具有基于金合欢烯的低聚物的介电流体制造技术

本发明专利技术涉及一种介电流体，其包括基于金合欢烯的低聚物和抗氧化剂；以及包括所述介电流体的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有基于金合欢烯的低聚物的介电流体专利
本专利技术涉及一种介电流体，其包括基于金合欢烯(farnesene)的低聚物；以及包括所述介电流体的装置。专利技术背景电介质是一种在各种应用中使用的非导电流体。介电流体的绝缘性及冷却特性在电气元件例如变压器、电容器、开关装置、传输元件、配电元件、转换器、调节器、断路器、自动重合闸、填充液传输线及其他电气设备中得到应用。在变压器中，介电流体为内部变压器元件提供了冷却剂和绝缘特性。介电流体使变压器冷却，并同时为内部带电元件之间提供部分的电绝缘。对介电流体的要求包括长的使用寿命(10-20年)和在长期高温(高于室温)下的稳定性。多氯联苯化合物(又名“PCBs”)曾用作变压器的介电流体，由于其毒性和对环境的负面影响，已经被淘汰。取代PCBs的无毒变压器油包括硅油或氟代烃油、矿物油、脂肪酸酯、植物油和种子油。这些无毒油类在粘度、闪点、燃点、倾点、水饱和点、介电强度和/或其他特性方面有缺点，从而限制了其作为介电流体的用途。因此，需要用于电气元件的无毒、可生物降解、不含PCB的介电流体，其与基于PCB的介电流体具有相同或基本相同的化学、机械和/或物理性质。专利技术概述本专利技术提供一种介电流体。在一种实施方式中，该介电流体包括基于金合欢烯的低聚物和抗氧化剂。基于金合欢烯的低聚物的分子量为600g/mol到2500g/mol。本专利技术提供一种装置。在一种实施方式中，该装置包括电气元件和介电流体。该介电流体与该电气元件操作相通。该介电流体包括基于金合欢烯的低聚物和抗氧化剂。基于金合欢烯的低聚物的分子量为600g/mol到2500g/mol。专利技术详述介电流体执行至少两种功能。首先，介电流体可于电子元件内作为电子绝缘体。介电流体应可承受电子元件如变压器内之电压。其次，介电流体可作为传热介质，以耗散电子元件内部产生的热。介电流体亦可减少氧气与湿气的腐蚀作用。因此，介电流体需要具有绝缘特性，同时也要能抵抗热氧化与分解。本专利技术提供一种介电流体。在一种实施方式中，该介电流体包括基于金合欢烯的低聚物，其分子量为600g/mol到2500g/mol。该介电流体还包括抗氧化剂。术语“基于金合欢烯的低聚物”指金合欢烯低聚物，其具有至少3个彼此结合的金合欢烯分子(例如，至少3个来自金合欢烯的聚合单元)，或具有4、或5、或6至10个来自金合欢烯的单元的金合欢烯低聚物；金合欢烯/类萜低聚物；其混合物；以及其氢化衍生物。所述基于金合欢烯的低聚物的分子量为600g/mol至2500g/mol。本专利技术所述的“金合欢烯”统指α-金合欢烯、β-金合欢烯和其各自相应的立体异构体。α-金合欢烯具有结构(I)，β-金合欢烯具有结构(II)，如下所示。1、基因改性的金合欢烯在一种实施方式中，所述金合欢烯是基因改性的金合欢烯。本申请所述的“基因改性的金合欢烯”或“GMF”，指经由基因改性的宿主细胞制备的金合欢烯，该宿主细胞包括制备异戊烯基焦磷酸(“IPP”)的酶途径。在该途径中，酶受到一种或多种异源转录调节控制，宿主细胞将碳源转化为金合欢烯。其中，在可调整到使宿主细胞获得所期望的增长率的条件在培养基中培养宿主细胞。该酶途径为甲羟戊酸途径，或脱氧木酮糖-5-磷酸途径。所述“甲羟戊酸途径”(或MEV途径)是将乙酰辅酶A转化为异焦磷酸(或IPP)的生物合成途径。所述“脱氧木酮糖-5-磷酸途径”(或DXP途径)是将甘油醛-3-磷酸和丙酮酸转化为IPP和二甲基烯丙基焦磷酸(“DMAPP”)的生物合成途径。工程化的MEV途径和/或DXP途径在宿主细胞中类异戊二烯转化产率高(例如，类异戊二烯的产量大于天然存在的量)。通常所述途径是通过重组DNA技术工程化，这些途径中的至少一种是通过异源序列编码的酶表达。所述“宿主细胞”指基因改性的宿主微生物，其中核酸分子经插入、删除或修改(例如，通过插入、删除、置换和/或倒置产生的核苷酸突变)，以生产所需的类异戊二烯化合物或类异戊二烯衍生物。合适的宿主细胞的非限制性示例包括任何古生菌、原核或真核细胞。在一种实施方式中，宿主细胞选自大肠杆菌、肠球菌、假单胞菌(Pseudomona)和葡萄球菌。宿主细胞培养于发酵培养基中，其中包括碳源如碳水化合物，例如单糖、低聚糖和多糖；有机酸如乙酸、丙酸；以及醇类如乙醇、丙醇、和多元醇如甘油。在一种实施方式中，GMF来自法尼基焦磷酸(farnesylpyrophosphate,FPP)。FPP由两分子的IPP与一分子的DMAPP缩合生成。已知催化这一步骤的酶是法尼基焦磷酸合成酶。或者，可通过添加IPP到香叶基焦磷酸制得FPP。随后FPP转化为C15化合物。可由FPP制得的C15化合物的非限制性示例包括紫穗槐二烯、α-金合欢烯、β-金合欢烯、金合欢醇、橙花叔醇、广藿香醇和瓦伦烯(valencene)。在一种实施方式中，FPP转化为金合欢烯。在一种实施方式中，所述金合欢烯低聚物是金合欢烯三聚体。金合欢烯可用催化剂体系进行三聚化反应，该催化剂体系为在多种配位体存在下由有机金属化合物还原镍化合物而获得，其中配位体可如乙炔化合物、有机砷化合物，有机锑化合物、磷化合物、异腈化合物和异氰酸酯化合物。其他适用于金合欢烯低聚反应的催化剂的示例包括齐格勒-纳塔催化剂、卡明斯基催化剂、茂金属催化剂、有机锂试剂及其组合。在一种实施方式中，GMF通过低聚反应制得金合欢烯三聚体。在一种实施方式中，所述基于金合欢烯的组合物是一种金合欢烯/类萜低聚物。可通过利用前文所述的一种或多种用于低聚金合欢烯的催化剂体系使金合欢烯与类萜发生低聚反应。所述金合欢烯/类萜低聚物包括一个或多个来自金合欢烯的单元，其结合一个或多个来自类萜的单元。本申请所述的“类萜”(或类异戊二烯)，指一种化学改性的萜烯，其中一个或多个甲基被移动或删除。术语“类萜”还包括具有一个或多个加入的氧原子的萜烯。本申请所述的“萜烯”，指基于异戊二烯单元(C5H8)n的烃，其中“n”是连接的异戊二烯的单元数目，且“n”是1、或2至8或更大的整数。异戊二烯，C5H8，具有以下结构(III)。萜烯的非限制性示例包括半萜(1个异戊二烯单元)、单萜(2个异戊二烯单元)、倍半萜(3个异戊二烯单元)、二萜(4个异戊二烯单元)、三萜(6个异戊二烯单元)、四萜(8个异戊二烯单元)和多萜(多于8个异戊二烯单元)。萜烯可以提取自天然来源，如植物、微生物和动物。萜烯也可以合成产生。在一种实施方式中，所述金合欢烯/类萜低聚物具有以下结构(IV)：(IV)—[F]m—[T]n—其中F表示来自金合欢烯的单元，T表示来自类萜的单元，m和n各自是从1到9的整数，且其中3≤m+n≤10。在一种实施方式中，类萜选自姜烯、红没药烯、金合欢烯环氧化物、金合欢醇、鲨烯、麦角胶(ergosol)及其组合。所述金合欢烯/类萜低聚物的相应F单元和相应T单元可随机排列，或嵌段排列在该低聚物的主链上。姜烯具有结构(V)。红没药烯具有结构(VI)。金合欢烯环氧化物具有结构(Ⅶ)。金合欢醇具有结构(Ⅷ)。鲨烯具有结构(IX)。麦角胶具有结构(X)。在一种实施方式中，类萜可以是一种通过前文所述的制备IPP的基因工程化的酶途径制备的基因改性的类萜。在一种实施方式中，所述金合欢烯/类萜低聚物包括来自GMF的单元和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介电流体，其包含：分子量为600g/mol到2500g/mol的基于金合欢烯的低聚物；和抗氧化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.30 US 61/581,8481.一种介电流体，其包含：分子量为600g/mol到2500g/mol的基于金合欢烯的低聚物；和抗氧化剂，其中基于金合欢烯的低聚物选自：(i)包含至少3个彼此结合的金合欢烯分子的金合欢烯低聚物；(ii)金合欢烯/类萜低聚物，其包括一个或多个来自金合欢烯的单元，其结合一个或多个来自类萜的单元；(iii)包含至少3个彼此结合的金合欢烯分子的金合欢烯低聚物的氢化衍生物；(iv)金合欢烯/类萜低聚物的氢化衍生物，所述金合欢烯/类萜低聚物包括一个或多个来自金合欢烯的单元，其结合一个或多个来自类萜的单元；(v)其混合物。2.如权利要求1所述的介电流体，所述基于金合欢烯的低聚物包含基因改性的金合欢烯。3.如权利要求1所述的介电流体，其包含0.1wt％到2.0wt％的抗氧化剂。4.如权利要求1所述的介电流体，所述基于金合欢烯的低聚物包含金合欢烯三聚体。5.如权利要求1所述的介电流体，所述基于金合欢烯的低聚物是具有结构(IV)的金合欢烯/类萜低聚物(IV)—[F]m—[T]n—其中，F表示来自金合欢烯的单元；T表示来自类萜的单元；m和n各自是从1到9的整数，且3≤m+n≤10。6.如权利要求5所述的介电流体，所述金合欢烯/类萜...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·汉，B·R·莫勒，X·张，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US