一种APTES表面改性纳米SiO2绝缘油的制备方法与流程

技术特征：

1.一种aptes表面改性纳米sio2绝缘油的制备方法，具体制备步骤如下，其特征在于：

(1)取一定比例的纳米sio2，80℃下干燥6h，再称取乙醇溶液置于带有冷凝装置的三颈瓶，搅拌均匀后分别加入表面改性剂aptes，过滤并干燥后获得aptes表面改性后的sio2纳米粉体；

(2)分别称取aptes表面改性纳米sio2粉体和未改性纳米sio2粉末各0.03g、0.06g、0.09g、0.12g、0.15g；

(3)采用克拉玛依#25矿物油作为基液，为避免水分和杂质的影响，对矿物油进行滤油处理，处理后的绝缘油满足gb2536-2011的要求，称取11份1l的矿物绝缘油；

(4)依次将已经称量得到的aptes表面改性纳米sio2粉体和未改性纳米sio2粉末与矿物绝缘油充分混合，分别制得0.03g/l、0.06g/l、0.09g/l、0.12g/l、0.15g/l浓度的aptes表面改性纳米sio2绝缘油、0.03g/l、0.06g/l、0.09g/l、0.12g/l、0.15g/l浓度的未改性纳米sio2绝缘油、纯矿物绝缘油各一份，共11份油样；

(5)依次将11份油样置于超声分散仪中进行超声分散，将纳米sio2均匀分散，超声功率960w，超声时间为30min；

(6)最后将11份油样在低于100pa、80℃的真空干燥箱中静置48h，以减少油样中溶解水分和气体对其绝缘性能的影响，最终得到不同浓度的aptes表面改性纳米sio2绝缘油和未改性纳米sio2绝缘油。

2.根据权利要求1所述的一种aptes表面改性纳米sio2绝缘油的制备方法，其特征在于步骤(1)所述纳米添加剂为纳米sio2，粒径为15nm±5nm，比表面积>150，纯度≥99.9%。

3.根据权利要求1所述的一种aptes表面改性纳米sio2绝缘油的制备方法，其特征在于步骤(1)所述表面改性剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷（aptes，分析纯），分子式为nh2(ch2)3si(oc2h5)3。

4.根据权利要求1所述的一种aptes表面改性纳米sio2绝缘油的制备方法，其特征在于步骤(1)所述aptes的表面改性机理为：纳米sio2表面改性时，都通过改性剂上的水解基团先进行水解反应；其次与纳米二氧化硅表面的硅羟基反应得到硅氧单键，使得目标有机基团被连接到二氧化硅表面，减少了纳米sio2表面的亲水性羟基，增加了其在绝缘油中的分散性。

5.根据权利要求1所述的一种aptes表面改性纳米sio2绝缘油的制备方法，其特征在于步骤(3)所述矿物绝缘油为克拉玛依#25变压器油，为避免水分和杂质的影响，对矿物油进行滤油处理，处理后的绝缘油满足gb2536-2011的要求。

6.根据权利要求1所述的一种aptes表面改性纳米sio2绝缘油的制备方法，其特征在于步骤(6)所述方法制备得到纳米sio2改性绝缘油样品（简写为na-o）和经过aptes表面改性的绝缘油样品（简写为ap-o）；添加浓度分别为0.03g/l、0.06g/l、0.09g/l、0.12g/l和0.15g/l，以添加浓度为0即纯矿物油为空白对照，制得的样品na-o与ap-o。

技术总结
本发明涉及了一种APTES表面改性纳米SiO2绝缘油的制备方法，属于绝缘材料技术领域。该方法将表面改性剂3‑氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）与纳米SiO2进行表面改性，在乙醇溶液环境下，经过水解反应，真空干燥得到APTES表面改性纳米SiO2粉末，最后与矿物油混合，经过超声分散和真空干燥得到APTES表面改性纳米SiO2绝缘油。APTES的加入与纳米SiO2表面的硅羟基反应得到硅氧单键，减少了纳米SiO2表面的亲水性羟基，增加了其分散性，减少了纳米SiO2的团聚，提高了矿物绝缘油的击穿性能。同时APTES表面改性纳米SiO2与绝缘油中的甲酸形成氢键束缚，进而减缓了油纸系统的老化进程，所以APTES表面改性使得油纸绝缘系统具有较高的耐老化性，APTES表面改性纳米SiO2绝缘油的电气性能和热稳定性能更加优异。

技术研发人员：唐超;张静文;陈炳豪;郭丽;邱秦攀;武新智;张刘晟;彭箫;秦晋珊
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：2021.03.24
技术公布日：2021.07.23