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变压器油抗氧化添加剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-1-4 23:38:20
对于变压器油而言,变压器油在使用过程中,因溶解氧的存在,加之在使用环境、温度、铜、铁、金属催化剂等的作用下,氧化、劣化是难免的。酸值或中和值、油泥及介质损耗因数等都是表征油品快氧化性能的指标。

石油烃的氧化反应是通过烃基与过氧自由基按照自由基链式反应机理进行的,油品的氧化过程按照反应速度的快慢变化。一般可分为3个阶段,即诱导期、反应期和迟滞期。

氧化过程是一种链式反应,如不加以阻止,反应速度会越来越快,即有的劣化速度加快。过氧自由基或其他自由基与油品中的烃类分子进一步反应。生成醇、酮、羧酸等氧化产物。在一定条件下,这些氧化产物之间会进一步反应。形成稠合的高分子化合物、树脂状物质、油泥、积炭等,使油质迅速劣化变质。

迟滞期就是组织这种链式反应的过程,一般可通过向油品中添加变压器油抗氧化添加剂来实现。

常用的变压器油抗氧化添加剂可分为两类:第一类是破坏自由基,即在反应期刚形成自由基时,由变压器油抗氧化添加剂释放出一个H原子,有利于自由基结合,从而形成稳定的化合物,酚和胺就属于此类,第二类是与形成的过氧化物反应,有中存在的天然抗氧化剂(如含硫、氮化合物等)属于此类。

大部分实验可以证明,第一类抗氧化添加剂加入未氧化或轻微氧化的油品中才更为有效,对已经氧化的变压器油效果很差。深度精制的白油,因为没有能阻止氧化过程物质,因而该油的劣化速度很快,酸值快速高升,且在经过一定时间后的劣化油中。可看到呈黄色沉淀的氧化产物。

适度精制的、含一定量的天然抗氧化剂的油中,油品经短时间的快速氧化后,天然抗氧化剂阻止产生自由基,从而使反应速度迅速减缓,其氧化产物是酚类及硫、氮化合物,形成的黑色的残渣。酚类抗氧剂加入变压器油中。



(抗氧剂、稳定剂TPPi)主要原材料是苯酚、三氯氧磷、三氯化磷,其中三氯氧磷、三氯化磷属于剧毒化学品,国家管制化学品。通过原材料苯酚、三氯氧磷、三氯化磷配料,采用三氯氧磷直接法(又称热法) 和三氯化磷间接法(又称冷法)。

根据国家相关规定,目前tppi以9类危险品出口。

(抗氧剂、稳定剂TPPi)主要适用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、abs树脂、环氧树脂、合成橡胶等的抗氧稳定剂,用于聚氯乙烯制品中作螯合剂。



在抗氧化剂消耗尽前,氧化速度较慢,随着抗氧化剂的消耗,油品中的抗氧化剂含量降低,其氧化速度迅速增加。兼有天然和合成两种抗氧化剂的变压器油,一般来说是具有良好的抗氧化剂感受性的油。

其多环芳香烃的含量较少。由于多环芳香烃自身易氧化,在氧化过程中消耗了油中溶解的自由氧,达到了牺牲了自己,保护他人的效果,阻止了对其它油分子的进一步氧化,因此多环芳香烃基的分子也是一种抗氧化剂,但由于多环芳香烃最终氧化产物是易于沉淀的油泥,因此高质量变压器油都对其含量有严格的控制指标要求,也是油品炼制过程中要精制除去的主要组分。

非烃类化合物的影响。润滑油中的非烃类化合物包括含氮化合物、含硫化合物、胶质及沥青质。众所周知,含氮化合物、胶质、沥青质对油品的氧化安定性有不良影响。

含硫化合物对润滑油性质的影响,国内有3种看法:1是油中的天然硫化物较烃更容易氧化,是造成沉积的潜在原因,也是造成润滑油颜色不稳定的原因一;2是润滑油中的天然硫化物具有抗氧化作用,有利于提高润滑油的氧化安定性;3是润滑油中含硫量太高对油的氧化安定性不利,适当的含硫量较好。

但这3种看法都没有得到验证。而存在于油品中的硫化物的氧化分解产物会对金属产生强烈的腐蚀,并使油品带有硫化物特殊的恶臭,造成基础油铜片腐蚀不合格,这都是硫化物含量过高所致。含硫化合物是润滑油的不良组分,精制时要除去。要提高汽轮机油基础油对抗氧剂的感受性,应提高精制深度,深度脱除芳烃、胶质及氮化物的含量、降低硫化物的含量。


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