本發(fā)明涉及變壓器絕緣油，尤其涉及一種合成酯絕緣油雙效提升劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，絕緣油所處的工作環(huán)境復(fù)雜，受到多種內(nèi)部與外部因素的影響。由于系統(tǒng)負(fù)荷的波動(dòng)，絕緣油溫度在幾十?dāng)z氏度范圍內(nèi)變化，在過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，熱點(diǎn)溫度甚至?xí)^(guò)一百攝氏度。局部過(guò)高的溫度對(duì)絕緣油的理化性質(zhì)及電氣性能產(chǎn)生不利影響。此外，熱應(yīng)力作用會(huì)加速油紙絕緣系統(tǒng)的老化，生成酸性物質(zhì)并導(dǎo)致絕緣紙纖維斷裂，這些斷裂的纖維以微小顆粒形式懸浮于油中，因纖維與油的介電常數(shù)不同，這些懸浮顆?？赡芤l(fā)局部電場(chǎng)畸變，最終影響絕緣油的整體電氣性能。當(dāng)前，合成酯絕緣油逐漸替代傳統(tǒng)礦物絕緣油，廣泛應(yīng)用于油浸式變壓器等電力設(shè)備中。相比于礦物絕緣油來(lái)說(shuō)，合成酯絕緣油的理化電氣還存在一定差距，因此，提升合成酯絕緣油的絕緣性能已成為亟需解決的問(wèn)題。

2、目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用添加抗氧化劑的方法來(lái)減緩絕緣油的氧化過(guò)程。這一方法雖然操作簡(jiǎn)便，且在絕緣油運(yùn)行初期能夠取得良好效果，但隨著變壓器的長(zhǎng)期運(yùn)行，抗氧化劑的效果逐漸減弱，油品氧化加劇。此外，隨著超/特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展，變壓器絕緣油的放電特性和耐雷電沖擊性能變得日益重要。已有研究表明，紫外吸收劑能夠在一定程度上提升絕緣油的耐雷電沖擊能力，但適用于絕緣油的紫外吸收劑仍較為稀缺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種合成酯絕緣油雙效提升劑及其制備方法和應(yīng)用，解決現(xiàn)有抗氧化劑、紫外吸收劑對(duì)合成酯絕緣油的絕緣性能改善效果不明顯的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法，包括以下步驟：

4、將n-苯基-α-萘胺溶液、受阻酚溶液、三乙胺混合，進(jìn)行一次反應(yīng)；一次反應(yīng)結(jié)束后加入碘甲烷、三乙胺，進(jìn)行二次反應(yīng)；二次反應(yīng)結(jié)束后加入鹽酸中和、無(wú)水硫酸鈉干燥、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到粗產(chǎn)品；將粗產(chǎn)品進(jìn)行純化，得到合成酯絕緣油雙效提升劑。

5、優(yōu)選的，在上述一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法中，所述n-苯基-α-萘胺溶液為n-苯基-α-萘胺與溶劑的混合；所述受阻酚溶液為受阻酚與溶劑的混合；所述溶劑為無(wú)水二氯甲烷。

6、優(yōu)選的，在上述一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法中，所述受阻酚為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氯。

7、優(yōu)選的，在上述一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法中，所述n-苯基-α-萘胺、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氯、碘甲烷的摩爾比為0.9～1.25：1：0.8～1。

8、優(yōu)選的，在上述一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法中，所述一次反應(yīng)的溫度為25℃；所述一次反應(yīng)的時(shí)間為5～8h。

9、優(yōu)選的，在上述一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法中，所述二次反應(yīng)的溫度為25℃；所述二次反應(yīng)的時(shí)間為3～5h。

10、本發(fā)明還提供了一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法制得的一種合成酯絕緣油雙效提升劑，所述合成酯絕緣油雙效提升劑的結(jié)構(gòu)式如下所示：

11、

12、本發(fā)明還提供了一種合成酯絕緣油雙效提升劑在合成酯絕緣油中的應(yīng)用。

13、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

14、本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種具備雙重功能的抗氧劑：n-苯基-α-萘胺衍生物，通過(guò)將受阻酚結(jié)構(gòu)與萘環(huán)相連，形成多環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)，同時(shí)在苯環(huán)上引入甲氧基。本發(fā)明的抗氧劑相較于傳統(tǒng)基礎(chǔ)抗氧劑，首先是提升了合成酯的抗氧化能力：使用共軛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與烷基化反應(yīng)技術(shù)，引入的多環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)和甲氧基，實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的抗氧化性能；多環(huán)芳烴的π-π堆積效應(yīng)能夠提高分子的穩(wěn)定性，減少絕緣油中自由基的生成，而甲氧基則進(jìn)一步通過(guò)電子供給效應(yīng)增強(qiáng)了分子抗氧化的能力。其次是增強(qiáng)了合成酯的耐雷電沖擊性能：通過(guò)在分子結(jié)構(gòu)中引入甲氧基，提升了抗氧劑對(duì)紫外光的吸收能力，減少了絕緣油中因高能紫外光導(dǎo)致的分子激發(fā)，從而抑制了流注通道的形成。多環(huán)芳烴的共軛結(jié)構(gòu)和π-π堆積效應(yīng)能夠有效降低電場(chǎng)沖擊下帶電粒子的產(chǎn)生速率，增強(qiáng)絕緣油的擊穿電壓?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明制備的抗氧劑不僅在抗氧化性能上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)抗氧劑，還能夠在高溫高壓環(huán)境中顯著提高合成酯絕緣油的耐電沖擊能力，適用于高電壓、大型變壓器等需要長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的電力設(shè)備中。

技術(shù)特征：

1.一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法，其特征在于，所述n-苯基-α-萘胺溶液為n-苯基-α-萘胺與溶劑的混合；所述受阻酚溶液為受阻酚與溶劑的混合；所述溶劑為無(wú)水二氯甲烷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法，其特征在于，所述受阻酚為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氯。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法，其特征在于，所述n-苯基-α-萘胺、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氯、碘甲烷的摩爾比為0.9～1.25：1：0.8～1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法，其特征在于，所述一次反應(yīng)的溫度為25℃；所述一次反應(yīng)的時(shí)間為5～8h。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法，其特征在于，所述二次反應(yīng)的溫度為25℃；所述二次反應(yīng)的時(shí)間為3～5h。

7.權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的一種合成酯絕緣油雙效提升劑的制備方法制得的一種合成酯絕緣油雙效提升劑，其特征在于，所述合成酯絕緣油雙效提升劑的結(jié)構(gòu)式如下所示：

8.權(quán)利要求7所述的一種合成酯絕緣油雙效提升劑在合成酯絕緣油中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于變壓器絕緣油技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種合成酯絕緣油雙效提升劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明將N?苯基?α?萘胺溶液、受阻酚溶液、三乙胺進(jìn)行一次反應(yīng)；然后加入碘甲烷、三乙胺進(jìn)行二次反應(yīng)；再加入鹽酸中和、無(wú)水硫酸鈉干燥、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，最后純化，得到合成酯絕緣油雙效提升劑。本發(fā)明引入的多環(huán)芳烴和甲氧基提升了合成酯的抗氧化能力；甲氧基提升了對(duì)紫外光的吸收能力，減少了絕緣油中因高能紫外光導(dǎo)致的分子激發(fā)，從而抑制了流注通道的形成。本發(fā)明的雙效提升劑不僅在抗氧化性能上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)抗氧劑，還能在高溫高壓環(huán)境中顯著提高合成酯絕緣油的耐電沖擊能力，適用于高電壓、大型變壓器等需要長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的電力設(shè)備中。

技術(shù)研發(fā)人員：王飛鵬,李博君,李劍,黃正勇,李昌恒,陳偉根,王有元,杜林,潘建宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/6/5