电绝缘油组合物及其制备方法

文档序号:5135364阅读:273来源:国知局
专利名称:电绝缘油组合物及其制备方法
技术领域
本发明主要涉及电绝缘油组合物,更具体地涉及由异构化基础油制成的电绝缘油组合物。
背景 电绝缘油(或有时称为“电器绝缘用油”或“变压器油”)在电力输送中是必不可缺的。生产它们是为了提供极低的电导率,意味着对通过电流的高电阻。另外,由于输电时产生大量热,要求电绝缘油具有冷却能力。由于高性能要求,发展了一些规范以确保来自不同生产商的流体可互换,包括美国测试与材料协会(ASTM)、国际电工委员会(IEC)、英国标准(BS)和德国规范DIN 57370/VDE 0370。
现有技术的电绝缘油组合物一般使用I类、II类、III类、V类(环烷油)、合成PAO(聚α-烯烃)或它们的混合物作为基础油原料。这些类别是由美国石油协会(API)出于为基础油建立准则目的而发展的基础油料的宽泛分类。石油基油功能满足要求,但它们不易生物降解。
新近的重整法已产生了一类新油,例如费托基础油(FTBO),其中油、馏分或进料来源于或产生于费托工艺过程的某些阶段。费托过程的原料可来自各种各样的烃质源,包括生物质、天然气、煤、页岩油、石油、市政垃圾、它们的衍生物和它们的组合物。由费托过程制备的粗产物包括各种固体、液体和气态烃的混合物,它们可精炼成诸如柴油、石脑油、蜡和其它液体石油或指定产物的产品。
在若干专利公开书和申请书中,即引入作为参考的US2006/0289337、US2006/0201851、US2006/0016721、US2006/0016724、US2006/0076267、US2006/020185、US2006/013210、US2005/0241990、US2005/0077208、US2005/0139513、US2005/0139514、US2005/0133409、US2005/0133407、US2005/0261147、US2005/0261146、US2005/0261145、US2004/0159582、US7018525、US7083713、US申请号11/400570、11/535165和11/613936中,费托基础油是从进料为费托合成所回收的含蜡进料的过程生产的。此过程包括完全或部分加氢异构化脱蜡步骤,使用双功能催化剂或可选择性异构化链烷烃的催化剂。通过在加氢异构化区于加氢异构化条件下将含蜡进料与加氢异构化催化剂接触来实现加氢异构化脱蜡。
美国专利公开号2006/0113216和2006/0113512公开了包括费托基础油的介电液。WO2006136591公开了用作变压器油或开关齿轮油的高抗氧化性油产品,此组合物包括一或多种基础油,所述基础油选自矿物衍生的环烷属基础油、矿物衍生的链烷属基础油或费托衍生的基础油,其中基础油经白土精制来除去油配方中的极性化合物。
仍然需要一种具有减小析气趋势、改进防腐性和极佳生物降解性的电绝缘油。
发明概述 在一个方案中,提供一种至少符合ASTM D 3487-2000和IEC60296-2003之一且按OECD 301D测定的生物降解性至少为30%的电绝缘油组合物,所述组合物包括(a)润滑基础油,具有连续碳原子数和少于10wt%环烷属碳(n-d-M法测定);(b)0.001-10wt%至少一种选自添加剂包、抗氧化剂、抗析气剂、倾点下降剂、金属钝化剂、金属减活剂、消泡剂和它们的混合物的添加剂。
在另一个方案中,电绝缘油组合物包括0.001-1wt%三唑衍生物作为金属钝化剂和0.001-1wt%至少一种芳胺作为抗氧化剂。
在另一个方案中,提供一种具有极佳的抗硫腐蚀性、OECD 301D测定的生物降解性至少为30%和满足IEC60296要求的电绝缘油组合物。组合物包括(a)润滑基础油,具有连续碳原子数和少于10wt%环烷属碳(n-d-M法测定);(b)0.001-1wt%至少一种三唑衍生物作为金属钝化剂;和(c)0.001-1wt%至少一种芳胺作为抗氧化剂。

具体实施例方式 说明书全文将使用下列术语,意思如下,除非另有说明。
本文所用术语“电绝缘油”、“变压器油”、“介电液”、“变压器液”可互换使用,是指可用于绝缘/冷却电力和分配电气设备且满足美国测试与材料协会(ASTM)(ASTM D-3487)所定义的电绝缘油规格和试验规范和国际电工委员会(IEC)所定义的欧洲规格60296的组合物。
“费托衍生的”意思是产物、馏分或进料来源于或是产自于费托过程某一阶段。本文所用术语“费托基础油”可与“FT基础油”、“FTBO”、“GTL基础油”(GTL气到液)或“费托衍生的基础油”互换使用。
本文所用术语“异构化基础油”是指通过含蜡进料异构化制成的基础油。
本文所用术语“含蜡进料”包括至少40wt%正构链烷烃。在一个方案中,含蜡进料包括大于50wt%正构链烷烃。在另一个方案中,含蜡进料包括大于75wt%正构链烷烃。在一个方案中,含蜡进料还有很低的氮和硫水平,如氮和硫总合低于25ppm,或者在另一个方案中低于20ppm。含蜡进料的实例包括疏松石蜡、脱油疏松石蜡、精制脚油、含蜡润滑剂抽余油、正构链烷烃蜡、NAO蜡、产自化工厂工艺过程的蜡、脱油的石油衍生蜡、微晶蜡、费托蜡和它们的混合物。在一个方案中,含蜡进料的倾点高于50℃,在另一个方案中高于60℃。
本文所用术语“倾点降低调和组分”是指具有较高分子量和规定的分子中烷基支化度的异构化含蜡产物,使其能使含有它的润滑基础油调和物的倾点降低。倾点降低调和组分的实例公开于美国专利号6150577和7053254以及专利公开号US2005-0247600A1中。倾点降低调和组分可以是1)异构化的费托衍生塔底产物,2)由异构化的高含蜡矿物油制备的塔底产物,或3)由聚乙烯塑料制成的100℃运动粘度至少约8mm2/s的异构化油。
本文所用术语倾点降低调和组分沸程的“10%点”是指常压下该馏分中存在的烃的10wt%蒸发时的温度。类似地,相应沸程的90%点是指常压下该馏分中存在的烃的90wt%蒸发时的温度。对于沸程超过1000°F(538℃)的样品,可以采用标准分析法D-6352-04或等价方法测定沸程,对于沸程低于1000°F(538℃)的样品,可以采用标准分析法D-2887-06或等价方法测定该公开内容中的沸程分布。注意,当所涉及的倾点降低调和组分是减压蒸馏塔底产物时只使用相应沸程的10%点,因为所述组分衍生自塔底馏分,使得90%点或更高沸点限值不相干。
“运动粘度”是以mm2/s的表示的在重力下的流体流动阻力的度量,采用ASTM D445-06测定。
“粘度指数”(VI)是一个实验的、无单位数值,表示温度变化对油品运动粘度的影响。油的VI越高,则其粘度随温度而变化的趋势就越低。粘度指数按ASTM D2270-04测定。
冷启动模拟机法表观粘度(CCS VIS)是以毫帕秒mPa.s为单位的度量,用于测量低温和高剪切下润滑基础油的粘度性质。CCS VIS通过ASTM D 5293-04测定。
基础油的沸程分布以wt%表示,是采用按ASTM D 6352-04“气相色谱法测定沸程从174到700℃的石油馏分的沸程分布”的模拟分布法(SIMDIS)测定的。
“Noack挥发度”是按油质量定义的,以重量%表示,当油在250℃下加热,以恒定的空气流抽吸通过它60分钟时的损失量,按照ASTMD5800-05程序B测定。
布氏粘度计用来测定冷温操作时润滑剂的内流体摩擦,可按ASTMD2983-04法测定。
“倾点”是在一定的小心控制的条件下基础油样品将要开始流动的温度,可按ASTM D 5950-02所述进行测定。
“自燃温度”是流体与空气接触时会自动点燃的温度,可按ASTM659-78进行测定。
“Ln”是指以e为底的自然对数。
“牵引系数”是一个内在的润滑剂性能指标,以无量纲的摩擦力F与法向力N之比表示,摩擦力是一种抵抗或阻碍滑动或滚动表面间运动的机械力。牵引系数可用PCS仪器有限公司的MTM牵引力测量系统来测定,该系统配有一个直径19mm抛光球(SAE AISI 52100钢),与一个直径46mm的平坦抛光圆盘(SAE AISI 52100钢)成220角度。钢球和圆盘独立以3米/秒的平均滚动速度测量,滑动与滚动比为40%,载荷为20牛顿。滚动比的定义为球和盘之间滑动速度差除以球和盘的平均速度,即滚动比=(速度1-速度2)/((速度1+速度2)-/2)。
本文所用术语“连续碳原子数”的意思是基础油具有整个碳数范围即碳数中间的每一个数的烃分子分布。例如,基础油可以具有烃分子范围从C22到C36或从C30到C60中间的每一碳数。基础油的烃分子彼此相差连续的碳原子数,因此含蜡进料也具有连续碳原子数。例如,费托合成反应时,碳原子源是CO,每次烃分子增加一个碳原子。石油衍生的含蜡进料具有连续碳原子数。与聚α-烯烃(PAO)基油相反,异构化基础油的分子有更线形的结构,包括带有短支链的较长主链。经典教科书描述PAO为星形分子,特别是三癸烷,例示说明为三个癸烷分子连接到中心点处。尽管星形分子是理论上的,不过PAO分子比构成本文所公开的异构化基础油的烃分子具有更少的和更长的支链。
“带有环烷属官能团的分子”意思为任何是或含单环或稠合多环饱和烃基作为一或多个取代基的分子。
“带有单环烷属官能团的分子”意思为任何3-7元碳环的单环饱和烃基的分子或者任何用一个3-7元碳环的单环饱和烃基取代的分子。
“带有多环烷属官能团的分子”意思为任何两或三个稠环的稠合多环饱和烃环基团的分子、任何用一或多个有两或三个稠环的稠合多环饱和烃环基团取代的分子或任何用多于一个3-7元碳环的单环饱和烃基取代的分子。
带有环烷属官能团的分子、带有单环烷属官能团的分子和带有多环烷属官能团的分子以重量百分数报告,是采用场电离质谱(FIMS)、用于测芳烃的HPLC-UV和用于测烯烃的质子NMR相结合来测定的,本文将进一步全面描述。
Oxidator BN测定模拟应用中润滑油的响应。值越高或是说吸收1升氧气的时间越长表明稳定性越好。Oxidator BN可用Dornte型氧气吸收设备来测定(R.W.Dornte的“Oxidation of WhiteOils”,Industrial and Engineering Chemistry,28卷,26页,1936),测定条件是340°F下1大气压的纯氧,以100g油吸收1000ml O2的小时数来报告。在Oxidator BN试验中,每100g油使用0.8ml催化剂。催化剂是模拟所用曲柄箱润滑油的平均金属分析的可溶性金属环烷酸盐混合物。添加剂包是每100g油80毫摩尔双聚丙烯苯基二硫代磷酸锌。
分子表征可采用本领域公知的方法进行,包括场电离质谱(FIMS)和n-d-M分析(ASTM D3238-95(2002重新核准))。在FIMS中,基础油表征为具有不同不饱和数的烷烃和分子。具有不同不饱和数的分子可包括环烷烃、烯烃和芳族物。若芳族物大量存在,则它们将识别为4-不饱和。当烯烃大量存在时,它们将识别为1-不饱和。FIMS分析中的1-不饱和物、2-不饱和、3-不饱和、4-不饱和、5-不饱和6-不饱和之总和,减去通过质子NMR得到的烯烃wt%,再减去通过HPLC-UV得到的芳族物wt%,就是具有环烷属官能团分子的总重量百分数。若没有测出芳族物含量,则假定少于0.1wt%且不包括在具有环烷属官能团的分子总重量百分数的计算中。具有环烷属官能团的分子的总重量百分数是带有单环烷属官能团的分子的重量百分数和带有多环烷属官能团的分子的重量百分数之和。
分子量是用ASTM D2503-92(2005重新核准)法测定的。所述方法采用热电测量蒸气压法(VPO)。在样品体积不足的情况下,可采用替代方法ASTM D2502-94,且要标明所用方法。
密度是用ASTM D4052-96(2002重新核准)法测定的。将样品引入振荡样品管并将因管质量改变而引起的振荡频率变化值与校正数据结合来确定样品的密度。
烯烃的重量百分数可按本文所指定的步骤用质子-NMR法测定。在大多数试验中,烯烃是常规烯烃,即那些有氢连接双键碳(例如α、亚乙烯基、顺式、反式和三取代)的烯烃类型的分布混合物,可检测出的烯丙基与烯烃积分之比在1-2.5之间。当这一比值超过3时,就表明存在较高百分数的三或四取代烯烃,因此可以作出分析领域中的其它假设以计算在样品内的双键数量。步骤如下A)制备5-10%测试烃于氘氯仿中的溶液;B)获得至少12ppm光谱宽度的常态质子光谱并精确地参考化学位移(ppm)轴,所使用的这一仪器必有充足的增益范围,以便在没有过载接受器/ADC的情况下获得信号,例如当采用30°脉冲时,该仪器具有65000的最小信号数字化动态范围。在一个方案中,仪器的动态范围至少为260000;C)测量以下区间的积分强度6.0-4.5ppm(烯烃),2.2-1.9ppm(烯丙基),1.9-0.5ppm(饱和物);D)用ASTM D2503-92(2002重新核准)方法确定测试物的分子量,进行如下计算1.饱和烃的平均分子式;2.烯烃的平均分子式;3.总的积分强度(=所有积分强度之和);4.每个样品氢的积分强度(=总的积分/在化学式内氢的数量);5.烯烃氢的数量(=烯烃积分/每个氢的积分);6.双键的数量(=烯烃氢×烯烃式中的氢/2);和7.通过质子NMR得到的烯烃wt%=100×双键的数量×典型烯烃分子中的氢数量/典型测试物分子中的氢数量。在此试验中,当烯烃百分数的结果较低,即少于约15wt%时,通过质子NMR计算步骤D得到烯烃wt%效果很好。
在一个方案中,可以用HPLC-UV来测定芳族物百分数。在一个方案中,所做的试验是用与HP 1050 Diode-Array UV-Vis检测器(该检测器与HP化学工作站对接)偶联的Hewlett Packard 1050 SeriesQuaternary Gradient高效液相色谱(HPLC)系统进行。可以根据其UV光谱图及其洗脱时间确认高度饱和基础油中各芳族物分类。用于此分析的氨基柱主要基于其环数(或是说双键数)来区分芳族物分子。因此,含有单环芳族物的分子首先洗脱,然后是多环芳族物,按每分子中双键数递增的顺序洗脱。对于有类似双键特征的芳族物,环上只有烷基取代基的芳族物比有环烷烃取代基的芳族物更快地洗脱出来。可以完成由UV吸收光谱对各种基础油芳烃进行明确辨别,看出其峰电子跃迁相对于纯模型化合物类似物都产生红移且偏移程度与环系上烷基和环烷基取代的量有关。可以在该芳族物的适合保留时间窗内对由每一通类化合物最优波长制得的色谱图求积分确定洗脱的芳族化合物的量。可以通过人工评价不同时间洗脱化合物的各吸收光谱并根据其与模型化合物吸收光谱的定性相似度将其分入适合的芳族物类来确定各芳族物类的保留时间窗界限。
HPLC-UV校正。在一个方案中,即使在含量很低的情况下,也可用HPLC-UV鉴定这些芳族化合物的分类,例如多环芳族物通常比单环芳族物的吸收强10至200倍。烷基取代对吸收有20%的影响。可通过垂直下降法确定在272nm共洗脱的1-环和2-环芳族物的积分界限。先基于与所述取代芳烃类似物最接近的光谱峰吸收由纯模型化合物混合物构建Beer’s Law曲线确定每通类芳烃与波长有关的响应因子。通过假设各类芳烃的平均分子量约等于总基础油试样的平均分子量来计算芳烃的重量百分浓度。
NMR分析。在一个方案中,可以通过长持续时间的C13NMR分析确认提纯的单芳烃标准样品中含至少一个芳族官能团的所有分子的重量百分数。将NMR结果由%芳族碳转换成%芳族分子(与HPLC-UV和D 2007一致),已知高度饱和基础油中95-99%的芳烃是单环芳烃。在另一个通过NMR精确测定低含量的所有带至少一个芳族官能团的分子的试验中,可以采用在有10-12mm Nalorac探针的400-500MHz NMR上进行持续15小时的试验,对标准D 5292-99(2004重新核准)方法进行改进,以达到500∶1(按ASTM标准实验E 386)的最低碳灵敏度。用AcornPC积分软件定义基线的形状并一致地进行积分。
支化度是指烃中烷基支链的数量。支化和支化位置可用碳-13(13C)按下面九个步骤来测定1)用DEPT Pulse序列确定CH支化中心和CH3支链终止点(Doddrell,D.T.;D.T.Pegg;M.R.Bendall,Journal ofMagnetic Resonance 1982,48,323ff.);2)用APT pulse序列证实缺少引起多个支化的碳(季碳)(Patt,S.L.;J.N.Shoolery,Journalof Magnetic Resonance 1982,46,535ff.);3)用本领域中已知的表列值和计算值将各种支链碳共振分配给指定支链位置和长度(Lindeman,L.P.,Journal of Qualitative Analytical Chemistry43,1971 1245ff;Netzel,D.A.,et.al.,Fuel,60,1981,307ff.);4)通过比较甲基/烷基指定碳的集合强度与单一碳强度(等于混合物中每分子的总积分/碳数)来估算不同碳位置处相对支化密度。对于2-甲基支化来说,末端甲基和支链甲基两者在相同的共振位置出现,在估算支链密度前将强度除以二。如果4-甲基支链部分被计算和列表,为了避免双重计算,扣除它对4+甲基的贡献;5)计算平均碳数,平均碳数是将样品的分子量除以14(CH2的化学式重量)来确定的;6)每分子的支链数是步骤4中发现的支链之和;7)由每分子的支链数目(步骤6)乘以100除以平均碳数来计算每100个碳原子的烷基支链的数目;8)用1H NMR分析法估算支化指数(BI),以液体烃组合物中NMR估算的总氢中甲基氢(化学迁移范围0.6-1.05ppm)的百分数表示;9)用13C NMR估算支化接近度(BP),以液体烃组合物中NMR估算的总碳中重复的亚甲基碳--距端基或支链4或更多个碳(由NMR29.9ppm处的信号所代表)--的百分数表示。可用任何傅里叶变换NMR波谱仪进行测量,例如用有7.0T或更大磁体的波谱仪进行测量。用质谱法、UV或NMR测量证实没有芳族碳后,可以将13C NMR研究的谱宽限于饱和碳区域,0-80ppm相对TMS(四甲基硅烷)。25-50wt%于氯仿-d1中的溶液用30度脉冲来激发,接着是1.3秒探测时间。为了使非均匀强度数据最小化,在激发脉冲前的6秒延迟过程中和探测期间,使用宽带质子逆门解偶。样品掺入0.03-0.05M Cr(acac)3(三(乙酰丙酮)-铬(III))作为驰豫试剂,以确保观测全部的强度。DEPT和APT序列可按文献描述进行,Varian或Bruker操作手册中描述的有微小差异。DEPT是通过极化转移的无失真增强。DEPT 45序列给出键联到质子上的所有碳信号。DEPT 90只显示CH碳。DEPT 135表示向上的CH和CH3及相位相差180度(向下)的CH2。APT是本领域公知的附加质子试验。它使所有的碳可见,但若CH和CH3向上,则季碳和CH2向下。用13C NMR测定样品的支化性质,在计算中使用如下假设全部样品为异构链烷烃。不饱和度可用场电离质谱(FIMS)来测定。
在一个方案中,电绝缘组合物在基础油基料中包括数个组分,包括添加剂在内。
基础油基料组分在一个方案中,基础油或其调和物包括至少一种异构化基础油,产品本身、它的馏分或进料来源于或是产于来自费托过程的含蜡进料异构化的某些阶段(“费托衍生的基础油”)。在另一个方案中,基础油包括至少一种由基本链烷属蜡进料制成的异构化基础油。
费托衍生的基础油公开于数个专利文献,包括例如美国专利号6080301、6090989和6165949和美国专利公开号US2004/0079678A1、US20050133409、US20060289337。费托过程是一个催化化学反应,其中一氧化碳和氢气转化为各种形式的液体烃,包括轻质反应产物和含蜡反应产物,二者基本都是链烷烃。
在一个方案中,异构化基础油具有连续碳原子数和少于10wt%环烷属碳(n-d-M法测定)。在另一个方案中,由含蜡进料制成的异构化基础油的100℃运动粘度在1.5-3.5mm2/s之间。
在一个方案中,异构化基础油是通过一个在足以使基础油具有如下特征的条件下进行加氢异构化脱蜡操作的方法制成的a)有至少一个芳族官能团的所有分子的重量百分数少于0.30,b)有至少一个环烷属官能团的所有分子的重量百分数多于10,c)有单环烷属官能团的分子重量百分数与有多环烷属官能团的分子重量百分数之比大于20和d)粘度指数大于28×Ln(100℃运动粘度)+80。
在另一个方案中,异构化基础油是由一个使用包括贵金属加氢组分的择形中孔径分子筛在600-750°F(315-399℃)下进行高链烷属蜡加氢异构化的方法制成的。在此方法中,加氢异构化反应条件控制为使蜡进料中沸点高于700°F(371℃)化合物成为沸点低于700°F(371℃)化合物的转化率维持在10-50wt%之间。所得异构化基础油的100℃运动粘度在1.0-3.5mm2/s之间和Noach挥发度少于50wt%。基础油包括多于3wt%的有环烷属官能团的分子和少于0.30wt%的芳族物。
在一个方案中,异构化基础油的Noack挥发度小于由下式计算的量1000×(100℃下运动粘度)-2.7。在另一个方案中,异构化基础油的Noack挥发度小于由下式计算的量900×(100℃下运动粘度)-2.8。在第三个方案中,异构化基础油的100℃运动粘度>1.808mm2/s和Noack挥发度小于由下式计算的量1.286+20(100℃下运动粘度)-1.5+551.8Ln(100℃下运动粘度)。在第四个方案中,异构化基础油的100℃运动粘度小于4.0mm2/s和wt%Noack挥发度为0-100。在第五个方案中,异构化基础油的运动粘度在1.5-4.0mm2/s之间和Noa ck挥发度小于由下式计算的Noack挥发度160-40(100℃下运动粘度)。
在一个方案中,异构化基础油的100℃运动粘度在2.4-3.8mm2/s范围内和Noack挥发度小于下式定义的量900×(100℃下运动粘度)-2.8-15)。对于在2.4-3.8mm2/s范围内的运动粘度,公式900×(100℃下运动粘度)-2.8-15)所提供的Noack挥发度要低于公式160-40(100℃下运动粘度)。
在一个方案中,异构化基础油是由一个高链烷属蜡加氢异构化的方法制成的,所述方法的反应条件是使基础油的100℃运动粘度为3.6-4.2mm2/s、粘度指数大于130、wt%Noack挥发度少于12、倾点低于-9℃。
在一个方案中,异构化基础油的自燃温度(AIT)高于下式定义的AITAIT℃=1.6×(40℃下运动粘度,mm2/s)+300。在第二个方案中,基础油的AIT高于329℃,和粘度指数大于28×Ln(100℃下运动粘度,mm2/s)+100。
在一个方案中,异构化基础油具有较低的牵引系数,具体地说,其牵引系数低于下式计算量牵引系数=0.009×Ln(运动粘度,mm2/s)-0.001,其中公式中的运动粘度是在牵引系数测量时的运动粘度且在2-50mm2/s之间。在一个方案中,异构化基础油在运动粘度为15mm2/s和滑动/滚动比为40%时测定的牵引系数小于0.023(或小于0.021)。在另一个方案中,异构化基础油在运动粘度为15mm2/s和滑动/滚动比为40%时测定的牵引系数小于0.017。在另一个方案中,异构化基础油的粘度指数大于150和在运动粘度为15mm2/s和滑动/滚动比为40%时测定的牵引系数小于0.015。
在一些方案中,具有低牵引系数的异构化基础油还显示了较高运动粘度和较高沸点。在一个方案中,基础油的牵引系数小于0.015和50wt%沸点高于565℃(1050°F)。在另一个方案中,基础油的牵引系数小于0.011和ASTM D 6352-04测定的50wt%沸点高于582℃(1080°F)。
在一些方案中,具有低牵引系数的异构化基础油还显示了独特的支化性质(NMR测定),包括支化指数小于或等于23.4,支化接近度大于或等于22.0,和游离碳指数在9-30之间。在一个方案中,用ASTMD 3238-95(2005重新核准)的n-d-M分析法测定,基础油含至少4wt%环烷属碳,在另一个方案中,至少5wt%环烷属碳。
在一个方案中,异构化基础油是在以下过程中生产的其中中间馏分油异构体包括每100个碳的支化程度少于7个烷基支链的链烷烃组分,和其中基础油包括每100个碳的支化程度少于8个烷基支链的链烷烃组分,和少于20wt%的烷基支链是在2位。在一个方案中,FT基础油的倾点低于-8℃,100℃运动粘度至少为至少3.2mm2/s,和粘度指数大于由公式=22×Ln(100℃运动粘度)+132计算的粘度指数。
在一个方案中,基础油包括多于10wt%和少于70wt%的所有带环烷属官能团的分子,且有单环烷属官能团的分子重量百分数与有多环烷属官能团的分子重量百分数之比大于15。
在一个方案中,异构化基础油的平均分子量在600-1100之间,和分子中平均支化度为每100个碳原子有6.5-10个之间的烷基支链。在另一个方案中,异构化基础油的运动粘度约为8-25mm2/s之间和分子中平均支化度为每100个碳原子有6.5-10个之间的烷基支链。
在一个方案中,异构化基础油是由一个氢气/进料比为712.4-3562升氢气/升油的条件下进行高链烷属蜡加氢异构化的方法制成的,所述基础油中有环烷属官能团的分子总百分数多于10,且有单环烷属官能团的分子重量百分数与有多环烷属官能团的分子重量百分数之比大于15。在另一个方案中,基础油的粘度指数大于由公式=28×Ln(100℃运动粘度)+95定义的值。在第三个方案中,基础油包括芳族物重量百分数低于0.30,有环烷属官能团的分子总百分数多于10,且有单环烷属官能团的分子重量百分数与有多环烷属官能团的分子重量百分数之比大于20,和粘度指数大于28×Ln(100℃运动粘度)+110。在第四个方案中,基础油进一步具有的100℃运动粘度大于6mm2/s。在第五个方案中,基础油含有芳族物重量百分数低于0.05和粘度指数大于28×Ln(100℃运动粘度)+95。在第六个方案中,基础油含有芳族物重量百分数低于0.30,带环烷属官能团的分子重量百分数大于100℃运动粘度(mm2/s)乘以3,且有单环烷属官能团的分子与有多环烷属官能团的分子之比大于15。
在一个方案中,异构化基础油含2-10%之间的环烷属碳(n-d-M法测定)。在一个方案中,基础油的100℃运动粘度为1.5-3.0mm2/s和2-3%的环烷属碳。在另一个方案中,100℃运动粘度为1.8-3.5mm2/s和2.5-4%的环烷属碳。在第三个方案中,100℃运动粘度为3-6mm2/s和2.7-5%的环烷属碳。在第四个方案中,100℃运动粘度为10-30mm2/s和多于5.2%的环烷属碳。
在一个方案中,异构化基础油的平均分子量大于475,粘度指数大于140,和烯烃重量百分数少于10。此基础油引入电绝缘油组合物时能改进混合物的析气性和低泡性。
在一个方案中,异构化基础油是美国专利号7214307和美国专利公开号US 20060016724中所公开的白油。在一个方案中,异构化白基础油的100℃运动粘度为约1.5-36mm2/s,粘度指数大于由公式粘度指数=28×Ln(100℃运动粘度)+105计算的值,有环烷属官能团的分子少于18wt%,倾点低于0℃,和Saybolt色度为+20或更高。在另一个方案中,异构化基础油是白油,所述白油的100℃运动粘度为约1.5cSt到36mm2/s之间,粘度指数大于由公式粘度指数=28×Ln(100℃运动粘度)+95计算的值,有环烷属官能团的分子为5wt%至小于18wt%,有多环烷属官能团的分子的重量百分数少于1.2wt%,倾点低于0℃,和Saybolt色度为+20或更高。
在一个方案中,异构化基础油的100℃运动粘度为2-7mm2/s之间,40℃运动粘度为6-20mm2/s之间,粘度指数为115-150之间,倾点在-20到-60℃范围内,分子量为350-550,密度在0.795-0.825范围内,链烷属碳在93-97%范围内,环烷属碳在3-7%范围内,Oxidator BN为35-60小时,溴指数为18-28,和通过ASTM D5800-05程序B测定的TGA Noack为10-80wt%。
在一个方案中,电绝缘组合物使用由至少一种上述异构化基础油构成的基础油。在另一个方案中,组合物基本由至少一种费托基础油构成。这里所用的措辞“基本由...构成”允许包括不会对所研究组合物的基本和新颖特性有实质性影响的组分。在另一个方案中,组合物使用至少一种费托基础油和任选5-50wt%至少另一种类型油,例如根据用途可以是常用的矿物油、合成烃油或合成酯油或是它们的混合物。矿物润滑油基料可以是任何衍生自链烷烃、环烷烃和混合基础原油的常规精炼基料。可用的其它合成油包括合成烃如聚α-烯烃,烷基苯像来自苯与四丙烯烷基化过程的烷基化塔底物,或乙烯与丙烯的共聚物,硅油如乙基苯基聚硅氧烷、甲基聚硅氧烷等。其它适用的合成油包括聚苯醚如有3-7个醚连接键和4-8个苯基的的聚苯醚。其它适用的合成油包括聚异丁烯和烷基化芳族物如烷基化萘。
添加剂组分在一个方案中,电绝缘组合物进一步含至少一种添加剂如抗析气剂、倾点下降剂、金属减活剂、消泡剂、抗氧化剂(氧化抑制剂)、用于腐蚀性硫和静电作用的添加剂(金属钝化剂)、染料、标记剂、杀生物药剂、抗静电剂和本领域公知的其它添加剂,加入量足以提供期望的效力。在一个方案中,足量为0.001-10wt%,在另一个方案中,足量为0.005-6wt%。
在一个方案中,电绝缘油组合物包括一个含至少一种上述添加剂材料的添加剂包,特别设计用来改进倾点、改进冷却性能、改进氧化稳定性和改进介电稳定性。
在一个改进气体吸收性的方案中,电绝缘油组合物进一步包


析气剂来使析气趋势下降到+30μL/min或更低,在另一个方案中,下降到15μL/min或更低,在第三个方案中,下降到5μL/min或更低,是按ASTM试验方法D2300测定的。在一个方案中,量为少于2wt%。低析气性是很重要的,因为若由于电应力作用释放出氢气,低析气趋势的液体往往能吸收释放出的氢气,从而减少爆炸的机会。
在一个方案中,组合物包括至少一种聚芳基烷烃化合物作为抗析气化合物。实例包括从Elf Atochem S.A.商购的用于介电流体组合物中的组合物。在另一个方案中,抗析气剂是非苯酚类化合物的抗析气芳族物,包括一或多个不稳定氢原子或包括可有或无一或多个不稳定氢原子的二芳基。适用的抗析气剂的实例包括但不必限于9-11个碳原子的二芳基和试剂,选自烷基取代的芳族化合物,烷基取代部分饱和芳族化合物和它们的组合物。在另一个方案中,组合物包括选自烷基取代的或未取代的联苯基和烷基取代的或未取代的二芳基烷烃。
在另一个方案中,抗析气化合物是供氢添加剂,即其中结合有不稳定氢原子的分子。这类氢供体包括烷基取代的或未取代的、部分饱和的除气芳族物(例如具有一些饱和度的聚芳烃)、烷基化单环芳族物(例如烷基化苯)或烷基化多环芳族物。在另一个实例中,抗析气添加剂可以是未取代芳族化合物之外的氢供体(如双环、部分饱和的芳族化合物或烷基化苯化合物)的任何化合物或化合物的混合物。这类双环、部分饱和的芳族化合物的实例包括二和四氢化萘化合物、烷基化氢化萘化合物如烷基化四氢化萘。在一个方案中,抗析气化合物是选自二氢化菲、苯基邻二甲苯基乙烷、烷基化苯、Dowtherm RPTTM(四氢-5-(1-苯基乙基)-萘)、苊、四氢化萘、烷基化四氢化萘和四氢喹啉。
在一个方案中,电绝缘油组合物进一步包括0.10-5.0wt%的倾点下降剂,能使倾点降低到电绝缘油使用地气候所预计的最低温度以下。这通常是-30到-40℃的温度。在一个方案中,倾点下降剂是烷基化聚苯乙烯。另一些示例性倾点下降剂包括马来酸酐-苯乙烯共聚物的酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、卤代链烷烃蜡和芳族化合物的缩合产物、乙烯基羧酸酯聚合物和二烷基反丁烯二酸酯的三元共聚物、脂肪酸的乙烯基酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、烷基苯酚甲醛缩合树脂、烷基乙烯基醚、烯烃共聚物、富马酸酯、聚甲基丙烯酸酯化学品如RohMax生产的AcryloidTM155C,和它们的混合物。
在另一个方案中,倾点下降剂是倾点下降调和组分。在一个方案中,倾点下降调和组分是异构化费托衍生减压蒸馏塔底产物,是已在受控条件下进行异构化而得到指定的分子中烷基支化度的高沸点合成原油馏分。由费托过程制备的合成原油包括各种固体、液体和气态烃的混合物。当费托蜡通过各种方法如加氢处理和蒸馏法转化为费托基础油时,所产基础油落入不同的窄馏分粘度范围。从减压塔回收润滑基础油馏分后剩下的塔底物通常本身不适合用作润滑基础油且常常是循环回加氢裂化单元来转化成较低分子量产物。
在一个方案中,倾点下降调和组分是平均分子量在600-1100之间且分子中平均支化度为每100个碳原子6.5-10个烷基支链的异构化费托衍生减压蒸馏塔底产物。通常,高分子量烃作为倾点下降调和组分比较低分子量烃更为有效。在一个方案中,采用使减压蒸馏单元中得到较高沸点塔底物的较高馏出温度来制备倾点下降调和组分。较高馏出温度还有一个好处是使馏出物基础油馏分的产率较高。在一个方案中,倾点下降调和组分是倾点比要进行调和的馏出物基础油的倾点至少高3℃的异构化费托衍生减压蒸馏塔底产物。
在一个方案中,倾点下降调和组分即减压蒸馏塔底产物沸程的10%点在约850-1050°F(454-565℃)。在另一个方案中,倾点下降调和组分衍生自费托或是石油产物,其沸程高于950°F(510℃),且含至少50wt%链烷烃。在另一个方案中,倾点下降调和组分的沸程高于1050°F(565℃)。
在另一个方案中,倾点下降调和组分是异构化石油衍生的基础油,其含沸程高于约1050°F的物质。在一个方案中,异构化塔底物在用作倾点下降调和组分之前要进行溶剂脱蜡处理。发现在溶剂脱蜡过程中将含蜡产物进一步与倾点下降调和组分分离的做法对倾点下降性能的改进比溶剂脱蜡后回收的油状产物显示出更好的效果。
在一个方案中,倾点下降调和组分具有分子中平均支化度在每100个碳原子6.5-10个范围内烷基支链。在另一个方案中,倾点下降调和组分的平均分子量在600-1100之间。在第三个方案中,为700-1000之间。在一个方案中,倾点下降调和组分的100℃运动粘度为8-30mm2/s,塔底物沸程的10%点处于约850-1050°F之间。在另一个方案中,倾点下降调和组分的100℃运动粘度为15-20mm2/s且倾点为-8到-12℃。
在另一个方案中,倾点下降调和组分是由聚乙烯塑料制成的100℃运动粘度至少约为8mm2/s的异构化油。在一个方案中,倾点下降调和组分是由废塑料制成的。在另一个方案中,倾点下降调和组分是由包括以下步骤的方法制成的将聚乙烯塑料热解,分离出重质馏分,将重质馏分加氢处理,将加氢处理的重质馏分进行催化异构化,和收集100℃运动粘度至少约为8mm2/s的倾点下降调和组分。在一个方案中,衍生自聚乙烯塑料的倾点下降调和组分具有高于1050°F(565℃)的沸程,或甚至高于1200°F(649℃)的沸程。
在一个方案中,添加剂包括(a)亚甲基双(二正丁基二硫代氨基甲酸酯)和(b)甲基苯并三唑或苯并三唑的二苯胺衍生物,(a)与(b)的比例为4∶1到约50∶1。由于在电环境中总是存在金属、特别是铜,可在组合物中按从0.10到少于1.5%的量加入金属减活剂。实例包括苯并三唑衍生物来降低铜在电子设备中的催化活性。在一些方案中,减活剂是苯并三唑衍生物,例如三唑衍生物,N,N-二(2-乙基己基)-1H-1,2,4-三唑-1甲胺如得自Ciba Geigy的IRGAMETTM30。
在一个方案中,电绝缘油组合物进一步包括0.01-3.0wt%的至少一种抗氧化剂(氧化抑制剂)来改进介电液的氧化稳定性,从而使存储、加工和使用期间油泥和酸性的发展最小化。最少氧化使电导和腐蚀最小化,体系寿命最大化,电击穿强度最大化和确保令人满意的传热。抗氧化剂的实例包括但不限于受阻酚、肉桂酸酯类酚酯和烷基化二苯胺。在一个方案中,抗氧化剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基苯酚和它们的组合物。实例是2,6-二叔丁基对甲酚和2,6-二叔丁基苯酚的组合物。其它实例包括但不限于酚类(酚型)氧化抑制剂,例如2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4’-双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4’-双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-异亚丙基-双(2,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-壬基苯酚)、2,2’-异亚丁基-双(4,6-二甲基苯酚)、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,2’-5-亚甲基-双(4-甲基-6-环己基苯酚)、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔-1-二甲氨基对甲酚、2,6-二叔-4-(N,N’-二甲基氨基甲酚)、4,4’-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、双(3-甲基-4-羟基-5-叔-10-丁基苄基)硫化物、烷基化二苯胺、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)、苯基-α-萘胺和烷基化的-α-萘胺。其它类型氧化抑制剂包括金属二硫代氨基甲酸盐(例如二硫代氨基甲酸锌)和15-亚甲基双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)。
氧化抑制剂的一个实例是德国Rhein Chemie Rheinau GmbH生产的AdditinTMRC 9308,含约1.5wt%的C12-C14三烷基胺(CAS登记号68955-53-3)、约4wt%甲苯基三唑(CAS号29385-43-1)和约3.4wt%磷酸三丁酯(CAS登记号126-73-8)。此物质除抗氧化剂外还包含防腐剂。其它可用的添加剂是同一厂商的RC 7110(2,6-二叔丁基-4-甲酚)和RC 6301,或是包括RC 7110+RC9308和RC 7110+RC6301的混合物。
在一个方案中,电绝缘油组合物包括0.001-1wt%三唑衍生物金属减活剂和0.05-1wt%酚型抗氧化剂。在第二个方案中,组合物包括0.003-0.8wt%铜减活剂和0.10-0.50wt%固体酚型抗氧化剂。
在一个方案中,电绝缘油组合物包括(i)0.05-3.0wt%的至少一种受阻酚抗氧化剂和(ii)0.01-1.5wt%金属减活剂。受阻酚抗氧化剂的实例包括2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚和它们的混合物。在一个方案中,金属减活剂是甲苯基三唑金属减活剂如1,2,3甲苯基三唑。实例包括甲苯基三唑与烷基化二苯胺的反应产物。
制备方法将电绝缘油配方中所用的添加剂分别或以各种次级组合方式混入基础油基料中。在一个方案中,使用添加剂浓缩液(即添加剂+稀释剂如烃溶剂)将所有组分同时混入。使用添加剂浓缩液带来的好处是通过以添加剂浓缩液形式组合配料,提供了相互兼容性。
在另一个方案中,电绝缘油组合物是通过在适当温度如约60℃下将基础油基料与分开的添加剂或添加剂包混合至均相的方法制成的。制备过程中使用氮气保护以维持组合物中水含量低于规定的极限值。
性能电绝缘油组合物满足ASTM D 3487-2000以及IEC 60296-2003提供的电绝缘油物理、电、化学性能的相关规格要求。
在一个方案中,组合物显示出极佳的抗氧化性和低析气趋势,按ASTM D-2300-1976测定的析气趋势<30μL/min,和按ASTM D 2272-02测定的旋转压力容器氧化稳定性(RPVOT)值至少为400分钟。在一个方案中,组合物的析气趋势<20μL/min。在另一个方案中,展望的RPVOT至少为500分钟。
在一个方案中,电绝缘油组合物显示OECD 301D水平范围在从固有的可生物降解的>30%到易生物降解的>90%。在一个方案中,电绝缘油组合物的40℃运动粘度为<100mm2/s(H)且OECD 301D生物可降解性约30%。在第二个方案中,组合物的40℃运动粘度为<40mm2/s(M)且OECD 301D生物可降解性约40%。在第三个方案中,组合物的40℃运动粘度为<8mm2/s(L)且OECD 301D生物可降解性>=40%。在第四个方案中,组合物的40℃运动粘度为<11mm2/s(XL)且OECD 301D生物可降解性约80%。在第五个方案中,组合物的40℃运动粘度为<6mm2/s(XL)且OECD 301D生物可降解性>93%。
在一个方案中,组合物显示极佳的耐硫腐蚀性,硫含量少于10ppm。在第二个方案中,组合物的硫含量<5ppm。在第三个方案中,少于1ppm。
在一个方案中,当进行酸性污泥试验(ASTM D2440)时,组合物72小时产生1.5%或更低的污泥和72小时“总酸值”或“TAN”为0.5或更低(mgKOH/g)。
在一个方案中,电绝缘油组合物满足电绝缘油所有ASTM物理性能要求,包括但不必限于色度约0.5或更低,采用试验方法D1500测定;闪点145℃或更高,采用试验方法D92测定;25℃下界面张力40达因/厘米或更高,采用试验方法D971测定;倾点低于-40℃,采用试验方法D92测定;相对密度0.91或更低,按照试验方法D 1298测定;目视检测为清亮,按试验方法D1524;和粘度在0℃下小于76mm2/s,40℃下小于12.0mm2/s且100℃下为3.0mm2/s或更低,按试验方法D445测定。
在一个方案中,电绝缘油组合物还满足电绝缘油的电性能要求,包括但不必限于以下ASTM规格要求60Hz下圆盘电极的介电击穿电压为30kV或更高,按试验方法D877;使用新油在60Hz和1.02mm(0.040英寸)间隙条件下按D1816的介电击穿电压为20kV或更高;25℃下脉冲介电击穿电压为145kV或更高,使用针对球接地的25.4mm(1英寸)间隙,按试验方法D 3300,和60Hz下的25℃功率因数为0.05%或更低和100℃功率因数为0.30%或更低,采用试验方法D 924。
在一个方案中,电绝缘油组合物还满足电绝缘油的化学性能要求,包括但不必限于以下ASTM规格要求氧化抑制剂含量为0.08wt%或更低,对II类油为0.3wt%或更低,采用试验方法D2668测定,或者,氧化抑制剂为2,6-二叔丁基甲酚时,用试验方法D1473测定;低含量的元素硫和热不稳定含硫化合物以避免某些金属如铜和银与介电液接触时发生腐蚀,按试验方法D1274;35ppm或更低的水,按试验方法D1533;中和值为0.03mgKOH/g或更低,采用试验方法D974;和测不出多氯联苯(PCB),或者含量少于1ppm,按试验方法D4059测定。
应用在一个方案中,电绝缘油用于绝缘、冷却和润滑高压电气设备如发电和分配变压器、电路断路器(开关)、电容(电容器)和绝缘电缆。在另一个方案中,组合物用于电力系统的电缆用途、调节器和整流器。在第三个方案中,所述油用于医用设备(X-射线,MRI)和工业及研究院R&D用途(声纳等)。运动机件包括传输、液压静力传输、齿轮箱、驱动器、水力系统等。
给出的下列实施例是作为本发明各方面的非限定性说明。
实施例通过将各组分按实施例中所示出的量进行混合来制备组合物,除非另有说明。实施例中所用组分如下所列 FT基础油得自于Chevron Corporation of San Ramon,CA。
IRGAMETTM30是得自Ciba Geigy的N,N-二(2-乙基己基)-1H-1,2,4-三唑-1甲胺。
AdditinTM RC 7110是酚型抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚,得自于Rhein Chemie Rheinau GmbH的2,6-二叔丁基对甲酚。
DPPC是2,6-二叔丁基对甲酚,可从数个来源商购的抗氧化剂。
SynessticTM5是得自于ExxonMobil的烷基化萘。
实施例1将含99.835wt%FTBO XXL(WOW9841)、0.005wt%IRGAMETTM30和0.16wt%AdditinTMRC 7110的电绝缘制剂针对IEC60296(2003)进行试验。表1的结果显示所述制剂完全符合,总硫含量少于0.001%,具有极佳的防腐性(IEC 60296中未要求)。
表1 实施例2将含99.835wt%FTBO XL(WOW9843)、0.005wt%IRGAMETTM30和0.16wt%AdditinTMRC 7110的电绝缘制剂针对IEC60296(2003)进行试验。表2的结果显示所述制剂完全符合,总硫含量少于1ppm,具有极佳的防腐性(IEC 60296中未要求)。
表2 实施例3制备含94.73wt%FTBO XXL(WOW9836)、0.27wt%DBPC抗氧化剂和5wt%SynessticTM5添加剂的电绝缘制剂。将样品进行析气趋势试验(ASTM D-2300-1976)和氧化试验如旋转压力容器氧化稳定性或RPVOT(ASTM D2272-02)。结果显示析气趋势为27.7μl/min且150℃下RPVOT为423分钟。
用于实施例1-3中的FTBO基础油的性能示于表3。
表3 生物可降解性实施例通过微生物的降解试验和材料对微生物的毒性评价是用作电绝缘油的材料的生物可降解性的重要指标。材料的生物降解性可用各种参数来监测,如CO2释放量、耗氧量和用指定方法脱除的有机碳或化合物。一种标准试验方法是OECD 301D(密闭瓶试验),其中“易”生物降解的限值是>=60%和中度或固有可生物降解的限值是20%。
将数种得自Chevron Corporation的异构化基础油FTBO进行OECD301D试验(密闭瓶试验)。用于生物可降解性试验的FTBO油的性质和OECD 301D的结果示于表4。
表4 出于本说明书和所附权利要求的目的,除非另外标明,表达量、百分数或比例的所有数值以及说明书和权利要求所用的其它数值都应理解为在所有情况下用术语“约”进行了修整。因此,除非有相反的明示,说明书和所附权利要求所列出的数值参数是近似值,可根据通过本发明打算获得的期望性质做变动。注意,本说明书和所附权利要求所用的单数形式都有复数的意思,除非特别和明确表达为单一事物。本文所用术语“包括”和其语法变体意指非限定的,使例举出的条目不排除其它可取代或加入所列条目的类似条目。
本文所书写的说明书用实施例来公开本发明,包括最佳模式,也能使任何本领域技术人员实践和应用本发明。专利范围由权利要求书限定,且可包括本领域技术人员所能想到的其它实施例。这些其它实施例也要包括在权利要求范围内,只要它们的构成元素与权利要求的文字语言没有差异,或者它们包括与权利要求文字语言无实质差异的等价构成元素。
权利要求
1.符合ASTM D 3487-2000以及IEC 60296-2003至少之一的电绝缘油组合物,所述组合物包括
(a)润滑基础油和
(b)0.001-10wt%的至少一种添加剂,所述添加剂选自添加剂包、抗氧化剂、抗析气剂、倾点下降剂、金属钝化剂、金属减活剂、消泡剂和它们的混合物;
其中润滑基础油具有按OECD 301D测定至少为30%的生物降解性、连续的碳原子数和通过n-d-M法测定的少于10wt%的环烷属碳。
2.权利要求1的电绝缘油组合物,其中润滑基础油的100℃运动粘度在2.0-3.8mm2/s范围内和Noack挥发度小于由下式计算的量900×(100℃下运动粘度)-2.8-15。
3.权利要求1-2任一的电绝缘油组合物,其中润滑基础油具有以下特征a)有至少一个芳族官能团的所有分子的重量百分数少于0.30,b)有至少一个环烷属官能团的所有分子的重量百分数多于10,c)有单环烷属官能团的分子重量百分数与有多环烷属官能团的分子重量百分数之比大于20,和d)粘度指数大于28×Ln(100℃运动粘度)+80。
4.权利要求1-3任一的电绝缘油组合物,其中润滑基础油的平均分子量在600-1100之间和分子中平均支化度为每100个碳原子有6.5-10个之间的烷基支链。
5.权利要求1-4任一的电绝缘油组合物,其中以℃表示的润滑基础油的自燃温度(AIT)高于以℃表示的下式定义的AIT1.6×(40℃下运动粘度,mm2/s)+300。
6.权利要求1-5任一的电绝缘油组合物,其中润滑基础油的牵引系数低于由下式计算的量0.009×Ln(运动粘度,mm2/s)-0.001,其中的运动粘度是在牵引系数测定期间油的粘度。
7.权利要求1-6任一的电绝缘油组合物,其中润滑基础油基本是由至少一种按OECD 301D测定的生物降解性至少为80%的异构化基础油构成。
8.权利要求1-7任一的电绝缘油组合物,其中电绝缘油示出的析气趋势<30μL/min,按ASTM D-2300-1976测定。
9.权利要求1-8任一的电绝缘油组合物,其中电绝缘油示出的析气趋势<20μL/min,按ASTM D-2300-1976测定。
10.权利要求1-9任一的电绝缘油组合物,其中电绝缘油示出的旋转压力容器氧化稳定性(RPVOT)值至少为400分钟,按ASTMD2272-02测定。
11.权利要求1-10任一的电绝缘油组合物,其中电绝缘油示出的旋转压力容器氧化稳定性(RPVOT)值至少为500分钟,按ASTMD2272-02测定。
12.权利要求1-10任一的电绝缘油组合物,其中添加剂为下列至少之一供氢体;1-6wt%的量的烷基化萘;倾点下降剂,选自倾点下降调和组分,聚甲基丙烯酸酯,聚丙烯酸酯,聚丙烯酰胺,卤代链烷烃蜡和芳族化合物的缩合产物,乙烯基羧酸酯聚合物,二烷基反丁烯二酸酯、脂肪酸乙烯酯和烷基乙烯基醚的三元共聚物和它们的混合物;和抗氧化剂,选自酚类、芳胺类、含硫和磷的化合物、有机硫化合物、有机磷化合物和它们的混合物。
13.权利要求1-12任一的电绝缘油组合物,其中添加剂是金属减活剂,选自三唑、苯并三唑、甲苯基三唑、甲苯基三唑衍生物和它们的混合物。
14.权利要求1-14任一的电绝缘油组合物,其中润滑基础油的硫含量少于5ppm。
15.包括权利要求1-14任一的电绝缘油组合物的电气设备。
全文摘要
由异构化基础油制备的电绝缘油组合物。在一个方案中,电绝缘油组合物呈现极佳的防硫腐蚀性,其硫含量<5ppm;极佳的析气趋势,为<30μl/min,按ASTM D-2300-1976测定,和旋转压力容器氧化稳定性(RPVOT)值至少为400分钟,按ASTM D2272-02测定。
文档编号C10N30/10GK101688147SQ200880021968
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月25日 优先权日2007年6月28日
发明者J·L·艾瑞克斯, J·R·路易克斯 申请人:雪佛龙美国公司
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