[发明专利]基于甘油三酯、低粘度、高闪点的介电流体

说明书

技术领域

本发明涉及介电流体。在一个方面中，本发明涉及包含C18：1脂肪酸甘油三酯的介电流体，而在另一个方面中，本发明涉及包含C18：1脂肪酸与C14：1和/或C16：1脂肪酸组合的甘油三酯的介电流体。

背景技术

基于植物油(VO)的介电流体(例如变压器流体)由于其环保和高闪点以提高变压器操作的安全性而已越来越多地用于发电行业，取代基于矿物油(MO)的介电流体。然而，基于VO的介电流体与基于MO的介电流体相比具有显著较高的粘度，这导致使用基于VO的介电流体的热传递操作较差。因此，对与低熔点并且少量多不饱和脂肪酸的甘油三酯组合的粘度减小以提高变压器中热传递效率，同时保留高闪点优势的基于VO的介电流体存在市场需要。

一些解决此问题的常规途径和其相关缺点包括

1.通过将基于VO的介电流体与如聚α-烯烃、合成多元醇酯和聚甘油脂肪酸酯的较低粘度流体掺合来降低基于VO的介电流体的粘度。然而，这些途径可能导致闪点降低或被基于非天然的来源取代；

2.将基于VO的介电流体与如脂肪酸烷基酯的稀释剂混合，但这需要超过10重量百分比(wt％)的稀释剂以将菜籽油的粘度减小到小于33厘泊(cP)。然而，这同样导致闪点降低；

3.增加基于VO的介电流体中的不饱和量降低流体粘度，但其同样降低流体的氧化稳定性(参见USP 6,117,827)；以及

4.增加基于VO的介电质中饱和C12-C16甘油三酯的量，但这同样增加流体的熔点。

继续关注具有所需特性平衡的介电流体，确切地说，具有低粘度(在40℃下≤33cP，在10℃下≤120cP)、高闪点(≥260℃，优选地≥270℃)以及低熔点(-7℃或更低)的组合。

发明内容

在一个实施例中，本发明是甘油三酯组合物，按所述组合物的重量计的重量百分比包含：

A.10％到65％的C18：1脂肪酸；

B.35％到90％的C14：1和C16：1脂肪酸中的至少一种；

C.不超过12％的多不饱和脂肪酸；以及

D.不超过7％的饱和脂肪酸。

甘油三酯可以包含甘油与以下脂肪酸的任何组合：C18：1、C14：1、C16：1、多不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸。脂肪酸可以按任何次序连接到甘油分子，例如，任何脂肪酸可以与甘油分子的任何羟基反应形成酯键。本发明的组合物适用作介电流体并且展现(i)在40℃下小于或等于(≤)33cP和在10℃下≤120cP的粘度，(ii)大于或等于≥260℃，优选地≥270℃的闪点和(iii)-7℃或更低的熔点。

具体实施方式

定义

除非相反地陈述，从上下文暗示或本领域惯用的，否则所有份数和百分比都以重量计，并且所有测试方法都是到本发明的申请日为止的现行方法。出于美国专利实践的目的，任何所参考专利、专利申请案或公开案的内容都以全文引用的方式并入(或其等效美国版本如此以引用的方式并入)，尤其在所属领域中的定义(在并未与本发明特定提供的任何定义不一致的程度上)和常识的披露方面。

除非另外指明，否则本发明中的数字范围为大致的，并且因此可以包括在所述范围外的值。数字范围包括来自并包括下限值和上限值、以一个单位递增的全部值，其限制条件为任何较低值和任何较高值之间存在至少两个单位的间隔。举例来说，如果组成特性、物理特性或其它特性(如温度)是从100到1,000，那么明确列举全部个别值(如100、101、102等)和子范围(如100到144、155到170、197到200等)。对于含有小于一的值或含有大于一的分数(例如1.1、1.5等)的范围，一个单位按需要被视为0.0001、0.001、0.01或0.1。对于含有小于10的个位数(例如1到5)的范围，一个单位通常被视为0.1。这些仅是特别预定的实例，并且所列举的最低值和最高值之间数值的全部可能组合将被视为明确陈述在本发明中。在本发明内尤其提供粘度、温度和组合物中个别组分的相对量的数字范围。

“包含”、“包括”、“具有”和类似术语意指组合物、方法等不限于所披露的组分、步骤等，而是实际上可以包括其它未披露的组分、步骤等。相比之下，术语“基本上由……组成”从任何组合物、方法等的范畴排除对组合物、方法等的性能、可操作性等等并非基本的那些组分、步骤等之外的任何其它组分、步骤等。术语“由……组成”从组合物、方法等排除并未专门披露的任何组分、步骤等。除非另外说明，否则术语“或”是指单独以及呈任何组合的所披露的成员。