一种环保型高低压通用高绝缘带电清洗剂及其制备方法与流程

本发明涉及电气设备维护和环保型带电清洗剂，尤其是涉及一种环保型高低压通用高绝缘带电清洗剂及其制备方法。

背景技术：

1、电力设备（高低压配电柜、环网柜、变电站、变压器、开关柜、精密电路板等）长期运行会积聚油污、粉尘、碳渍、盐雾等污垢，易引发绝缘下降、漏电、短路等故障，带电清洗技术是保障设备连续运行的核心维护手段。

2、目前与本发明最接近的现有带电清洗技术存在以下缺陷：

3、（1）绝缘安全隐患大：多数传统清洗剂含水、醇类组分，例如cn121203756a和cn114292705a所公开的带电清洗剂，导致介电击穿电压低，带电清洗时易引发绝缘击穿、设备短路，无法适配10-500kv高压/超高压场景。

4、（2）使用安全性不足：普通溶剂型清洗剂，例如cn121160408a所公开的清洗剂，闪点低、易燃易爆，车间生产与现场作业存在明火引燃、爆炸风险，无法满足高危带电工况的安全要求。

5、（3）材质兼容性差：部分清洗剂为酸碱性配方，例如cn113214916a所公开的清洗剂，会腐蚀铜、铝等金属，溶胀、发白abs、环氧板、橡胶、绝缘漆等绝缘材质，损伤电力设备。

6、（4）去污与残留问题：去污组分配比不合理，例如cn110628524b的带电清洗剂，难以彻底清除油污、碳渍、盐雾；挥发不完全易产生水印、白斑残留，持续降低设备绝缘性能。

7、（5）环保与成本失衡：高端清洗剂成本高昂，普通清洗剂含芳烃、重金属等有毒组分，不符合rohs环保要求，且无法兼顾高绝缘、高安全、低成本、全适配四大核心需求。

8、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种环保型高低压通用高绝缘带电清洗剂及其制备方法。

2、在第一方面，本发明提供一种带电清洗剂，其包含如下重量份的组分：主溶剂89-93份和助剂8-11份，所述主溶剂包含c13-c14异构烷烃68-73份、异构十五烷9-10份和高闪点环烷溶剂9-12份，所述助剂包含脂肪醇聚氧乙烯醚、疏水纳米气相二氧化硅、低分子量聚异丁烯、烷基萘增溶剂、油溶性金属缓蚀抗氧剂、有机硅润湿剂和油溶性脱水螯合稳定剂。

3、其中，c13-c14异构烷烃为高闪点主溶剂，脱芳脱臭、去污力强，保障生产与使用安全。异构十五烷碳链更长、沸点与闪点更高，拓宽耐温区间，提升整体体积电阻率与介电强度；调和c13-c14挥发速率，避免干燥过快导致油污来不及溶解风干发白。高闪点环烷溶剂辅助溶解污垢，提升体系绝缘性能，稳定配方不分层。

4、脂肪醇聚氧乙烯醚为非离子无毒组分，乳化油污、温和渗透，无腐蚀。

5、疏水纳米气相二氧化硅进行了油溶性疏水改性，完全不导电、不析出游离离子；悬浮稳体系，防止配方长期存放分层沉降；填充微观缝隙，提升设备表面绝缘致密性、耐爬电、耐表面漏电。

6、低分子量聚异丁烯（polyisobutylene，pib）为油溶性高分子惰性树脂，清洗溶剂挥发后，在金属触头、铜排、螺栓表面形成超薄透明绝缘保护膜；防尘污附着、减缓电化学腐蚀，自带微弱润滑性，防止开关触点卡滞。

7、油溶性金属缓蚀抗氧剂无灰分溶解，能够使金属防腐抗氧化，延长成品保质期。

8、有机硅润湿剂能够使带电清洗剂均匀铺展、快干无痕，杜绝挥发残留。

9、油溶性脱水螯合稳定剂能够螯合吸附配方及空气中混入的微量水分，杜绝水分降低绝缘电阻；锁住体系微量杂质离子，抑制离子导电，稳定高低压下绝缘性能不衰减。

10、所述带电清洗剂的上述原料以常规石化溶剂为主，原料易得、价格低廉，适合工业大规模量产。

11、在一些实施方案中，以重量份计，所述助剂包含：所述脂肪醇聚氧乙烯醚3.0-3.5份、所述疏水纳米气相二氧化硅1.2-1.6份、所述低分子量聚异丁烯1.1-1.5份、所述烷基萘增溶剂0.6-1.0份、所述油溶性金属缓蚀抗氧剂1.1-1.5份、所述有机硅润湿剂0.2-0.4份和所述油溶性脱水螯合稳定剂0.5-1.0份。

12、在一些实施方案中，以重量份计，所述助剂包含：所述脂肪醇聚氧乙烯醚3.1-3.3份、所述疏水纳米气相二氧化硅1.3-1.5份、所述低分子量聚异丁烯1.1-1.2份、所述烷基萘增溶剂0.7-0.9份、所述油溶性金属缓蚀抗氧剂1.4-1.5份、所述有机硅润湿剂0.2-0.4份和所述油溶性脱水螯合稳定剂0.6-1.0份。

13、在一些优选的实施方案中，以重量份计，所述带电清洗剂包含所述c13-c14异构烷烃70份、所述异构十五烷10份、所述高闪点环烷溶剂11份、所述脂肪醇聚氧乙烯醚3.2份、所述疏水纳米气相二氧化硅1.4份、所述低分子量聚异丁烯1.1份、所述烷基萘增溶剂0.8份、所述油溶性金属缓蚀抗氧剂1.5份、所述有机硅润湿剂0.3份和所述油溶性脱水螯合稳定剂0.7份。

14、可以理解的是，所述异构烷烃包括单支链和多支链的异构烷烃。例如异构十五烷包括2-甲基十四烷、2,6-二甲基十三烷、2-乙基十三烷、2,6,10-三甲基十二烷、3-丙基十二烷等异构体。异构烷烃相较于正构烷烃表面张力更低，渗透润湿能力更强，可以深入绕组缝隙、端子夹缝、绝缘子凹凸积污层，剥离固化油污、导电粉尘，清洗去污效果更好；异构烷烃支链带来空间位阻，对丁腈橡胶、绝缘漆膜、塑料元器件溶胀、侵蚀作用弱，长期接触不易造成密封开裂、涂层起皮。同等碳链长度，异构烷烃气味显著低于正构烷烃，降低现场操作人员不适感。异构烷烃体系复配相容性也更好，与环烷溶剂、聚异丁烯、各类油溶性助剂（缓蚀剂、螯合剂、纳米二氧化硅分散体系）配伍性更强，不易出现助剂析出、分层；直链正烷烃与部分极性弱助剂相容性较差。

15、在一些实施方案中，所述c13-c14异构烷烃的闪点≥98℃，25℃击穿电压≥45 kv。在一些实施方案中，c13-c14异构烷烃为精制c13-c14异构烷烃。优选地，所述精制c13-c14异构烷烃的芳烃含量＜0.05wt%，总硫含量≤1 ppm，烯烃含量＜0.1 wt%，水分≤30 ppm。

16、在一些实施方案中，所述异构十五烷优选为精制异构十五烷。所述精制异构十五烷可以是多种异构十五烷的混合物。

17、在一些实施方案中，所述高闪点环烷溶剂的闪点≥100℃。在一些实施方案中，所述高闪点环烷溶剂选自加氢精制d80环烷溶剂、hn-100电气级环烷油和electron-22绝缘环烷溶剂中的至少一种。

18、在一些实施方案中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚选自aeo-3、aeo-4和aeo-5中的至少一种。

19、在一些实施方案中，所述疏水纳米气相二氧化硅选自瓦克h18、瓦克h20、赢创r972和赢创r974中的至少一种。

20、在一些实施方案中，所述低分子量聚异丁烯的数均分子量为400～600，优选为450～550。在一些实施方案中，所述低分子量聚异丁烯的分子量分布系数≤2.0，末端亚乙烯基含量≥75mol%。在一些实施方案中，所述低分子量聚异丁烯为低活性电气专用级聚异丁烯。

21、在一些实施方案中，所述烷基萘增溶剂为精制烷基萘高绝缘增溶剂。在一些实施方案中，所述烷基萘增溶剂为选自加氢精制长链烷基萘、nvi-15 绝缘型烷基萘和路博润5040烷基萘增溶剂中的至少一种。

22、在一些实施方案中，所述油溶性金属缓蚀抗氧剂选自液体屏蔽酚抗氧剂、油溶性油酸咪唑啉、苯并三氮唑衍生物和硫代氨基甲酸酯中的至少一种。

23、在一些实施方案中，所述有机硅润湿剂为有机硅低泡快干润湿剂。在一些实施方案中，所述有机硅润湿剂选自byk-331、byk-378和tego 4100中至少一种。

24、在一些实施方案中，所述油溶性脱水螯合稳定剂为油溶性脱水螯合绝缘稳定剂。

25、在一些实施方案中，所述油溶性脱水螯合稳定剂选自长链烷基磷酸酯、油溶性烷基螯合叔胺、羟基烷基磷酸酯和二烷基二硫代磷酸锌中的至少一种。

26、在第二方面，本发明提供上述带电清洗剂的制备方法，其包括如下步骤：

27、将反应釜进行预处理，使所述反应釜无水分、无杂质、密闭完好；

28、向所述反应釜中按配比加入所述主溶剂并搅拌均匀；

29、向搅拌均匀的所述主溶剂中依次按配比投入所述脂肪醇聚氧乙烯醚、所述疏水纳米气相二氧化硅、所述低分子量聚异丁烯、所述烷基萘增溶剂、所述油溶性金属缓蚀抗氧剂、所述有机硅润湿剂和所述油溶性脱水螯合稳定剂，每投入一种助剂后搅拌至完全溶解；

30、将所述主溶剂与所述助剂均质熟化后，密闭静置消除气泡并密闭过滤，得到所述带电清洗剂。

31、在一些实施方案中，所述疏水纳米气相二氧化硅与所述低分子量聚异丁烯可以同时投入。

32、在一些实施方案中，所述搅拌、所述均质熟化、所述静置和所述过滤在常温下进行。

33、在一些实施方案中，所述过滤采用0.8-1.2 μm的滤芯。5 μm滤芯过滤精度不足，无法拦截1-5 μm导电颗粒与助剂微晶，高压工况存在绝缘击穿风险，且易产生残留、产品分层；2 μm滤芯仍存在1-2 μm颗粒盲区，超高压环境安全余量不足，残留问题改善不彻底；1 μm左右的滤芯可全覆盖所有有害杂质粒径，保障高绝缘、无残留、体系稳定，同时匹配量产工艺，是本产品的唯一优选精度。

34、在一些实施方案中，所述制备方法全程禁水、禁醇和防静电。

35、相比现有技术，本发明至少具有以下有益效果：

36、（1）本发明的带电清洗剂闭口闪点实测115-122℃，满足≥110℃的设计要求，有效规避普通溶剂型清洗剂闪点低、易燃易爆的安全隐患，其工频击穿电压实测38-42 kv（2.5mm电极间距），体积电阻率8.6×10¹³ ωcm，可稳定应用于厂区配电室、车间配电柜、机房精密电控设备等高低压全等级电力设备，兼顾安全与成本。无需停电清洗，保障电力设备连续运行，延长设备使用寿命，降低电网运维成本。

37、（2）本发明的带电清洗剂为ph 7.0-7.2的纯中性体系，铜、铝金属48h浸泡无腐蚀，对abs塑料、环氧板、橡胶、绝缘漆等绝缘材质无溶胀、发白现象，解决了传统酸碱性清洗剂材质兼容性差的问题；蒸发残渣均低于 0.001%，挥发完全无水印、白斑残留，综合除垢率≥97.5%，可彻底清除油污、碳渍、盐雾，避免残留污垢持续降低设备绝缘性能。

38、（3）原料红线管控：本发明带电清洗剂的制备过程中全程禁水、禁醇、无重金属，中性ph 6.5-7.5，全材质兼容。

39、（4）工艺标准化：本发明带电清洗剂的制备方法采用常温复配、1 μm精密过滤，量产稳定性强，无批次差异。

40、（5）环保合规：本发明带电清洗剂的原料脱芳脱臭，无重金属、无有毒组分，符合rohs标准，无毒低味，无工业污染。

41、（6）三者全域一体化协同

42、研发端：以技术目标为核心，设计常温工艺、精密过滤工序，同步兼顾性能、安全、环保，从源头规避传统产品缺陷；

43、生产端：依托经济优势（工艺简单、设备投入低、可大规模量产），将实验室技术转化为工业化商品，同时密闭防爆、环保配方保障生产环节的安全与环保（社会价值前置落地）；

44、应用端：凭借技术性能实现高压绝缘、阻燃安全、材质兼容、不停电清洗，保障电力设备安全连续运行、延长设备寿命、绿色无污染（核心社会价值落地）；同时高性价比产品降低运维成本，放大经济效益；

45、三者协同最终实现了“技术上解决安全与性能痛点、经济上实现量产与降本、社会上实现安全用电与绿色环保”的三位一体目标，打破了传统带电清洗剂“性能好则成本高、成本低则安全环保不达标”的固有矛盾。