CS212517B1 - Thermoactive varnish without solvent - Google Patents
Thermoactive varnish without solvent Download PDFInfo
- Publication number
- CS212517B1 CS212517B1 CS433979A CS433979A CS212517B1 CS 212517 B1 CS212517 B1 CS 212517B1 CS 433979 A CS433979 A CS 433979A CS 433979 A CS433979 A CS 433979A CS 212517 B1 CS212517 B1 CS 212517B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- parts
- weight
- lacquer
- oligoesterimide
- unsaturated
- Prior art date
Links
Landscapes
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
(54) Termoreaktivní lak bez rozpouštědla i
Vynález se týká výroby termoreaktivních polyešterlmidových laků bez rozpouštědla, které se používají k napouštění vinutí elektrických strojů a přístrojů, transformátorů, tlumivek a podobně, stejně jako se používají jako pojivo pro výrobu plastů vyztužených skleněnými vlákny.
Polyesterimidové laky bez rozpouštědla mají v současnosti široké použití. Používají se hlavně pro pokapávací a ponorné máčení vinutí elektrických strojů a přístrojů ze třídy F (155 °C) odolnosti proti teplu, stejně jako zalévací hmoty a licí břečky. Tyto laky se produkují v širokém sortimentu některými vedoucími firmami. Jako příklady se jmenují laky typu Dobeckan FN-1000, -1000/13, -1001, 1002, -1009/2.../6, -1006, -1010, -1013, -1135, -1275” a jiné a Dobeckan ET-1040, -1040E, -1041, -i042, -1060 firmy Dr, Beek und. Co. (Německá spolková republika), která jako první zavedla výrobu takových laků a zaujímá špičkové postavení v této oblasti, laky E-8955 TB a E-8926 TB firmy Dr. Kurt Herberts (Německá spolková republika), lak Nitron V-80C.' firmy Nitto Electric Co. (Japonsko), lak NEIS-20 (ČSSR). Některé složky takového typu vyrábí také firma Isola Werke (Švýcarsko), firma Stollack (Rakousko) a podobně.
Každý z jmenovaných laků má určitou ohraničenou oblast použití. Současně mají všechny dobré technické vlastnosti pro použití a mají vysoké fyzikálně mechanické a elektrické charakteristiky.
Laky se však nemohou dlouhodobě používat při teplotách nad 155 °C, což pro některé obory použiti nepostačuje. Kromě toho výše uvedené laky mají v řadě případů nedostatečnou snášenlivost s lakovanými .'.áty, ze kterých je provedeno vinuti, což omezuje životnost elektrických strojů a přístrojů.
Je znám také impregnační lak bez rozpouštědla, obsahující oligoesterimid, který se získá kondenzací 2 molů anhydridu kyseliny tetrabromftalové, 2 molů 1,4-aminobutanolu, molů anhydridu kyseliny maleinové a 1 molu 4,4*-dioxy-3,5,3',5*-tetrabromdifenylolpropan-bis-glycidylesteru, styrenu, hydrochinonu, kobaltnaté soli kyseliny naftenové a benzoylperoxidu (viz patent SSSR č. 318 227).
Použití (4,4*-dioxy-3,5,3 *,5*-tetrabromdifenylolpropan-bis-glycidolesteru) však neumožňuje syntézu oligoesterimidu s vysokou tepelnou stabilitou. Lak získaný na jeho základě mé stejné nevýhody jako výše popsané laky. Tento lak vykazuje velmi vysokou ztrátu hmotnosti při tepelném stárnutí a při teplotách nad 200 °C se rychle rozkládá.
Účelem vynálezu je vyvinout universální termoreaktivní lak bez rozpouštědla, který může být vystaven delší dobu teplotám až 180 °C a který je stejně tak vhodný jak pro napouštění vinutí elektrických strojů a přístrojů, tak pro použití jako pojivo pro plasty vyztužené skleněnými vlákny.
Stanoveného účelu se dosahuje tím, že se jako lak bez rozpouštědla používá lak, který obsahuje nenasycený oligoesterimid, nenasycený monomer, iniciátor radikálové polymerace, inhibitor a urychlovač, přičemž při způsobu podle vynálezu jako nenasycený oligoeterimid obsahuje oligomer obecného vzorce I, fí' ^NR1OCCH =
II \ 0
CHCO
R2 (I) kde
R
R* a
představuje aromatický nebo hydrogenovaný aromatický dvojvazný zbytek se 6 až 8 atomy uhlíku, který je popřípadě substituován methylem, znamené alkylen se 2 až č atomy uhlíku, představuje zbytek epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 152 až 440, je rovno nebo větší než 2, přičemž hmotnostní poměr složek je tento:
nenasycený oligoesterimid nenasycený vinylaromatický a/nebo aliylaromatický monomer s 8 až 14 atomy uhlíku inhibitor fenolového nebo chinonového typu urychlovač tvořený sloučeninou kovu přechodného mocenství iniciátor tvořený peroxidem nebo iniciátor hydroperoxidového typu ež 65 dílů až 55 dílů,
0,5 až 3,5 dílů
0,05 až 0^5 dílu,
0,001 až 1,0 díl
Lak uvedeného složeni vydrží teplotu až ,80 °C po delší dobu (až 30 000 hodin) provozu bez pozorovatelného zhoršení fyzikálně mechanických a dielektriokých charakteristik.
Lak má vysokou stabilitu při skladování.
Nejlepší vlastností laku se dosáhne, když v obecném vzorci oligoesterimidu R znamená nebo
R3
R4 kde a značí vodík nebo methyl a h' představuje skupinu -(CH2)2-.
Ke zvýšení stability laku proti termoxidaění destrukci a zvýšení stability při skladování může lak dodatkově obsahovat sloučeniny obsahující síru, které jsou zvoleny ze skupiny zahrnující disulfidy a polysulfidy se 6 až 14 atomy uhlíku, heterocyklické merkaptoderiváty se 3 až 7 atomy uhlíku nebo p-toluensulfoehlorid v množstvích 0,04 až 1,3 dílu, hmotnostního na 100 dílů hmotnostních laku.
Lak k napouštění vinutí elektrických strojů a přístrojů může pro zlepšení snášenlivosti s lakovanými dráty, ze kterých je vinutí provedeno, obsahovat dodatkově nenasycený hydroxyester kyseliny akrylové nebo me.thakrylové obecného vzorce II, ho-r-o-c-cr’=ch2 (II) kde znamená o
R alkylen s 2 až 4 atomy uhlíku nebo skupinu -CR -CHg, ch2ci
R1 vodík nebo methyl a 2
R vodík nebo methyl, účelně v množství 2 až 10 dílů hmotnostních na 100 dílů hmotnostních laku.
(Snášenlivost je schopnost dvojnásobně nebo vícenásobně elektroizolovaných materiálů plnit svoji funkci ve vzájemné kombinaci za vzniku izolačního systému v rozsahu požadavků které určují nejen jednotlivý materiál, nýbrž i celkovou izolační soustavu.)
Laky, které jsou určeny pro napouštění vinutí elektrických strojů a přístrojů velkých rozměrů a pro zhotovování ohebných otáčivých součástí z plastů vyztužených skleněnými vlákny, mohou obsahovat pro zvýšení elastičnosti nenasycený polyester elastického typu v množství 5 až 20 dílů hmotnostních na 100 dílů hmotnostních laku.
Způsob výroby laku bez rozpouštědla podle vynálezu spočívá v syntéze nenasyceného oli goesterimidu, jeho následném rozpuštění v nenasyceném monomeru, který obsahuje inhibitor, urychlovač a iniciátor volné radikálové polymerace, přičemž syntéza nenasyceného oligoesterimidu se provádí kondenzací kyselého estermimidu obecného vzorce III, co
CO' nr1occh==chcoh
II II o o (III) kde
R představuje nesubstituovaný nebo substituovaný aromatický nebo hydrogenovaný aromatic ký dvojvazný zbytek se 6 až 8 atomy uhlíku r' znamená alkylen s 2 až 4 atomy uhlíku, nebo odpovídajícího hydroxyalkylimidu a anhydridů kyseliny maleinové, ze kterých se může tato sloučenina získat, a epoxidové pryskyřice, která obsahuje alespoň dvě epoxidové skupiny na molekulu.
Jako epoxidové pryskyřice se používají pryskyřice vybrané ze souboru pryskyřic na bázi bisfenolů nebo polyfenolů (například dianové pryskyřice o molekulové hmotnosti 340 až
440), glyceridylesterů kyselin dikarboxylových nebo polykarboxylových, cykloalifetických pryskyřic (například dioxidu, dicyklopentadienu nebo vinylcyklohexanu), pryskyřic obsahujících dusík (například triglycidylisokyanurátu) a pryskyřic obsahujících křemík (například fenyltriglycidoxysilanu).
Fři výrobě laku se výěe uvedené sloučeniny obsahující síru nepřidávají do hotového laku, nýbrž podmínečně ve stupni syntézy nenasyceného oligoesterimidu, v množství 0,1 až 2 díly hmotnostní na každých 100 dílů hmotnostních oligoesterimidu.
Syntéza oligoesterimidů se provádí v tavenině, za přítomnosti 0,1 až 2 % katalyzátoru nebo za přídavku velmi malého množství rozpouštědla (toluenu, xylenu nebo chlorbenzenu), a to 2 až 5 %, vztaženo na hmotnost reakční směsi, kondenzací uvedených epoxidových pryskyřic a kyselých esterimidů. Kyselé esterimidy se získávají předchozí reakcí anhydridu kyseliny maleinové a N-hydroxyalkylimičů, s výhodou N-beta-hydroxyethylimidu kyseliny cis- nebo iscme thyltetrahydroftalové.
Jako katalyzátor přichází v úvahu alkylimidazol, terciární amin nebo kvartérní amoniová sloučenina, například piperidin, benzyltriethyl(methyl)amoniumchlorid, tetraethylamonium bromid nebo výše uvedené sloučeniny obsahující síru, například tetramethylthiumramdisulfid, 2-merkaptobenzthiazol, 2,2-dithiobisbenzthiazol a podobně.
Při syntéze kyselých eslerimidů činí molární poměr N-hydrokyalkylimidu k anhydridu kyseliny maleinové 0,9:1 až 1,1:1 as výhodou 1:1.
Kyselý esf.erimid se iíská reakcí odpovídajících epoxidových pryskyřic v takovém poměru, aby na 1 ekv i.valent epoxidových skupin připadalo 0,5 až 2 a s výhodou 0,9 až 1,1 molu kyselého esterimidů. Reakce se provádí při teplotě 100 až 180 °C. Na začátku nesmí teplota přestoupit 100 až 1J0 °C a potom se může pro snížení čísla kyselosti podle potřeby zvýšit na 180 °C. Postup se kontroluje podle čísla kyselosti.
Laky bez rozpouštědla podle vynálezu mají proti známým lakům vyšší odolnost za tepla (až do 180 °C), což se doloží mimo jiné menší ztrátou hmotnosti při postupu tepelného stárnutí za vysoké teploty, vyšší stabilitu při skladování po přidáni iniciátoru a urychlovače reakce, lepši snášenlivost s lakovanými dráty, jsou vhodné pro výrobu plastů vyztužených skleněnými vlákny a mají vysoké fyzikálně mechanické a elektroizolační vlastnosti.
Postup podle vynálezu umožňuje výrobu nenasycených polyesterimidovýoh laků bez rozpouštědla se zvýšenou stálosti za tepla, zlepšenou elektrickou charakteristikou a dobrými technickými vlastnostmi pro použití.
Příklad 1
a) Do baňky s třemi hradly, opatřené míchadlem, chladičem a teploměrem, se vnese 61 g (1,0 mol) monoethanolaminu a ,66 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny isomethyltetrahydroftalové. Po skončení exotermní reakce se teplota zvýší na 180 °C a reakční hmota se zahřívá, až se dosáhne čísla kyselosti 5 mg KOH/g. Při zahřívání se odloučí 18 g (1,0 mol) vody. Získaný hydroxyethylimid se ochladí a přidá se k němu 0,5 g (0,002 mol) tetramethylthiuramdisulfidu (thiuramu D) a 98 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny maleinové a směs se zahřívá na teplotu 120 °C. Po dosažení čísla kyselosti ,80 až 190 mg KOH/g se získaný kyselý esterimid vzorce
Μ—CH2—CH2—O—C—CH=CH—C—OH ochladí a přidá se k němu 195 g (0,5 mol) dianepoxičové pryskyřice ED-22 obecného vzorce
kde n znamená 0,1 až 0,2 a vše se zahřívá nejprve 1 hodinu na teplotu 130 °C a potom 3 hodiny na teplotu 180 °C. Získaný oligoesterimid, který má číslo kyselosti 12 ař 15 mg KOH/g, se ochladí na teplotu 100 až 120 °C a přidá se k němu 505 g (4,75 mol) styrenu, který je inhibován 1,1 g p-benzochinonu. Po ochlazení roztoku se přidá 10 g ,0% roztoku kobaltnaté soli kyseliny naftenové (urychlovače NK-3) ve styrenu, 10 g terč.butylperoxobenzoátu a 15 g 50% pasty benzoylperoxi du v dibutylftalátu.
Obsah thiuramu D v získaném laku je 0,05 % (v oligoesterimidu 0,1 %). Získaný lak bez rozpouštědla je stálý při skladování za teploty místnosti během řady týdnů a rychle se vytvrzuje při teplotě 120 až 140 °C (za 15 až 20 minut).
b) Syntéza se provádí zcela analogicky jako ad a), s tím rozdílem, že se nepoužije sloučenina obsahující síru ve stupni výroby kyselého esterimidu.
Příklad 2
K hydroxyethylimidu získanému v příkladu 1 se přidá 5 g (0,015 mol) 2,2'-dithiobisbenzthiazolu (altaxu) a 98 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny maleinové a směs se zahřívá na teplotu 180 °C 2,5 až 3 hodiny a potom se k získanému kyselému esterimidu po ochlazení přidá 220 g (0,5 mol) epoxidové pryskyřice ED-20 vzorce uvedeného v příkladu 1, v němž n značí 0,3, a vše se zahřívá 2 hodiny za postupného zvyšování teploty na 160 °C. Získaný oligoesterimid, který obsahuje asi 1 % altaxu, se rozpustí ve styrenu obdobně jako v příkla du 1 a přidá se 0,2 g 10% roztoku kobaltnaté soli kyseliny kapylové ve styrenu.
Obsah altaxu v laku činí asi 0,5 %.
Lak bez rozpouštědla se vytvrzuje v přítomnosti 1 % terč.butylperoxobenzoátu při teplo tš 120 °C během 10 až 15 minut.
Př. í k 1 a d 3
a) Do baňky se třemi hrdly, opatřené míchadlem, chladičem a teploměrem, se vnese 61 g (1,0 mol) monoethanolaminu a 178 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny methylendikové, teplota se zvýěí na 180 °C a směs se zahřívá k dosažení čísla kyselosti 3 až 7 mg KOH/g, načež se reakční hmota ochladí. K získanému imidu se přidá 10 g (0,065 mol) 2-merkaptobenzthiazolu (kaptaxu), 98 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny maleinové a obsah baňky se zahřívá na teplotu 170 °C 3 hodiny. Potom se reakční produkt ochladí a přidá se 180 g (0,5 mol) epoxidové pryskyřice EB-24 vzorce uvedeného v příkladu 1, v němž n znamená 0 až 0,1, a zahřívá se během 2 hodin na zvýšení teploty na 160 °C.
Získaný oligoesterimid , obsahůjící zhruba 2 % kaptaxu, se rozpustí ve 40% styrenu a získá se lak obdobný jako v příkladu 1. Obsah kaptaxu v tomto získaném laku je 1,2 %.
Příklad 4
Obdobně jako v příkladu 3 se získá imid obsahující hydroxyskupiny z 61 g (0,1 mol) monoethanolaminu a 168 g (0,1 mol) anhydridu kyseliny endikové. Získaný produkt se zahřívá 3 hodiny na teplotu ,75 °C s 98 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny maleinové v přítomnosti 3 g (0,015 mol) p-toluensulfochloridu. Po ochlazení se potom přidá 170 g (0,5 mol) epoxidové piyskyřice ED-24 (difepylolpropandiglyeidylesteru) a provádí se reakce pro výrobu oligoesterimidu. Na jeho bázi se připraví lak bez rozpouštědla a analogicky jako v příkladu 1.
Oligoesterimid obsahuje 0,6 % sulf ocliloridu, jehož obsah v laku činí 0,3%.
Vlastnosti polyesterimidových laků bez rozpouštědla, získaných v příkladech 1 až 4 známého laku podle sovětského patentu S. 3,8 227 a laku bez rozpouštědla FT-1040, vyráběného firmou Dr. Beck und Co. (Německá spolková republika), j30U uvedeny v tabulce 1.
Tabulka 1
Viskozita stanovená viskozometrem B3-4 při
Zkouška vytvrzeného laku ve formě disků o síle 1 mm a průměru 100 mm.
Drát s polyesterimidovou izolací o průměru 1,62 mm.
Z tabulky 1 je zřejmé, že polyesterimidové laky bez rozpouštědla podle vynálezu mají v přítomnosti výše uvedených sloučenin obsahujících síru, na rozdíl od známých laků, ve kterých takové sloučeniny nejsou obsaženy, vyšší stálost za tepla, což se doloží významně menší ztrátou hmotnosti při tepelném stárnutí, a vyšší stabilitu při skladování s přidaným iniciátorem polymerace.
Elektrické vlastnosti jsou na stejné úrovni.
Zvýšená stálost izolačního laku za tepla umožňuje zvýšit spolehlivost a životnost elektrických strojů a přístrojů, u kterých se tento lak použije k napouštění vinutí.
Kromě toho vysoká stabilita laku způsobuje, že je lak univerzální. Může se totéž používat nejen k napouštění postřikem, nýbrž také k napouštění ponořením, přičemž se značně sníží odpad laku způsobený zvýšenou viskozitou při uskladnění.
Příklad 5
Hýdroethylimid získaný podle příkladu 1 se přidá k 5 g 2,2'-dithiobisbenzthiazolu (altaxu) a 98 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny maleinové· a směs se zahřívá na teplotu 180 °C po dobu 2,5 až 3 hodin. Přitom vznikne nenasycený kyselý esterimid. Po ochlazení na teplotu 120 °C se přidá 170 g (0,5 mol) alkylresorcinepoxidové pryskyřice EIS-1 obecného vzorce
kde
R znamená methyl a n je 1,2, a vše se zahřívá 2 hodiny za postupného zvyšování teploty na 160 °C. Získaný oligoesterimid, jehož číslo kyselosti je 20 až 25 mg KOH/g, se rozpustí ve směsi 450 g styrenu a 50 g monomethylakrylesteru ethylenglykolu, která obsahuje 1 g p-benzochinonu. K získanému roztoku oligoesterimidu se po chlazení přidá urychlovač a iniciátor v množství, které je uvedeno v příkladu 1.
Vlastnosti vytvrzeného laku jsou udány v tabulce 2.
Příklad 6
Do třihrdlé baňky opatřené míchadlem, chladičem a teploměrem, se vnese 61 g (1,0 mol) monoethanolaminu a 178 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny methylendikové, teplota se zvýší na 180 °C a reakční směs se zahřívá, až se dosáhne čísla kyselosti 3 až 7 mg KOH/g. K imidu ochlazenému na teplotu 140 °C se přidá 5 g benzyltriethylamonoiumchloridu a 98 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny maleinové a obsah se zahřívá 3 hodiny na teplotu 180 °C. Reakční produkt, kyselý esterimid, se potom ochladí na teplotu 150 °C a přidé se 215 g (0,5 mol) cykloalifatické epoxidové pryskyřice UP-639 vzorce
O O
II , X II ch2—o—c—(ch2)4—c—o-ch2—/V ch3 η3ο-Λ^>
o:
:o a zahřívá se 2,5 až 3 hodiny při teplotě 180 °C. Získaný oligoesterimid, který má číslo kyselosti 35 až 40 mg KOH/g, se rozpustí ve styrenu v poměru 1,5:1 a přidají se přísady obdobně jako v příkladu 1.
Vlastnosti vytvrzeného laku jsou uvedeny v tabulce 2.
Příklad 7
Imid'se získá obdobně jako v příkladu 3 z 61 g (1,0 mol) monoethanolaminu a 168 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny endikové. Imid se zahřívá 3 hodiny na teplotu 125 °C s 98 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny maleinové v přítomnosti 5,5 g p-toluensulfochloridu. K získanému kyselému esterimidu se přidá 133 g (0,5 mol) cykloalifatické epoxidové pryskyřice UP-632 vzorce
a syntéza se provádí za postupného zvyšování teploty na 170 °C, až se dosáhne čísla kyselosti 30 až 35 mg KOH/g. Získaný oligoesterimid se rozpustí ve styrenu a získé se tak obdobně jako v příkladu 1.
Vlastnosti získaného laku jsou uvedeny v tabulce 2.
Příklad 8
K imidu získanému z 61 g (1,0 mol) monoethanolaminu a 166 g anhydridu kyseliny cis-methyltetrahydroftalové se přidá 98 g (1,0 mol) anhydridu kyseliny maleinové a 0,5 g tetrametbylthiuramdisulfidu a vše se zahřívá na teplotu 180 °C po dobu 0,5 hodiny. Získaný kyselý esterimid se potom ochladí na teplotu 140 °C a přidá se k němu 114 g (0,75 mol) cyk loaflifatické epoxidové pryskyřice vzorce
CH—CH
V a syntéza pokračuje při teplotě 180 °C 2 hodiny. Získaný oligoesterimid, který má číslo kyselosti 18 mg KOH/g, se rozpustí ve styrenu a přidají se přísady jako v příkladu 1.
Vlastnosti vytvrzeného laku jsou uvedeny v tabulce 2.
Příklad 9
Ke kyselému esterimidu, získanému obdobně jako v příkladu 5, se přidá 152 g (1,0 mol) cykloalifatické epoxidové pryskyřice vzorce
0'
CH—CH
V a syntéza pokračuje při teplotě 180 °C 2 hodiny. Získaný oligoesterimid, který má číslo kyselosti 5 mg KOH/g, se rozpustí ve styrenu a přidají se přísady jako v příkladu 1.
Vlastnosti uvedeného laku jsou uvedeny v tabulce 2.
Příklad 10
K 1,0 molu kyseléfio esterimidu, získanému obdobné jako v příkladu 3, se přidá 354 g (0,5 mol) epoxidové pryskyřice UP-640 (diglycidylesteru kyseliny isomethyltetrahydroftalové) vzorce
a syntéza pokračuje obdobné jako v příkladu 3· Získaný oligoesterimid, který má číslo kyselosti 22 mg KOH/g se rozpustí ve styrenu a přidají se modifikované přísady obdobně jako v příkladu 1.
Vlastnosti vytvrzeného laku jsou uvedeny v tabulce 2.
Příklad 11
K 1,0 molu kyselého esterimidu, získanému obdobně jako v příkladu 1, se přidá 120 g (0,333 mol) epoxidové pryskyřice vzorce < O >—Si-f-O—CH,—CH—CH,),
V_/ \/ o
a směs se zahřívá na teplotu 160 °C 5 hodin, až se dosáhne čísla kyselosti 40 až 45 mg KOH/g. Získaný oligoesterimid obsahující křemík, o čísle kyselosti 37 mg KOH/g, se rozpustí a přidají se k němu přísady.
Vlastnosti vytvrzeného laku jsou uvedeny v tabulce 2.
Příklad 12
Ke kyselému esterimidu, získaného obdobně jako v příkladu 1, se přidá 100 g (0,333 mol) epoxidové pryskyřice EZK (N, N**, N**’-triglycidylisokyanurátu) vzorce
C
H,C—HC—H,C — CH,—CH—CH,
V | | v .
yc\
O N O
I
CH,—CH—CH, 2 \/
O a směs se zahřívá za teploty 180 °C během tří hodin. Získaný oligoesterimid, který má číslo kyselosti 30 mg KOH/g, se rozpustí a přidají se k němu přísady obdobně jako v příkladu 1.
Vlastnosti vytvrzeného laku jsou uvedeny v tabulce 2.
na zkouSku vytvrzeného laku o tlouštce 1 mm a průměru 100 mm
Příklad 13
Skleněná tkanina se napustí lakem bez rozpouštědla o tomto složení:
nenasycený oligoesterimid styren terc.butylester kyseliny peroxobenzoové pasta benzoylperoxidu (50 % v dibutylesteru kyseliny ftalové) p-benzochinon urychlovač NK-2 (10% roztok ve styrenu) dílů hmotnostních 40,95 dílu hmotnostního díl hmotnostní díl hmotnostní 0,05 dílu hmotnostního díly hmotnostní.
Nenasycený oligoesterimid použitý v laku se získal kondenzací 2 molů N-2-hydroxyethylimidu kyseliny cis-methyltetrahydroftalové, 2 molů anhydridu kyseliny maleinové a 1 molu molekulární epoxidové pryskyřice ED-20 (její vzorec je uveden v příkladu 1, n znamená 0,3; obsahuje 40 % molárních fragmentů imidu a 20 % molárních fragmentů epoxidové pryskyřice) .
Napojená skleněná tkanina se slisuje a vytvrdí nepřetržitým postupem při teplotě 80 až 160 °C během 10 až 15 minut.
Získaný plast vyztužený skleněnými vlákny, má tyto charakteristiky:
elektrický objemový odpor 1,7.101,1 (i. cm při 20 °C a 2,4.1012Ω. cm při 180 °C, činitel dielektrických ztrát tg δ 0,006 při 20 °C a 0,05 při 180 °C, mezní napětí v ohybu 301,2 MPA.
Plast vyztužený skleněnými vlákny může být v provozu delší čas, až 30 000 hodin, při teplotě až do 180 UC.
Příklad14
Provazec ze skleněného hedvábí se napouští lakem bez rozpouštědla o následujícím složení:
Nenasycený oligoesterimid použitý v laku se získal kondenzací 2 molů N-2-hydroxyethylimidu kyseliny isomethyltetrahydroftalové, 2 molů anhydridu kyseliny maleinové a 1 molu epoxidové pryskyřice ED-22 (z příkladu 1). Obsahuje 40 % molárních fragmentů imidu a 20 % molárních fragmentů epoxidové pryskyřice.
Napojená skleněná tkanina se tvaruje teplotě 80 až 160 °C během několika minut až 1,5 m/min. Získané profilované výrobky tyče a podobně při teplotách až do 180 °C a vytvrdí nepřetržitým postupem v hubici při
Rychlost protahování provazce hubicí činí 0,8 jsou vhodné k použití jako profilované klíny, trvale a až do 200 °G krátkodobě (do 5 000 hodin, .
Vlastnosti skleněných profilů jsou uvedeny v tabulce 3. Pro porovnání jsou v této tabulce uváděny také vlastnosti profilů na bázi nyní používaných pojiv, nenasycené polyesterové pryskyřice PH-1 (skleněný profil značky SPP-7) a epoxidové pryskyřice ED-20 vytvrzené anhydridem kyseliny isomethyltetrahydroftalové v přítomnosti urychlovače VII-606/2 [tris(dimethylaminomethyl)fenolu, (skleněné profily značky SPP-E), stejně jako vlastnosti skleněných profilů Vacosit firmy Krempel (Německá spolková republika) s modifikovaným epoxidovým pojivém.
Tabulka 3
Příklad 15
Skleněné rohože se napustí lakem bez rozpouštědla o tomto složení:
Nenasycený oligoesterimid se získal koncentrací 2 molů N-2-hydroxyethylimidu kyseliny isomethyltetrahydroftalové, 2 molů anhydridu kyseliny maleinové a 1 molu diglycidylesteru dioxydifenylpropanu a obsahuje 40 % molárních fragmentů imidu a 20 % molárních fragmentů epoxidové pryskyřice.
Napojená skleněná rohož se složí na 2 mm silné balíčky a při teplotě 80 až 160 °C se během 10 až 15 minut formuje kontaktním způsobem.
Vlastnosti získaného plastu vyztuženého skleněnými vlákny jsou tyto:
mezní napětí v ohybu 280 MPa, elektrický objemový odpor při 20 °C 5,3.io'^n.cm a při 180 °C 4,3.1θ'^ n .cm, ztráta hmotnosti po 30 dnech stárnutí při 220 °C 2,1 %.
Získaný plast, vyztužený skleněnými vlákny, se může provozovat při teplotě až ,80 °C.
Plast vyztužený skleněnými vlákny, který je napojen lakem na bázi polyesterimidového pojivá podle vynálezu, se může široce používat pro výrobu velkého množství druhů výrobků (tabulí, válců, profilů a podobně), které jsou vhodné pro použití jako izolační a konstrukční materiály.
Pojivo pro plasty vyztužené skleněnými vlákny spojuje dobré technické užitkové vlastnos ti, nižší rychlost vyztužování, kterou má výše uvedený typ, s vyšší teplotou stálostí a stálostí při změně teploty a s vyššími fyzikálně mechanickými a elektrickými vlastnostmi hotových plastů vyztužených skleněnými vlákny, které byly získány na jejich bázi.
Příklad ,6
Oligoesterimid, získaný koncentrací 2 molů N-beta-hydroxyethylimidu kyseliny isomethyltetrahydroftalové, 2 molů anhydridu kyseliny maleinové nebo kyseliny furanové a 1 mol dianepoxidové pryskyřice ED-22 nebo ED-20, se rozpustí ve styrenu inhibovaném 2 % p-benzóchinonu. K získanému roztoku se přidá monomethakrylester ethylenglykolu vzorce hoch2ch2oc(ch3) ==ch2
O
Poměr oligoesterimidu, styrenu a esteru v získaném laku je 58:38:2. Lak se aktivuje přídavkem 1 % iniciátoru, terc.butylesteru kyseliny peroxobenzoové a 1 % desetiprocentního roztoku kobaltnaté soli kyseliny naftenové ve styrenu jako urychlovače.
Se získaným lakem se napouštějí modely, svazky sestávající z 25 stáčených kabelových duší (párových vodičů), vyrobených z lakového drátu (emailovaného polyesterimidóvou pryskyřicí) a vytvarují se během 0,5 hodiny za teploty 130 až 140 °c.
Pro modely dosažené tímto způsobem Se stanoví střední průrazné napětí mezi vodiči a variační koeficienty průrazného napětí ve výchozím stavu a při postupu stárnutí za teploty 175 °G. Výsledky zkoušek jsou uvedeny v tabulce 4.
Příklad 17
Obdobně jako v příkladu 16 se připraví lak, ve kterém je poměr složek oligoesterimidu, styrenu a nenasyceného esteru 5O.’43:5. K laku se přidá 1 % terc.butylesteru kyseliny peroxobenzoové a 1 % urychlovače NK-3·
Modely se napustí a vytvrdí jako v příkladu 16.
Výsledky zkoušek jsou uvedeny v tabulce 4.
Příklad 18
Obdobně jako v příkladu 16 se připraví lak, který obsahuje složky v tomto poměru:
nenasycený oligoesterimid styren inhibovaný 0,2 % p-benzochinonu monoakrylester chlormethylethylenglykolu vzorce O
HO-CH-CH„-O-C-CH ===== CH.,
I 2 2 ch2ci terč. butylester kyseliny peroxobenzoové pasta benzoylperoxidu (50 % v dibutylesteru kyseliny ftalové) urychlovač NK-1 dílů hmotnostních 36,5 dílu hmotnostního dílů hmotnostních díl hmotnostní
1,5 dílu hmotnostního 1 díl hmotnostní
Příklad 19
Ve styrenu se rozpustí nenasycený oligoesterimid získaný kondenzací 2 molu N-beta-hydroxyethylimidu kyseliny methylendomethylentetrahydroftalové, 2,0 molů anhydridu kyseliny maleinové a 1,3 molu epoxydianové pryskyřice ED-24. K získanému roztoku se přidá monomethakrylester ethylenglykolu, chloranyl jako inhibitor, terč.butylester kyseliny peroxokaprylové jako inhibitor a urychlovač NK-3 (kobaltnatá sůl kyseliny naftenové ve formě 10% roztoku.ve styrenu). Složky laku se použijí v tomto množství:
oligoesterimid styren monomethakrylester ethylenglykolu terč.butylester kyseliny peroxokaprylové chloranyl urychlovač NK-3 dílů hmotnostních 35 dílů hmotnostních díly hmotnostní 0,5 dílu hmotnostního 0,5 dílu hmotnostního 1,5 dílu hmotnostního.
Získaný lak má vlastnosti (tabulka 4), které jsou analogické Vlastnostem laku z příkladu 17.
Příklad 20
Oligoesterimid, získaný kondenzací 2 molů N-beta-hydroxyethylimidu kyseliny methylhexahydroftalové, 2 molů anhydridu kyseliny maleinové a I molu epoxidové pryskyřice ED-24, se rozpustí ve směsi vinyltoluenu a alfa-methylstyrenu. K roztoku se přidá monomethylakrylester ethylenglykolu, p-benzechinon jako inhibitor, isopropylbenzenhydroperoxid jako iniciátor a kysličník vanadičný jako urychlovač.
oligoesterimid vinyltoluen alfa-methylstyren monomethakry1ester ethylenglykolu isopropylbenzenhydroperoxid p-benzochinon kysličník vanadičný % hmotnostních % hmotnostních % hmotnostní % hmotnostní % % hmotnostní
0,05 % hmotnostního
0,001 % hmotnostního
Získaný lak má vlastosti (tabulka 4), které jsou analogické vlastnostem laku z příkladu 16.
Jak je z tabulky zřejmé, mají polyesterimidové laky bez rozpbuStědla, které obsahují nenasycený hydroxyester kyseliny akrylové nebo methakrylové, zřetelné lepší snášenlivost s lakovanými dráty, než laky, které tyto přísady neobsahují.
Příklad 21
Žhavicí transformátor pro napájecí bloky elektronových aparatur s vinutým magnetickým vodičem a s vinutím vyrobeným z lakovaného drátu s vinylformalovou izolací s mezivrstvovou vložkou kondenzátorového papíru a mezinávinovou vložkou z kabelového papíru se napojí ponořením do laku bez rozpouštědla o viskozitě stanovené na viskozimetru B3-4 sekund, při 20 °C, přičemž lak bez rozpouštědla má toto složení:
Napojení se provádí za atmosférického tlaku po dobu 30 minut při teplotě napájecí, lázně ?5 ež 35 °C. Před napojením se transformátory zahřejí na teplotu 30 °C. Impregnované transformátory se nechají 5 až 7 minut na vzduchu, aby odtekl přebytečný lak a potom se dají do sušárny s teplotou 150 až 160 °C, kde se ponechají 30 minut. Během tohoto časového intervalu se lak úplně vytvrdí. Celková doba napájecího postupu a tepelného zpracování činí 1,5 hodiny. Charakteristiky impregnovaného transformátoru jsou tyto:
déletrvající pracovní teplota 140 °C, odpor izolace při pracovní teplotě 202 M
Tabulka 4
Čís. Lak
Střední průrazné napětí při postupu stárnutí při 175 °C, kV Doba stárnutí
Variační koeficient při postupu stárnutí při 175 °C, %
Doba stárnuti podle příkladu 16 podle příkladu 16 bez nenasyceného esteru podle příkladu 17 podle příkladu 18
Dobeckan FT-1040 Draht Terebeck 533 (firmy Dr. Beck und Co. Německá spolková
Výchozí 1 000(54) Solvent-free thermoreactive varnish i
The invention relates to the production of solvent-free thermoreactive polystyrene varnishes which are used for impregnating windings of electrical machines and apparatus, transformers, chokes and the like, as well as being used as binders for the production of glass fiber reinforced plastics.
Currently, solvent-free polyesterimide lacquers are widely used. They are mainly used for drip and immersion dipping of electrical machines and apparatus of class F (155 ° C) heat resistance, as well as encapsulating materials and casting slurries. These varnishes are produced in a wide range by some leading companies. Examples are Dobeckan FN-1000, -1000/13, -1001, 1002, -1009/2 ... / 6, -1006, -1010, -1013, -1135, -1275 ”and others and Dobeckan ET-1040, -1040E, -1041, -i042, -1060 by Dr, Beek und. What. (Federal Republic of Germany), which was the first to introduce such lacquers and occupies a leading position in this field, the E-8955 TB and E-8926 TB from Dr. Kurt Herberts (Federal Republic of Germany), Nitron V-80C. ' Nitto Electric Co. (Japan), paint NEIS-20 (Czechoslovakia). Some components of this type are also manufactured by Isola Werke (Switzerland), Stollack (Austria) and the like.
Each of said varnishes has a certain restricted area of use. At the same time, they have all good technical properties for use and have high physico-mechanical and electrical characteristics.
However, varnishes cannot be used for a long time at temperatures above 155 ° C, which is not sufficient for some applications. In addition, the aforementioned lacquers have in many cases insufficient compatibility with the lacquered fabrics from which the winding is made, which limits the life of the electrical machines and apparatus.
Also known is a solvent-free impregnating lacquer containing oligoesterimide obtained by condensing 2 moles of tetrabromophthalic anhydride, 2 moles of 1,4-aminobutanol, moles of maleic anhydride and 1 mol of 4,4 ' -dioxy-3,5,3 '. 5 * -tetrabromodiphenylolpropane-bis-glycidyl ester, styrene, hydroquinone, cobalt naphthenic acid salt and benzoyl peroxide (see US Patent No. 318,227).
However, the use of (4,4 * -dioxy-3,5,3 *, 5 * -tetrabromodiphenylolpropane-bis-glycidolester) does not allow the synthesis of oligoesterimide with high thermal stability. The lacquer obtained on its basis has the same disadvantages as the lacquers described above. This varnish exhibits a very high weight loss on thermal aging and decomposes rapidly at temperatures above 200 ° C.
The purpose of the invention is to provide a universal solvent-free thermoreactive lacquer which can be exposed to temperatures up to 180 ° C for a longer period of time and is equally suitable both for impregnation of electrical machine windings and for use as a binder for glass fiber reinforced plastics.
Specified purpose is achieved by a varnish without solvent using a lacquer, which contains an unsaturated oligoesterimid, unsaturated monomer, a radical polymerization initiator, inhibitor and an accelerator, wherein the method of the invention, the unsaturated oligoeterimid comprises an oligomer of the formula I, phi '= NR 1 OCCH =
II \ 0
CHCO
R 2 (I) wherein
R
R * a
represents an aromatic or hydrogenated aromatic divalent radical having from 6 to 8 carbon atoms optionally substituted by methyl, meaning alkylene of 2 to 6 carbon atoms, representing an epoxy resin residue having a molecular weight of 152 to 440 equal to or greater than 2, wherein the weight ratio The components are as follows:
unsaturated oligoesterimide unsaturated vinylaromatic and / or allylaromatic monomer with 8 to 14 carbon atoms phenol or quinone type inhibitor accelerator compound of the transition metal compound peroxide initiator or hydroperoxide type initiator up to 65 parts to 55 parts,
0.5 to 3.5 parts
0.05 to 0 ^ 5 parts,
0.001 to 1.0 part
The lacquer of said composition can withstand temperatures of up to 80 ° C for extended periods (up to 30,000 hours) of operation without noticeable deterioration in physico-mechanical and dielectric characteristics.
The lacquer has a high storage stability.
The best lacquer property is obtained when in the general formula oligoesterimide R is or
R 3
R 4 wherein a represents hydrogen or methyl and h 'represents a - (CH 2 ) 2 - group.
In order to increase the stability of the lacquer against thermoxidation by destruction and storage stability, the lacquer may additionally contain sulfur-containing compounds selected from the group consisting of disulfides and polysulfides of 6 to 14 carbon atoms, heterocyclic mercapto derivatives with 3 to 7 carbon atoms or p-toluenesulfo chloride 0.04 to 1.3 parts by weight per 100 parts by weight of lacquer.
In order to improve the compatibility with the lacquered wires from which the winding is made, the winding impregnating electric machine and apparatus may comprise an additionally unsaturated hydroxy ester of acrylic or methacrylic acid of the general formula II, hoc-cr '= ch 2 (II) where O
R 2 -C 4 alkylene or -CR 1 -CH 2 , CH 2 Cl 2;
R 1 is hydrogen or methyl; and 2
R is hydrogen or methyl, suitably in an amount of 2 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of lacquer.
(Tolerance is the ability of double or multiple electroinsulated materials to perform their function in combination with each other to form an insulation system within the scope of requirements that determine not only the individual material but also the overall insulation system.)
Varnishes which are intended to impregnate windings of large-scale electrical machines and apparatus and to produce flexible rotatable components of glass fiber reinforced plastics may contain from 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of lacquer to increase elasticity.
The process for the preparation of a solvent-free lacquer according to the invention consists in the synthesis of an unsaturated oligoesterimide, its subsequent dissolution in an unsaturated monomer containing an inhibitor, accelerator and free radical polymerization initiator, wherein the synthesis of the unsaturated oligoesterimide is carried out by condensation of the acid esterimimide III.
CO 'nr 1 occh == chcoh
II II oo (III) where
R represents an unsubstituted or substituted aromatic or hydrogenated (C až-C arom) aromatic divalent radical r 'means an alkylene of 2 to 4 carbon atoms, or the corresponding hydroxyalkylimide and maleic anhydrides from which the compound can be obtained, and an epoxy resin which it contains at least two epoxy groups per molecule.
The epoxy resins used are resins selected from the group of resins based on bisphenols or polyphenols (for example, dianum resins having a molecular weight of 340 to
440), glycerides of dicarboxylic or polycarboxylic acid esters, cycloaliphetic resins (e.g. dioxide, dicyclopentadiene or vinylcyclohexane), nitrogen-containing resins (e.g. triglycidyl isocyanurate) and silicon-containing resins (e.g. phenyltriglycidoxysilane).
For the production of the lacquer, the above-mentioned sulfur-containing compounds are not added to the finished lacquer, but conditionally in the unsaturated oligoesterimide synthesis step, in an amount of 0.1 to 2 parts by weight for each 100 parts by weight of oligoesterimide.
The oligoesterimide synthesis is carried out in the melt, in the presence of 0.1 to 2% catalyst or with the addition of a very small amount of solvent (toluene, xylene or chlorobenzene), 2 to 5% by weight of the reaction mixture, by condensation of the epoxy resins and esterimides. The acid esterimides are obtained by prior reaction of maleic anhydride and N-hydroxyalkylimides, preferably N-beta-hydroxyethylimide of cis- or isomethyltetrahydrophthalic acid.
As the catalyst, an alkylimidazole, a tertiary amine or a quaternary ammonium compound, for example piperidine, benzyltriethyl (methyl) ammonium chloride, tetraethylammonium bromide or the aforementioned sulfur-containing compounds, for example tetramethylthiumram disulfide, 2-mercaptobenzthiazole, 2,2-dithiobisbenzthiazole and the like are suitable.
In the synthesis of acid eslerimides, the molar ratio of N-hydroxyalkylimide to maleic anhydride is 0.9: 1 to 1.1: 1 and preferably 1: 1.
The acidic ester imide is obtained by reacting the corresponding epoxy resins in a ratio such that 0.5 to 2 and preferably 0.9 to 1.1 moles of the acid esterimide per 1 equivalents of the epoxide groups. The reaction is carried out at a temperature of 100 to 180 ° C. Initially, the temperature must not exceed 100 to 110 ° C and may then be increased to 180 ° C as necessary to reduce the acid number. The procedure is checked according to the acid number.
The solvent-free lacquers according to the invention have a higher heat resistance (up to 180 [deg.] C.) against known lacquers, which is evidenced, inter alia, by less weight loss in the high temperature aging process, higher storage stability after addition of initiator and reaction accelerator. with lacquered wires, they are suitable for the production of glass fiber reinforced plastics and have high physico-mechanical and electrical insulation properties.
The process according to the invention enables the production of solvent-free unsaturated polyesterimide lacquers with increased heat stability, improved electrical characteristics and good technical properties for use.
Example 1
(a) Charge 61 g (1.0 mol) of monoethanolamine a, 66 g (1.0 mol) of isomethyltetrahydrophthalic anhydride into a three-gate flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer. After the exothermic reaction is completed, the temperature is raised to 180 ° C and the reaction mass is heated until an acid value of 5 mg KOH / g is reached. 18 g (1.0 mol) of water are separated by heating. The hydroxyethylimide obtained is cooled and 0.5 g (0.002 mol) of tetramethylthiuram disulfide (thiuram D) and 98 g (1.0 mol) of maleic anhydride are added and the mixture is heated to 120 ° C. After reaching an acid number of 80 to 190 mg KOH / g, the acid esterimide obtained is of the formula
Μ-CH 2 -CH 2 -O-C-CH = CH-C-OH, cooled and treated with 195 g (0.5 mol) dianepoxičové resin ED-22 of the formula
wherein n is 0.1 to 0.2 and is heated at 130 ° C for 1 hour and then at 180 ° C for 3 hours. The oligoesterimide obtained having an acid number of 12 to 15 mg KOH / g is cooled to 100 to 120 ° C and 505 g (4.75 mol) of styrene, which is inhibited by 1.1 g of p-benzoquinone, are added. After cooling the solution, 10 g of a 0% solution of cobalt naphthenic acid (NK-3 accelerator) in styrene, 10 g of tert-butyl peroxybenzoate and 15 g of 50% benzoyl peroxide paste in dibutyl phthalate are added.
The thiuram D content of the lacquer obtained is 0.05% (0.1% in oligoesterimide). The solvent-free lacquer obtained is stable at room temperature for several weeks and rapidly cures at 120 to 140 ° C (in 15 to 20 minutes).
b) The synthesis is carried out in a manner analogous to that of a), except that the sulfur-containing compound is not used in the acid esterimide production step.
Example 2
To the hydroxyethylimide obtained in Example 1, 5 g (0.015 mol) of 2,2'-dithiobisbenzthiazole (altax) and 98 g (1.0 mol) of maleic anhydride are added and the mixture is heated at 180 ° C for 2.5 to 3 hours. and then, after cooling, 220 g (0.5 mol) of the ED-20 epoxy resin of the formula given in Example 1, wherein n is 0.3, are added to the acid esterimide obtained and heated for 2 hours with gradually increasing the temperature to 160 ° C. The oligoesterimide obtained, which contains about 1% altax, is dissolved in styrene analogously to Example 1 and 0.2 g of a 10% solution of cobalt cobaltic salt in styrene is added.
The content of altax in the lacquer is about 0.5%.
The solvent-free lacquer is cured in the presence of 1% tert-butyl peroxybenzoate at a temperature of 120 ° C for 10-15 minutes.
Ex. 1 to 3
(a) Charge 61 g (1.0 mol) of monoethanolamine and 178 g (1.0 mol) of methylenedic anhydride into a three-necked flask equipped with stirrer, condenser and thermometer, raise the temperature to 180 ° C and heat the mixture. to an acid number of 3 to 7 mg KOH / g, after which the reaction mass is cooled. To the obtained imide was added 10 g (0.065 mol) of 2-mercaptobenzthiazole (captax), 98 g (1.0 mol) of maleic anhydride and the flask contents were heated at 170 ° C for 3 hours. Then, the reaction product is cooled and 180 g (0.5 mol) of epoxy resin EB-24 of the formula given in Example 1 in which n is 0 to 0.1 are added and heated for 2 hours to raise the temperature to 160 ° C. .
The oligoesterimide obtained, containing about 2% of captax, was dissolved in 40% of styrene to obtain a lacquer similar to that of Example 1. The captax content of the obtained lacquer was 1.2%.
Example 4
Analogously to Example 3, an hydroxy-containing imide was obtained from 61 g (0.1 mol) monoethanolamine and 168 g (0.1 mol) endic acid anhydride. The product obtained was heated at 75 ° C for 3 hours with 98 g (1.0 mol) of maleic anhydride in the presence of 3 g (0.015 mol) of p-toluenesulfochloride. After cooling, 170 g (0.5 mol) of epoxy resin ED-24 (dipeptylolpropanediglyeidyl ester) are then added and the reaction is carried out to produce oligoesterimide. A solvent-free lacquer is prepared on its basis and analogously to Example 1.
Oligoesterimide contains 0.6% sulf ocliloride, which has a lacquer content of 0.3%.
The properties of the solvent-free polyesterimide lacquers obtained in Examples 1-4 of the well-known lacquer according to the Soviet patent S. 3.8 227 and the solvent-free lacquer FT-1040, manufactured by Dr. Beck und Co. (Federal Republic of Germany), j30U listed in Table 1.
Table 1
Viscosity determined by viscometer B3-4 at
Test of hardened varnish in the form of discs of thickness 1 mm and diameter 100 mm.
Polyesterimide insulated wire with a diameter of 1.62 mm.
It can be seen from Table 1 that the solvent-free polyesterimide lacquers of the present invention have a higher heat stability in the presence of the above-mentioned sulfur-containing compounds, as opposed to known lacquers in which such compounds are not present, which is evidenced by significantly less heat loss , and higher storage stability with added polymerization initiator.
The electrical properties are at the same level.
The increased thermal stability of the insulating lacquer makes it possible to increase the reliability and durability of electrical machines and apparatus in which the lacquer is used for impregnating windings.
In addition, the high stability of the paint makes the paint universal. The same can be used not only for impregnation by spraying, but also for impregnation by dipping, whereby the paint waste caused by the increased storage viscosity is greatly reduced.
Example 5
The heteroethylimide obtained according to Example 1 is added to 5 g of 2,2'-dithiobisbenzothiazole (altax) and 98 g (1.0 mol) of maleic anhydride and the mixture is heated at 180 ° C for 2.5 to 3 hours. An unsaturated acid esterimide is formed. After cooling to 120 ° C, 170 g (0.5 mol) of the alkyl resorcinepoxide resin EIS-1 of the general formula are added.
where
R is methyl and n is 1.2, and everything is heated for 2 hours while gradually raising the temperature to 160 ° C. The oligoesterimide obtained having an acid number of 20 to 25 mg KOH / g is dissolved in a mixture of 450 g of styrene and 50 g of ethylene glycol monomethyl acrylate containing 1 g of p-benzoquinone. To the oligoesterimide solution obtained, after cooling, the accelerator and initiator are added in the amount indicated in Example 1.
The properties of the cured lacquer are given in Table 2.
Example 6
61 g (1.0 mol) of monoethanolamine and 178 g (1.0 mol) of methylenedioic anhydride are added to a three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, the temperature is raised to 180 ° C and the reaction mixture is heated until an acid number of 3 to 7 mg KOH / g. 5 g of benzyltriethylammonium chloride and 98 g (1.0 mol) of maleic anhydride were added to the imide cooled to 140 DEG C. and the contents were heated at 180 DEG C. for 3 hours. The reaction product, the acid esterimide, is then cooled to 150 ° C and 215 g (0.5 mol) of UP-639 cycloaliphatic epoxy resin of the formula
OO
II, X II ch 2 —o — c— (ch 2 ) 4 —c — o-ch 2 - / V ch 3 η 3 ο-Λ ^>
O:
and was heated at 180 ° C for 2.5 to 3 hours. The oligoesterimide obtained having an acid number of 35 to 40 mg KOH / g is dissolved in styrene in a ratio of 1.5: 1 and the additives are added analogously to Example 1.
The properties of the cured lacquer are given in Table 2.
Example 7
The imide was obtained analogously to Example 3 from 61 g (1.0 mol) of monoethanolamine and 168 g (1.0 mol) of endic acid anhydride. The imide was heated at 125 ° C for 3 hours with 98 g (1.0 mol) of maleic anhydride in the presence of 5.5 g of p-toluenesulfochloride. To the acid esterimide obtained was added 133 g (0.5 mol) of the cycloaliphatic epoxy resin UP-632 of the formula
and the synthesis is carried out by gradually raising the temperature to 170 ° C until an acid number of 30 to 35 mg KOH / g is reached. The oligoesterimide obtained is dissolved in styrene and obtained as in Example 1.
The properties of the obtained lacquer are given in Table 2.
Example 8
To the imide obtained from 61 g (1.0 mol) of monoethanolamine and 166 g of cis-methyltetrahydrophthalic anhydride was added 98 g (1.0 mol) of maleic anhydride and 0.5 g of tetrametbylthiuram disulfide and heated to 180 ° C for 180 ° C. 0.5 hour. The acid esterimide obtained is then cooled to 140 ° C and 114 g (0.75 mol) of cycloafliphatic epoxy resin of the formula
CH — CH
The synthesis was continued at 180 ° C for 2 hours. The oligoesterimide obtained having an acid number of 18 mg KOH / g is dissolved in styrene and the additives as in Example 1 are added.
The properties of the cured lacquer are given in Table 2.
Example 9
152 g (1.0 mol) of cycloaliphatic epoxy resin of formula (I) are added to the acid esterimide obtained in analogy to Example 5.
0 '
CH — CH
The synthesis was continued at 180 ° C for 2 hours. The oligoesterimide obtained having an acid number of 5 mg KOH / g is dissolved in styrene and the additives as in Example 1 are added.
The properties of the lacquer are given in Table 2.
Example 10
To 1.0 mol of the esterimide acid obtained similar to Example 3 was added 354 g (0.5 mol) of UP-640 epoxy resin (isomethyltetrahydrophthalic acid diglycidyl ester) of the formula
and the synthesis proceeds as in Example 3. The obtained oligoesterimide having an acid number of 22 mg KOH / g is dissolved in styrene and modified additives are added analogously to Example 1.
The properties of the cured lacquer are given in Table 2.
Example 11
To 1.0 mol of the acid esterimide obtained in analogy to Example 1 was added 120 g (0.333 mol) of an epoxy resin of the formula (O-Si-fO-CH, -CH-CH3),
V_ / \ / o
and the mixture was heated at 160 ° C for 5 hours until an acid number of 40-45 mg KOH / g was reached. The silicon-containing oligoesterimide obtained, having an acid number of 37 mg KOH / g, is dissolved and the additives are added.
The properties of the cured lacquer are given in Table 2.
Example 12
To the acid esterimide obtained analogously to Example 1 is added 100 g (0.333 mol) of EZK (N, N **, N ** '- triglycidylisocyanurate) epoxy resin of the formula
C
H, C — HC — H, C — CH, —CH — CH,
V | | v.
y c \
IT
AND
CH, —CH — CH, 2 \ /
The mixture was heated at 180 ° C for three hours. The oligoesterimide obtained having an acid number of 30 mg KOH / g is dissolved and the additives are added in analogy to Example 1.
The properties of the cured lacquer are given in Table 2.
for the test of cured lacquer with a thickness of 1 mm and a diameter of 100 mm
Example 13
The glass fabric is impregnated with a solvent-free lacquer of the following composition:
unsaturated oligoesterimide styrene tert-butyl peroxobenzoate ester benzoyl peroxide paste (50% in phthalic acid dibutyl ester) p-benzoquinone accelerator NK-2 (10% solution in styrene) parts by weight 40.95 parts by weight parts by weight 0.05 parts by weight .
The unsaturated oligoesterimide used in the lacquer was obtained by condensation of 2 moles of N-2-hydroxyethylimide of cis-methyltetrahydrophthalic acid, 2 moles of maleic anhydride and 1 mol of molecular epoxy resin ED-20 (its formula is given in Example 1, n = 0.3; 40 mole% imide fragments and 20 mole% epoxy resin fragments).
The bonded glass fabric is pressed and cured in a continuous process at 80 to 160 ° C for 10 to 15 minutes.
The obtained glass-fiber reinforced plastic has the following characteristics:
electrical volume resistance 1,7.10 1,1 (i. cm at 20 ° C and 2,4.10 12 Ω. cm at 180 ° C, dielectric loss factor tg δ 0,006 at 20 ° C and 0,05 at 180 ° C, limit bending stress 301.2 MPA.
Glass fiber reinforced plastic can be used for extended time, up to 30,000 hours, at a temperature up to 180 C. U
Example14
The glass silk cord is impregnated with a solvent-free lacquer of the following composition:
The unsaturated oligoesterimide used in the lacquer was obtained by condensing 2 moles of isomethyltetrahydrophthalic acid N-2-hydroxyethylimide, 2 moles of maleic anhydride and 1 mol of epoxy resin ED-22 (from Example 1). It contains 40 mole% imide fragments and 20 mole% epoxy resin fragments.
The bonded glass fabric is molded at a temperature of 80 to 160 ° C within minutes to 1.5 m / min. The obtained profiled articles of the bar and the like at temperatures up to 180 ° C and cured by a continuous process in the die at
The wire drawing speed of the nozzle is 0.8. They are suitable for use as profiled wedges, permanently and up to 200 ° G for short periods (up to 5,000 hours.
The properties of the glass profiles are given in Table 3. For comparison purposes, the properties of profiles based on the currently used binders, the unsaturated polyester resin PH-1 (SPP-7 glass profile) and the epoxy resin ED-20 cured with isomethyltetrahydrophthalic anhydride presence of the accelerator VII-606/2 [tris (dimethylaminomethyl) phenol (SPP-E glass profiles) as well as the properties of the Krositel Vacosit glass profiles (Federal Republic of Germany) with modified epoxy binder.
Table 3
Example 15
Glass mats are impregnated with solvent-free varnish of the following composition:
The unsaturated oligoesterimide was obtained by concentrating 2 moles of isomethyltetrahydrophthalic acid N-2-hydroxyethylimide, 2 moles of maleic anhydride and 1 mole of dioxydiphenylpropane diglycidyl ester and containing 40 mole% imide fragments and 20 mole% epoxy resin fragments.
The bonded glass mat is folded into 2 mm thick packages and formed by contacting at a temperature of 80 to 160 ° C within 10 to 15 minutes.
The properties of the obtained fiberglass-reinforced plastic are as follows:
limit bending stress 280 MPa, electrical volumetric resistance at 20 ° C 5,3.io '^ n.cm and at 180 ° C 4,3.1θ' ^ n .cm, weight loss after 30 days aging at 220 ° C 2 , 1%.
The obtained glass-fiber reinforced plastic can be operated at a temperature of up to 80 ° C.
The glass fiber reinforced plastic, which is bonded with the polyesterimide binder lacquer according to the invention, can be widely used for the production of a large number of product types (sheets, cylinders, profiles and the like) suitable for use as insulating and construction materials.
The binder for glass fiber reinforced plastics combines the good technical performance characteristics, the lower reinforcement rate of the above type, the higher temperature and temperature change stability, and the higher physico-mechanical and electrical properties of the finished glass fiber reinforced plastics obtained on their base.
Example, 6
The oligoesterimide obtained by a concentration of 2 moles of isomethyltetrahydrophthalic acid N-beta-hydroxyethylimide, 2 moles of maleic anhydride or furanoic acid and 1 mol of dianepoxide resin ED-22 or ED-20 is dissolved in styrene inhibited by 2% p-benzoquinone. Ethylene glycol monomethacrylate of formula hoch 2 ch 2 oc (ch 3 ) == ch 2
O
The ratio of oligoesterimide, styrene and ester in the obtained lacquer is 58: 38: 2. The lacquer is activated by the addition of 1% initiator, tert-butyl peroxybenzoate and 1% 10% solution of cobalt naphthenic acid in styrene as accelerator.
With the obtained lacquer, models, bundles consisting of 25 twisted cable cores (pairs of wires) made of lacquer wire (enameled with polyesterimide resin) are impregnated and formed within 0.5 hours at a temperature of 130-140 ° C.
For the models obtained in this way, the mean breakdown voltage between the conductors and the variation coefficients of the breakdown voltage are determined in the initial state and in the aging process at 175 ° C. The test results are shown in Table 4.
Example 17
Similar to Example 16, a lacquer is prepared in which the ratio of the components oligoesterimide, styrene and unsaturated ester is 50: 43: 5. 1% tert-butyl peroxobenzoate and 1% NK-3 accelerator are added to the lacquer.
The models are impregnated and cured as in Example 16.
The test results are shown in Table 4.
Example 18
As in Example 16, a lacquer is prepared which contains components in the following ratio:
unsaturated oligoesterimide styrene inhibited by 0,2% p-benzoquinone chloromethylethylene glycol monoacrylate ester of formula O
HO-CH-CH 2 -OC-CH ==== CH.,
I 2 2 ch 2 or target. Butyl peroxobenzoic acid benzoyl peroxide paste (50% in phthalic acid dibutyl ester) accelerator NK-1 parts by weight 36.5 parts by weight parts by weight
1.5 parts by weight 1 part by weight
Example 19
The unsaturated oligoesterimide obtained by condensation of 2 moles of methylenedomethylenetetrahydrophthalic acid N-beta-hydroxyethylimide, 2.0 moles of maleic anhydride and 1.3 moles of epoxydian ED-24 resin is dissolved in styrene. Ethylene glycol monomethacrylate, chloranyl as inhibitor, tert-butyl peroxocaprylic ester as inhibitor and accelerator NK-3 (cobalt naphthenic acid as a 10% styrene solution) are added to the solution obtained. The varnish components shall be used in the following quantities:
oligoesterimide styrene monomethacrylate ethylene glycol tert-butyl peroxocaprylic acid chloranyl accelerator NK-3 parts by weight 35 parts by weight 0.5 parts by weight 0.5 parts by weight 1.5 parts by weight.
The lacquer obtained has properties (Table 4) that are analogous to those of Example 17.
Example 20
Oligoesterimide, obtained by condensation of 2 moles of methylhexahydrophthalic acid N-beta-hydroxyethylimide, 2 moles of maleic anhydride and 1 mole of ED-24 epoxy resin, is dissolved in a mixture of vinyl toluene and alpha-methylstyrene. Ethylene glycol monomethyl acrylate, p-benzoquinone as inhibitor, isopropylbenzene hydroperoxide as initiator and vanadium oxide as accelerator are added to the solution.
oligoesterimide vinyltoluene alpha-methylstyrene monomethacrylic ester ethylene glycol isopropylbenzene hydroperoxide p-benzoquinone vanadium pentoxide% by weight% by weight% by weight% by weight% by weight
0.05% by weight
0.001% by weight
The lacquer obtained has properties (Table 4) which are analogous to those of Example 16.
As can be seen from the table, solvent-free polyesterimide lacquers which contain an unsaturated hydroxy ester of acrylic or methacrylic acid have a marked better compatibility with lacquered wires than lacquers which do not contain these additives.
Example 21
Glow-wire transformer for electronically wound power supply blocks with wound magnetic conductor and winding made of lacquered vinyl-insulated wire with interlining capacitor paper and interliner wired paper is dipped in solvent-free lacquer of viscosity B3-4 seconds, at 20 ° C, the solvent-free lacquer having the following composition:
The connection is carried out at atmospheric pressure for 30 minutes at a feed temperature of 5 to 35 ° C. Prior to connection, the transformers are heated to a temperature of 30 ° C. The impregnated transformers are left in the air for 5 to 7 minutes to drain off the excess paint and then placed in an oven at 150 to 160 ° C for 30 minutes. During this time, the lacquer is completely cured. The total feed time and heat treatment time is 1.5 hours. The characteristics of the impregnated transformer are as follows:
long-term working temperature 140 ° C, insulation resistance at working temperature 202 M
Table 4
Ref. Pickle
Mean breakdown voltage with aging process at 175 ° C, kV Aging time
Coefficient of variation for aging process at 175 ° C,%
The aging time of Example 16 of Example 16 without the unsaturated ester of Example 17 of Example 18
Dobeckan FT-1040 Draht Terebeck 533 (by Dr. Beck und Co. Germany)
Default 1 000Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS433979A CS212517B1 (en) | 1979-06-22 | 1979-06-22 | Thermoactive varnish without solvent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS433979A CS212517B1 (en) | 1979-06-22 | 1979-06-22 | Thermoactive varnish without solvent |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS212517B1 true CS212517B1 (en) | 1982-03-26 |
Family
ID=5385899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS433979A CS212517B1 (en) | 1979-06-22 | 1979-06-22 | Thermoactive varnish without solvent |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS212517B1 (en) |
-
1979
- 1979-06-22 CS CS433979A patent/CS212517B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1089583A (en) | Metal acetylacetonate latent accelerators for an epoxy-styrene resin system | |
| CA1233295A (en) | Low viscosity epoxy resin compositions | |
| KR100197167B1 (en) | Electrically insulated coil, electric rotating machine, and method of manufacturing the same | |
| US4038339A (en) | Epoxy-vinyl-polyester cold blended resin composition | |
| JP5337762B2 (en) | Unsaturated polyester resin composition for fixing coils | |
| US20100151242A1 (en) | Impregnating compositions | |
| JP2003505829A (en) | High voltage resistant non-volatile low viscosity insulating resin | |
| KR101457568B1 (en) | Thermosetting resin composition, cured product, conducting wire, coil for electrical device, and electrical device | |
| DE112014000568B4 (en) | Composition for fixing wound objects, method for the production thereof, method for fixing wound objects and wound object | |
| JPH05501733A (en) | Process for producing flexible protective, auxiliary and insulating materials based on fibers for electrical applications using impregnated materials curable by high-energy radiation | |
| US4416917A (en) | Coating substrates with high solids compositions | |
| CS212517B1 (en) | Thermoactive varnish without solvent | |
| JPH0670126B2 (en) | Unsaturated homopolymerizable and / or copolymerizable polyester and process for producing the same | |
| TWI471348B (en) | Epoxy resin compositions comprising epoxy and vinyl ester groups | |
| JPH06233486A (en) | Insulated electric coil, rotating electric machine and their manufacture | |
| JP5686234B2 (en) | Resin composition for electrical insulation and electrical equipment using the composition | |
| JP5262853B2 (en) | Insulating resin composition and method for producing insulating coating material | |
| EP2702083B1 (en) | Resin compositions comprising modified epoxy resins with sorbic acid | |
| US4314930A (en) | Composition containing a half ester of an organic polyol, an unsaturated monomer, an epoxide, and reinforcing fiber | |
| HU180948B (en) | Process for producing solvent-free thermoreactive polyesterimide laquers | |
| EP0025178B1 (en) | A composition containing a half ester of an organic polyol, an unsaturated monomer, an epoxide, and reinforcing fiber | |
| JP5500358B2 (en) | Resin composition for electrical insulation and electrical equipment using the composition | |
| JP2005206788A (en) | Resin composition, resin composition for electric insulation and method for producing insulated electric instrument | |
| JPS5946276B2 (en) | Refrigerant-resistant, low-odor, solvent-free varnish composition for hermetic motors | |
| JPS625450B2 (en) |