Электроизоляционный состав
Патент 871222
Авторы
Электроизоляционный состав
Иллюстрации
Реферат
О П И C А Н И E (iI>871222
ИЗО6РЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистическнк
Рес ублик
К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.07.78 (2I ) 2650793/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 07.10.81. Бюллетень М 37
Дата опубликования описания 07.10.81 (5l)M. Кл:.з
Н 01 В 3/42
С 08 L 67/06
3Ьаударетвекый конктет
СССР (53) УДК 621.315 (088.8) RQ делан кзебретекий и еткрыткй
Т. М. Белкина, С. А. Герус, Г. И. Хетагури, О. В. Бобылев и А. Ф. Бредис (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОИЗОЛЯ11ИОННЫЙ СОСТАВ
Изобретение относится к электроизоляционным термореактивным пропиточным составам, предназначенным для пропнтки обмоток электродвигателей.
Известно, что пропиточные составы, применяемые для капельной пропитки, долж- ны обладать хорошими электрическими и механическими свойствами, быстро без ступенчатого режима отверждаться и иметь низкую вязкость.
Известно также, что механические и электрические свойства составов улучшаются с повышением "степени сшивки" сополимеров ненасыщенных полиэфиров со стиролом (1) . Это достигается применением в рецептуре ненасыщенных полиэфиI5 ров трехатомных спиртов или повышением степени ненасыщенности полиэфира.
Вместе сатем известно, что ненасыщенные полиэфиры, в рецептуре которых
20 используются трехатомные спирты, а также полиэфиры с большой степенью ненасы. щенности, плохо растворяются в стироле. Растворы таких полиэфиров в стиро2 ле при концентрации ниже 60% мутнеют и расслаиваются, а при концентрации 60% и выше имеют большую вязкость.
Для устранения этого недостатка в качестве добавки, предотвращающей расслаивание стирольных растворов, предложено использование метакриловых или акриловых эфиров гликолей: (Ъ -оксиэтил, или
1о -оксипропилметакрилата (21. Известный электроизоляционный пропиточный состав, включающий разветвленный ненасыщенный полиэфир, представляющий собой полиэфирмалеинатную смолу (стирол, инициаторы, - перекись бензоила и третбутилпербензо ат), ускоритель отверждения (нафтенат кобальта или свинцово-марганцевый нафтенат) и модифицирующую добавку: диацетовой спирт.или б -лактон имеет невысокую вязкость и не расслаивается при хранении (3) . Однако применение этих доба» вок, которые являются жидкостями, имеет общий недостаток: в процессе нагрева пропиточного состава до момента отверж» дения происходит в определенной мере нв40-60
40-60
1 3
0,2-1,0
87122 парение жидких кемпонентов, что приводит к загазованности рабочей эоны и к ухудшению условий труда, а также к потере состава эа счет испарения.
Целью изобретения являются уменьшение потерь массы при отверждении и сс хранение стабильности растворов подиэфирмалеинатных смол, в стйроле (хранение беэ помутнения и расслаивания).
Эта цель достигается тем, что в ка- 1о честве модифицирующей добавки состав содержит циклоалифатические или эпоксиI новолачные смолы или эпоксидную трифенольную смолу при следующем соотношении компонентов композиции (мас.ч.).
Полиэфирмалеинатная смола (л крол
Перекись бензоила
Нафтенат кобальта го или свинцово=марганцевый нафтенат
Эпоксиноволачная или циклоалифатическая эпоксидная смола, или 25 эпоксидная трифенольная смола 310
В качестве циклоалифатической эпок сидной смолы используется смола типа
УП-612 с содержанием эпоксидных групп не менее 27%, а в качестве эпоксиноволачной - смола типа УП-643 с содержанием эпоксидных групп не менее 22%, эпоксидная трифенольная смола типа ЭТФ имеет содержание эпоксидных групп 2024%., При введении в состав указанных мо- дифицирующих добавок повышащтся электрические характеристики (Я ); составов.
Составы имеют низкую вязкость и длительно хранятся без расслаивания и помутнения.
Составы по изобретению быстро отверждаются при температуре 120-140 С и могут быть использованы в качестве про45 циточных составов для капельной пропитки.
Количество вводимых добавок регламентируется следующим. При введении менее
3 мас.ч. растворы .расслаиваются, а при введении более 10 мас.ч. появляется хрупки:ть у отвержденных образцов.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Ненасыщенный полиэфир (полиэфирмалеинатную смолу) с кислотным числом 55 мг КОН/r пощучают при 175 4 5 С s токе азота путем реакции поликондеисации (мас.ч.) изометилтетрагидрофталевого ангидрида (25, 84), 2 4 трнс (9 -оксиэтил) изоцианурата (31, 42), 1,4-бутиленгликоля (21, 56), себациновой кислоты (5, 79), малеинового ангидрида (15, 37) в присутствии ждрохинона (0,2) в среде инертного растворителя ксилола (5).
Растворяют (мас.ч.) при 90 С и прн перемешивании полиэфир (50) в стироле (50), ингибированном бензохиноном (0,2), одновременно добавляют эпоксидную циклоалифатическую смолу УП-612 (5), перемешивают до полного растворения. Раствор охлаждают до комнатной температуры, добавляют 50% пасту в дибутилфталате .перекиси бензоила (3 ) и снккатив 63 (свинцово-марганцевый нафтенат) (1 ).
Тщательно перемешивают. Получают однородный прозрачный пропиточный состав с вязкостью 34 с по вискозометру ВЗ-4.
Состав отверждается за 30 мин при
140 С. Удельное объемное сопротивлео ние состава при 20 С. после термообрао ботки его при 140 С 1 ч составляет о
2,0 10 " Ом см.
Для определения потерь массы пропиточного состава при отверждении 1 416 r состава, взвешенного с точностью до 0,01 г, помещали в форму в виде стакана диаметром 25 мм и высотой
50 мм и подвергали термообработке в термостате при 140 С в течение 1 ч. Зад тем образцы вынимали нз формы. охлаждали до комнатной температуры и взвешивали, Потери массы состава при отвержденни приведены в таблице (в дальнейших примерах потери массы при отвевждении состава определяли аналогично).
П р н м е р 2 (сравнительный). Растворяют (мас.ч.) полиэфир, полученный по примеру 1, (50) в стироле (50), ингибированном бензохиноном (0,2), и диацетоновом спирте (1,5). Затем (аналогично примеру 1) добавляют в раствор (мас.ч.) сиккатив 63 (1) и пасту перекиси бензоила (3). Получают однородный прозрачный пропиточный состав с вязкостью 62 с по вискозиметру ВЗ-4. Состав отверждается за 0,5 ч при 140 С. Уделт ное объемное сопротивление состава прн
20 С после термообработки 1 ч при 140 С о составляет 2,0 10"4 Ом см. Потери массы состава.при отверждении даны в таблице.
Пример 3 (сравнительный).Получают состав (аналогично примеру 2) с .добавлением в него (мас.ч.) вместо диацетонового спирта Ф-лактона (5). Со» став отверждается за 0,5 ч при 140оС.
Вязкость состава 53 с. Удельное объем871222 ное сопротивление состава при 20 С после термообработки 1 ч при 140 С со44ставляет 1,7 ° 10 Ом см. Потери массы при отверждении даны в таблице.
Пример 4. Аналогично примеру 1 растворяют (мас.ч. ) полиэфир, полученный по примеру 1 (60), в стироле (60), ингибированном бензохиноном (0,2), одновременно в растворе добавляют циклоалифатическую эпоксидную смолу УП-612 to (10), перемешивают до полного растворения компонентов, затем добавляют пасту перекиси бензоила (3) и сиккатив 63 (1).
Получают однородный прозрачный пропиточный cocTBB c вяз кос.гью 3 4 c IIo BHcKo» I 5 зиметру В3-4. Состав отверждается за
30 мин при 140оС Удельное объемное сопротивление состава при 20 С после о термообработки 1 ч при 140 С вЂ” 4,0 х 10 Ом см. Потери массы при отверж- щ
1Г дении даны в таблице.
Пример 5. Аналогично примеру
1 растворяют (мас.ч.) полиэфир, полученный Iio примеру 1 (40), в стироле (40), ингибированном бензохиноном (0,2). В 25 раствор добавляют эпоксиноволачную смо»ду УП-643 (3), нагретую до 90 С, перемешивают до образования однородного прозрачного раствора. Раствор охлаждают до комнатной температуры, добавляют (мас.ч.) сиккатив 63 (1) и пасту перекиси бензоила (3), .перемешивают до полного растворения всех компонентов. Получают однородный прозрачный состав, вязкость его 41 с по вискозиметру В3-4. о
Состав отверждается при 140 С в течение ЗО мин. После термообработки 1 ч при 140 С удельное объемное сопротив- о ление при 20 С - 2,0 10" Ом ° см. По, тери массы состава при отверждении да40 ны в таблице.
Пример 6. Ненасышенный полиэфир с кислотным числом 50 мг КОН/r получак т при 175 5оС в токе азота путем реакции поликонденсации (мас ч.)
45 изометилтетрагидрофталевого ангидрида (3 0,54 ), этриола (1 8, 96 ), 1,4 бутиленгликоля (25,35), себациновой кислоты (6,89), малеинового ангидрида (18,06) в присутствии гидрохинона (0,2) в- среде инертного растворителя ксилола (0,5).
Растворяют (мас.ч. ) полиэфир (50) при 90 С и при перемешивании в стироле о (50), ингибированном бензохиноном (0,2), добавляют эпоксидную циклоалифатическую смолу УП-612 (5), перемешивают до полного расгворения компонентов, раствор охлаждают до комнатной температу,ры, добавляют 50% пасту перекиси бен6 зоила в днбутилфталате (3) и ускоритель
НК-3 (0,2), тщательно перемешивают.
Получают однородный прозрачный пропиточный состав с вязкостью 37 с по ынскозиметру В3»4. Состав отверждается за 0,5 ч при 140 С. Удельное объемное сопротивление состава при 20 С после о термообработки 1 ч при 140 С составляет 4,3 ° 10 Ом см. Потери массы состаЮ ва при отверждении даны в таблице.
Пример 7. Ненасыщенный полиэфир с кислотным числом 52 мг КОН/r получают при 180+ 5 С в токе азота путем реакции поликонденсации (мас.ч. ) изометилтетрагидрофталевого ангидрида (21,7), трис (p-оксиэтил) изоцианурата (23,8), 1,2-пропиленгликоля (24,4), себациновой кислоты (13,4), малеинового ангидрида (16,7) в присутствии гидрохинона (0,2) в среде инертного растворителя ксилола (5).
Растворяют (мас.ч.) при 90 С и при перемешивании полиэфир (50) в стироле (50), ингибированном бензохиноном (0,2) одновременно добавляют эпоксидную циклоалнфатическую смолу УП-612 (7), перемешивают до полного растворения, раствор охлаждают до комнатной температуры, добавляют 50 пасту в дибутилфталате перекиси бензонла (3) и сиккатив 63 (1).
Тщательно перемешивают. Получают однородный прозрачный пропиточный состав с вязкостью 32 с по вискоэиметру В3-4.
Состав отверждается за 0,5 ч при
140 С. Удельное объемное сопротивление состава при 20оС после термообработки
1 ч при 140 С составпяет 3. 10 Ом см.
Потери массы состава при отверждении даны в таблице.
Пример 8.,Аналогично примеру
7 растворяют (мас.ч. ) полиэфир, . полученный по примеру 7 (50) ° в стироле (50), ингибированном бензохиноном (0,2), одновременно в раствор добавляют эпоксиноволачную смолу УП-643 (7), перемешивают до полного растворения компоненгов, добавляют пасту перекиси бензоила (3) и сиккатив 63 (1).
Получают однородный прозрачный состав с вязкостью ЗО с по вискоэиметру
ВЗ-4 30 с. Состав oTâeðæäsåòcÿ за 25 мин при 140 С. Удельное объемное сопротив ление состава при 20 С после термообо работки 1 ч при 140 С составдяет 1х 10 Ом см. Потери массы состава при
4б отверждении даны в таблице.
Пример 9. Аналогично примеру
7 растворяют (мас.ч.) полиэфир, полученный по примеру 7 (50), в стироле (50), 1 10
2 ° 10 "
1,0. 10
8 1% BETÎÍ
2, 109
10"
Смола УП 612
Смола УП-643
3,0
4 10
2 10
4,5 10
1 ° 101
3,2%
5,2%
Смола УП-612
3,0. 10
4,3 10
2,15%
Смола УП-612
3 ° 10
2, 101О
Смола УП-643
1,0 1016
7 ° 10
4,25%
Смола ЭТФ
Диацетоновый спирт 1,5
6,2 10
4.10
2. 109
5,7%
1 1,5%
Метакриловый, эфир этиленглнколя (5
22 10
1,0 10
8,5%
7 87122 аизмбироваииом бензохиноном (0,2), и одновременно в раствор добавляют эпоксид, ную трнфеноаьную смолу ЭТФ (7), пере мешивают до полного растворения компомаш -ов. добавляют пасту перекиси бензоиаа (1), и--оиккатив 63 (1). Получают однородный прозрачный достав с вязкостцо З2 с при вискозиметру ВЗ-4. Состав отверкдается за 1 ч при 140оС. Удельное объемное сопротивление состава при 1о
20 С после термообработки 1 ч при
140 С составляет 6,2 10" Ом см. Потеpi массы состава при отверждении даны в таблице.
fl р и м е р 10 (сравнительный). Растворяют (мас.ч.) попиэфир, полученный по примеру 7 (50), в стироле (50) ингибированном бенэохнноном (0,2), и диацето.иовом спирте (1,5), затем аналогично го примеру 7 добавляют в раствор (мас,ч,) сиккатив 63 (1(и пасту перекиси бенэоила (3 } Получают однородный прозрачСравнительные свойства составов
Диацетоновый спирт
1,5 2 10 ный пропиточный состав с вязкостью
28 с по вискозиметру ВЗ-4.
Состав отверждается за 0,5 ч при
140 C. Удельное объемное сопротивление состава при 20 С после термообработки
1 ч при 140 С составляет 1 ° 10 Ом см.
Потери массы состава при отверждении даны в таблице.
Пример 11 (сравнительный). Раст-, воряют (мас..ч.) попиэфир, полученный по примеру 1 (50), в стиропе (50), ингибированном бензохиноном (0,2). В раствор до-, бавляют метакриловый эфир этиленгпиколя (5). Затем добавляют в раствор (мас,ч.) сиккатив 63 (1) и пасту перекиси бензоила (3 ) . .Получают однородный прозрачный пропиточный состав с вязкостью 67 с вискозиметру ВЪ-4. Состав отверждается за 0,5 ч при 140 С. Удельное объемное сопротивление состава при 20 С после о термообработки 1 ч при 140аС составляет 2,2 101 Ом см. Потери массы состава при отверждении даны в таблице.
871222
0,21,0
Эффективность применения указанных добавок состоит в том, что благодаря снижению потерь массы при отверждении пропиточного состава экономится расход связующего состава, кроме того уменьшение испарения приводит к меньшей загазованности и к улучшению условий труда. Вместе с тем улучшаются электрические характеристики составов, Формула изобретени я 1о
Электроизоляционный состав, включающий полиэфирмалеинатную смолу, стирол, перекись бензоила, нафтенат кобальта или свинцомь-марганцевый нафтенат и модифицирующую добавку, о т л и ч а ю ш и и с я 15 тем, что,с целью уменьшения потерь массы при отверждении состава и сохранения стабильности растворов полиэфирмалеинатных смол в стироле, в качестве модифицирующей добавки он содержит циклоалифати- 20 ческую эпоксидную смолу или эпоксиноводачную смолу, или эпоксидную трифенольную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Полиэфирмалеинатная смола 40-60
Стирол 40-60
Перекись бензоила 1-3
Нафтенат кобальта или свинцово-марганцевый нафтенат
Эпоксиноволачная или циклоалифатическая эпоксидная смола, или эпоксидная трифенольная смола
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Седов Л. Н. и др. Модифицирование химической структуры полималеинатов и полифумаратов для регулирования свойств сополимеров на их основе. Пластические массы, 1973, ¹ 4,9.
2. Публикация Франция ¹ 2084793, кл. С 088 33/00, опублик. 1972.
3. Авторское свидетельство СССР № 605415, кл. С 08 L 67/06, 1976 (прототип ) .
Составитель А. Кругликов
Редактор Г. Петрова Техред С.Мигунова Корректор М. Демчик
Заказ 8446/24 Тираж 787 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4