CH615941A5

CH615941A5 -

Info

Publication number: CH615941A5
Application number: CH136975A
Authority: CH
Inventors: John George Uhlmann
Original assignee: Dow Corning
Priority date: 1974-05-06
Filing date: 1975-02-05
Publication date: 1980-02-29
Also published as: JPS50144751A; GB1491782A; CA1037702A; FR2270299B1; ATA36075A; SE407481B; DE2501226A1; BE828716A; JPS5346215B2; NL7500455A; US4011168A; IT1027753B; FR2270299A1; SE7501165L; AT351260B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischung welche wasserabweisend ist und elektrisch isolierende Eigenschaften besitzt.

In der Elektroindustrie werden Mischungen verwendet, die vom Fachmann als «Zusammensetzungen», bzw. «Compounds» bezeichnet werden. Diese Mischungen sind physikalische Mischungen verschiedener Komponenten und sie weisen im allgemeinen eine fettartige Konsistenz auf. Derartige

Mischungen sollen hervorragend gute elektrische Isoliereigenschaften besitzen und ferner wasserabweisend sein, und zweckmässigerweise auch eine entsprechende Wärmebeständigkeit besitzen.

Ein hohes Ausmass an Wasserabweisevermögen ist insbesondere dort wünschenswert oder wertvoll, wo die Mischungen als dielektrische Abdichtung oder als Beschichtung verwendet werden, denn auf diese Weise wird verhindert, dass sich ein kontinuierlicher leitender Wasserfilm auf der behandelten Oberfläche ausbildet. Ausserdem sollen die fraglichen Mischungen gegenüber Metallen nicht korrodierend sein und sie sollen keinen nachteiligen Einfluss auf Kunststoffe, Plastikmaterialien, Gummiarten und andere Materialien ausüben, mit denen sie bei ihrer Verwendung gegebenenfalls in Berührung kommen. Mischungen der oben genannten Art wurden industriell zuerst am Beginn des Zweiten Weltkrieges als Materialien die Zündungssysteme abdichten eingesetzt, und zwar insbesondere zur Abdichtung der Behälter, die die Kerzen von Militärflugzeugen enthielten.

Ziel der vorliegenden Erfindung war es, neue Mischungen zu entwickeln, die beispielsweise verwendet werden können, um Zündungssysteme von Flugzeugen, Automobilen und Schiffen, einschliesslich der Verbindungen der Zündkerzen, zu isolieren und Wasser von diesen Systemen abzuweisen. Die neuen Mischungen sollen jedoch auch verwendbar sein um unterbrochene elektrische Leitungen zu isolieren und sie sollen als Beschichtungsmaterialien mit isolierenden Eigenschaften in den verschiedensten Einsatzgebieten verwendbar sein.

Überraschenderweise hat es sich herausgestellt, dass diese Ziele durch Mischungen erreichbar sind, welche ein flüssiges Siloxan bestimmter Eigenschaften, mindestens einen mineralischen Füllstoff und ferner noch eine geringere Menge an einem Siloxanharz enthalten.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Mischung welche wasserabweisend und elektrisch isolierend ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie die folgenden Bestandteile enthält:

20-50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, an einem flüssigen Siloxan, das eine Viskosität bei 25°C im Bereich von 100 bis 5000 Centistokes besitzt, und bei dem an die Siliziumatome des flüssigen Siloxanes Kohlenwasserstoffreste mit 1-18 Kohlenstoffatomen gebunden sind, sowie 50-80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, mindestens eines mineralischen Füllstoffes, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die Siliziumdioxid enthaltende Materialien,

Gips und Aluminiumoxid umfasst, und ferner bis zu 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung,

eines Siloxanharzes, wobei das Siloxanharz aus Gruppen der Formeln SÌO2 und (CH3)3SiOi/2 aufgebaut ist und das Verhältnis der SiCh-Gruppen zu den Gruppen der Formel (CH3)3SiOi/2 im Bereich von 1:0,6 bis 1:1,2 liegt.

Wenn die erfindungsgemässen Mischungen als mineralischen Füllstoff ein Material enthalten, welches Siliziumdioxid enthält, dann sind bevorzugte derartige Füllstoffe Tone, gemahlener Quarz, Siliziumdioxid oder Kieselsäure.

Eine bevorzugte erfindungsgemässe Mischung enthält 35-45 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, an dem flüssigen Siloxan, wobei dieses bei 25°C eine Viskosität im Bereich von 350 bis 1000 Centistokes besitzt, und die an die Siliziumatome gebundenen Kohlenwasserstoffreste 1-6 Kohlenstoffatome aufweisen. Vorzugsweise enthält die Mischung den mineralischen Füllstoff in einer Menge von 55 bis 65 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung.

Die erfindungsgemässen Mischungen können beispielsweise verwendet werden, um Zündungssysteme von Flugzeugen, Automobilen und Schiffen, einschliesslich der Verbindung der Zündkerzen, zu isolieren, wobei sie gleichzeitig bewirken, dass

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Wasser von diesen Systemen abgewiesen wird. Ferner sind die erfindungsgemässen Mischungen geeignet um unterbrochene elektrische Leitungen zu isolieren und Wasser von diesen Unterbrechungsstellen abzuhalten. Dabei können sich die unterbrochenen oder isolierten Leitungen in Leitungssystemen, in elektrischen Anordnungen oder Maschinen befinden oder an Anschlüssen von elektrischen Einrichtungen oder in industriellen Kontrollstellen, und sie können sich auch in Stromkreisunterbrechungs- oder Überlastungsschaltern befinden. Speziell vorteilhaft sind die erfindungsgemässen Mischungen, wenn sie als elektrische Beschichtungsmaterialien verwendet werden, um Leitungsisolatoren für Verteilerleitungen und die Buchsen oder Einführungsisolatoren von Energie-Unterstationen gegen einen elektrischen Überschlag zu schützen. Weitere Verwendungszwecke der erfindungsgemässen Mischungen sind für den Fachmann auf der Hand liegend, und zwar aufgrund der Verwendungszwecke für die derartige Materialien einsetzbar sind, und aufgrund der oben gegebenen Beispiele.

Wie bereits oben erwähnt wurde, können in den erfindungsgemässen Mischungen als flüssiges Siloxan beliebige Siloxane verwendet werden, deren Viskosität bei 25°C im Bereich von 100 bis 5000 Centistokes liegt, wobei ferner die Substituenten an den Siliziumatomen dieses Siloxanes einwertige Kohlenwas-serstoffreste sein müssen, die 1-18 Kohlenstoffatome aufweisen. Alle derartigen Siloxane können in den erfindungsgemässen flüssigen Mischungen eingesetzt werden. Derartige flüssige Siloxane und Verfahren zu deren Herstellung sind für den Fachmann auf dem Gebiete der Silikonchemie wohl bekannt. Diese Siloxan-Flüssigkeiten bestehen hauptsächlich aus Silo-xangruppen der Formel

R2SÌO.

Sie können jedoch auch kleine Mengen, beispielsweise bis zu 10 Mol-% an Siloxangruppierungen aufweisen, die die folgenden Formeln

RSÌO3/2, R3SÌO1/2 und SÌO2

besitzen. In den oben angegebenen Formeln sind die Reste R natürlich die Substituenten, die an die Siliziumatome gebunden sind und bei den Siloxan-Flüssigkeiten, die in den erfindungsgemässen Mischungen eingesetzt werden, müssen diese Reste R Kohlenwasserstoffreste sein, die 1 bis 18 Kohlenstoff atome aufweisen.

Als Beispiele für derartige Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen seien Alkylreste, wie z.B. der Methyl-, Äthyl-, tert.-Butyl-, oder Octadecyl-Rest, sowie ferner Alke-nylreste, wie z.B. der Vinyl-, Allyl-, Hexenyl- oder Dodecenyl-Rest, ferner cycloaliphatische Reste, wie z.B. der Cyclobutyl-, Cyclohexyl- und Cyclohexenyl-Rest, ausserdem Arylreste, wie z.B. der Phenyl-, Xenyl- und Naphthyl-Rest und Alkarylreste, wie z.B. der Tolyl-, Xylyl- und Mesityl-Rest, und ferner Aral-kylreste, wie z.B. der Benzyl- und 2-Phenyläthyl-Rest genannt. Bevorzugte Siloxan-Flüssigkeiten sind dabei diejenigen, in denen die Substituenten Methyl- und/oder Phenylreste sind, wobei Methylreste und Kombinationen aus Methyl- und Phenylreste ganz speziell bevorzugt sind.

Wie bereits oben festgestellt wurde, müssen die Siloxan-Flüssigkeiten, die in den erfindungsgemässen Mischungen enthalten sind, eine Viskosität bei 25°C im Bereich von 100 bis 5000 cSt. besitzen. Es ist jedoch vorzuziehen, dass die Viskosität der angewandten Siloxan-Flüssigkeiten im Bereich von 350 bis 1000 cSt. liegt. Die Viskosität kann die Viskosität eines speziellen flüssigen Siloxanes sein, das als solches in den erfindungsgemässen Mischungen eingesetzt wird oder diese Viskosität kann diejenige sein, die dann erhalten wird, wenn man 2

oder mehr Siloxanflüssigkeiten miteinander vermischt. Im Falle dass die angewandten Siloxan-Flüssigkeiten Mischungen sind, kann jede der in der Mischung enthaltenen Flüssigkeiten eine Viskosität besitzen, die innerhalb der oben angegebenen Bereiche liegt, es ist jedoch beispielsweise auch möglich, Siloxane miteinander zu vermischen, deren Viskosität ausserhalb der angegebenen Bereiche liegt, wobei dann die erhaltene Mischung eine Viskosität aufweisen muss, die innerhalb des genannten Bereiches zu finden ist. So kann man beispielsweise ein flüssiges Siloxan, das eine Viskosität von 100 cSt. hat, mit einem Siloxan mischen, das eine Viskosität von 10 000 cSt. aufweist und man erhält dann nach dem Mischvorgang eine Flüssigkeit, deren Viskosität in dem für die erfindungsgemässen Mischungen benötigten Bereich von 100 bis 5000 cSt.

liegt.

Das flüssige Siloxan muss 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung betragen. Vorzugsweise sind in den erfindungsgemässen Mischungen 35 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung an dem flüssigen Siloxan enthalten.

Der Füllstoff beträgt in den erfindungsgemässen Mischungen, wie bereits erwähnt wurde, 50 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung und insbesondere enthalten die Mischungen 55 bis 65 Gew.-% Füllstoff, bezogen auf das Gewicht der Mischung. Der Füllstoff muss ein mineralischer Füllstoff sein, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Tonen, gemahlenem Quarz, Gips, amorphen Siliziumdioxid enthaltenden Materialien, wie z.B. amorphen Kieselsäurearten und Aluminiumoxid, aufgebaut ist. Spezielle Beispiele für verwendbare mineralische Füllstoffe aus der Gruppe der Tone sind Bentonite und Montmorillonit-Tone. Quarz ist natürlich ein Mineral, das in erster Linie aus Siliziumdioxid besteht.

Gips ist ein Mineral, das in erster Linie aus hydratisiertem Calciumsulfat aufgebaut ist. Von den Füllstoffen sind diejenigen, die aus Siliziumdioxid enthaltenden Materialien, insbesondere Kieselsäure und Aluminiumoxid aufgebaut sind, bevorzugt, wobei von den Füllstoffmaterialien Aluminiumoxid ganz speziell bevorzugt ist. Die besten Ergebnisse dürften dann erhalten werden, wenn man in den erfindungsgemässen Mischungen einen feinverteilten Füllstoff einsetzt, beispielsweise einen solchen, dessen Teilchengrösse weniger als 10 Mikron beträgt.

Versuche haben gezeigt, dass die erfindungsgemässen Mischungen, welche bis zu 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung an dem weiter vorne definierten Siloxanharz enthalten, wesentlich bessere Eigenschaften besitzen als entsprechende Mischungen, die frei von einem derartigen Siloxanharz sind. Diese Siloxanharze müssen, wie bereits erwähnt wurde, aus Gruppen der Formel SÌO2 und aus Gruppen der Formel (CH3)SiOi/2 aufgebaut sein, wobei das Verhältnis zwischen den Gruppen der Formel SÌO2 zu den Gruppen der Formel (CH3)3SiOi/2 im Bereich von 1:0,6 bis 1:1,1 liegen muss. Derartige Siloxanharze sind im Handel erhältlich und für den Fachmann auf dem Gebiet der Silikonchemie gut bekannte Materialien und auch die Herstellung derartiger Siloxanharze kann in vielen chemischen Veröffentlichungen gefunden werden. Derartige Siloxanharze sind in den erfindungsgemässen Mischungen in Mengen bis zu 6 Gew.-% anwesend, bevorzugt ist ein Bereich von 2 bis 6 Gew.-%,

wobei das optimale Mengenverhältnis, wie es aus den bis zur Zeit erhaltenen Ergebnissen zu schliessen ist, bei etwa 3 Gew.-% liegen dürfte. Obwohl nicht vollständig klar ist, welche Wirkung derartige Siloxanharze im Gesamtablauf der Ereignisse spielen, so nimmt man dennoch an, dass sie zu einer besseren Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Funkendurchschlag führen und zwar aufgrund dessen, dass sie die Beschich-tung, die erhalten wird, wenn diese Mischung auf eine Oberfläche aufgetragen wird, stärker hydrophob machen.

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Zusätzlich zu den oben angegebenen Bestandteilen können verschiedene übliche Zusätze in den erfindungsgemässen Mischungen enthalten sein, solange diese Zusätze die erwünschten Eigenschaften nicht verschlechtern und zwar insbesondere die erwünschten elektrischen Eigenschaften. Als Beispiele für weitere übliche Zusätze seien erwähnt: Farbstoffe, Härtungsmittel, Stabilisatoren gegen den Einfluss von UV-Licht, wie z.B. Titandioxid und thixotrop machende Mittel (thixotropierende Mittel), wie z.B. Siliziumdioxid enthaltende Materialien mit grosser Oberfläche, wie z.B. Kieselsäure einer grossen Oberfläche.

Wie bereits weiter oben festgestellt wurde, besitzen die erfindungsgemässen Mischungen im allgemeinen eine fettartige Konsistenz, und sie können auf die Oberflächen an den Stellen, wo sie verwendet werden sollen, nach an sich bekannten Arbeitsweisen unter Verwendung von bekannten Vorrichtungen aufgebracht werden, beispielsweise unter Verwendung einer Fettspritze oder Fettpistole oder indem man sie mit der Hand aufstreicht oder einreibt oder indem man dazu eine Bürste verwendet. In manchen Fällen kann es aufgrund der Form oder des Aufbaues der jeweiligen Oberfläche wünschenswert sein, die erfindungsgemässen Mischungen aufzusprühen. Wenn es erwünscht ist, die erfindungsgemässen Mischungen als Spray auf die Oberfläche aufzubringen, dann müssen diese mit einem geeigneten Lösungsmittel verdünnt werden. Beispiele für Lösungsmittel, die verwendet werden können, um die erfindungsgemässen Mischungen zu verdünnen, um sie dann als Spray auftragen zu können, sind unter anderem die folgenden Lösungsmittel: Essigsäureamylester, Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Äthylendichlorid, Diäthyläther, 2-Äthylhexenol, Benzin, Leichtbenzin, Hexyl-äther, Kerosin, Methyl-äthyl-keton, mineralische Lösungsmittel, wie z.B. aus Erdöl stammende Lösungsmittel, VMe P-Naphtha, Perchloräthylen, Trichloräthylen, Xylol, Toluol und Lackverdünnungsmittel. Ganz allgemein gesprochen sind zur Verdünnung solche Lösungsmittel, die leicht verdampfen, bevorzugt, wobei die Lösungsmittel auf Basis von nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffen und nicht-aromatischen haloge-nierten Kohlenwasserstoffen derzeit besonders bevorzugt sind, und zwar aufgrund der ökologischen Betrachtungen, wegen welcher Lösungsmittel vom Typ der Aromaten unerwünscht sind.

Das Herstellungsverfahren, nach dem die erfindungsgemässen Mischungen erzeugt werden, ist bis zu einem gewissen Ausmass kritisch, indem es notwendig ist, dass der verwendete Füllstoff vollständig in dem flüssigen Siloxan dispergiert ist. Man nimmt theoretisch an, dass durch die sorgfältige Vermischung die Siloxan-Flüssigkeit den Füllstoff beschichtet. Ferner wird im gegenwärtigen Zeitpunkt angenommen, dass irgendeine Vorrichtung, die eine ausreichend hohe Scherkraft gewährleistet, um eine vollständige Durchmischung zu erreichen, angewandt werden kann, um die erfindungsgemässen Mischungen herzustellen. Natürlich wird dann, wenn man von einem relativ feinverteilten Füllstoff ausgeht, die gründliche Durchmischung erleichtert. Das beste Arbeitsverfahren, das derzeit bekannt ist, um die erfindungsgemässen Mischungen herzustellen, besteht darin, dass man 50% der Siloxan-Flüssigkeit, die insgesamt angewandt werden soll, der gesamten Menge an Füllstoff auf einer Zweiwalzen-Mühle (two-roll mill) zugibt. Diese Mischung hat eine ausreichend hohe Viskosität, um die hohen Scherkräfte zu gewährleisten, die für eine geeignete Vermischung der Bestandteile der Mischung erforderlich sind, wobei das so erhaltene erfindungsgemässe Produkt verbesserte Eigenschaften bezüglich einer erhöhten Widerstandsfähigkeit gegen Funkendurchschlag aufweist. Sobald die Mischung vollständig durchgemischt ist, und ein glattes cremeartiges oder pasten-artiges Material geworden ist, gibt man langsam zu der Mischung die zweite Hälfte der erforderlichen

Siloxan-Flüssigkeit zu, und mischt diese Flüssigkeit dann gründlich ein. Das günstigste bisher aufgefundene Arbeitsverfahren ein Siloxanharz der Mischung zuzusetzen scheint darin zu bestehen, dass man zuerst das Siloxanharz in dem flüssigen Siloxan auflöst und dann diese Lösung so weiterverarbeitet, wie dies weiter oben beschrieben ist. In den Beispielen werden nähere Einzelheiten eines Herstellungsverfahrens gegeben, das unter Verwendung des oben erwähnten Arbeitsverfahrens durchgeführt wurde.

Die Erfindung sei nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Alle Prozentsätze und Teile, die in den Beispielen angegeben sind, beziehen sich auf das Gewicht und alle Viskositäten wurden bei 25°C bestimmt, ausser es werden ausdrücklich davon abweichende Angaben gemacht.

Unter Bezugnahme auf die Beispiele haben die folgenden Ausdrücke die jetzt erläuterten speziellen Bedeutungen:

Die «Funkendurchschlagsfestigkeit» (Are Track resistance) wird auf einer geneigten ebenen Testvorrichtung für den Funkendurchschlag in Übereinstimmung mit der Testmethode ASTM D-2303 bestimmt, wobei der einzige Unterschied zu dem dort beschriebenen Test darin bestand, dass die Zusammensetzung auf den Oberteil der Testplatte aufgetragen wurde, und nicht auf den Unterteil der Testplatte.

Die «Durchdringungswerte» oder «Penetrationswerte», die ein Mass für die Konsistenz der Zusammensetzung sind, wurden nach dem Testverfahren ASTM D-217 bestimmt.

Der «Nebelkammertest» (Fog Chamber Test) wurde ausgeführt, indem man die Apparatur und das Arbeitsverfahren anwandte, das von R. G. Niemi und T. Orbeck in dem Artikel «Test Methods Useful in Selecting Materials For Outdoor High Voltage Insulation» beschrieben ist. Dabei wurde als Sprühflüssigkeit Leitungswasser verwendet. Eine Beschichtung der isolierenden Zusammensetzung, die getestet werden sollte, und die eine Dicke von etwa 0,159 cm aufwies, wurde zur Durchführung dieses Tests herangezogen. Bei diesem Test konnten nur Stromübergänge von mehr als 0,025 Milliampere festgestellt werden. Dementsprechend bedeutet ein Testergebnis, das besagt, dass keine abnormalen Stromübergänge beobachtet werden konnten, dass diese Stromübergänge nicht über 0,025 Milliampere lagen. Bei einem getesteten Material wird dann angenommen, dass es den Test nicht bestanden hat, wenn der Stromübergang einen Wert von 100 Milliampere erreicht hat.

Beispiel 1

Es wurde eine Mischung hergestellt, die aus 3,20 Gew.-Teilen einer Polydimethylsiloxan-Flüssigkeit mit Trimethylsi-lyl-Endgruppen, die eine Viskosität von 350 cSt. aufwies, und 0,85 Gew.-Teilen einer Mischung bestand, die aus 33% eines Siloxanharzes und 67 % eines flüssigen Polydimethylsiloxanes mit Trimethylsilyl-Endgruppen, welches eine Viskosität von 100 cSt. besass, bestand. Das in dieser zuletzt genannten Mischung enthaltene Siloxanharz war aus Gruppierungen der Formel SÌO2 und (CH3)3SiOi/2 zusammengesetzt, wobei das Verhältnis der Si02-Gruppen zu den (CH3)3SiOi/2-Gruppen im Bereich von 1:0,6 bis 1:1,2 lag.

Ein Gew.-Teil der so hergestellten flüssigen Harzmischung wurde zu 2,85 Gew.-Teilen Aluminiumoxid auf einer Zweiwalzenmühle zugegeben und man mischte etwa 20 Minuten lang kräftig durch, bis die Mischung glatt war. Das verwendete Aluminiumoxid hatte ein spezifisches Gewicht von etwa 2,42, eine Teilchengrösse von etwa 0,7 u und es enthielt etwa 35 Gew.-% an Hydratwasser. Ein zweiter Ansatz mit identischer Grösse wurde in der gleichen Weise vorbereitet. Etwa 14% jedes der beiden Ansätze wurde aufgrund von Verspritzen (Spillage) verloren. Diese beiden Ansätze, abzüglich des durch Verspritzen verlorenen Materials, wurden dann miteinander vermischt.

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Zu der so hergestellten Mischung aus Aluminiumoxid und Flüssigkeit gab man dann 0,30 Teile Kieselsäure (Monsanto DCS) als thixotropierendes Mittel zu und man mischte dann noch etwa 10 Minuten lang weiter. Anschliessend wurden 0,80 Teile der zuerst hergestellten Mischung aus Flüssigkeit und Harz zugesetzt und man vermahlte etwa 25 Minuten lang.

Dann wurden 1,05 Teile der Mischung aus Flüssigkeit und Harz beigegeben und man mahlte diese Mischung während etwa 25 Minuten lang in das Material ein. Schliesslich wurde das so erhaltene Produkt in eine Dreiwalzenmühle übergeführt und dort viermal durchgemahlen.

Die so erhaltene Mischung wurde dann in eine reine Nebelkammer gegeben, um ihre elektrischen Isoliereigenschaften zu testen. Nach zwei Stunden trat bei einer Belastung von 36 KV/ 2,54 cm kein abnormaler Stromübergang auf und man stellte auch nicht die Ausbildung einer Corona fest. Die Mischung hatte im unbearbeiteten Zustand einen Penetrationswert bzw. Durchdringungswert von 225 und im bearbeiteten Zustand einen solchen von 346 und einen Wert von 327 zwei Minuten nach der Bearbeitung sowie einen Wert von 264 sieben Minuten nach der Bearbeitung.

Ein Teil der nach dem obigen Verfahren hergestellten Mischung wurde dann noch dreimal auf der Dreiwalzenmühle vermählen und man testete die elektrischen Eigenschaften in der Nebelkammer. Es traf kein abnormaler Stromübergang und keine Ausbildung einer Corona auf, nachdem man das Material eine halbe Stunde lang einer Belastung von 36 KV/ 2,54 cm unterworfen hatte.

Beispiel 2

Eine Mischung wurde hergestellt, die aus den folgenden Komponenten bestand:

320 g eines flüssigen Polydimethylsiloxanes mit Trimethylsi-lyl-Endgruppen, das eine Viskosität von 350 cSt. besass und 85 g einer Mischung, die aus 33 % eines Siloxanharzes und 67 % eines flüssigen Polydimethylsiloxanes, das Trimethylsilyl-Endgruppen besass und eine Viskosität von 100 cSt. aufwies, bestand. Das in dieser zuletzt genannten Mischung enthaltene Siloxanharz war aus Gruppen der Formeln SÌO2 und (CH3>SiOi/2 aufgebaut, wobei das Verhältnis der SiCh-Gruppen zu den Gruppen der Formel (CH3)3SiOi/2 im Bereich von 1:0,6 bis 1:1,2 lag.

Diese Mischung aus Flüssigkeit und Harz wurde zu 700 g Aluminiumoxid auf einer Mischvorrichtung in solcher Weise gegeben, dass das in der Mühle befindliche Material noch immer pulverförmig blieb. Am Anfang wurden 58% der gesamten Mischung aus Flüssigkeit und Harz mit dem Aluminiumoxid zu einer dicken Phase verarbeitet. Nach 10 Minuten war das im Mischer befindliche Material noch immer ein Pulver, nach 20 Minuten lag es in der Form von Kugeln eines Durchmessers von 0,32 cm vor und nach einer Stunde hatten die fraglichen Kugeln eine Grösse von 1,27 cm erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wurden dann noch 22 bis 32% der gesamten Menge der Mischung aus Flüssigkeit und Harz zugegeben, und man vermischte weiter. Dann wurden 30 g Kieselsäure (Monsanto DCS) als thixotropierendes Mittel zugefügt und man mischte mindestens eine Stunde lang durch. Schliesslich wurde der restliche Teil der Mischung aus Flüssigkeit und Harz beigegeben, und man vermahlte und vermischte diese Mischung. Anschliessend wurde die Mischung dreimal durch eine Dreiwalzenmühle hindurchgeleitet.

Die nach dem obigen Verfahren hergestellte Mischung wurde in eine Nebelkammer gegeben, um die elektrischen Isoliereigenschaften dieser Mischung zu testen. Die Mischung bestand den Test, nachdem sie nur 12 Minuten einer Belastung von 36 KV/2,54 cm ausgesetzt war, nicht mehr. Anschliessend wurde die Mischung auf der Dreiwalzenmühle noch zusätzlich viermal durchgemahlen und dann wieder in die Nebelkammer eingebracht. Dieses Mal bestand die Mischung den Test nicht mehr, nachdem sie der angegebenen Belastung 24 Minuten lang ausgesetzt war.

Anschliessend gab man einer Probe der Mischung einen grösseren Anteil der Mischung aus Flüssigkeit und Harz zu und zwar in einer solchen Menge, dass die Gesamtmenge an der Mischung aus Flüssigkeit und Harz 40 Gew.-% der Mischung ausmachte. Diese neue Mischung wurde dann viermal auf der Dreiwalzenmühle behandelt. Dann wurde sie in der Nebelkammer getestet, und man stellte dort keinen abnormalen Stromübergang fest und auch keine Corona-Ausbildung, nachdem die Mischung 1,7 Stunden lang einer Belastung von 36 KV/2,54 cm unterworfen war.

Dieses Beispiel zeigt, dass es sehr wichtig ist, dass man bei der Herstellung der Mischung die einzelnen Bestandteile gründlich durchmischt, wie dies auch weiter vorne in der Beschreibung hervorgehoben wurde.

Beispiel 3

Es wurde eine Mischung hergestellt, die aus den folgenden Bestandteilen aufgebaut war:

78,8 g eines flüssigen Polydimethylsiloxanes mit Trimethyl-silyl-Endgruppen, das eine Viskosität von 350 cSt. besass sowie 21,2 g einer Mischung, die aus 33 % eines Siloxanharzes und 67 % eines flüssigen Polydimethylsiloxanes mit Trimethyl-silyl-Endgruppen, das eine Viskosität von 100 cSt. besass, aufgebaut war. Das in dieser zuletzt genannten Mischung enthaltene Siloxanharz war aus Gruppen der Formel SiCh und (CH3)3SiOi/2 aufgebaut, wobei das Verhältnis der SiCh-Grup-pen zu den Gruppen der Formel (CH3)3SiOi/2 im Bereich von 1:0,6 bis 1:1,2 lag.

Es wurden zwei elektrisch isolierende Beschichtungen unter Verwendung der oben beschriebenen Mischung hergestellt. Die erste Beschichtung, die mit A bezeichnet wird, bestand im wesentlichen aus 42,5 Teilen der oben beschriebenen Mischung und 60 Teilen Aluminiumoxid sowie 3 Teilen Kieselsäure. Die zweite Beschichtung, die mit B bezeichnet wird, bestand im wesentlichen aus 37,5 Teilen der oben beschriebenen Mischung und 65,0 Teilen Aluminiumoxid.

Diese zur Beschichtung verwendeten Mischungen A und B wurden hergestellt, indem man jeweils die Hälfte der Gesamtmischung aus Flüssigkeit und Harz zu dem Aluminiumoxid auf einer Zweiwalzenmühle zugab und das Ganze zu einer ausreichend dicken Phase vermischte. Dann wurde der Rest der Mischung aus Flüssigkeit und Harz sorgsam eingemischt und schliesslich im Fall der Zusammensetzung A die Kieselsäure zugesetzt. Der endgültige Mischvorgang bestand bei der Herstellung der Mischungen A und B darin, dass sie dreimal auf einer Dreiwalzenmühle vermischt wurden.

Die Mischung A hatte im unbearbeiteten Zustand einen Durchdringungswert von 225 und 230 und im bearbeiteten Zustand Werte von 274 und 267. Nach 65stündiger Alterung betrugen diese Werte im unbearbeiteten Zustand 227 und 230 bzw. im bearbeiteten Zustand 275 und 275.

Die Mischung B hatte im unbearbeiteten Zustand Durchdringungswerte von 208 und 221 und im bearbeiteten Zustand betrugen diese Durchdringungswerte 252 und 267. Dann Hess man 65 Stunden altern und nach dieser Zeit betrugen die Werte im unbearbeiteten Zustand 204 und 217 bzw. im bearbeiteten Zustand 275 und 279.

Die Mischung A wurde in die Nebelkammer eingeführt und dort 0,3 Stunden lang einer Belastung von 36 KV/2,54 cm unterworfen. Während dieser Zeit trat kein abnormaler Stromübergang auf und es konnte auch keine Ausbildung einer Corona festgestellt werden.

Die Mischung B wurde nicht getestet, man kann jedoch annehmen, dass sie in ähnlicher Weise gut geeignet ist.

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Beispiel 4

Eine Mischung wurde hergestellt, indem man das in dem vorhergehenden Beispiel beschriebene Arbeitsverfahren anwandte. Diese Mischung war im wesentlichen aus den folgenden Bestandteilen aufgebaut:

35 Teile eines flüssigen Polydimethylsiloxanes mit Trime-thylsilyl-Endgruppen, das eine Viskosität von 1000 cSt. besass, 65 Teile Aluminiumoxid, 2,5 Teile eines Siloxanharzes, das aus Gruppen der Formeln SÌO2 und (CH3)3SiOi/2 aufgebaut war, wobei das Verhältnis der SiCh-Gruppen zu den Gruppen der Formel (CH3)3SiOi/2 im Bereich von 1:0,6 bis 1:1,2 lag, sowie 5 Teile Kieselsäure. Diese Mischung ergab eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Funkendurchschlag und bei einer Testung in der Nebelkammer bestand sie den Test nach einer zweistündigen Belastung von 36 KV/2,54 cm.

Eine Probe der so hergestellten Mischung wurde mit Toluol als Lösungsmittel verdünnt und man liess sie bei Zimmertemperatur und üblichen Raumbedingungen 7 Tage lang stehen. Dann wurde diese Beschichtung mit einer Bürste auf einen Stab aufgetragen, und man gab sie zur Durchführung von Tests in eine Nebelkammer. Es konnten keine Fehler und kein Stromübergang festgestellt werden, nachdem das Material eine Stunde lang einer Belastung von 36 KV/2,54 cm unterworfen war.

Die oben hergestellte Mischung wurde, ohne dass sie vorher mit dem Lösungsmittel verdünnt worden war, in einer Dicke von etwa 0,32 cm auf eine Platte aufgetragen, und man gab diese in die geneigte Ebene einer Testvorrichtung für den Funkendurchschlag. Diese Probe wurde 850 Minuten lang getestet, ohne dass die Spur eines Funkendurchschlages festgestellt werden konnte.

s Beispiel 5

Eine Mischung wurde in der Weise hergestellt, wie dies in dem vorhergegangenen Beispiel beschrieben wurde, wobei der einzige Unterschied darin bestand, dass ausserdem 4 Teile Kieselsäure verwendet wurden. Diese Mischung wurde, so wie 10 sie bei der Herstellung erhalten wurde und auch in einer mit Toluol verdünnten Form auf Stäbe aufgebracht, die in eine Bewitterungsanlage (Dew Cycle Weatherometer) gegeben wurden. Diese Stäbe wurden zusammen mit einem Stab eingebracht, der mit einer im Handel erhältlichen elektrisch isolie-ls renden Mischung beschichtet war, wobei dieser so behandelte Stab zu Vergleichszwecken diente. Die Stäbe wurden in der Bewitterungsanlage 50 Stunden lang belassen, und man liess sie dann 48 Stunden lang bei Zimmerbedingungen stehen, ehe sie zur Durchführung von Tests in die Nebelkammer einge-20 bracht wurden. Die unverdünnten Mischungen bestanden den Test noch nach einer dreistündigen Behandlung unter einer Belastung von 30 KV/2,54 cm oder 36 KV/2,54 cm. Diejenigen Mischungen, die mit Toluol verdünnt waren, wurden eine Stunde lang einer Belastung von 36 KV/2,54 cm unterworfen 25 und in diesem Zeitraum trat kein Misslingen des Testes auf. Die käuflich erhältliche Silikonmischung, die zu Vergleichszwecken ebenfalls getestet wurde, bestand den Test in der Nebelkammer nicht mehr, nachdem sie nur 0,34 Stunden lang einer Belastung von 30 KV/2,54 cm unterworfen worden war.

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Claims

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1. Mischung welche wasserabweisend und elektrisch isolierend ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Bestandteile enthält:

2. Mischung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als mineralischen Füllstoff ein Siliziumdioxid enthaltendes Material enthält, welches eine Tonart, ein gemahlener Quarz oder Kieselsäure ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Mischung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie

35-45 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, an dem flüssigen Siloxan enthält, und dass dieses eine Viskosität bei 25°C im Bereich von 350 bis 1000 Centistokes besitzt, wobei an das Siliziumatom gebundene Kohlenwasserstoffreste 1-6 Kohlenstoffatome aufweisen, und dass die Mischung ausserdem

55-65 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, an dem mineralischen Füllstoff enthält.

4. Mischung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem flüssigen Siloxan die an das Siliziumatom gebundenen Reste Methylreste und/oder Phenylreste sind, und dass der mineralische Füllstoff Siliziumdioxid, Kieselsäure, Aluminiumoxid oder eine Mischung aus diesen Materialien ist.

5. Mischung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle an Siliziumatome gebundenen Reste des flüssigen Siloxanes Methylreste sind, und dass der mineralische Füllstoff Aluminiumoxid ist.

6. Mischung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an Siliziumatome gebundenen Reste des flüssigen Siloxanes Methylreste sind, und dass man als mineralischen Füllstoff eine Mischung aus Aluminiumoxid und Kieselsäure verwendet.

7. Mischung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem ein organisches Lösungsmittel enthält.

8. Mischung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Lösungsmittel ein nichtaromatischer Kohlenwasserstoff oder ein nicht-aromatischer halogenierter Kohlenwasserstoff ist.