作為變換器的冷卻液和絕緣液的酯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的主題涉及包含多元醇的酯的組合物，所述多元醇用來自植物油的、部分不飽和的脂肪酸酯化，本發(fā)明的主題還涉及所述組合物作為變換器的冷卻液和絕緣液的用途。
【專利說明】作為變換器的冷卻液和絕緣液的酯

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含多元醇的酯的組合物，所述多元醇的酯由來自植物油的、部分不 飽和脂肪酸酯化，本發(fā)明還涉及所述組合物作為變換器的冷卻液和絕緣液的用途。

【背景技術(shù)】
[0002] 變換器的可靠工作方式需要足夠的介電絕緣以及在電壓轉(zhuǎn)變過程中釋放的熱量 的消散。已知的是，某些液體具有絕緣性能和散熱性能。通常使用礦物油或硅酮。然而它 們具有極差的可生物降解性，并且因此在泄露、不密封或其它從變換器排出的情況下對人 類和環(huán)境造成危害。此外，還具有小于150°C的極低的閃點，即高的火災(zāi)傾向。
[0003] 因此，建議使用可良好生物降解的植物油作為變換器中的絕緣液。使用植物油作 為絕緣液是顯而易見的，因為它們易于完全地生物降解并且通常對水無危害（根據(jù)德國 "對水危害物規(guī)則"-VwVwS)并且具有大于300°C的閃點和燃點（根據(jù)Pensky-Martens方 法），均具有有利的原料成本。它們相比于礦物油還具有更高的吸水能力，因此減緩了變換 器板的纖維素的降解并且延長的變換器的壽命。
[0004] 大約從19世紀(jì)末期開始已經(jīng)使用植物油作為絕緣油。然而它們的使用隨即中斷， 因為在使用植物油的變換器中，當(dāng)有空氣進(jìn)入時它們相對迅速地因氧化而樹脂化。由于使 用大大排除空氣進(jìn)入的密封封閉的變換器，近年來需求狀況發(fā)生了變化。
[0005] 氧化敏感性仍然具有重要意義，但是并不如之前的變換器中的程度，并且在密封 封閉的變換器中是可控制的。另一方面，全球環(huán)保意識顯著升高。因此推薦使用各種植物 油例如蓖麻籽油、葵花油、菜籽油、大豆油等作為變換器液，為此參見WO 97/22977 Al和US 6, 340, 658 Bl。
[0006] 除了氧化穩(wěn)定性之外，變換器液其它所需性能變得越來越重要，其中包括高 的閃點和燃點、低粘度（為了更好的熱對流），特別還有低傾點、低酸值、在根據(jù)DIN EN 61099 ^Spezifikationen fiir unbenutzte synthetische organische Ester fiir Stromzwecke(用于電器用途的未使用的合成有機(jī)酯規(guī)范）"的穩(wěn)定性測試中的良好的介電 穩(wěn)定性和少量淤漿形成（參見表1)。此外，良好的腐蝕特性和密封適應(yīng)性是不可或缺的。 遺憾的是，天然植物油不能同時滿足所有這些需要或期望的性能，特別是關(guān)于粘度和冷卻 性能以及氧化穩(wěn)定性，它們在一個或多個性能方面表現(xiàn)薄弱。通常通過加入抗氧化劑使氧 化穩(wěn)定性升高至最低水平。相反，通過添加劑僅可以少量改進(jìn)冷卻性能。由于對高閃點和 燃點的需求，通過簡單地混合植物油與其它顯著更稀的原油成分來降低粘度是不適合的。
[0007] GB 1602092公開了使用具有7至10個碳原子的直鏈飽和脂肪酸的三羥甲基丙烷 酯及其作為變換器的介電絕緣液的用途。通過實施例可知在30°C下分別具有25或30mm 2/ s的粘度和277°C或293°C的燃點的三羥甲基丙烷酯。WO 2005/118756 Al具有相似的公開 內(nèi)容。然而其中公開了具有6至12個碳原子的更寬的直鏈或支化羧酸。然而支化羧酸不 是天然脂肪酸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求的主題進(jìn)行描述。優(yōu)選的實施方案為從屬權(quán)利要求的主 題或如下所述。
[0009] 本發(fā)明涉及混合酯和/或酯混合物形式的酯，
[0010]

【權(quán)利要求】
1. 一種組合物，包括通式I的酯或由通式I的酯組成， 其中
R等于甲基、乙基、丙基和/或異丙基 R1 =至少30%的具有6至12個碳原子的直鏈飽和酸基， R2 =至少30%的具有14至22個碳原子的、含有一個或多個雙鍵的酸基，和任選地 R3為0至至多20%的具有14至22個碳原子的直鏈飽和酸基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯組合物，其中所述酯組合物同時具有在40°C下的<35mm2/ s的粘度，低于_50°C的傾點和大于250°C的閃點，以及額外的特別是大于250°C的燃點。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項所述的組合物，其中多于90%，特別是多于95%的基團(tuán) R2含有18個碳原子和一個雙鍵。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項所述的組合物，其中多于80%的基團(tuán)R2具有至少一個 順式結(jié)構(gòu)的雙鍵。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項所述的組合物，其中基團(tuán)R2為具有8和/或10個碳原 子的直鏈飽和酸基。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項所述的組合物，其中所述酯為a)具有R1A2和任選的R3 的酯、b)具有R1、!?2和任選的R4的酯或c)酯R1具有R 2和任選的R3和R4的酯的酯混合物。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項所述的組合物，其中所述組合物還包含： ? 0. 01至3重量％的至少一種抗氧化劑，和/或 ? 0. 01至1. 0重量％的至少一種金屬鈍化劑，和/或 ? 0. 1至5重量％的至少一種傾點降低劑,和/或 ? 0. 01至2重量％的至少一種消泡劑， 各自相對于所述酯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中一種或多種所述抗氧化劑選自由酚類抗氧化 齊U、胺類抗氧化劑、生育酚和沒食子酸鹽所組成組中的一者或多者。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中一種或多種所述金屬鈍化劑選自由苯并三唑及 其衍生物、水楊基氨基胍、甲苯三唑及其衍生物、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并三唑和/或 亞水楊基丙二胺及其衍生物所組成組中的一者或多者。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中一種或多種所述傾點降低劑選自由二乙基己 基己二酸酯、甲基丙烯酸酯聚合物、聚乙酸乙烯酯及其各自衍生物所組成組中的一者或多 者。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中一種或多種所述消泡添加劑選自由聚烷基二 醇醚、氨基醇和基于酯的添加劑所組成組中的一者或多者。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項所述的組合物，其中大于70重量％，優(yōu)選大于85重 量％，特別是大于95重量％，和特別優(yōu)選大于98重量％的所述組合物僅由根據(jù)權(quán)利要求1 至6任一項所述的酯組成。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項所述的組合物，其中基團(tuán)R1和R2的數(shù)目比例R1比R 2 為1:1至5:1，特別是1:1至3:1和特別優(yōu)選1:1至2:1。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項所述的組合物，其中彼此獨立地 R等于乙基，和/或 R1 =至少50%的具有6至12個碳原子的直鏈飽和酸基，和/或 R2 =至少20%的具有14至22個碳原子、優(yōu)選18個碳原子的，且含有一個或多個雙鍵 的酸基，和/或 R3為1至至多10%的具有14至22個碳原子的直鏈飽和酸基，和/或 R4為0至至多10%的除了 R1、R2和任選的R3之外的其它酸基。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項所述的組合物在電力工程設(shè)備中作為介電絕緣液的用 途。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的用途，其中所述設(shè)備為電源變壓器、配電變壓器、架桿變壓 器、電流互感器和電壓互感器以及有載分接開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)。
【文檔編號】C10M105/38GK104271716SQ201380021176
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】尤爾根·O·梅茨格, 羅爾夫·盧瑟, 安吉拉·羅本, 岡瑟·克拉夫特 申請人:德國福斯油品集團(tuán)