干燥，得到一次改性的SiO₂纳米粒子；

步骤S4，将步骤S3所得的一次改性的SiO₂纳米粒子与无水乙醇混合均匀，加入异丁醇搅拌均匀，得到混合液；所述异丁醇的加入量为一次改性的SiO₂纳米粒子重量的35%～45%；