[发明专利]基于油酸和中等链长甘油三酯、低粘度、高闪点的介电流体

说明书

一种介电流体，按组合物重量计的重量百分比包含：A.30％到70％的C18:1脂肪酸；B.10％到55％的C8和C10脂肪酸混合物，其中按所述混合物的重量计，所述混合物包含50到70wt％的C8脂肪酸；C.不超过13％的多不饱和脂肪酸；以及D.不超过7％的饱和脂肪酸，其中每一种含有至少12个碳原子。

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C8和/或C10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C8和C10脂肪酸与C18:1脂肪酸和多不饱和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。表1提供从天然来源可获得的各种油的未满足特性的比较。具体来说，玉米油、棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、红花油、葵花油和大豆油具有>15％的高含量多不饱和脂肪甘油三酯，而蓖麻、海甘蓝、雷斯克勒(lesquerella)和橄榄具有>33cP的较高粘度并且椰子油和棕榈油具有高熔点。

表1

从天然来源可获得的各种油的特性的比较

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(-8℃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.30％到70％的C18:1脂肪酸；

B.10％到55％的C8和C10脂肪酸混合物，其中按所述混合物的重量计，所述混合物包含50到70wt％的C8脂肪酸；

C.不超过13％的多不饱和脂肪酸；以及

D.不超过7％的饱和脂肪酸，其中每一种含有至少12个碳原子。

甘油三酯可以包含甘油与以下脂肪酸的任何组合：C18:1、C8、C10、多不饱和脂肪酸和饱和C12:0或更大的脂肪酸。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)-8℃或更低的熔点。

具体实施方式