本發(fā)明涉及變壓器油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含竹焦油的防腐抗菌納米改性變壓器絕緣油及其制備方法。
背景技術(shù)：
油紙絕緣是一種典型的液固復(fù)合絕緣，在油浸式變壓器中有著廣泛的應(yīng)用。隨著電力系統(tǒng)電壓等級(jí)和傳輸容量的不斷提升，油紙復(fù)合絕緣已經(jīng)越來(lái)越難以滿足高電壓等級(jí)對(duì)大容量、小型化、高可靠性絕緣系統(tǒng)的要求。為了提升變壓器絕緣系統(tǒng)的性能，如何提高絕緣介質(zhì)的絕緣特性已經(jīng)成為目前的研究熱點(diǎn)之一。變壓器油是變壓器中重要的絕緣介質(zhì)，尋求改善變壓器油絕緣性能和散熱性能的有效途徑，對(duì)提高變壓器運(yùn)行的效率和安全可靠性具有重要意義。
目前，為提高絕緣材料的性能，在絕緣材料領(lǐng)域引入納米技術(shù)是一個(gè)重要的發(fā)展方向。其中，納米改性變壓器油的研究給傳統(tǒng)的變壓器油紙復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)帶來(lái)了新的提高空間。文獻(xiàn)《半導(dǎo)體納米粒子改性變壓器油的絕緣性能及機(jī)制研究》利用納米粒子TiO2對(duì)變壓器油進(jìn)行改性，發(fā)現(xiàn)納米粒子的加入能顯著提高變壓器油的絕緣特性。然而實(shí)際應(yīng)用中，納米顆粒容易發(fā)生團(tuán)聚，導(dǎo)致可靠性的降低。常用的表面活性劑處理法對(duì)納米粒子的分散性和穩(wěn)定性的改善有限，而且會(huì)對(duì)納米改性變壓器油的絕緣性能產(chǎn)生不利影響。因此，如何兼顧納米粒子在變壓器油中的分散、穩(wěn)定性以及絕緣性能，成為目前需要解決的重要問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種兼顧納米粒子分散、穩(wěn)定性以及優(yōu)良絕緣性能的含竹焦油的防腐抗菌納米改性變壓器絕緣油及其制備方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種含竹焦油的防腐抗菌納米改性變壓器絕緣油，其是由下述重量份的原料制得：
礦物基礎(chǔ)油1000-1500，竹焦油3-5，茶籽油1-2，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.15-0.25，偶氮二異丁腈0.01-0.015，甲基丙烯酸甲酯0.5-1，納米氧化鋁0.5-1，2,6-二叔丁基苯酚1-1.5，苯并三氮唑0.5-1，油酸基羥乙基咪唑啉0.3-0.5，肉豆蔻酸異丙酯0.5-1。
一種含竹焦油的防腐抗菌納米改性變壓器絕緣油的制備方法，包括以下步驟：
（1）將硅烷偶聯(lián)劑KH-570按重量比1:100-1:150與無(wú)水乙醇混合均勻，然后加入納米氧化鋁超聲分散5-10min，然后于40-50℃攪拌1-2h，冷卻后離心分離，將得到的固體顆粒于90-100℃烘干處理10-15min；
（2）將步驟（1）中得到的物料按重量比1:40-1:50與無(wú)水乙醇混合并超聲分散10-20min，然后氮?dú)獗Ｗo(hù)下于60-70℃依次緩慢加入甲基丙烯酸甲酯和偶氮二異丁腈并攪拌反應(yīng)2-4h，冷卻后離心分離，將得到的固體顆粒再用無(wú)水乙醇反復(fù)洗滌2-4次；
（3）先將竹焦油、茶籽油和油酸基羥乙基咪唑啉混合并于60-80℃攪拌1-2h后加入礦物基礎(chǔ)油中攪拌均勻，再加入步驟（2）中的物料以及其余原料超聲分散均勻，然后進(jìn)行精濾除去雜質(zhì)，最后經(jīng)過(guò)真空脫水脫氣，即得含竹焦油的防腐抗菌納米改性變壓器絕緣油。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
本發(fā)明通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑KH-570對(duì)納米粒子進(jìn)行表面硅烷化，然后接枝甲基丙烯酸甲酯，能明顯增加納米粒子之間的空間位阻，有效降低納米粒子的相互聚集作用，提高納米粒子在變壓器油中的分散性和穩(wěn)定性，同時(shí)改善納米粒子的絕緣性能；通過(guò)竹焦油等原料的復(fù)配增效，有效改善變壓器油的防腐、抑菌性能，與其余原料復(fù)合后制得的變壓器絕緣油兼具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和絕緣性能，可以長(zhǎng)期貯存并保持良好的性能，同時(shí)具有防腐、抗菌的功效，使用壽命長(zhǎng)，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
一種含竹焦油的防腐抗菌納米改性變壓器絕緣油，由下列重量(kg)的組分原料制備而成：
礦物基礎(chǔ)油1000，竹焦油3，茶籽油1，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.15，偶氮二異丁腈0.01，甲基丙烯酸甲酯0.5，納米氧化鋁0.5，2,6-二叔丁基苯酚1，苯并三氮唑0.5，油酸基羥乙基咪唑啉0.3，肉豆蔻酸異丙酯0.5。
一種含竹焦油的防腐抗菌納米改性變壓器絕緣油的制備方法，包括以下步驟：
（1）將硅烷偶聯(lián)劑KH-570按重量比1:100與無(wú)水乙醇混合均勻，然后加入納米氧化鋁超聲分散5min，然后于40℃攪拌1h，冷卻后離心分離，將得到的固體顆粒于90℃烘干處理10min；
（2）將步驟（1）中得到的物料按重量比1:40與無(wú)水乙醇混合并超聲分散10min，然后氮?dú)獗Ｗo(hù)下于60℃依次緩慢加入甲基丙烯酸甲酯和偶氮二異丁腈并攪拌反應(yīng)2h，冷卻后離心分離，將得到的固體顆粒再用無(wú)水乙醇反復(fù)洗滌2次；
（3）先將竹焦油、茶籽油和油酸基羥乙基咪唑啉混合并于60℃攪拌1h后加入礦物基礎(chǔ)油中攪拌均勻，再加入步驟（2）中的物料以及其余原料超聲分散均勻，然后進(jìn)行精濾除去雜質(zhì)，最后經(jīng)過(guò)真空脫水脫氣，即得含竹焦油的防腐抗菌納米改性變壓器絕緣油。
上述礦物基礎(chǔ)油選取中石化HVI Ia 60基礎(chǔ)油。
經(jīng)檢驗(yàn)，上述制得的變壓器絕緣油性能如下：
平均工頻擊穿電壓：85.7kV；
介質(zhì)損耗因數(shù)（90℃）：0.00088；
185℃、12周的熱老化處理后介質(zhì)損耗因數(shù)（90℃）：0.0192；
靜置1年后仍保持透明澄清，無(wú)沉淀。