本發(fā)明涉及絕緣材料，具體涉及一種環(huán)保阻燃型絕緣油及其應用。
背景技術：
1、絕緣油是一種液體絕緣介質，在變壓器、斷路器和電壓互感器等油浸絕緣高電壓設備中廣泛應用。絕緣油主要有硅油、礦物油和酯類油三大類。礦物質絕緣油的生物降解率僅有30％左右，且殘存的礦物質絕緣油會引發(fā)土壤結構變化，與土壤內(nèi)部殘留的重金屬銅發(fā)生協(xié)同反應還會引起復合污染的可能，影響植物生長，危害人體健康。鑒于石油資源的不可再生的性質，人們終將面臨緊缺和枯竭等問題。目前，人們的環(huán)保意識逐漸增強，對絕緣油提出了更多的要求。
2、中國專利cn115141671b公開了一種烷基改性硅油絕緣潤滑脂，本發(fā)明通過對硅油進行改性，在硅油分子側鏈上引入了cf3基團，在分子鏈端引入了磷酸酯基團，cf3基團能夠賦予硅油優(yōu)異的減摩和抗磨性能；引入的磷酸酯基團屬于阻燃有效成分，能夠顯著提升硅油的抗燃性能，但是硅油本身生物降解性差，長期存在于環(huán)境中可能造成污染，且硅油在高溫或電弧作用下可能分解，產(chǎn)生有害物質甲醛，對環(huán)境和人體健康造成潛在威脅。中國專利cn102682869b公開了一種植物絕緣油的制備方法，植物絕緣油以精煉后的植物油為原料，和低分子醇進行酯交換反應，反應停止后精制洗滌、減壓蒸餾除水除醇、脫色、降酸、過濾，再進行深度除水，最后加入抗氧化劑和降凝劑所得，此發(fā)明制備得到的植物絕緣油的閃點最優(yōu)為270℃，其閃點有待提高，以便擴大適用范圍。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種環(huán)保阻燃型絕緣油及其應用，使絕緣油具有較高的閃點，同時具有良好的環(huán)保性和阻燃性，擴大應用范圍。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法，包括以下步驟：
3、將預處理的環(huán)氧大豆油和添加劑混合，加熱，反應，反應結束，加入二氧化硅凝膠，靜置，過濾，得到環(huán)保阻燃型絕緣油；
4、其中，添加劑的制備方法包括以下步驟：
5、步驟(1)在惰性氣體氛圍下，馬來酸酐接枝木質素、dopo和n,n-二甲基甲酰胺混合攪拌加熱回流，發(fā)生反應，反應結束，減壓蒸餾，過濾，洗滌，干燥，得到改性木質素；
6、步驟(2)將羥基磷灰石、賴氨酸加入到n,n-二甲基甲酰胺中，加入催化劑，加熱反應，反應結束，過濾，洗滌，干燥，得到改性羥基磷灰石；
7、步驟(3)改性木質素、改性羥基磷灰石、三乙胺加入到n,n-二甲基甲酰胺中，加熱反應，反應結束，過濾，洗滌，干燥，得到添加劑。
8、優(yōu)選地，預處理的環(huán)氧大豆油的制備方法包括以下步驟：
9、將環(huán)氧大豆油與二氧化硅凝膠混合，在-0.1mpa、80℃溫度下的真空干燥箱內(nèi)干燥脫水48h，冷卻至室溫；加入二氧化硅凝膠，攪拌，靜置，過濾，重復3次，得到預處理的環(huán)氧大豆油。
10、優(yōu)選地，馬來酸酐接枝木質素的制備方法包括以下步驟：
11、將木質素經(jīng)鹽酸水溶液重復洗滌3次，干燥；加入馬來酸酐、4-二甲氨基吡啶和n,n-二甲基甲酰胺混合，加熱，反應，反應結束，加入去離子水，過濾，洗滌，干燥，得到馬來酸酐接枝木質素；
12、其中，木質素、馬來酸酐、4-二甲氨基吡啶和n,n-二甲基甲酰胺的質量比為(8-10):(10-14):(0.1-0.14):(50-70)；
13、其中，反應條件為80-100℃反應8-12h。
14、優(yōu)選地，預處理的環(huán)氧大豆油和添加劑的質量比為(8-10):(1-1.4)。
15、優(yōu)選地，預處理的環(huán)氧大豆油和添加劑反應條件為：65-75℃反應11-12h。
16、優(yōu)選地，步驟(1)中，馬來酸酐接枝木質素、dopo和n,n-二甲基甲酰胺的質量比為(150-210):(50-70):(1500-3500)。
17、優(yōu)選地，步驟(1)中，反應條件為110-130℃反應22-26h。
18、優(yōu)選地，步驟(2)中，羥基磷灰石、賴氨酸、n,n-二甲基甲酰胺和催化劑的質量比為(520-600):(120-140):(2000-2800):(8-12)。
19、優(yōu)選地，催化劑為濃硫酸、對甲苯磺酸中的任一種。
20、優(yōu)選地，步驟(2)中，反應溫度為60-80℃，反應時間為8-10h。
21、優(yōu)選地，步驟(3)中，改性木質素、改性羥基磷灰石、三乙胺和n,n-二甲基甲酰胺的質量比為(20-40):(26-50):(1.4-2.2):(1200-2400)；反應的溫度為75-95℃，反應的時間為7-9h。
22、優(yōu)選地，采用所述的環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法制備得到的環(huán)保阻燃型絕緣油。
23、優(yōu)選地，采用所述的環(huán)保阻燃型絕緣油在變壓器中的應用。
24、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：
25、1.本發(fā)明中采用的環(huán)氧大豆油是植物油，具有一定的生物降解性，屬于可再生資源，且對比大豆油中含有的不飽和碳碳鍵的數(shù)量較少，具有更好的穩(wěn)定性和抗氧化性。木質素來源豐富，具有三維網(wǎng)狀結構，燃燒時具有成炭能力，升溫過程中可以通過脫水、縮聚炭化生成大量的炭，形成較為致密的炭層，利于阻燃性。馬來酸酐接枝木質素引入羧酸基團，與dopo的p-h鍵發(fā)生加成反應，形成磷酸酯結構，得到改性木質素。羥基磷灰石為一種耐高溫的不燃物，結構中磷含量很高，生物可降解能力好，經(jīng)改性后的羥基磷灰石降低了團聚，且利于其在環(huán)氧大豆油中的分散性。在燃燒過程中，加入的dopo能夠產(chǎn)生磷酸、亞磷酸等酸類物質，促進基體在燃燒過程中脫水碳化，接枝到羥基磷灰石表面，能夠更快促進炭層的生成，同時產(chǎn)生的po·自由基能夠猝滅燃燒鏈式反應，阻止燃燒反應的進行，而賴氨酸中的氮元素在燃燒過程中也會產(chǎn)生不可燃氣體，稀釋燃燒體系中氧氣的濃度，四者協(xié)同，進一步提升阻燃性能。
26、2.本發(fā)明中，將羥基磷灰石中的羥基與賴氨酸中的羧基，發(fā)生酯化反應，得到改性羥基磷灰石；改性羥基磷灰石中的氨基與改性木質素中的羧基發(fā)生反應，得到添加劑；而添加劑中的伯氨基在催化劑的作用下，與環(huán)氧大豆油中的環(huán)氧基團進行開環(huán)反應，得到環(huán)保阻燃型絕緣油。此時，添加劑具有較大的分子尺寸和復雜的空間結構，與環(huán)氧大豆油進行接枝后，形成一定的空間位阻，阻礙環(huán)氧大豆油分子的規(guī)整排列和聚集，從而減少結晶和凝固的發(fā)生，能提高在低溫下不易凝固的性能，降低凝點；同時降低流動阻力，改善了在低溫下的流動性，降低了傾點。
27、3.本發(fā)明采用環(huán)氧大豆油，并對其進行了預處理，去雜質，提高了環(huán)氧大豆油的穩(wěn)定性，同時羥基磷灰石、馬來酸酐接枝木質素均具有一定的生物可降解性，利于環(huán)保。且本發(fā)明提供的環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法高效，改善了植物油絕緣油中的閃點和燃點。環(huán)保阻燃型絕緣油的穩(wěn)定性和抗氧化性得到提高，降低其因高溫降解導致的黏度升高的概率，維持了長期散熱效率，有利于在變壓器中的應用。
1.一種環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法，其特征在于，馬來酸酐接枝木質素的制備方法包括以下步驟：
3.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法，其特征在于，預處理的環(huán)氧大豆油和添加劑的質量比為(8-10):(1-1.4)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，馬來酸酐接枝木質素、dopo和n,n-二甲基甲酰胺的質量比為(150-210):(50-70):(1500-3500)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，反應條件為110-130℃反應22-26h。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，羥基磷灰石、賴氨酸、n,n-二甲基甲酰胺和催化劑的質量比為(520-600):(120-140):(2000-2800):(8-12)。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，反應溫度為60-80℃，反應時間為8-10h。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，改性木質素、改性羥基磷灰石、三乙胺和n,n-二甲基甲酰胺的質量比為(20-40):(26-50):(1.4-2.2):(1200-2400)；反應的溫度為75-95℃，反應的時間為7-9h。
9.一種采用權利要求1-8任一項所述的環(huán)保阻燃型絕緣油的制備方法制備得到的環(huán)保阻燃型絕緣油。
10.一種采用權利要求9所述的環(huán)保阻燃型絕緣油在變壓器中的應用。