包含非织造纤维网的绝缘材料的制作方法

包含非织造纤维网的绝缘材料的制作方法
【专利摘要】本发明提供绝缘材料，所述绝缘材料包含非织造纤维网，所述非织造纤维网包含多根长纺粘聚酯双组分纤维。所述多根双组分纤维的每一根包含：约20重量％至约80重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)，以及b)约80重量％至约20重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，其中所述以重量％计的含量是基于多根双组分纤维的每一根的总重量计的。本发明还提供电气装置，所述电气装置包括绝缘材料和介电流体，以及介电材料，所述介电材料包含浸渍有至少10重量％介电流体的非织造纤维网。
【专利说明】包含非织造纤维网的绝缘材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于电绝缘体的非织造纤维网。所述非织造纤维网包括多根长纺粘聚酯双组分纤维。
【背景技术】
[0002]电力变压器通常具有必须由介电(即不导电)材料分开的导线绕组。通常，将线圈和介电材料浸到流体介电传热介质中，以绝缘导体并耗散运行中产生的热。传热介质也必须起到电介质的作用。在典型的布置中，将纤维质和/或芳族聚酰胺纸或板用作介电材料。纤维质/芳族聚酰胺材料围绕导线而缠绕，用于隔离绕组介质，还可用作绕组或其他元件例如芯的结构支撑件。流体传热介质通常为油，其可以是例如矿物油或足够稳定的植物油。
[0003]在变压器的使用中，介电材料和传热流体会受到明显的电磁场和明显的温度波动以及电涌和电击穿影响。随着时间的推移，这些相对极端的条件会导致介电材料失效和/或传热流体劣化。此外，介电和传热流体还可因变压器内的氧迁移和产水或进水而直接和间接降解。具有延长的使用寿命的稳定的介电材料和传热流体可提供经济上的优势。
[0004]已公开了多种材料可用于电力变压器应用中。例如，专利申请公布W02010 /151548公开了用于油填充的变压器的织物可包括纸材、聚酯、聚酯膜、芳族聚酰胺纸诸如Nomex?、纤维素、牛皮纸、有机和无机纸材、织造和非织造材料、层压材料如DMD。
[0005]就可供选择的方案而言，仍然需要更低成本的绝缘材料，所述绝缘材料具有适于高温并适于长期用于电力变压器的物理特性。相似地，存在对包括此类绝缘材料的电气装置的需要。还存在对介电材料的需要，所述介电材料包含浸溃有介电流体的可供选择的绝缘材料。

【发明内容】

[0006]在一个实施例中，描述了绝缘材料，所述绝缘材料包括:
[0007]非织造纤维网，所述非织造纤维网包括多根长纺粘聚酯双组分纤维，其中所述多根双组分纤维的每一根包含:
[0008]a)约20重量％至约80重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)；以及
[0009]b)约80重量％至约20重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，
[0010]其中以重量％计的含量是基于所述多根双组分纤维中每一根的总重量计的。
[0011]在一个实施例中，描述了介电材料,所述介电材料包括浸溃有至少10重量％介电流体的非织造纤维网，其中所述非织造纤维网包括多根长纺粘聚酯双组分纤维，其中所述多根双组分纤维的每一根包含:
[0012]a)约20重量％至约80重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)；以及
[0013]b)约80重量％至约20重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，
[0014]其中以重量％计的含量是基于所述多根双组分纤维中每一根的总重量计的。
[0015]在一个实施例中，描述了电气装置，所述电气装置包括:
[0016]介电流体和绝缘材料；
[0017]其中所述绝缘材料包括非织造纤维网，所述非织造纤维网包括多根长纺粘聚酯双组分纤维，并且其中所述多根双组分纤维的每一根包含:
[0018]a)约20重量％至约80重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)；以及
[0019]b)约80重量％至约20重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，
[0020]其中以重量％计的含量是基于所述多根双组分纤维中每一根的总重量计的。【具体实施方式】
[0021]本发明公开了绝缘材料，所述绝缘材料包括非织造纤维网，所述非织造纤维网包括多根长纺粘纤维，其中所述多根长纺粘纤维的每一根包含在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)和在围绕芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)。本发明还公开了电气装置，所述电气装置包括介电流体和绝缘材料，其中所述绝缘材料包括非织造纤维网，所述非织造纤维网包括多根长纺粘纤维，其中所述多根长纺粘纤维的每一根包含在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)和在围绕芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。本发明还公开了介电材料，其中所述介电材料包括浸溃有至少10重量％介电流体的非织造纤维网，其中所述非织造纤维网包括多根长纺粘纤维，其中所述多根长纺粘纤维的每一根包含在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)和在围绕芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。
[0022]参照以下术语描述本文所述的方法、组合物和制品。
[0023]如本文所用，在不定冠词“一个”或“一种”用于陈述或描述本发明方法中存在的步骤时，应当了解，除非明确提供了相反的陈述或描述，此类不定冠词的使用不将所述方法中存在的步骤数限制为一。
[0024]如本文所用，当数量、浓度或其它数值或参数以范围，优选范围或优选上限数值和优选下限数值的列表形式给出时，它应被理解为具体地公开由任何范围上限或优选数值和任何范围下限或优选数值的任何一对所构成的所有范围，而不管所述范围是否被单独地公开。凡在本文中给出某一数值范围之处,该范围都意在包括其端点，以及位于该范围内的所有整数和分数，除非另行指出。不旨在将本发明的范围限制为限定范围时详述的具体值。
[0025]如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或“含有”，或者其任何其他变型旨在包括非排他的包括。例如，包含一系列元素的组合物、混合物、工艺、方法、制品或设备不必仅限于那些元素，而可以包括其它未明确列出的元素，或此类组合物、混合物、工艺、方法、制品或设备固有的元素。
[0026]如本文所用，术语“重量％ ”是指重量百分比。
[0027]如本文所用，术语“牛皮纸”是指通过硫酸盐制浆法制成的纸材，其中所述纸材由纸浆纤维(通常来自木材或其它植物纤维)的纤维网组成，所述纤维网由含水浆液在线材或筛网上形成并通过氢键保持在一起。牛皮纸还可包含多种添加剂和填料。参见，例如，Handbook of Pulping and Papermaking, Christopher J.Bierman,学术出版社，1996。[0028]如本文所用，术语“热升级牛皮纸(thermally upgraded Kraft paper) ”是指在纸材的一面或两面上施用环氧树脂以改善所述纸材的热性能的牛皮纸。
[0029]如本文所用，术语“非织造纤维网”与“非织造片材”、“非织造层”以及“非织造织物”互换使用。如本文所用，术语“非织造”是指无规取向的纤维、长丝或线所制造片材、纤维网或棉絮定位成形成不具有可识别图案的平面材料。非织造纤维网的例子包括熔喷纤维网、纺粘纤维网、梳理纤维网、气流成网纤维网、湿法成网纤维网、和射流喷网法纤维网、以及包含多于一个非织造层的复合纤维网。使用“直接铺列”法有利地制备用于本文所公开的方法和制品的非织造纤维网。“直接铺列”是指将单根纤维或丛丝直接纺丝或收集成纤维网或片材，而不将长丝卷绕在包装上或收集丝束。
[0030]如本文所用，术语“纺粘纤维”是指通过将熔融热塑性聚合物材料由喷丝头的多根细小的、通常为圆形的毛细管挤出成纤维而形成的纤维，随后通过拉伸并随后淬灭纤维而迅速减小挤出纤维的直径。还可使用其它纤维横截面形状诸如椭圆形、多叶形等。纺粘纤维一般是长并且通常具有大于约5微米的平均直径。纺粘非织造纤维网通过如下形成:将纤维随机铺列在收集表面如多孔筛网或成型带上，并通过本领域已知的方法如通过热辊压延或通过在高压下使纤维网穿过饱和蒸汽室来纺粘所述纤维。例如，所述非织造纤维网可在位于整个非织造纤维网的多个热粘结点处热点粘结。
[0031]如本文所用，术语“双组分纤维”是指纤维包含一对沿所述纤维的长度彼此紧密附着的聚合物组分，使得纤维的横截面为例如并列型、皮-芯型或其它适宜的横截面。双组分皮/芯型聚合物纤维的横截面可为圆形、三叶形、五叶形、八叶形(像圣诞树)、哑铃形、海岛型或换句话讲星形。纤维也可呈并列排列。
[0032]如本文所用，术语“连续纤维”是指无限或极端长的纤维。实际上，“连续纤维”中可具有由于制造过程的一个或多个断裂，但是“连续纤维”可区别于切割成预定长度的短纤维。
[0033]包括皮-芯型构型的多个连续纺粘双组分纤维的非织造纤维网公开在2010年12月17日提交的共同拥有的美国专利申请12 / 971415中，该文献全文以引用方式并入本文。纺粘双组分纤维的皮组分和芯组分之间的重量比优选为25: 75。双组分纤维具有在2微米至20微米范围内的平均纤维直径。在一个实施例中，每根双组分纤维包含75重量％在芯中的PET和25重量％在围绕所述芯的外皮中的PTT。在另一个实施例中，每根双组分纤维包含50重量％在芯中的PET和50重量％在围绕所述芯的外皮中的PTT。
[0034]在另一个实施例中，每根双组分纤维包含约20重量％至约80重量％在芯中的PET和约80重量％至约20重量％在围绕芯的外皮中的PTT。在另一个实施例中，每根双组分纤维包含约25重量％至约50重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)和约75重量％至约50重量％在围绕芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。
[0035]用于本发明所公开的非织造纤维网的纺粘纤维的皮组分的PTT具有在0.9dl / g至1.3dl / g或0.95dl / g至1.05dl / g范围内的特性粘度。
[0036]在一个实施例中，“聚(对苯二甲酸丙二醇酯)”(PTT)为包含至少70摩尔％对苯二甲酸丙二醇酯重复单元的均聚物或共聚物。优选的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)包含至少85摩尔％，更优选地至少90摩尔％，甚至更优选地至少95摩尔％或至少98摩尔％，以及最优选地约100摩尔％的对苯二甲酸丙二醇酯重复单元。[0037]共聚物的例子包括使用3种或更多种反应物制成的共聚酯，每种反应物均具有两个成酯基团。例如，共聚(对苯二甲酸丙二醇酯)可使用共聚单体制成，所述共聚单体选自具有4-12个碳原子的直链的、环状的和支链脂族二羧酸(例如丁二酸、戊二酸、己二酸、十二烷二酸、1，4_环己二羧酸)；不是对苯二甲酸并具有8-12个碳原子的芳族二羧酸(例如间苯二甲酸和2，6-萘二甲酸)；具有2-8个碳原子的直链的、环状的和支链脂族二醇(不是1，3_丙二醇，例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，4_ 丁二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、以及1，4_环己二醇)。所述共聚单体在共聚酯中的含量通常在约0.5摩尔％至约15摩尔％范围内，并且其含量可以为至多30摩尔％。
[0038]在一个实施例中，PTT由衍生自可再生资源的1，3-丙二醇与对苯二甲酸或酸等同物缩聚而制成。在一个实施例中，PTT包含按重量计至少20%并且在一些情况下至少30%的可再生资源的成分。适于本发明所公开的非织造纤维网的示例性PTT以商标Sorona?购自DuPont Company (Wilmington, DE)。在一个实施例中，本发明所公开的非织造纤维网具有按所述纤维网的总重量计至少5%的可再生资源含量。
[0039]可再生资源的1，3_丙二醇包含植物吸收的来自大气二氧化碳中的碳，所述植物构成了用于制备1，3_丙二醇的原料。换句话讲，可再生资源的1，3_丙二醇仅包含可再生的碳，而不包含基于化石燃料或基于石油的碳。
[0040]尤其优选的1，3_丙二醇的可再生资源是使用可再生生物来源如玉米原料经由发酵方法制备的。例如，能够将甘油转化为1，3-丙二醇的细菌菌株存在于菌种克雷伯氏菌属(Klebsiella)、朽1樣酸杆菌属(Citrobacter)、梭菌属(Clostridium)和乳杆菌(Lactobacillus)中。所述技术公开于多个公布中，包括美国专利5，633，362,5, 686，276和5，821，092。美国专利5，821，092特别公开了一种使用重组生物体由甘油生物制备1，3-丙二醇的方法。该方法引入了对1，2-丙二醇具有特异性的异源pdu 二醇脱水酶基因转化的大肠杆菌(E.coli)。转化后的大肠杆菌(E.coli)在存在甘油作为碳源的情况下生长,并从生长培养基中分离出I，3-丙二醇。由于细菌和酵母都能够将葡萄糖(如玉米糖)或其它碳水化合物转化为甘油，因此公开于这些公布中的方法提供了 I，3-丙二醇单体的可再生资源。
[0041]因此，衍生自可再生资源的1，3-丙二醇的PTT对环境的影响较小，这是因为组合物中所用的1，3-丙二醇不耗减化石燃料，并且降解时将碳释放回到大气中以被植物再次利用。因此，本发明组合物的特征可在于更加天然，并且具有比包含基于石油的1，3_丙二醇的相似组合物更小的对环境的影响。
[0042]聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)可包含多种共聚单体，包括二甘醇、环己烷二甲醇、聚(乙二醇)、戊二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸等。除了这些共聚单体外，也可以使用支化剂，如均苯三甲酸、均苯四甲酸、三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷、以及季戊四醇。聚(对苯二甲酸乙二醇酯)可利用已知的聚合反应技术由对苯二甲酸或其低级烷基酯(例如对苯二甲酸二甲酯)与乙二醇或这些有机物的共混物或混合物来获得。用于本发明所公开的非织造纤维网的纺粘纤维的芯组分的PET具有在0.58dl / g至0.75dl / g或0.62dl / g至0.69dl / g范围内的特性粘度。
[0043]皮-芯型纺粘纤维的皮组分和/或芯组分可包含其它常规的添加剂诸如染料、颜料、抗氧化剂、紫外稳定剂、纺丝油剂等。在一个实施例中，所述外皮包含0.1重量％至0.33重量％分散在PTT中的二氧化钛，所述二氧化钛具有约300mm的平均粒度。
[0044]上文所公开的非织造纤维网可使用本领域已知的纺粘法来制备，例如描述于Rudisill等人于8 1 2 1 1999所提交的美国专利申请序列号60 / 146，896中，该文献以引用方式并入本文(作为PCT专利申请WOOl / 09425公布)。所述纺粘法可使用预聚结模(其中不同的聚合物组分在从挤出孔挤出前接触)或后聚结模(其中不同的聚合物组分通过独立的挤出孔挤出并且在离开毛细管之后接触以形成双组分纤维)来实施。
[0045]本发明所公开的非织造纤维网可使用任何适宜的双组分纺丝体系制得，例如由Nordson Fiber Systems Inc.(Duluth, GA)和 Hills Inc.(ff.Melbourne, FL)制造的 #NF5型。首先，在90°C至120°C范围内的温度下将两种聚合物PET和PTT干燥至含水量小于50ppm。干燥后，将两种聚合物在高于它们熔点并低于最低分解温度的温度下独立地挤出。PTT可在245°C至265°C下挤出并且PET可在280°C至295°C下挤出。挤出后，将两种聚合物定量送入纺丝组件中，其中将所述两个熔体流独立地过滤，然后通过一叠分配盘组合从而得到具有皮-芯型横截面的多排纤维。将所述纺丝组件保持在285°C至295°C下。以0.5g/孔/分钟至3g/孔/分钟的聚合物通过率，将PTT和PET聚合物纺丝通过每个毛细管。可使用矩形狭槽喷射器将拉细力施用到一束纤维上。将退出喷射器的双组分纤维收集到成型带上以形成双组分纤维的非织造纤维网。可在成型带下方施用真空以帮助非织造纤维网固定到成型带上。所述成型带的速度可变化以获得不同基重的非织造纤维网。
[0046]可使用本领域已知的方法将非织造纤维网热粘结。在一个实施例中，所述非织造纤维网可使用本领域已知的方法用不长点、线图案或其它间断粘结图案热粘结。间断热粘结可在纺粘纤维网表面上的离散点处施用热或压力来形成，例如通过将层状结构通过图案化压延辊与光滑辊形成的辊隙或在两个图案化辊之间形成的辊隙。将一个或两个所述辊加热以热粘结纤维网。当纤维网透气性重要时，如在服装最终应用中，优选将纤维网间断粘结以提供更具透气性的纤维网。
[0047]在一种方法中，使非织造纤维网在110°C至130°C范围内的粘结温度和500N / cm至1500N / cm范围内的粘结辊隙压力下，在两个光滑金属辊之间形成的辊隙之间热粘结。最佳的粘结温度和压力是粘结期间的线速度的函数，其中较快的线速度一般要求更高的粘结温度。然后将热粘结片材卷绕到辊上。
[0048]在热图案粘结期间，纺粘纤维的皮组分中的PTT在对应于图案化辊上升高的突起的离散区域中部分熔融以形成融合粘结，所述融合粘结将纺粘纤维粘合在一起以形成粘性粘结的纺粘片材。根据粘结条件和皮组分中使用的聚合物，皮组分中的聚乙烯还可在热图案粘结期间部分熔融。PET芯组分在热粘结期间不熔融并有利于纤维网的强度。粘结轧制图案可以为本领域已知的那些中的任一种，并且优选为离散点或线粘结的图案。非织造纤维网还可使用超声能量来热粘结，例如使纤维网通过焊头和旋转砧辊(例如在其表面上具有突起图案的砧辊)之间。
[0049]作为另外一种选择，非织造纤维网可使用本领域已知的穿流粘结法来粘结，其中使经加热气体诸如空气在足以将纤维粘合在一起的温度下通过纤维网，其中所述纤维在其交叉点处彼此接触，同时纤维网承载在多孔表面上。
[0050]包含PTT-PET作为皮-芯型纤维的纺粘非织造纤维网令人惊奇地具有比PET-PTT或100% PTT纤维或100% PET纤维作为皮-芯型纤维的可比性非织造纤维网更高的强度(拉伸强度、抓样撕裂强度以及破裂强度)。非织造纤维网具有在25gsm至500gsm或40gsm至200gsm或50gsm至150gsm范围内的基重。如本文所用，术语“纵向”(MD)是指产生非织造纤维网的方向(例如，在非织造纤维网形成期间，其上铺列纤维的支承表面的行进方向)。术语“横向”(XD)是指在纤维网平面上与纵向大致垂直的方向。
[0051]所述非织造纤维网可具有在所述纤维网的纵向和横向上所测量的，在0.7N / gsm至5N / gsm或0.75N / gsm至2N / gsm范围内的每单位基重的拉伸强度(根据ASTMD1117-01和D5035-95)。所述非织造纤维网可具有在所述纤维网的纵向和横向上所测量的，在1.5N / gsm至ION / gsm或1.5N / gsm至5N / gsm范围内的每单位基重的抓样撕裂强度(根据ASTM D1117-01)。所述非织造纤维网可具有在所述纤维网的纵向和横向上所测量的，在3.5KPa / gsm至IOKPa / gsm或3.5KPa / gsm至5KPa / gsm范围内的每单位基重的破裂强度。所述非织造纤维网可具有在所述纤维网的纵向和横向上所测量的，在
0.4N / gsm至5N / gsm或0.4N / gsm至0.75N / gsm范围内的每单位基重的梯形撕裂强度(根据ASTM5733)。可将所述非织造纤维网压制或压延。
[0052]包含如本文所述的非织造纤维网的绝缘材料可与介电流体一起使用，所述介电流体包括甘油三酯油，诸如植物油、基于植物油的流体、以及藻油。还可使用介电流体诸如矿物油、合成酯、硅流体、以及聚α-烯烃。通常，介电流体具有约500ppm或更少的含水量。植物油的例子包括但不限于向日葵油、低芥酸菜籽油、油菜籽油、玉米油、橄榄油、椰子油、棕榈油、高油酸大豆油、商品大豆油、蓖麻油、以及它们的混合物。可使用的基于植物油的流体的例子是Envirotemp? FR3? 流体(Cooper Industries, Inc.)和BIOTEMP?可生物
降解的电介质绝缘流体(ABB)。术语“藻油”是指类脂组分，其包括由微藻细胞诸如小球藻(Chlorella)、Parachlorel la、杜氏盐藻(Dunaliella)等产生的三酰基甘油，例如如专利
申请公布US2010 / 0303957中所公开的。可使用的高着火点烃油的例子可以为R-Temp^
烃油(Cooperlndustries, Inc.)。合成酯的例子包括多元醇酯,其包含链长小于约10个
碳原子的脂肪酸部分。可使用的可商购获得的合成酯包括以商品名Midelli 7131 (The
Micanite and Insulators C0.,Manchester UK)、RKOT138流体(FMC,Manchester,
UK)、以及 ENVIR0TEMP200 不燃液(Cooper Power Fluid Systems)销售的那些。
[0053]在一个实施例中，介电流体包含甘油三酯油。在一个实施例中，所述甘油三酯油包括植物油、基于植物油的流体、藻油、或它们的混合物。在一个实施例中，植物油包括高油酸大豆油。
[0054]包括如本文所述的非织造纤维网的绝缘材料还可与介电流体一起使用，所述介电流体包含多元醇酯的混合物，所述多元醇酯衍生自多元醇与脂肪酸酯的混合物的反应，所述多元醇包括季戊四醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇或它们的组合，所述脂肪酸酯衍生自包含脂肪酸部分的高油酸大豆油，其中所述高油酸大豆油具有:i)大于65%脂肪酸部分的油中C18: I含量；ii)小于20%脂肪酸部分的油中C18: 2和C18: 3总含量。此类介电流体具有多种期望的性能，包括良好的氧化稳定性。氧化稳定性与介电流体中的不饱和度相关，并且可例如通过使用用于测定油稳定性指数的标准方法来测量。用于制备多元醇酯的混合物的大豆油的高油酸含量有助于对介电流体提供良好的氧化稳定性。此外，期望此类介电流体是可生物降解的，因为它们衍生自能够快速生物降解的植物油。已发现包含衍生自粗制HOS油的脂肪酸的TMP酯混合物的介电流体满足在根据OE⑶Guideline301B的28天CO2进化测试条件下的“快速生物降解”(“Ready Biodegradation”)标准。公布的加拿大专利申请CA2594765公开了三羟甲基丙烷的三油酸酯的生物降解能力(28d BOD / COD)为72%。在优选的实施例中，介电流体包含至少约30重量％,或至少约50重量或至少约70重量％ ,或至少约80重量％ ,或至少约90重量％至约100重量％的包含HOS油的脂肪酸部分的多元醇酯的混合物。
[0055]在一个实施例中，所述介电流体包括甘油三酯油、包含多元醇酯的混合物、或它们的组合；其中，所述甘油三酯油包括植物油、基于植物油的流体、藻油、或它们的混合物；并且所述包含多元醇酯的混合物衍生自以下物质的反应:a)多元醇，所述多元醇包括季戊四醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇、或它们的组合；以及b)脂肪酸酯的混合物，所述脂肪酸酯衍生自包含脂肪酸部分的高油酸大豆油；其中所述高油酸大豆油具有i)大于65%脂肪酸部分的油中C18: I含量；以及ii)小于20%脂肪酸部分的油中C18: 2和C18: 3总含量。
[0056]植物油通常具有高百分比的饱和的和不饱和的有机酸的甘油三酯。油酸为在许多天然油(包括向日葵油、橄榄油、红花油、低芥酸菜籽油以及大豆油)中作为甘油三酯发现的单不饱和酸。高油酸大豆(HOS)油可衍生自高油酸大豆种子，其已经被基因修饰以产生高油酸含量，如世界专利公布W094 / 11516中所公开的，所述文献全文以引用的方式并入本文。高油酸大豆种子是其中油酸占油中脂肪酸部分大于65%，并且优选地占油中脂肪酸部分大于75%的大豆种子。高油酸大豆油可衍生自如美国专利5，981，781中所公开的高油酸大豆种子，该文献全文以引用的方式并入本文。高油酸大豆油可通过此类工序如精炼、漂白和除臭来纯化(如美国专利5，981，781中所公开的)，以获得经精炼、漂白和除臭的高油酸大豆油(RBD HOS油)。HOS油和/或RBD HOS油可用于本文所公开的方法中以制备包含多元醇酯的混合物的介电流体。在一个实施例中，HOS油可包含经精炼、漂白和除臭的高油酸大豆油。
[0057]甘油三酯组合物为连接至三个脂肪酸分子上的甘油主链。纯植物油为某些脂肪酸的甘油三酯，所述脂肪酸具有一般在16至22个碳原子范围内的碳链，但是也可存在少量更短和/或更长的碳链。如果碳链不具有双键，则其为饱和油，并标记为Cn:0，其中η为碳原子数。具有一个双键的碳链为单不饱和的并且标记为Cn:1 ;具有两个双键的那些碳链被标记为Cn:2,并且具有三个双键的那些被标记为Cn:3。作为例子,棕榈酸为C16: O酸,硬脂酸为C18: O酸,油酸为C18: I酸,亚油酸为C18: 2酸,并且亚麻酸为C18: 3酸。所述酸以混合态作为甘油三酯，并且当油水解时，它们被分离成酸和甘油组分。
[0058]高油酸大豆油具有大于65%脂肪酸部分的油中C18: I含量，以及小于20%脂肪酸部分的油中C18: 2和C18: 3总含量。在一个实施例中，所述HOS油具有大于约70%脂肪酸部分的C18: I含量，以及小于15%脂肪酸的C18: 2和C18: 3总含量。在一个实施例中，所述HOS油还包含小于15%脂肪酸部分的C16: O和C18: O总含量。在一个实施例中，所述HOS油具有大于约75%脂肪酸部分的C18: I含量，以及小于10%脂肪酸部分的C18: 2和C18: 3总含量。在一个实施例中，所述HOS油具有大于约80%脂肪酸部分的C18: I含量，以及小于10%脂肪酸的C18: 2和C18: 3总含量。
[0059]多元醇酯的混合物可由HOS油以两个合成步骤获得。在第一合成步骤中，可将包含脂肪酸部分的HOS油通过碱催化反应用醇转换成甘油和脂肪酸酯混合物。脂肪酸酯混合物包含HOS油的脂肪酸部分。第一合成步骤在下文方案I中表示，其中所述醇示为R4OH,并且R1、R2和R3代表甘油三酯原料中和脂肪酸酯产物R1CO2R' R2CO2R4和R3CO2R4中脂肪酸部分的相同或不同的C15至C21碳链。注意，尽管HOS油包含甘油三酯的混合物从而满足上文所述高油酸大豆油的实施例中所述的高脂肪酸部分的C16: 0、C18: 0、C18: 1、C18: 2和C18: 3含量，但是在方案I中仅示出HOS油的一种甘油三酯作为原料。
[0060]
【权利要求】
1.绝缘材料，包含: 非织造纤维网，其包含多根长纺粘聚酯双组分纤维，其中所述多根双组分纤维的每一根包含: a)约20重量％至约80重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)；以及 b)约80重量％至约20重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)， 其中以重量％计的含量是基于所述多根双组分纤维中每一根的总重量计的。
2.根据权利要求1所述的绝缘材料，其中所述非织造纤维网具有在约160°C下的植物油中浸溃约4周之后，至少约70%的纵向断裂拉伸强度保持率。
3.根据权利要求1所述的绝缘材料，其中所述非织造纤维网具有在约160°C下的植物油中浸溃约4周之后，至少约55%的纵向伸长保持率。
4.根据权利 要求1所述的绝缘材料，其中所述非织造纤维网具有在约25gsm至约500gsm范围内的基重。
5.根据权利要求1所述的绝缘材料，其中将所述非织造纤维网压制或压延。
6.根据权利要求1所述的绝缘材料，其中所述多根双组分纤维的每一根包含: a)约25重量％至约50重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)；以及 b)约75重量％至约50重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。
7.根据权利要求1所述的绝缘材料，其中所述多根双组分纤维的每一根包含: a)75重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)；以及 b)约25重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。
8.根据权利要求1所述的绝缘材料，其中所述多根双组分纤维的每一根包含: a)50重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)；以及 b)50重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)。
9.根据权利要求1所述的绝缘材料，还包含牛皮纸和/或热升级牛皮纸。
10.介电材料，包含浸溃有至少10重量％的介电流体的非织造纤维网，其中所述非织造纤维网包含多根长纺粘聚酯双组分纤维，其中所述多根双组分纤维的每一根包含: a)约20重量％至约80重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)；以及 b)约80重量％至约20重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)， 其中以重量％计的含量是基于所述多根双组分纤维中每一根的总重量计的。
11.根据权利要求10所述的介电材料，其中所述非织造纤维网具有在约160°C下的植物油中浸溃约4周之后，至少约70%的纵向断裂拉伸强度保持率。
12.根据权利要求10所述的介电材料，其中所述非织造纤维网具有在约160°C下的植物油中浸溃约4周之后，至少约55%的纵向伸长保持率。
13.根据权利要求10所述的介电材料，其中所述介电流体包含甘油三酯油、包含多元醇酯的混合物、或它们的组合；其中 所述甘油三酯油包括植物油、基于植物油的流体、藻油、或它们的混合物；并且 所述包含多元醇酯的混合物衍生自以下物质的反应: a)多元醇，所述多元醇包括季戊四醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇、或它们的组合；以及 b)脂肪酸酯的混合物，所述脂肪酸酯衍生自包含脂肪酸部分的高油酸大豆油；其中所述高油酸大豆油具有i)大于65%脂肪酸部分的油中C18: I含量；以及 ii)小于20%脂肪酸部分的油中C18: 2和C18: 3总含量。
14.电气装置，包括: 介电流体和绝缘材料； 其中所述绝缘材料包含非织造纤维网，所述非织造纤维网包含多根长纺粘聚酯双组分纤维，并且其中所述多根双组分纤维的每一根包含: a)约20重量％至约80重量％在芯中的聚(对苯二甲酸乙二酯)；以及 b)约80重量％至约20重量％在围绕所述芯的外皮中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)， 其中以重量％计的含量是基于所述多根双组分纤维中每一根的总重量计的。
15.根据权利要求14所述的电气装置，其中所述介电流体包含甘油三酯油、包含多元醇酯的混合物、或它们的组合；其中 所述甘油三酯油包括植物油、基于植物油的流体、藻油、或它们的混合物；并且 所述包含多元醇酯的混合物衍生自以下物质的反应: a)多元醇，所述多元醇包括季戊四醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇、或它们的组合；以及 b)脂肪酸酯的混合物，所述脂肪酸酯衍生自包含脂肪酸部分的高油酸大豆油；其中所述高油酸大豆油具有` i)大于65%脂肪酸部分的油中C18: I含量；以及 ii)小于20%脂肪酸部分的油中C18: 2和C18: 3结合含量。
【文档编号】D04H3/16GK103890256SQ201280051339
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2011年8月26日
【发明者】G.芬维斯, M.A.哈梅, B.S.康, L.克里斯纳默伊, S.雷博伊拉特 申请人:纳幕尔杜邦公司