[发明专利]一种高阻燃高电气性能的变压器油及其制备方法

说明书

本发明提供一种高阻燃高电气性能的变压器油及其制备方法，所述变压器油以矿物变压器油为基础油，加入改性剂，所述改性剂包括环三磷腈阻燃剂。本发明通过在矿物变压器油中添加环三磷腈阻燃剂，获得了一种高阻燃、高电气性能、低成本的变压器油，明显优于现有的高燃点变压器绝缘油，可直接推广应用，无需对现有的变压器进行更新替换，具有重要的研究意义和商业价值。

技术领域

本发明涉及变压器油技术领域，尤其涉及一种高阻燃高电气性能的变压器油及其制备方法。

背景技术

变压器油是油浸式变压器最重要的组成部分之一，具有绝缘、散热、灭弧的作用，保障着变压器的运行安全。然而常用的变压器油为矿物绝缘油，闪点和燃点均小于180℃，在变压器内部发生短路、过热、漏电等故障时，容易引发变压器油燃烧，从而导致变压器火灾或爆炸事故，危及电网乃至公共安全。随着变压器安全问题越来越受到重视，具有高阻燃的变压器绝缘油得到了广泛的关注与研究。

目前市场上所见的高燃点变压器绝缘油主要分为大分子烃类油、卤化芳烃类油、磷酸酯类油、有机硅油以及植物绝缘油五大类。其中，常见的大分子烃类油有α油、β油、聚α烯烃等，虽然大分子烃类油具有较高的燃点(300℃)、良好的介电性能和低温流动性，但其散热效果较弱，且成本昂贵，油源多为进口难以得到，无法广泛应用；而卤化芳烃类油和磷酸酯类油均属于难燃或不燃绝缘油，具有良好的防火性能，然而其毒性较大，多被限制或禁止使用，如氯化联苯、二氯甲苯基二氯苯基甲烷、磷酸三甲苯酯等；有机硅油具有良好的电绝缘性和热稳定性，但其粘度大，散热性能和吸气性较差，仅在少部分特殊场所使用；而植物绝缘油是由天然的油料作物经压榨、精炼和改性等工艺制备而成，具有良好的电气性能、燃点高、原料来源广，且具有可再生和生物降解等优势，但植物绝缘油存在着制备工艺复杂，且介质损耗大、凝点高、运动粘度大、抗氧化能力差等难以克服的缺点，限制了植物绝缘油广泛的生产与使用。

因此，急需研发一种兼具低成本、高阻燃、高电气性能的变压器油，以保障变压器的安全高效运行。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高阻燃高电气性能的变压器油及其制备方法。

本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种高阻燃高电气性能的变压器油，以矿物变压器油为基础油，加入改性剂，所述改性剂包括环三磷腈阻燃剂。

本发明研究发现，将以环三磷腈为骨架的环三磷腈阻燃剂加入矿物变压器油中，两者具有超出预期的较好相容性，所得变压器油不仅被赋予了良好的高阻燃防火性能，而且具有较高的击穿电压和较低的倾点，且运动粘度明显下降，有利于散热，即获得了一种高阻燃、高电气性能、低成本的变压器油，可直接推广应用，无需对现有的变压器进行更新替换，具有重要的研究意义和商业价值。

其中所述环三磷腈阻燃剂的分子结构式如下：R₁～R₆为任意取代基。

优选地，所述环三磷腈阻燃剂包括但不限于六苯氧基环三磷腈(CAS:1184-10-7)、六氟环三磷腈(CAS:15599-91-4)、六氯环三磷腈(CAS:940-71-6)、六甲氧基环三磷腈(CAS:957-13-1)、六(2,2,2-三氟乙氧基)环三磷腈(CAS:1065-05-0)、六(2,2,3,3,3-五氟丙氧基)环三磷腈(CAS:429-18-5)、六(1,1,5-氢全氟戊氧基)环三磷腈(CAS:16059-16-8)、五氟(苯氧基)环三磷腈(CAS:33027-68-8)、乙氧基(五氟)环三磷腈(CAS:33027-66-6)中的一种或多种。更优选为六氟环三磷腈、六甲氧基环三磷腈、五氟(苯氧基)环三磷腈、乙氧基(五氟)环三磷腈。

优选地，所述环三磷腈阻燃剂的添加量占所述基础油的质量分数为1～25％。

进一步地，所述改性剂还包括氮系阻燃剂。所述氮系阻燃剂优选为含氟氮物。