苯并咪唑類金屬鈍化劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬鈍化劑領(lǐng)域，特別是涉及一種苯并咪唑類金屬鈍化劑及其制備方 法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 絕緣油-固體絕緣紙絕緣體系由于價格低、性能良好，而廣泛應(yīng)用于電力變壓器、 配電變壓器和電抗器，該體系的介電強(qiáng)度強(qiáng)烈依賴于其絕緣特性。
[0003] 目前大部分絕緣油中含有腐蝕性硫，腐蝕性硫與變壓器的銅導(dǎo)體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 會形成絕緣性能較差的硫化亞銅。硫化亞銅的產(chǎn)生會降低起始局部放電水平，在高場強(qiáng)下 或者瞬變電流下，局部放電會使固體絕緣紙降解而導(dǎo)致故障產(chǎn)生。而在極端情況下，硫化亞 銅大量產(chǎn)生，受污染的繞組滲透、污染固體絕緣紙，使其絕緣強(qiáng)度下降，最終匝間絕緣擊穿， 局部放熱過高導(dǎo)致事故的發(fā)生。
[0004] 處理腐蝕性硫絕緣油的措施包括絕緣油的再生和在絕緣油中添加金屬鈍化劑。絕 緣油的再生技術(shù)是利用吸附劑對極性物質(zhì)例如腐蝕性硫進(jìn)行吸附，但由于傳統(tǒng)吸附劑處理 效果不佳，而新型吸附劑的成本過高，實(shí)際利用該方法較少；另一種方法是往絕緣油中添加 苯丙三氮唑類金屬鈍化劑，金屬鈍化劑與導(dǎo)體銅反應(yīng)，在其表面形成鈍化膜，從而阻止腐蝕 性硫?qū)︺~表面的腐蝕，該方法成本較低，實(shí)際操作方便，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
[0005] 然而，目前的苯并三氮唑類金屬鈍化劑的熱穩(wěn)定性較差，對添加了金屬鈍化劑后 的絕緣油進(jìn)行回收測試其剩余含量時，發(fā)現(xiàn)金屬鈍化劑的消耗較快，鈍化抗腐蝕效果難以 保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于此，有必要提供一種穩(wěn)定且鈍化抗腐蝕效果好的苯并咪唑類金屬鈍化劑。
[0007] 具有式（I)結(jié)構(gòu)特征的苯并咪唑類金屬鈍化劑：
[0009] &、私分別任選自：C廣C 6直鏈或支鏈烷基，H，-OR 5, -CONR5R6, -COOR5;
[0010] 其中，R5任選自：Me，Et，Pr，Bu ;
[0011] 1?6任選自：Me，Et，Pr，Bu ;
[0012] R3、R4分別任選自：C廣C 8直鏈或支鏈烷基，或，
[0013] 所述R3、R4與氮原子形成取代或未取代的雜環(huán)基。
[0014] 在其中一個實(shí)施例中，
[0015] Rn 私分別任選自：甲基，H，-0CH3, -CONBu2, -COOEt ;
[0016] R3、R4分別任選自：丁基，異辛基；或，
[0017] 所述雜環(huán)基為
[0018] 在其中一個實(shí)施例中，任選自如下化合物：
[0020] 本發(fā)明所述的"Bu"可任選自：正丁基（n-Bu)、仲丁基（S-Bu)、異丁基（i-Bu)或叔 丁基（t-Bu);
[0021] 所述"Pr"為正丙基或異丙基。
[0022] 本發(fā)明還提供所述的苯并咪唑類金屬鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：
[0023] 取苯并咪唑化合物，加入溶劑攪拌溶解后，加入甲醛與二取代胺，室溫攪拌6_8h， 然后加熱至回流，反應(yīng)I l_13h，對反應(yīng)液進(jìn)行萃取，濃縮，干燥，即得所述苯并咪唑類金屬鈍 化劑，其中，
[0024] 所述苯并咪唑化合物為
[0025] 所述二取代胺為：
[0026] 所述苯并咪唑化合物、甲醛與二取代胺的摩爾比為1:1. 3-2. 0:1. 1-1. 8。溶劑的用 量可使苯并咪唑化合物溶解即可。
[0027] 在其中一個實(shí)施例中，所述溶劑為乙醚、乙醇、甲醇、氯仿中的一種或多種混合。
[0028] 本發(fā)明還提供所述的苯并咪唑類金屬鈍化劑在絕緣油中的應(yīng)用。
[0029] 在其中一個實(shí)施例中，以絕緣油為10000重量份計(jì)算，所述苯并咪唑類金屬鈍化 劑的添加量為〇. 5-2. 5重量份。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0031] 具有本發(fā)明所述結(jié)構(gòu)特征的苯并咪唑類金屬鈍化劑，較現(xiàn)有技術(shù)具有更好的熱穩(wěn) 定性和鈍化效果，能夠有效阻止絕緣油中腐蝕性硫腐蝕導(dǎo)體金屬，提高電器使用的安全性， 可以廣泛應(yīng)用于電力變壓器、配電變壓器或電抗器等電器設(shè)備。
[0032] 本發(fā)明所述苯并咪唑類金屬鈍化劑的制備方法簡單，成本低，適用于工業(yè)應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的苯并咪唑類金屬鈍化劑及其制備方法和應(yīng)用作 進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0034] 本發(fā)明所述苯并咪唑類金屬鈍化劑的制備方法可由如下方程式表示：
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 本實(shí)施例一種苯并咪唑類金屬鈍化劑，結(jié)構(gòu)如下：
[0039] 上述苯并咪唑類金屬鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：
[0040] 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將苯并咪挫11. 8g加入到干燥的圓底燒瓶中，加入50mL甲醇攪 拌溶解，接著加入N，N-二丁基胺16. 7g和質(zhì)量濃度37 %的甲醛水溶液（其中甲醛的量為 0.1 Smol)。室溫攪拌7小時后出現(xiàn)兩相，接著加入適量乙醚使有機(jī)相水相混為同相，加熱回 流12h。TLC檢測反應(yīng)結(jié)束后，將混合物倒入冰塊中，用乙醚萃取五遍，有機(jī)相用無水硫酸鈉 干燥。過濾后，濾液轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中，減壓濃縮，并在真空下進(jìn)行干燥得到接近無色產(chǎn)物。 化合物結(jié)構(gòu)經(jīng)過核磁譜圖進(jìn)行確定。 1H(DMS0-d6) δ :8· 16 (s，1H)，7. 59 (m，2H)，7. 26 (m，2H) ，4· 80 (s，2H)，2· 36 (m，4H)，I. 31-1. 36 (m，8H)，0· 90 (t，6H)。
[0041] 實(shí)施例2
[0042] 本實(shí)施例一種苯并咪唑類金屬鈍化劑，結(jié)構(gòu)如下：
[0044] 上述苯并咪唑類金屬鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：
[0045] 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將5-甲基苯并咪挫13. 2g加入到干燥的圓底燒瓶中，加入50mL 甲醇攪拌溶解，接著加入哌啶10. 2g和質(zhì)量濃度37%的甲醛水溶液（其中甲醛的量為 0. 15mol)。室溫攪拌7小時后出現(xiàn)兩相，接著加入乙醚使有機(jī)相水相混為同相，加熱回流 12h。TLC檢測反應(yīng)結(jié)束后，將混合物倒入冰塊中，用乙醚萃取五遍，有機(jī)相用無水硫酸鈉進(jìn) 行干燥。過濾后，濾液轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中，減壓濃縮，并在真空下進(jìn)行干燥得到接近無色產(chǎn) 物?；衔锝Y(jié)構(gòu)經(jīng)過核磁譜圖進(jìn)行確定。 1H(DMS0-d6) δ :8. 16(s，1H)，7. 54(m，1H)，7. 43-7 ? 47 (m，2H)，4· 80 (s，2H)，2· 45 (m，4H)，2· 34 (s，3H)，I. 53-1. 59 (m，6H)。
[0046] 實(shí)施例3
[0047] 本實(shí)施例一種苯并咪唑類金屬鈍化劑，結(jié)構(gòu)如下：
[0049] 上述苯并咪唑類金屬鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：
[0050] 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將5,6-二甲基苯并咪唑14. 6加入到干燥的圓底燒瓶中，加入50mL 甲醇攪拌溶解，接著加入N，N-二異辛基胺31. 3g和質(zhì)量濃度37%的甲醛水溶液（其中甲醛 的量為0. 14mol)。室溫攪拌7小時后出現(xiàn)兩相，接著加入乙醚使有機(jī)相水相混為同相，加熱 回流13h。TLC檢測反應(yīng)結(jié)束后，將混合物倒入冰塊中，用乙醚萃取五遍，有機(jī)相用無水硫酸 鈉進(jìn)行干燥。過濾后，濾液轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中，減壓濃縮，并在真空下進(jìn)行干燥得到接近無 色產(chǎn)物。化合物結(jié)構(gòu)經(jīng)過核磁譜圖進(jìn)行確定。 1H(DMS0-d6) δ :8. 16(s，1H)，7. 31 (m，2H)，4. 80 (s, 2H), 2. 44 (m, 2H), 2. 34 (s, 6H), 2. 19 (m, 2H), I. 89 (m, 2H), I. 25-1. 31 (m, 16H), 0. 96 (m, 6H)，0· 88 (t，6H)。
[0051] 實(shí)施例4
[0052] 本實(shí)施例一種苯并咪唑類金屬鈍化劑，結(jié)構(gòu)如下：
[0054] 上述苯并咪唑類金屬鈍化劑的制備