CS233997B1 - Způsob přípravy elektroizolačního laku - Google Patents

Abstract

Vynálezem je řešeni problému přípravy elektroizolačního impregnačního laku o trvalé tepelné odolnosti 165 °C a současně tvrditelného při 100 °C. Způsob přípravy laku spočívá v polykondenzaci kyseliny isoftalové a/nebo tereftalové nebo jejího dimethylesteru s glycerinem, pentaerythritolem, tris-(2-hydroxyethyl)isokyanurátem a nenasycenými alifatickými karboxylovými kyselinami, modifikací získané prysfí kyřice fenolformaldehydovým novolakem a I smíšení produktu s aromatickými uhlovodíky, alifatickými alkoholy a částečně eterifikovaným, melaminiormaldehydovým polykondenzátem. Vynález může být využit ve výrobě elektroizolačních laků, případně jiných vypalovacích laků, určenou pro povrchovou ochranu.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy elektroizolačního laku a řeší problém přípravy impregnačního laku e zvýšené tepelné odolnosti a současně o snížené vypalovací teplotě.

Je známo, že elektreizolační laky pro impregnace a povrchové lakování o vyšší tepelné odolnosti lze připravit na bázi pelykondensátu kyseliny isoftalové, tris-(2-hydr©xyethyl)-is©kyanurátu,alifatických polyolů a mastných kyselin v kombinaci s fenelfermaldehydovým rezslem a organickými rozpouštědly.Tyto produkty však ke avérau. vyt vržení vyžadují dlouhodobé zahřívání na teplotu nejméně 125*0, neumožňují tedy vypalování v pecích, vytápěných parou. Jejich aplikace proto vede k vysokým spotřebám elektrického proudu. Je dále známe, že lze připravit laky obdobného použití na bázi polykondenzátu ftalanhydridu, alifatických pelyolů, nenasycených mastných kyselin neb© vysýchavých, případně dehydratovatelných olejů v kombinaci s fenolformaldehydovýml novolaky, melaminformaldehydovými pólykondenzáty a organickými rozpouštědly, schopné vypalování při 100®C. Tyt© laky však poskytují izolační vrstvy o trvalé tepelné odolnosti nejvýše 130*0, nehodí se tedy pro výrobu progresivních elektrických strojů a zařízení, pracujících v tepelné třídě P.

Podstata způsobu přípravy elektroirolačního laku na bázi polykondenzátu aromatické dikyseliny,tris-(2-hydr©xyethyl)isokyanurátu, alifatických polyolů a. ηΓίΤatiekých kyselin, který odstraňuje uvedené nedostatky, je, že 1,0 mol kyseliny isoftalové a/neb© kyseliny tereftalové nebo jejího dimethýlesteru se zahřívá s 0,180 až 0,250 mol tris-(2-hydroxyethyl)isekyanurátu, 0,100 až 0,200 mel pentaerythrit®lu, 0,800 až 1,200 mol glycerinu, 0,700 až 0,900 mol alifatických monekarboxylových kyselin, obsahujících průměrně 1,0 až 2,5 dvojných vazeb na molekulu,při 140 až 240®C do dosažení obsahu 0,160 až 0,360 mekv. COOH skupin/g, produkt se za míchání a teplotě 100 až 240®C zhoraogenizu je s 100 až 150 g fenolformaldehydovéh© novolaku © tepúte měknutí 60 až 90®G ve formě pevné pryskyřice nebo jejího/ 50 až 70tiprocentníh© roztoku v butanolu a pak se přidá 300 až 350 g aromatických uhlovodíků o 6 až 10 uhlíkových atomech,

200 až 250 g alifatických alkoholů o 3 až 5 uhlíkových atomech, 125 až 150 g melaminformaldehydovéh® polykondenzátu o 5,2 až

5,7 mekv./g hydroxymethylových skupin a 6,5 až 6,9 mekv./g butoxymethylových nebo isobutoxymethylových skupin neb© ekvivalentní množství jeho roztoku v butanolu, případně do 0,3 g organických sloučenin zinku.

233 997

-1.Lak připravený podle vynálezu se hodí především pro impregnace vinutí sklem opředených,polyimidovou fólií ovinutých či lakovaných vodičů,transformátorů,motorů a jiných elektrických strojů, pracujících v tepelné třídě P, tj. s trvalým tepelným zatížením až 165*0» Na rozdíl od všech známých typů rczpouštědlových impregnačních laků je přitom i v silnějších vrstvách impregnace .schopen dokonalého protvrzení při 100*0 za dobu 10 až 20 hodin podle tlouatky impregnace a odvodu těkavých produktů.

Lak se dále vyznačuje vynikající odolností proti tepelným šokům až do 270*0, kterým je schopen odolat bez vážnějšího poškození izolace 'až de 1 hodiny. Ve všech ostatních vlastnostech, jakými jsou adheae na měděný a hliníkový povrch,filmetvornost, izolační odper, pevnost vůči elektrickému průrazu, dielektrické ztráty, navlhavost a odolnost vůči rozpouštědlům a minerálním olejům, so plně vyrovná všem dosud známým rozpouštědlovým impregnačním lakům tepelně třídy P. Jeho schopnost vytvrzení při teplotách kolem 100*0 umožňuje přitom jeho použití i v případech,kdy nejsou k dispozici speciální elektrické pece neb© kdy jo z důvodů energetické hospodárnosti žádoucí jejich vyřazení. V případě použití výkonných elektrických pecí přináší použití laku podle vynálezu energetickou úsporu zkrácením potřebné doby vytvrzování až o 50%·

Příklad 1· 144,4 g kyseliny isoftalové, 192,6 g mastných kyselin sojového oleje, 85,4 g glycerinu, 18,8 g pentaerythritclu a 47,8 g tris-(2-hydroxyt^hyl)isokyanurátu se společně vyhřívá za míchání a odvodu reakční vody’rychlostí 0,5*0 /min* do teploty 230*0 a udržuje se na této teplotě do dosažení čísla kyselosti 10 mg KOH/g. Pak se přidá 110,0 g fenolformaldehydového novolaku o ItffaiČ měknutí 70*0 a po 20 min« se směs ©chladí na 150*0, přidá se 286,8 g xylenu a 205,6 g butanolu a po ochlazení na 70*0 se získaná směs zhomogenizuje s 236,6 g 55%ního butanoloveho roztoku částečně eterifikováného raelaminformaldehydovéh© polykondon- sátu, známého jako OhS Molform Ε55» Získá se 1300 g impregnačního laku o obsahu 48,6 netěkavých složek, který při 100*0 geluje za 3,75 h a po 16 h poskytne dokonale protvrzený gel o penetrační pevnosti spodní vrstvy 10*R. Na AI a Cu povrchu poskytuje tento lak po vytvrzení při 100*0 hladký,lesklý film o tvrdosti 55% a pevnosti proti elektrickému průrazu 151,7 kV/mm, která po 24 h uložení ve vodě klesne na 137,5 kV/mm. Tento film vyhovuje všem zkouškám tepelné odolnosti pr© tepelnou třídu P a kromě toho vydrží 4 dny při 250®c, aniž by jeho úbytky dosáhly

-330% hmotnostních. ,, 233 S37

Příklad. 2. 142,8 g dimethyltereftalátu, 163,0 g mastných kyselin slunečnicového oleje, 72,3 g glycerinu, 15,9 g pentaerythritolu, 40,4 tris-(2-hydroxyethyl)isokyanurátu a l,5g octanu zinečnatého se společně vyhřívá od. 170 do 200°C rychlostí 0,25 °0/min·» a pak do 240°C rychlostí 0,5°C· Při 240°C se teplota udržuje do dosažení čísla kyselosti 9 mg KOH/g. Směs se ochladí na 200®C, přidá se 93»1 g fenolformaldehydového novolaku o iep&ťe měknutí 60®C. Po homogenizaci a ochlazení na 140°C se přidá 242,7 g směsi aromatických uhlovodíků, známé pod obchodním označením Amsol, a 174,0 g isobutanolu. Po dalším ochlazení na 70°G se získaný roztok homogenizuje s roztokem melaminformaldehydového kondenzátu, známého jako Melform E50. Získá se 1050,0 g impregnačního laku o obsahu 49»5% hmotnostních netěkavých podílů, který při 100®C geluje za 3,25 h a po 14 h při téže teplotě poskytne protvrzený gel © penetrační pevnosti spodní vrtsvy 8°R. Na skle a povrchu Gu a AI poskytuje po vytvrzění hladký, lesklý film o tvrdosti 57% a pevnosti proti elektrickému průrazu 164»2 kV/mm, která p© 24 h ve vodě poklesne na 141,2 kV/ mm. Film má izolační odpor 3.10^¹ ohm.cm a jeho ztrátový faktor nepřesahuje 0,1 při 16O°C. Film vyhovuje požadavkům tepelné třídy F a kromě toho jeho hmotnostní úbytky činí 27,5% za 4 dny při 250°C*

Claims (1)

1. Způsob přípravy elektroisolačního laku na bázi polykondenzátu aromatické dikyseliny, tris-(2-hydroxyethyl)isokyanurátu,alifatických polyolů a alifatických kyselin, vyznačený tím, ze 1,0 mol kyseliny isoftalové a/nebo kyseliny tereftělové nebo jejího dimethylesteru se zahřívá s 0,180 až 0,250 mol tris(2-hydroxyethyl)isokyanurátu, 0,100 až 0,200 mol pentaerythri- λ tolu, 0,800 až 1,200 mol glycerinu, 0,700 až 0,900 mol alifatickýoh raonokarboxylových kyselin, obsahujících průměrně 1,0 ¹ až 2,5 dvojných vazeb na molekulu, při 140 až 240°C do dosažení obsahu 0,160 až 0,360 mekv. COOH skupin/g, produkt se za míchání a při teplotě 100 až 240 C zhomo^enizuje s 100 až 150 g fenolformaldehydového novolaku o teplotě’měknutí 60 až 90 ®C ve formě pevné pryskyřice nebo jejího 50 až 70tiprocentního roztoku v butanolu,,' pak se přidá 300 až 350 g aromatických uhkvodíků o 6 až 10 uhlíkových atomech, 200 až 250 g alifatických alkoholů o 3 až 5 uhlíkových atomech, 125 až 150 g melaminformaldehydového polykondenzátu o 5,2 až 5,7 mekv./g hydroxymethylových skupin a 6,5 až 6,9 mekv./g butoxymethylových nebo isobutoxymethylových skupin nebo ekvivalentní množství jeho roztoku v butanolu, případně do 0,3 g organických sloučenin zinku·