植物系电绝缘油及其制备制造技术

本发明专利技术公开了在生态系统中能够轻易地生物降解的植物系电绝缘油及其制备。该制备是通过使４０－５０重量份的豆油和５０－６０重量份的菜子油的植物油混合物与乙醇在硅铝酸盐催化剂的存在下酯化而进行的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】植物系电绝缘油及其制备木专利技术涉及电绝缘油。更具体地，本专利技术涉及植物系电绝缘油，该电绝 缘油凭借植物油的特性在使用后表现出优良的抗氧化性，并在生态系统中容 易牛物降解。
技术介绍
山丄业革命产生的机械的发展带来了对油的需求迅速增长。具体地，由f冇Xr润滑油嬰求的严格的规章制度，需要满足更加改良性质的汕。在各种i:业屮广泛使用矿物系油。然而，矿物系油具有很低的牛.物降解 性肖^ ， W此引起山泄漏或废物处理而导致的环境问题。面对近来向高电化:和高电容耗电器具(electrical appliances)发展的趋势， 对于满足符合该趋势要求的电绝缘油的需求在增长。在试图满足这种需求 屮，已经开发出将作为主要组分的矿物油与其它添加剂混合的电绝缘油。例如，韩国专利公开No. 1994-0003803中公开了具有优良的电压性能的 'li绝缘汕，该电绝缘油含有矿物系电绝缘油和选自直链烃化合物、菜子油和 酯化合物屮的一种物质。日本专利公开No. 63-4286中公开了具有改良的介 电击穿电压的电绝缘油，该电绝缘油含有矿物系电绝缘油和氟系有机化合物 的混合物。口木专利申请公开No. 69-84714中公开了与作为表面活性剂的磷 酸酷混合的矿物油。这聘利用r将作为主要成分的矿物油与各种添加剂混合的方法能够很 人地改进矿物系电绝缘油的电性质，从而有助于延长电绝缘油的寿命。然而， 废电绝缘油需要与新鲜的油混合在一起而再利用，否则被丢弃。绝缘油的再 利用是通过从耗电器具例如变压器中收集恶化的电绝缘油，并对该油进行净化和重复利用而实现的。由于使用抗氧化剂作为添加剂，因而不可重复利用的废电绝缘油不易燃 烧。尽管将它们燃烧了，但是废电绝缘油会产生有毒的污染物，例如，二氧 3，从而导致环境污染。因此，要求开发出环境友好的电绝缘油。在试图达到这种要求中，美国专利No. 5,958,851中公开了用于变压器的电绝缘油，该电绝缘油是通过对作 为基本成分的含有油酸的豆油进行氢化或甲基酯化(methyl-esterification)，并向该基木成分中加入抗氧化剂而制备的。从这种现冇技术的公开巾可以看出，由丁-它们的在低温下结晶、在高温 R疑问和低抗氧化性的缺陷，因此将豆油应用于实际屮是有限制的。该现有 技术、W.小，植物油如豆油可以代替电绝缘油。同时，美国专利No. 5,949,017中公开了通过组合矿物油等与含有75% 以卜.的二油酸&油酯(oleicacidtriglyceride)、d6-C22的不饱和脂肪酸、C!6-C22的饱和脂肪酸和抗氧化剂的植物油而用于变压器的电绝缘油。作为含有油酸 的W物油n」—以列举为葵花籽汕、橄榄油和红花油。因为在这种现有技术中公幵的电绝缘油含有酯化合物如三油酸甘油酯， 所以该电绝缘油容易在高温下与水接触时不利地水解，并陷于高成本中。通 过植物汕与矿物油等的结合，该电绝缘油有效地改善了生物降解性能。然而，植物油还没冇单独在实际中用作高电压的电绝缘油。因此，电绝 缘油需要保证优良的抗氧化性能和低倾点的要求，从而可以承受高电压。
技术实现思路
由于植物油需要的组成和化学反应，本专利技术的一个目的是提供环境友好 的被物系电绝缘油，该电绝缘油有优良的抗氧化性、高的介电击穿电压和低根据本专利技术的一个方面，为了实现以上目的，提供了植物系电绝缘油的 制备方法，该制备方法包括使植物油混合物与乙醇在硅铝酸盐催化剂的存在下进行酯化，其中，所述植物油混合物由40-50重量份的豆油和50-60重量份的菜子油组成。 具体实施例方式现在将对本专利技术进行更详细地说明。本专利技术提供了植物系电绝缘油的制备方法，该制备方法包括使40-50重 虽份的ii油和50-60重量份的菜子油的植物油混合物与乙醇在硅铝酸盐催化 剂的存在下进行—酷化。豆油具有在低温下结晶和在高温下凝固、且具有低的抗氧化性的缺陷。 l大l此，将豆油与菜子油混合有利地确保了低碘价、低总酸值(TAN)、低倾点、 与金属优良的相容性和随温度变化的粘度变化降低。为此，本专利技术的方法釆 川r:S:油和菜子油的混合物。在菜子油的用量超过60重量份的情况F，植 物油混合物由于稳定性变差而可以轻易地水解和氧化，从而导致非铁金属的 腐蚀。同时，在菜子油的用量小于50重量份的情况下，植物油混合物由于 其倾点的增大而不适合在冬天使用。当使用倾点下降剂以降低倾点时，发生 生物降解性能的变差。因此，豆油和菜子油的用量分别优选为40-50重量份 和50-60重量份。适合用于酯化的催化剂可以为碱系催化剂和硅铝酸盐系催化剂。优选使 用沸石催化剂。优选情况下，所述酯化在140-17(TC下进行3-5小时。 当植物油与乙醇的酯化在140。C以下的温度下进行时，该酯化不能完全 实现，从而留下了与剩余的溶剂混合的植物油。同时，当所述酯化在超过 17(TC的高温下进行时，最终产物的颜色和性质发生恶化。因此，酯化温度优选在以上定义的范围内。在该温度条件下在3小时以内进行所述酯化，将致使不完全反应，从而不可能获得需要的倾点和抗氧化性能。所述酯化进行5小时以上将导致最终产物的颜色和性质的恶化，且由于长时间高温反应而导致生产成本的增加。 闲此，酯化时间优选在以上定义的范围内。通常使用酸催化剂(例如，硫酸和盐酸)和碱催化剂(例如，氢氧化钠、甲 醇钠和氢氧化钾)作为酯化的催化剂。所述酸催化剂导致析相作用和在界面 上的反应，从而引起低的反应速度、需要促进反应的强搅拌、和通过从界面 去除水而导致的不便。所述碱催化剂具有相对较高的产率和良好的反应稳定 性的优点。但是，所述碱催化剂由于通过其碱化而导致植物油的皂化从而引 起产率变差的风险。然而，在本专利技术中使用的硅铝酸盐系催化剂不引起析相作用和皂化，从l(U有利地获得高产率的产物，并在反应后轻易从产物中去除。所述硅铝酸盐 系催化剂i 'I以使用沸石和膨润土等。可以使用各种醇从而与植物油一起形成酯。当考虑到如粘度、倾点和总 酸值这些性质时，优选使用乙醇。从以下实施例中将更好地理解本专利技术。这些实施例不应被认为是对本专利技术的范围的限制。每种豆油和菜子油的混合物根据以下表l所示的混合比例的变化进行制备。测量油混合物的粘度(KS M 2014)、倾点(KS M 2016)和闪点(KS M 2010)。其结果示于表1屮。表l<table>table see original document page 7</column></row><table>从表1中所示的数据可以看出，随着菜子油的用量的增大，制备的电绝 缘油的粘度增大，但是其倾点和闪点减小。另一方面，随着菜子油的用量的 减小，制备的电绝缘油的粘度减小，但是其倾点和闪点增大。在酯化之后油混合物倾点的增大加速，从而导致不适合用于冬季、有关 加入倾点下降剂以降低倾点的不便和由抑制剂加入所导致的生物降解性能变差的缺陷。另外，当考虑到油混合物的闪点时，豆油(X)与菜子油(Y)的混重量份)优选为X:Y二40-50: 60-50。实施例2从实施例1中获得的数据可以确定，由40重量份的豆油和60重量份的 菜子油组成的油混合物得到最好的结果。因此，将ioo重量份的油混合物、 0.4重量份的沸石催化剂和醇放入反应容器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物系电绝缘油的制备方法，该制备方法包括：　使植物油混合物与乙醇在硅铝酸盐催化剂的存在下进行酯化；　其中，所述植物油混合物由４０－４５重量份的豆油和５５－６０重量份的菜子油组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2006-5-3 10-2006-00400641、一种植物系电绝缘油的制备方法，该制备方法包括使植物油混合物与乙醇在硅铝酸盐催化剂的存在下进行酯化；其中，所述植物油混合物由40-45重量份的豆油和55-60重量份的菜子油组成。2、 极据权利要求1所述的方法，其中，所述硅铝酸盐催化剂为沸石催 化剂，且基于100重量份的植物油混合物，所述硅铝酸盐催化剂的用量为 0....

【专利技术属性】
技术研发人员：卢在奎，卢忠锡，卢孝锡，朴隆晧，
申请(专利权)人：东南石油工业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]