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Verfahren zur Herstellung einer plastischen Isoliermasse.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer plastischen Isoliermasse. Es hat sich gezeigt, dass Bitumen oder verwandte Stoffe, wie Pche usw., zwar an und für sich
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über mechanischen und chemischen Einflüssen zeigen, die bei Verwendung jener Stoffen zu Isolationszwecken, insbesondere beim Umhüll n von Leitungen, zu Störungen Anlass geben können.
Diese Nachteile werden nun durch die gemäss dem Verfahren nach der Erfindung erzeugte Isolier- masse beseitigt. Gemäss diesem Verfahren werden Bitumen, Mineralöl, Kunstöl (Methylhexalin), Camaron- harz und Zelluloeäther miteinander vermengt. Als ZeIIuloseäther können Äthylzellulose und die homologen Äther wie Methyl, Propyl- und Butylzellulose, verwendet werden. Es können aber auch Benzyl- zelluloseäther und andere in Betracht gezogen werden. Die Äther können entweder als einfache Äther
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(im chemischen Sinn) verwendet werden. Die Zelluloseäther sind praktisch nicht wasseraufnahmefähig und bilden ein vollkommen homogenes Gemisch mit den genannten Stoffen.
Sie geben den Isoliermassen, mit denen sie gemischt werden, je nach der Menge, in der sie verwendet werden und ihrer besonderen Eigenart entsprechend, eine grössere oder geringere mechanische Festigkeit. Dabei sind sie hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften entweder ganz indifferent oder sie beeinträchtigen mindestens nicht die guten Eigenschaften der Isoliermasse, der sie zugesetzt werden, selbst wenn sie in grösseren Massen verwendet werden. Am besten geeignet sind diejenigen Zelluloseäther, die an sich schon gut isolieren und weder hygroskopisch noch lösbar oder-quellbar in Wasser sind. Das sind vor allem die höheren Äther, z. B.
Tetra-und Hexa-Äthyl-Zellulose u. dgl.
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durchgeführt werden :
In der Kmtmasehine wird ein Gemisch von Zelluloseäther und einem natürlichen oder künstlich gewonnenen Öle hergestellt. In dem Augenblick, in dem diese Stoffe anfangen eine plastische Masse zu bilden, wird das Cumaronharz hinzugesetzt. Die Bestandteile sind in jedem beliebigen Verhältnis mischbar, das sieh nach dem Zweck und den gewünschten Eigenschaften der Isdiermasse richtet.
2. Das Bitumen wird mit Stearinöl, Harzöl oder künstlich dargestellten anderen ölartigen Stoffen zunächst, zusammen eingeschmolzen und dann den in der Knetmaschine angewärmten Zelluloseäthern
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Das Harz, z. B. Cumaronharz, wird unter Zusatz von etwa denselben Mengen Zelluloseäthern im Kneter langsam auf etwa 100 vorgewärmt und mechanisch durchgemischt. Dann wird die Temperatur langsam bis auf etwa 130 gesteigert und die Masse durchgeknetet, bis sie plastisch wird. Die entstehende Isoliermasse hat nach der Abkühlung ein hartgummiähnliehes Gefüge und eignet sich sehr gut zur Herstellung beispielsweise von gepressten Isolierstoffen, wie Griffen, Schalterkappen usw.
Unter Kunstolen werden Methylhexalinprodukte verstanden, Mineralöle sind Destillationsprodukte aus Naphtha.
Auch mit Hilfe eines Lösungsmittels lässt sich das Verfahren ausüben. Man wählt hiezu ein Lösungsmittel, das sowohl Harze als auch die Zelluloseäther löst, wie z. B. Benzol, Azeton od. dgl.
Diese Lösung wird in der Weise vorgenommen, dass zunächst im Kneter die Zelluloseäther bei normaler Temperatur gelöst werden und nach Beendigung dieses Vorganges die übrigen Bestandteile hinzugesetzt werden, worauf die Mischung im Kneter zwecks Verdampfung des Lösungsmittels auf etwa 100 bis 120 C erwärmt wird.
Ferner ist es ohne weiteres möglich, dem Isoliermaterial gemäss der Erfindung die in der Gummiindustrie üblichen Füllstoffe, wie z. B. Kreide, Talkum oder Schwerpsat, einzuverleiben. Diese Füllstoffe können benutzt werden, um die Masse zu verbilligen. Man kann mit ihrer Hilfe auch die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Isoliermaterials den besonderen Anforderungen des Einzelfalles anpassen. Man kann z. B. dadurch die Dielektrizitätskonstante verändern und Konsistenz und Härte der Masse beeinflussen.
Für bestimmte Zwecke kann gemäss der Erfindung dem obengenannten Gemenge noch Mexiko- bitumen hinzugesetzt werden.
Die gemäss dem Verfahren gewonnene Isoliermasse zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus : Sie lässt sich bei etwa 1000 leicht in beliebige Formen bringen. Die Fabrikate sind homogen und porenfei, besitzen glatte Oberfläche, sind kaum hygroskopisch und zeigen in hohem Masse elektrisch
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isolierende Eigenschaften, insbesondere sehr hohe Durchschlagsfestigkeit. Bei den praktisch vorkommen* den Verwendungstemperaturen von-30 bis-p 45 C verändert sich die Masse nicht wesentlich in ihren Eigenschaften. Sie wird weder sprüngig oder brüchig, noch erweicht sie. Auch atmosphärische Einflüsse wirken auf die Beschaffenheit der Masse nicht schädlich ein.
Um ihre überaus günstigen Eigenschaften noch zu steigern, empfiehlt es sich, die aus der Isoliermasse hergestellten Erzeugnisse mit Wärme zu behandeln, u. zw. bei 40 bis 45 C. Für besondere Zewcke kann man die Temperatur erhöhen bis zu den Wärmegraden, die für die Vulkanisation von Kautschukwaren üblich sind, sei es in Dampf, heisser Luft oder bei Abwesenheit von Sauerstoff im Trockenhärter. Die Masse eignet sich sowohl zur Herstellung von Formkörpern, wie Platten, Röhren, Stäben, als auch zum Isolieren elektrischer Leiter. Wegen der hohen mechanischen Widerstandsfähigkeit eignet sich die Masse insbesondere zur Isolation von Leitungen, die starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, z. B. für Feldkabel.
Die Masse lässt sich ferner gut als Dichtungsmaterial, Ausgussmasse oder als Kitt verwenden, weil sie sich infolge ihrer homogenen und plastischen Eigenschaften den abzudichtenden Flächen gut anschmiegt und daran festhaftet.
Von grosser Bedeutung ist ferner die hohe chemische Widerstandsfähigkeit gegen die meisten in der Elektrotechnik in Betracht kommenden Stoffe bei den Gebrauchstemperaturen der Isoliermasse, wie z. B. gegen verdünnte Säuren, Laugen, Öle usw. Wegen der hohen chemischen Widerstandsfähigkeit kann man zweckmässig mit der Masse Leitungen isolieren, die in chemischen Fabriken, in Räumen mit Säuredämpfen, in ozonhaltigen Räumen usw. verwendet werden. Infolge ihrer keimtötenden Wirkung eignet sich die Isoliermasse auch hervorragend zur Isolierung elektrischer Leitungen, die an solchen Orten verlegt werden, an denen die Gefahr der Schimmelbildung besteht. Da die Masse auch unempfindlich gegen Lichteinwirkung ist, kann man auch Gegenstände damit überziehen. die unter Lichteinwirkung leiden, z. B. Hartgummi.
Die Isoliermasse kann in der verschiedensten Art in der Elektrotechnik Verwendung finden.
Man kann sie z. B. als isolierenden Lack verwenden. Zu diesem Zweck wird die Isoliermasse in einem Lösungsmittel, beispielsweise Benzol, gelöst.
Die Masse kann auch als Ausgussmasse für Kondensatoren Verwendung finden, ferner als Ausgussmasse für Kabelendverschlüsse.
Aus der Masse können auch Schläuche hergestellt werden, oder man kann die innere Wandung von Gummischläuchen damit auskleiden, um diese gegen chemische Angriffe widerstandsfähiger zu machen.
Die Isoliermasse ist auch als Umhüllung von Zündschnüren für Minen geeignet wegen ihrer grossen mechanischen Widerstandsfähigkeit, bei gleichzeitiger hervorragender Biegsamkeit und ferner wegen ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Wasser.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer plastischen Isoliermasse, dadurch gekennzeichnet, dass Bitumen, Mineralöl, Kunstöl (Methylhexalin), Cumaronharz und Zelluloseäther miteinander vermengt werden.