Связующее

Связующее

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СВЯЗУЮЩЕЕ, содержащее эпохситрифенольную смолу, фенол-анилиноформальдегидную смолу и растворитель , отличающее ся тем, что, с целью улучшения технологичности изготовления стеклопластикового цилиндра на его основе и повышения его физико-механических и электрических характеристик, оно дополнительно содержит линейный олигоэфируретан с концевыми фенилкарбаматными группами в количестве 21-37% при следующем соотношении компонентов мае.ч.; Эпокситрифенольная смола100 Феноланилиноформаль-, дегидная, смола 40-70 . (/) Линейный олигоэфирурет н с концевыми фенилкабаматными группами в количестве 21-37%3,5-9,0 Растворитель 140-180 оо а М оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПЯ5ЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ M3OEiPETEHHA И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

), е

40-70

3 5-9,0

140-180

4Р

©Р

Cb

3 .CQ (2133472629 23-05 (22319.05.82 (46)23.08.83. Бюл. Р 31 (72)А. И. Белинков, К. С. Сидоренко, И. Д. Вайсфельд, Е. Ф. Зинин, Н. Н. Сергеев, A. В. Кудрявцев и

О. В. Бобылев (71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электроизоляционных материалов и фольгированных диэлектриков (53) 678.686(088.8) (56)1. Технологический регламент на изготовление цилиндров ЦСЭ, завод

"Электроиэолит", 1977, 2. Технологический регламент на изготовление цилиндров ЦСК, завод

"Электроизолит", 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

В 726137, кл. С 08 L 63/04, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР 9 226146, кл. С 08 L 63/00, 1968 (прототип).

„„SU„„1036730 A

3СЮ С 08 Е 63 00 В 32 В 17 04 (54)(57) СВЯЗУЮЩЕЕ, содержащЕе эпок- ситрифенольную смолу, фенол-анилиноформальдегидную смолу и растворитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения технологичности изготовления стеклопластикового цилиндра на его основе и повышения его физико-механических и электрических характеристик, оно дополнительно содержит линейный олигоэфируретан с концевыми фенилкарбаматными группами в количестве 21-37% при следующем соотношении компонентов мас.ч.:

Эпокситрифенольная смола

Феноланилиноформальдегидная смола

Линейный олигоэфируретан с концевыми фенилкабаматными . группами в количестве 21-37%

Растворитель

1036730

Изобретение относится к теплостойким связующим на основе эпоксидных смол, предназначенным для изготовления стеклоэпоксидных цилиндров с повышенной теплостойкостью, и может быть использовано в электротехнике, авиации, машиностроении и т.п.

Известно эпоксифенольное связующее на основе эпоксидиановой смолы, применяемое в настоящее время в промышленности для производства стеклоэпоксидных цилиндров марок

ЦСЭ и ЦСЭВ. Это связующее и цилиндры на их основе имеют рабочую темперао туру не более 155 С и не могут применяться при более высоких температурах (13.

Известно также кремнийорганическое связующее, применяемое для изготовления теплостойких цилиндров. ци-. 20 линдры на основе этого связующего имеют низкие механические характеристики, плохую межслоевую адгезию и расслаиваются при механической обработке (2 J.

Известно модифицированное связующее на основе эпокситрифенольной смолы и смеси анилиноформальдегидной и феноланилиноформальдегидной новолачной смолы, в котором снижение растрескивания обеспечивается введением фенолформальдегидной новолачной смолы (3 ).

Наиболее близким к изобретению является связующее для стеклотек.столитов на основе эпокситрифеноль- З5 ной смолы, отвердителя — феноланилиноформальдегидной смолы и растворителя 4 ).

Недостатком известного связующего является растрескивание матери- 40 ала из-за высоких внутренних напряжений, создающихся при прессовании и термообработке.

Оба вида связующих имеют общий н достато : повышенную текучесть, 45 препятствующую их использованию.для изготовления стеклопластиковых намотанных иэделий. В производстве листовых стеклотекстолитов этот недостаток в значительной степени удается скомпенсировать путем подбора режима полимеризации. В производстве намотанных иэделий (цилиндров или трубок ) намотка которых ведется послойно и непрерывно, пришлось бы для снижения вытекания связующего снижать температуру опорных валов намоточного станка до весьма низких значений (50-70 С ), что не позволяет достаточно полно удалять летучие продукты из каждого слоя 6О материала и ведет к резкому ухудшению физико-механических и электрических свойств иэделий (в частности, прочности на изгиб, электрической прочности и тангенса угла, 65

40-70 до 180ОC выдерживают при этой температуре в течение 1 ч и охлаждают. диэлектрических потерь ). Таким образом, для получения цилиндров с высокими свойствами необходимо применять повышенные температуры при намотке (100-130 С ), а при использовании указанных связующих это

Ю ведет к резкому увеличению вытекания связующего и вызывает соответствую- щее снижение этих свойств.

Целью изобретения является улучшение технологии изготовления стеклопластикового цилиндра и повышение его физико-механических и электрических характеристик.

Указанная цель достигается тем, что связующее, содержащее эпокситрифенольную смолу, феноланилиноформальдегидную смолу и органический растворитель, дополнительно содержит линейный олигоэфируретан с концевыми фенилкарбаматными группами в количестве 21-37%, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпокситрифенольная смола 100

Феноланилиноформальдегидная смола

Линейный олигоэфируретан с концевыми фенилкарбаматными группами в количестве 21-37% 3,5-9,0

Растворитель 140-180

Введение олигоэфируретана резко снижает текучесть связующего при намотке пропитанной стеклоткани в условиях температуры валов 100130 С и, в то же время, не влияет на срок жизни полуфабриката — пропитанной стеклоткани — в процессе ее хранения. Благодаря этому оказывается возможным осуществить намотку цилиндров при повышенной температуре, что позволяет не только получить повышенные физико-механические и электрические свойства готового изделия, но и полностью использовать связующее, поскольку в процессе намотки отсутствует валик смолы и, следовательно, не происходит ее вите кания. Соответственно повышается коэф" фициент использования материала и снижаются нормы ее расхода.

Пример 1. 100 мас.ч.олигоэфирае П-525 (продукта поликонденсации 0,55 моль 1,2-пропиленгликоля, 0,55 моль 1,4."бутиленгликоля и 1,0 моль адипиновой кислоты ), содержащего 1,7Ъ гидроксильных групп, растворяют в 100 мас.ч. толуола и смешивают с раствором 26,7 мас.ч. монофенилуретана (продукта взаимодействия 1 моль 2,4-толуилендйизоцианата и 1 моль фенола) в 30 мас.ч. циклогексанона. Смесь нагревают в реакторе с обратным холодильником

1036730

Получают примерно 250 мас.ч. 50%-ного раствора линейного олигоэфируретана, содержащего 21% концевых фенилкарбаматных групп (олигоэфируретан 1 ОЭУ = 1 ).

В термокамере расплавляют эпокси-,5 трифенольную смолу ЭТФ. В реактор с мешалкой вводят 100 мас.ч. толуола и затем порциями 100 мас.ч. смолы ЭТФ. 43 мас.ч. феноланилинофор-. мальдегидной смолы растворяют н 10 . 40 мас.ч. изопропилового спирта и смешивают с раствором, смолы ЭТФ, поддерживая в реакторе температуру

50-60ОС. Добавляют при продолжающем-. ся перемешивании 7 мас.ч. 50%-ного олигоэфируретана ОЭУ-1, перемешивают в течение 30 мин, охлаждают смесь до 20ОС и сливают.

Стеклоткань пропитывают полученным связующим на вертикальной пропиточной машине при 90-110 С и скорости

3-8 м/мин ° Их пропитанного полуфабриката на намоточном станке наматывают цилиндры диаметром 50 мм и толщиной 5 мм при скорости намотки 24 м/мин, температуре валов 110-130 С .и давлейии прижимного вала 3-8 кгс/см по линии соприкосновения прижимного вала и наматываемого Изделия. Термообработку намотанных цилиндров ведут в камерной печи по следующему режимус прогрев до 130-140 С вЂ” 6 ч, прогрев до 180-200 С вЂ” 3 ч и выдержка при этой температуре 16-24 ч с после-, .дующим плавным охлаждением в тече ние 4-6 ч. . 35

Пример 2, 100 мас.ч. олигоэфира П-518 (продукта поликонденсации 1,3 моль 1,2-пропиленгликоля, 0,5 моль адипиновой кислоты и 0,5 моль 40 фталевого ангидрида ), содержащего

3,8% гидроксильных групп, растворяют в 100 мас.ч. бутилацетата и смешивают с раствором 59,7 мас.ч. монофенилуретана ТДИ 65/35 (проду.<та взаимодействия 1 моль смеси 65% 2,4толуилендиизоцианата и 35% 2,6-толуилендиизоцианата с 1 моль фенола ) в 60 мас.ч. бутилацетата. Смесь нагревают в реакторе с обратным холо- . дильником при 100-110 С в течение

1,5 ч и охлаждают. Получают примерно 300 мас.ч, 50%-ного раствора линейу,ного олигрэфируретань, содержащего

37% концевых фенилкарбаматных групп (олигоэфируретан 2 ОЭУ-2 ).

Дальнейший процесс ведется аналогичйо примеру 1, с той разницей, что в связующее вместо ОЭУ-1 вводится

7 мас.ч. 50%-ного раствора ОЭУ-2.

В последующих примерах 3-7 (сведенных в табл. 1, совместно с примерами 1 и 2) технологический процесс такой же, как и в примерах 1 и 2, но с измененными соотношениями компонентов. Растворитель во всех примерах берется в количестве 50% от суммарной массы сухого остатка.

При содержании олигоэфируретана в связующем свыше 9% происходит значительное снижение теплостойкости и ухудшение механических свойств цилиндров при повышенных температурах (160-180 С ). При снижении содержания полиуретана менее 3,5% наблюдается растрескивание цилиндров и вытекание связующего в процессе намотки. Таким образом, введение оптимального количества олигоэфируретана, составляющего 3,5-9,0%, позволяет. устранить вытекание смолы при намотке и отверждении и одновременно получить цилиндры с высокими физико-механическими и электрическими свойствами.

Предлагаемое связующее с успехом может быть применено и для изготовления слоистых пластиков.

Пример 10. Стеклоткань, пропитанную связующим, состав которого приведен в примере 3, собирают в пакет и прессуют при 100-200 и удельном давлении 10-60 кг/см в течение требуемого времени, из расчета 20 мин на 1 мм толщины пластика.

Стеклотейстолит имеет следуквцие характеристики:б„,= 500 MIIa,E„ P слоям = — 45 кВ.

Экономический эффект от внедрения изобретения на заводах электроизоляционных материалов создается при замене базовых цилиндров на кремнийорганическом связующем на цилиндры на предлагаемом связующем, за счет ликвидации брака, который при мехобработке цилиндров на кремнийорганическом связующем составляет порядка 30%, в денежном выражении примерно 5 руб/кг и при выпуске 100 т/год будет около .500000 руб/год.

1036730 Пример

ЭТФ 100

1 АФФ 43 Нет

0,003

350

265

Нет

ОЭУ-1 3 5

ЭТФ 100

2 АФФ 43 Нет

0,002

270

Нет

ОЭУ-2 3,5

ЭТФ 100

На 1 цилиндре

320

0,002

3 АФФ 70 Нет

270

ОЭУ-1 3,5

ЭТФ 100

0,003

4 АФФ 43 Нет

320

Нет

270

ОЭУ-1 6,0

ЭТФ 100

5 АФФ 70 Нет

На 1 цилиндре

0,008

340

245

ОЭУ-1 9,0

ЭТФ 100

0,003

270

300

6 АФФ 43 . Нет

Нет

ОЭУ 2 6 0

ЭТФ 100

7 АФФ 43

Нет

300

255

0,007

Нет

ОЭУ- 9 0

ЭТФ 100 Есть (ширина,0,05

4-10 мм2

На 5 цилиндрах

180

270

8 АФФ 43

Известный (4 1

ЭТФ 100 Есть

На 4 цилиндрах

9 АФФ 14

{ шйри на

3-8 мм

0,04

АФФ 28

ЗЫ

270

190

УП606/2 0,1 (аналог) ВНИИПИ Заказ 5936 24 Ти аж 494 Подписное атент, r. жгород,ул.Проектная, илиал

Состав связующе го, мас.ч. по сухому остат ку

Технологичность (наличие валика связующего npu намотке ) Тангенс угла диэлектрических потерь

Пробивное напряжение параллельно слоям кВ эфф.

Теплостойкость по

Мартенсу, Ос

Наличие расслоений после торцовки 10 цилиндров

Предел прочности при изгибе, NtIa