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植物油化學(xué)組成對其電氣和理化性能的影響

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關(guān)鍵詞：

植物絕緣油脂肪酸組成電氣性能理化性能

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所屬學(xué)科：

分子表征

來源：

第十三屆全國應(yīng)用化學(xué)會議論文集（2013.8.23~26，長春）

簡介：

礦物油具有良好的絕緣、滅弧和冷卻散熱性能，是電氣設(shè)備中常用的液體絕緣介質(zhì)。隨著石油資源的日益緊缺和環(huán)保要求的提高，礦物油的資源少、難降解和閃點(diǎn)低受到廣泛關(guān)注，促使探尋新型綠色液體絕緣介質(zhì)，資源可再生、易生物降解和閃點(diǎn)高的植物油正是理想的替代品。目前，已有一些研究人員開展了植物絕緣油的研發(fā)工作，主要集中在將天然植物油通過精制工藝得到植物絕緣油（簡稱為精煉油）和通過小分子醇酯交換反應(yīng)制備酯交換植物絕緣油（簡稱為酯交換油）。文獻(xiàn)資料表明，這些產(chǎn)品具有良好的電氣性能，基本滿足現(xiàn)有絕緣油標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于選用的植物油成分及處理工藝不同，制備的各種植物絕緣油理化性能參差不齊。在前期研究工作基礎(chǔ)上，采用氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)對幾種植物油中的脂肪酸組成進(jìn)行了測定，制備了大豆油、菜籽油、花生油和棉籽油系的精煉油以及菜籽油系的甲酯、乙酯、丙酯、丁酯油，對幾種植物絕緣油的擊穿電壓、介損和介電常數(shù)等電氣性能以及閃點(diǎn)、凝點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)黏度等理化性能進(jìn)行了測試．研究了植物油化學(xué)組成與電氣和理化性能之間的構(gòu)效關(guān)系。通過電氣性能的測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同油系精煉油的各項(xiàng)電氣性能基本相當(dāng)，說明脂肪酸組成對電氣性能影響不大。酯交換油的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗明顯高于精煉油，這是由于酯交換油的分子極性高于精煉油。通過比較四種精煉植物油的理化性能和脂肪酸組成發(fā)現(xiàn)，不同植物精煉油的閃點(diǎn)差別不大，表明混合脂肪酸的組成對閃點(diǎn)數(shù)值的影響不大。精煉油的凝點(diǎn)與所含高凝點(diǎn)組分（飽和脂肪酸）的組成及含量有關(guān)，精煉油中飽和脂肪酸的碳數(shù)越高，其凝點(diǎn)越高；飽和脂肪酸的含量越高，其凝點(diǎn)也越高。精煉油的運(yùn)動(dòng)黏度與飽和、單不飽和、多不飽和脂肪酸的含量有關(guān)，多不飽和脂肪酸含量越高，油品的黏度越低；飽和脂肪酸的含量越高，油品的黏度越大。通過比較菜籽油酯交換植物油的理化性能發(fā)現(xiàn)，從甲酯油、乙酯油、丙酯油到丁酯油，隨著碳鏈的增長，分子間作用力的增大，其凝點(diǎn)、閃點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)黏度均逐漸變大。通過比較菜籽油系的精煉油和酯交換油的理化性能發(fā)現(xiàn)，酯交換油的閃點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)黏度很低，而凝點(diǎn)卻明顯高于精煉油。這是因?yàn)椋ソ粨Q反應(yīng)將三支鏈的空間結(jié)構(gòu)變成了單鏈結(jié)構(gòu)，有效減小了分子間的內(nèi)摩擦力，降低了運(yùn)動(dòng)黏度。同時(shí)，鏈狀結(jié)構(gòu)的空間位阻小，更易排列結(jié)晶，使得酯交換油的凝點(diǎn)比精煉油高。而分子量的減小，降低了揮發(fā)度，使得精煉油的閃點(diǎn)較低。

作者：

余輝王詩琴魏樂陳朋于萍羅運(yùn)柏

上傳時(shí)間：

2013-09-23 14:07:18

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