)制备亲水性膜层的前驱体，具体制备方法为：
[0047] ①将亲水聚合物聚氧乙烯与交联剂聚甲基丙烯酸按质量比1 :1的比例溶于水中， 搅拌均匀；
[0048] ②采用溶胶-凝胶法，以四乙氧基硅烷为原料，以丙醇和水按质量比1 :1配制成共 溶剂，将原料与共溶剂按质量比1 :3混合于60°C恒温水浴、搅拌，Smin后，滴加催化剂氢氧 化钠，保温4. 5h，即得到纳米溶胶，所述纳米溶胶中的纳米粒子粒径控制在200~500nm;
[0049] ③将步骤①中的溶液和步骤②中的纳米溶胶按质量比1 :1的比例配制，超声分散 均匀，所述超声分散的超声频率为30KHz，功率范围为400W。得到亲水性膜层前驱体；
[0050] (4)将步骤（2)中得到的沸石采用高压喷枪直接喷涂步骤（3)中的亲水性膜层前 驱体，喷涂厚度0. 5_，然后进行干燥，干燥温度为150°C，时间为6h，即得吸附剂。
[0051]通过以上方法制备得到的吸附剂包含4层结构，由外至内为：亲水性膜层、纳米二 氧化钛层、碳酸钠层和沸石，所述亲水性膜层的厚度为0. 5mm，所述纳米二氧化钛层的厚度 为3ym，所述碳酸钠层的厚度为8ym。
[0052] 实施例3
[0053] -种处理变压器废油的吸附剂的制备方法，其特征是：
[0054] (1)将蛭石、碳酸钠和质量分数为10%的硅酸钠溶液按照质量比为5 :0. 2 :4混合 均匀，然后老化，老化温度为100°C，老化时间为12h，老化完后，洗涤、晾干，然后进行烧结， 烧结温度为150°C，烧结时间为18h，得到具有碳酸钠层的蛭石；
[0055] (2)将步骤⑴得到的蛭石、纳米二氧化钛粉和硅酸钠溶液按照4:0. 08 :4混合均 匀，然后老化，老化温度为l〇〇°C，老化时间为12h，老化完后，洗涤、晾干，然后进行烧结，烧 结温度为150°C，烧结时间为18h，得到外层依次具有纳米碳酸钠层和纳米二氧化钛层的蛭 石；
[0056] (3)制备亲水性膜层的前驱体，具体制备方法为：
[0057] ①将亲水聚合物聚氧乙烯与交联剂聚甲基丙烯酸按质量比5 :1的比例溶于水中， 搅拌均匀；
[0058] ②采用溶胶-凝胶法，以四乙氧基硅烷为原料，以正丁醇和水按质量比5 :1配制成 共溶剂，将原料与共溶剂按质量比1 :5混合于80°C恒温水浴、搅拌，IOmin后，滴加催化剂氨 水，保温5h，即得到纳米溶胶，所述纳米溶胶中的纳米粒子粒径控制在200~500nm;
[0059] ③将步骤①中的溶液和步骤②中的纳米溶胶按质量比1 :1的比例配制，超声分散 均匀，所述超声分散的超声频率为40KHz，功率范围为500W，得到亲水性膜层前驱体；
[0060] (4)将步骤⑵中得到的蛭石采用喷枪直接喷涂步骤（3)中的亲水性膜层前驱体， 喷涂厚度〇. 5_，然后进行干燥，干燥温度为150°C，时间为6h，即得吸附剂。
[0061] 通过以上方法制备得到的吸附剂包含4层结构，由外至内为：亲水性膜层、纳米二 氧化钛层、碳酸钠层和蛭石，所述亲水性膜层的厚度为0. 7_，所述纳米二氧化钛层的厚度 为4ym，所述碳酸钠层的厚度为10ym。
[0062] 实施例4吸附实验
[0063] 变压器废油中使用本发明的吸附剂作为实验组，使用常规吸附剂（活性炭）作为 对照组。下表为使用本发明生产的吸附剂与现有技术对变压器废油进行处理后的数据对比 表：
[0064]
[0065] 水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一。变压器油和绝缘材料中含水量 增加，直接导致绝缘性能下降并会促使油老化，影响设备运行的可靠性和使用寿命。油中所 含酸性产物会使油的导电性增高，降低油的绝缘性能，在运行温度较高时（如80°C以上）还 会促使固体纤维质绝缘材料老化和造成腐蚀，缩短设备使用寿命。油中酸值可反映出油质 的老化情况。介质损耗因数对判断变压器油的老化与污染程度是很敏感的。新油中所含极 性杂质少，所以介质损耗因数也甚微小，一般仅有〇. 01%~〇. 1%数量级；但由于氧化或过 热而引起油质老化时，或混入其他杂质时，所生成的极性杂质和带电胶体物质逐渐增多，介 质损耗因数也就会随之增加，在油的老化产物甚微，用化学方法尚不能察觉时，介质损耗因 数就已能明显的分辨出来。
[0066] 从对比表中数据可以看出本发明的吸附剂对变压器废油进行处理后的数据指标 明显优于现有技术。
【主权项】
1. 一种处理变压器废油的吸附剂，其特征是：该吸附剂包含4层结构，由外至内为：亲 水性膜层、纳米二氧化钛层、碳酸钠层和多孔材料。2. 如权利要求1所述的吸附剂，其特征是：所述多孔材料层为火山岩、沸石、活性炭和 蛭石的一种或多种。3. 如权利要求1或2所述的吸附剂，其特征是：所述亲水性膜层的厚度为0. 2~0. 8mm， 所述纳米二氧化钛层的厚度为2~4 y m，所述碳酸钠层的厚度为5~10 y m。4. 如权利要求1或2所述的处理变压器废油的吸附剂的制备方法，其特征是，包括以下 步骤： (1) 将多孔材料、碳酸钠和质量分数为5~10%的硅酸钠溶液按照质量比为（1~5): (0. 1~0. 2) : (2~4)混合均匀，然后老化，老化温度为80~100°C，老化时间为10~12h， 老化完后，洗涤、晾干，然后进行烧结，烧结温度为120~150°C，烧结时间为18~24h，得到 具有碳酸钠层的多孔材料； (2) 将步骤⑴得到的多孔材料、纳米二氧化钛粉和硅酸钠溶液按照（1~6) : (0. 05~ 0. 01) : (2~4)混合均勾，然后老化，老化温度为80~100°C，老化时间为10~12h，老化 完后，洗涤、晾干，然后进行烧结，烧结温度为120~150°C，烧结时间为18~24h，得到外层 依次具有碳酸钠层和纳米二氧化钛层的多孔材料； (3) 制备亲水性膜层的前驱体： (4) 将步骤（2)中得到的多孔材料采用喷枪直接喷涂步骤（3)中的亲水性膜层前驱体， 喷涂厚度〇. 2~0. 8mm，然后进行干燥，干燥温度为100~200°C，时间为2~8h，即得吸附 剂。5. 如权利要求4所述的方法，其特征是：步骤（3)中，制备亲水性膜层的前驱体的具体 方法是： ① 将亲水聚合物与交联剂按质量比1 :5~5 :1的比例溶于水中，搅拌均匀； 所述亲水聚合物选自聚乙二醇和聚氧化乙烯的一种或两种； 所述交联剂为聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸的一种或者两种； ② 采用溶胶-凝胶法，以四乙氧基硅烷为原料，以醇类和水按质量比1 :5~5 :1配制成 共溶剂，将原料与共溶剂按质量比1 :1~1 :5混合于20~80°C恒温水浴、搅拌，5~IOmin 后，加入催化剂，保温4~5h，即得到纳米溶胶； 所述醇类为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇中的一种或多种；所述催化剂为盐酸、 氨水、碳酸氢钠或氢氧化钠； ③ 将步骤①中的溶液和步骤②中的纳米溶胶按质量比1 :5~5 :1的比例配制，超声分 散均匀，得到亲水性膜层前驱体。6. 如权利要求4所述的方法，其特征是：所述超声分散的超声频率为20~40KHz，功率 范围为300~500W。7. 如权利要求4所述的方法，其特征是：所述纳米溶胶中的纳米粒子粒径控制在 200 ~500nm。8. 如权利要求1~3任一所述的吸附剂在处理变压器废油中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种处理变压器废油的吸附剂及其制备方法，该吸附剂由外至内为：亲水性膜层、二氧化钛层、碳酸钠层和多孔材料。方法包括（1）将多孔材料、碳酸钠和质量分数为5~10%的硅酸钠溶液混合，然后老化，洗涤、晾干，然后进行烧结，得到具有碳酸钠层的多孔材料；（2）将步骤（1）得到的多孔材料、二氧化钛粉和硅酸钠溶液混合，然后老化，老化完后，洗涤、晾干，然后进行烧结，得到外层依次具有纳米碳酸钠层和二氧化钛层的多孔材料；（3）制备亲水性膜层的前驱体：（4）将步骤（2）中得到的多孔材料采用喷枪直接喷涂步骤（3）中的亲水性膜层前驱体，然后进行干燥。本发明的吸附剂对废油中的灰尘和有机物等物质有较强的吸附力。
【IPC分类】B01J20/30, B01J20/20, B01J20/18, B01J20/28, C10G25/00, B01J20/12
【公开号】CN105056886
【申请号】CN201510455880
【发明人】陈素红, 高峰, 韩志骏
【申请人】国网山东省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月29日