Способ восстановления технологических свойств электроизоляционных синтетических смол

Способ восстановления технологических свойств электроизоляционных синтетических смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рескубпик р>943858

/ .е»

//

/ . г

C . = «» (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.06.81 (21) 3283751/24-07 с присоединением заявки № (51)М Кд з

Н 01 В 3/42

Госсударственный комитет

СССР по делам йзобретений и открытий (53) УДК 621 315 (088. 8) (23) Приоритет—

Опубликовано 1507.82. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 15 07 82 (72) Авторы изобретения Р И. В. Су, р, ц д

О. В. Бобылев, Г. Н. Радченко и А.Ф. Бредкс

1

Всесоюзный научно-исследовательский прое тнЬ- конструкторский и технологический инстит т кабельной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ

СИНТЕТИЧЕСКИХ СМОЛ

Изобретение относится к электроизоляционной технике, в частности к технологии изготовления синтетических смол для электрической изоляции эмалированных проводов.

Существующая технология изготовления олигоэфироимидных смол не исключает возможности получения отдельных некондиционных партий смол, характеризуемых пониженной растворимостью в расстворителях крезольного типа, или партий. смол, образующих полиэфиримидную изоляцию, не удовлетворяющую требуемым электроизоляционным свойствам.

Известны способы восстановления технологических свойств электроизоляционных синтетических смол путем введения алканолов f проведением реакции переэтерификации и последующим удалением выделившихся продуктов.

При этом в качестве алканола используют бутанол. Эти способы позволяют восстанавливать технологические свойства смол и могут быть эффективно использованы при производстве полиорганосилоксановых смол (1).

Однако их применение для восстановления технологических свойств олигоэфироимидных смол приводит к заведомому нарушению рецептуры, что вызывает нарушение электроизоляционных характеристик покрытий, полученных на основе этой смолы, особенно их механических свойств, эластичности и термоэластичности изоляции.

Цель изобретения — сохранение злектроизоляционных свойств покрытий на основе полиэфироимидов путем исключения нарушения соотношения гидроксильных и карбоксильных групп в олигоэфироимидной смоле, образующей покрытие, а также восстановление технологических смол без изменения злектроизоляционных свойств °

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу в смолу вводят алкандиол в количестве 1-7% от массы олигоэфироимида, проводят перезтерификацию при 180-220 С до получения смолы с временем эксплуатации 1020 мин, после чего осуществляют отгонку выделившегося алкандиола при о температуре 210-300 С до образования смолы с временем эксплуатации 35 мин при 250о С.

Пример 1. В реакционную колбу загружают 145,5 г(0,75 моль) диметилтерефталата; 51,5 г(0,83 моль)

30 этиленгликоля; 91,35 r.(0,35 моль) 943858 трис (2-гидроксиэтил) изоцианурата;

0,5 г окиси свинца. Содержимое нагревают до 125-130 С, включают мешалку, поднимают температуру до 165i170©С со скоростью 3-5 C/÷. После выделения метанола в количестве 32- 5

33% от массы диметилтерефталата процесс получения олигоэфира заканчивают, вводят 80 г крезола, перемешивают,. а затем при температуре 170+5 С вводят 16,5 г(0,0817 моль)4,4 -ди- 10 аминодифенилметана и 33 г(0,166 моль) тримеллитового ангидрида, поднимают

I температуру со скоростью 10 С/ч до

200-205 С и проводят конденсацию до прозрачности смолы. 15

Затем содержимое колбы охлаждают и при температуре 170+5 С вводят следующую порцию имидных компонентов, 16,5 r(0,0817 моль)4,4 -диаминодифенилметана и 33 г (0,166 моль)тримеллитового ангидрида, поднимают температуру со скоростью 10 C/÷ до

200-205оС и выдерживают при этой температуре до прозрачности смолы.

Третью порцию имидных компонетов, 16,5 r(0,0817 моль)4,4 -диаминодифенилметана и 33 r(0,16 моль)тримеллитового ангидрида -. вводят так же, как описано выше. Конденсацию проводят при подъеме температуры со скоростью 10 C/ч до 210 С.

Процесс заканчивают при 210-215 С при достижении времени желатиниэации олигоэфироимида на полимеризационной плитке (при температуре 250

+ 2 С) 5 мин. 35

Пример 2. В реакционную колбу загружают 100 г смолы, полученной по примеру 1, нагревают до 200 С, вводят 1,8 г этиленгликоля (1,8% от массы смолы) и выдерживают при 200+5ОС 40 до получения олигоэфироимида с временем желатинизации 11 мин. Затем температуру реакционной массы поднимают до 220 + 5 С и отгоняют этиленгликоль до получения смолы с временем 45 желатинизации 4 мин.

1 р и м е р 3. В реактор объемом

1 м загружают олигоэфироимидную смолу в количестве 600 кг, полученную. по примеру 1, с временем желатинизации 5 мин, расплавляют при 200 Ь 5 С, затем конденсируют при 225 + 5 С до получения олигоэфироимида с временем желатинизации 20 с. В реактор вводят 18 кг (ЗЪ от массы смолы) этиленгликоля, выдерживают при 210

+ 5 С до достижения времени желатинизации смолы 12 мин, затем при 220 5ОС ведут конденсацию с отгонкой до получения времени желатинизации

5 мин ° 60

Пример 4 ° В реакционную колбу загружают 194 r(1 моль) диметилтерефталата 62 r(l моль) этиленгликоля; 27,6 г(0,3 моль) глицерина;

2,4 r тетрабутоксититана. Содержимое 65 нагревают до 130-135 С, включают .мешалку, поднимают температуру до 195200 С со скоростью 3-5 С/ч. После выделения метанола в количестве 32ЗЗЪ от массы диметилтерефталата процесс получения олигоэфироимида заканчивают, охлаждают до 170 5 С, вводят 29,7 г(0,15 моль) 4,4 -диаминодифенилметана и 57,6 r(0,3 моль) тримеллитового ангидрида поднимают температуру со скоростью 10 С/ч до

200-205 С и проводят конденсацию до прозрачности смолы. Затем содержимое коЛбы охлаждают и при 170+5 С вводят следующую порцию имидных компонентов29,7(0,15 моль)4,4 -диаминодиенилме тана и 57,6 г (0,3 моль) тримеллитового ангидрида и выдерживают при этой температуре до прозрачности смолы. Третью порцию имидных компонентов — 29,7 г(0,15 моль)4,4 -диаминодифенилметана и 57,6 r(0,3 моль) тримеллитового ангидрида вводят так же, как описано выше. Конденсацию проводят при подъеме температуры со скоростью 10 С/ч до 210 С. Процесс о заканчивают при 210-215 С при достижении времени желатинизации олигоэфироимида на полимеризационной плитке (при температуре 250+2 С) 5 мин.

Пример 5 ° В реактор объемом

1 м загружают 700 кг олигоэфироимидной смолы, полученной по приме,ру 4, с временем желатинизации 5 мин.

Смолу расплавляют нагревом при 200+

+5ОС, затем конденсируют при 225+5 C до получения олигоэфироимида с временем желатинизации 30 с. В реактор вводят 17,5 кг(2,5Ъ от массы смолы) этиленгликоля; выдерживают при 210+

+5 С до достижения времени желатинизации смолы 12 мин, затем при 220+5 С ведут конденсацию с отгонкой до получения времени желатинизации 5 мин.

Пример 6. В реакционную колбу загружают 87,3 r(0,45 моль)диметилтерефталата; 55,8 г(0,9 моль) этиленгликоля; 91,35 г(0,35 моль)

-трис(2-гидроксиэтил)изоцианурата;

0 3 г окиси свинца. Получение олйгоэфира проводят аналогично примеру 1.

После вЫделения метанола в количестве 32-23% от массы диметилтерефталата в реакционную смесь вводят 160 г крезола, а затем при 170+5 С вводят

36,3 r(0,183 моль)4,4 -диаминодифенилметана и 70,4 г(0,366 моль)тримеллитового ангидрида. Далее конденсацию проводят по примеру 1, последовательно загружая вторую и третью порцию

I имидных компонентов (по 36,3 г 4,4 диаминодифенилметана и 70,4 г тримеллитового ангидрида). Процесс заканчивают при 210-215 С при достижении времени желатинизации 3, 5 мин.

Пример 7. В реакционную колбу загружают 100 г смолы, полученной по примеру 6, смолу расплавляют.при

943858

200 т5 С, затем конден си руют при 225 g

+5 C до получения олигоэфироимида с временем желатинизации 1 мин, вводят

7,0 r диэтиленгликоля (7% от массы смолы) и выдерживают при 215+5o C до получения олигоэфироимида с временем желатинизации 17 мин. Затем температуру реакционной массы поднимают до 240+5 С и ведут конденсацию с отгонкой до получения смолы с временем желатинизации 5 мин. 10

Пример 8..На смолах примеров

1-7 получают лаки по следующей методике.

В реакционную колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным хо- 15 лодильником, загружают смолу, трикрезол и ксилол, взятые из расчета .их содержания в летучей части лака

7 к 3 (по массе), растворяют в условиях, укаэанных в таблице. После по- и лучения хорошей растекаемости на стекле (раствор смолы, нанесенный на стеклянную пластинку, помещенную под углом 45 к горизонтальной поверхности, на которую он стекает, должен стекать сплошной равномерной пленкой, без пузырьков и подтеков, образуя через 5-10 мин после стекания раствора гладкое неотвержденное покрытие на стекле) . Раствор охлаждают до

50+5 С, вводят полибутилтитанат в количестве 1,5% от массы смолы в виде 25%-ного раствора в смеси трикрезола и ксилола (7 к 3 по массе) .

Установлено, что введение в олигоэфироимидную смолу алкандиола в коли-З5 честве менее 1% от массы олигоэфироимида значительно удлиняют процесс .,восстановления за счет увеличения времени реакции переэтерификации.

При введении же в смолу алкандиола 40 в количестве 7% от массы олигоэфироимида продолжительность восстановления смолы значительно удлиняется за счет увеличения времени, необходимого для отгонки избытка выделившегОся 45 алкандиола.

Нарушение температурных режимов переэтерификации (понижение ниже

180 С и повышение выше 220 C) вызывает удлинение процесса восстановле- 5О ния технологических свойств олигоэфироимида, так как при понижении температуры переэтерификации снижается скорость переэтерификации, а при повышении - удлиняется процесс .отгонки выделяющегося алкандиола.

Установлено, что уменьшение времени желатинизации ниже 10 мин при окончании стадии переэтерификации не приводит к восстановлению смолы, а при увеличении этого времени выше

20 мин процесс восстановления смолы удлиняется в 1,5-2 раза по сравнению с предложенным. Снижение температуры отгонки выделяющегося алкандиола ниже 210ОС вызывает продолжение реакции переэтерификации, а повышение этой температуры выше

300 С приводит к деструкции олигоэфироимидной смою.ы. Время желатинизации восстановленной олигоэфироимидной смолы (3-5 мин при 250oC) обусловлено техническими требовани- ями, предъявляемыми к материалам для электрической изоляции эмалированныхY проводов с полиэфироимидной изоляцией.

В таблице приведены свойства исходных олигоэфироимидных смол, вос . становленных смол и лаков, полученных на их основе.

Для олигоэфироимидных смол в таблице Ьрведены время желатинизации и удельная вязкость в крезоле, для лаков — температура и продолжительность растворения смол при изготовлении лаков, содержание нелетучих и вязкость.

Как видно из полученных данных обработка алкандиолами восстанавливает (примеры 2,3,5 и 7) свойства смол и лаков на их основе, при этом по продолжительности и температуре растворения восстановленные смолы имеют преимущества перед исходными (примеры 1,4 и 6) в части снижения температуры и сокращения продолжительности изготовления лаков, а также получения смол Ъ лаков с меньшей вязкостью.

Испытания проводов, эмалированных лаками, полученными из восстановленных смол, показали, что они полностью удовлетворяют техническим требованиям, предъявленньм к проводам с полиэфироимидной изоляцией.

943858

Ю

Ю л!

3 и и

iti iv1 и ое д ц в 1 и oL а м м

C) с л

Г ) I

I C

Ю03 л 9 g пх а

Х!

О О 9

Но 9 Е р х а

Ц н ое

5m 99 к«" Ф а

Ю с

« Ъ

t è I о! бай К! Х! ОЭО

3,19i îo15ю х,i а1 ц!

mi 3. аi v1 (О

О! Н1М1 И Ф i а1!.11

О1„1О !Е!Х е х i е ик ай х Ill t а o e o

i Ot1,1!ХOO П " —

Ф I N I аI а л« о

I М н v и н

«б е

o,х а

Ю90

«ОЖ д

I Ф ни ин

«б е ах а О Е О

«Ж I«l

1 Х н D и н

««j ф ах а

m9O 3 Ж д

1 Ю о а о о л л о о о о л

1 1

I O К

I х. «о

I К Ф

1 P н

1 И

1 Ф

1 и

i o

i ox

I Х Х

I g Ф

Ю .««!

« ) чф л

1 I о о сР

Ю

« 3 л

1 I

1 Ю

< 3

Efl Щ

Pl ° ««

I . I о о

Г Ъ с««

«л о а

« Ъ чф

1 1 а о

«О Ф л л

««I I н 1

1 И хо ек хо

I 1 >

М х х

I ЮН

1 Ф63

1 а,««l

1 Q ««I о

« 1

Ю «О о о

В о о о

«

lA о

М

C) о

Ю л

4Ь

Yl аН

° 3 Ц I с 9 ой Ц

9 ъ ан о 05

9 6)

ЮХЦ

9 е ан ю !» Я

mох

-9 ««!

ЮЖЦ

Ch

«О

«О о

М о

i ОЦ

1 Ц ! -Р а ! е Й

i zo

I М ! а е ! цх х о х !

В !

Ф

I ! иъ

«Чъ

Р1

« ) с а о

М ф k а о

Ill

М г> л ав

CV Г Ъ

1

1 !

1 К

1 И

I Е

Р н

t v

I C

1 О

I Я

i v

iv !е!х ! О !Как ! иан

i оао

i ХВ11ХОО

Щ

1 tC Я

I 9 I хй

««IX I Ц Ф

t о к

1 Е.Ю! ХХО

1Ц Ve

1Ь жХй !

I Х I

I х 1 1

1 Й I Cl

1 <6 а! Е

1«око

1х 1оюк

1 К+!! 0Ое

1 9 !L«OХ

1 tio t л I 1

I Ц Е

З 1 O

i ЕХ! Х о аа! Dez

1«ОХ1жХИ

1

I !

С1 1

1

I !

I

I

Н I ф I

1

I

I

I

I

I

I

1

I

I

1 к

3 а о и и а е

Я и их

943858

Составитель A. Кругликов

Редактор М. Петрова Техред М. Рейвес Корректор М. Шароши, 4 ° М "1 Заказ 5124/63 Тираж 7б1 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

Формула изобретения

Способ восстановления технологических свойств электроизоляционных синтетических смол путем введения алканолов с проведением реакции переэтерификации и последующим удалением выделившихся продуктов, о т л и ч аЬ шийся тем, что, с целью сохранения технологической вязкости и температуры размягчения смолы на основе олигоэфиронмидов, в смолу вво- 1О дят алкандиол в количестве 1-7% от ее массы, переэтерификацив проводят до получения смолы с временем желатннизации 10-20 мин, а удаление выделившегося алкаидиола производят до образования смолы с временем желатинизации 3-5 мин при 250 С.

Источники информации принятые во вникание прн экспертизе

1. Андрианов К.А., Хананашвили,Л.М. Технология элементоорганических мономеров и полимеров. М., Химия, 1973, с. 209-211.