CS237669B1

CS237669B1 - Epoxy matrix composite with thermoplastic reinforcement

Info

Publication number: CS237669B1
Application number: CS136083A
Authority: CS
Inventors: Ondrej Kebrle; Helena Marincova; Jaroslav Novak; Ilja Uhmann; Pavel Stejskal; Otakar Zemanek
Original assignee: Ondrej Kebrle; Helena Marincova; Jaroslav Novak; Ilja Uhmann; Pavel Stejskal; Otakar Zemanek
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1985-09-17

Abstract

Kompozity z epoxidové matrice a termoplastické výztuže, vhodné pro výrobu mechanicky silně namáhaných táhel, tyčí nebo jiných mechanických spojovacích prvků v prostředí plynného fluoridu sírového s výskytem zplodin hoření elektrického oblouku.Composites made of epoxy matrix and thermoplastic reinforcement, suitable for the production of mechanically heavily stressed rods, bars or other mechanical connecting elements in an environment of gaseous sulfur hexafluoride with the occurrence of electric arc combustion products.

Description

Vynález se týká kompozitu na bázi epoxidové pryskyřice jako matrice a příslušné výztuže, určených pro výrobu mechanicky velmi namáhaných dílců, vystavených působení zplodin hoření elektrického oblouku v plynném fluoridu sírovém,BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite based on an epoxy resin matrix and associated reinforcement for the manufacture of mechanically stressed parts exposed to the combustion products of an arc in sulfur hexafluoride gas.

V současné době se v konstrukcích elektrických přístrojů vysokého ai velmi vysokého napětí vyskytují izolační materiály ve formě táhel, podpěr apod,, pracujících v prostředí plynného fluoridu sírového, Z izolačních materiálů, používaných v prostředí fluoridu sírového, je to např, skelný laminát s povrchovou ochranou, tvořenou povlakem, zabraňujícím difúzi zploďin hoření elektrického oblouku v tomto druhu plynného media ďo skelného laminátu. Laminát bývá obvykle ve formě táhel, podpěr, tyčí, pouzder nebo jiných mechanických spojovacích prvků, tvořících současně izolační předěl mezi rozdílnými potenciály elektrického napětí, obvykle vysokého nebo velmi vysokého napětí* Pro stejný účel se užívá i samotný termoplastický polyester ve formě vytlačovaných tyčí.At present there are insulating materials in the form of rods, supports, etc. working in the environment of gaseous sulfur hexafluoride in constructions of high and very high voltage electrical appliances. Among the insulating materials used in sulfur hexafluoride formed by a coating preventing the diffusion of the electric arc burns in this kind of gaseous medium over the glass laminate. Typically, the laminate is in the form of rods, supports, rods, bushings, or other mechanical fasteners simultaneously forming an insulating divider between different potentials of electrical voltage, usually high or very high voltage.

Nevýhody skelného laminátu jsou v obtížné ochraně proti difúzi zmíněných zplodin hoření, které způsobují podstatné snížení původní mechanické pevnosti, a tím celkové snížení mechanické stability a životnosti výrobků z tohoto materiálu. Nevýhoda termoplastického polyesteru spočívá v neúměrně nízkých hodnotách mechanické pevnosti.The disadvantages of the fiberglass are in the difficulty of protection against the diffusion of said combustion products, which cause a substantial reduction in the original mechanical strength and thus an overall reduction in the mechanical stability and durability of the articles made of this material. The disadvantage of the thermoplastic polyester is the disproportionately low mechanical strength values.

Popsané nevýhody odstraňuje kompozit podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že epoxidová matrice kompozitu je tvořena pružnou směsí epoxidových pryskyřic nebo epoxidovou změkčenou pryskyřicí, přičemž výztuž je tvořena termoplastickým polyesterovým vláknem.The described disadvantages are overcome by the composite according to the invention, characterized in that the epoxy matrix of the composite is constituted by a flexible mixture of epoxy resins or an epoxy softened resin, the reinforcement being a thermoplastic polyester fiber.

Výhody kompozitu podle vynálezu spočívají v tom, že obě základní složky kompozitu, to jest matrice i výztuž, jsou odolné proti působení zplodin hoření oblouku v prostředí plynného fluo-2- 237 βθθ ridu sírového. Mechanické hodnoty kompozitu, především jeho rázová houževnatost, je podstatně vyšší než u výrobků vytlačených z: homogenního termoplastu. Případnému šíření poruchy matrice v kompozitu je zabráněno použitím výztuže ve formě tkaniny.The advantages of the composite according to the invention are that the two basic components of the composite, i.e. the matrix and the reinforcement, are resistant to the action of the combustion gases of the arc in the gaseous fluoro-2- 237 βθθ sulfur trioxide environment. The mechanical values of the composite, especially its impact strength, are considerably higher than those of products extruded from: a homogeneous thermoplastic. The possible spread of matrix failure in the composite is prevented by the use of fabric reinforcement.

Pfiklod tPfiklod t

V prvním příkladu provedení kompozitu podle vynálezu je jako epoxidová matrice použita pružná směs epoxidových pryskyřic sestávající z nízkomolekulární nemodifikované epoxidové pryskyři ce (např. ChS Epoxy 15) a modifikované pružné epoxidové pryskyři ce (např. ChS Epoxy 1582) s tvrdidlem diaminodifenylmetaném ve hmotnostních poměrech obou pryskyřic v rozsahu 1:1 až 1:4. Jako výztuž je použito vlákno z termoplastického polyesteru ve formě tkaniny s plátnovou vazbou. Tkanina má počet nití v dostavě osnovy a útku 200-450, modul pružnosti vlákna v tahu je větší než 1000 MPa.In the first embodiment of the composite according to the invention, an elastic mixture of epoxy resins consisting of a low molecular weight unmodified epoxy resin (eg ChS Epoxy 15) and a modified resilient epoxy resin (eg ChS Epoxy 1582) with a diaminodiphenylmethane hardener is used as epoxy matrix. resins ranging from 1: 1 to 1: 4. The reinforcement is a thermoplastic polyester fiber in the form of a plain weave fabric. The fabric has a number of threads in the warp and weft assembly of 200-450, the modulus of elasticity of the fiber being greater than 1000 MPa.

Příklad a.Example a.

Ve druhém příkladu provedení je pro kompozit použita jako epoxidová matrice epoxidová impregnační směs, tvořená nízkomotekutém! nemodifikovanou epoxidovou pryskyřicí (např. ChS Epoxy 15) a polyetylenglykolem jako změlcčovadlem a s tvrdidlem tetrahydroftalanhydridem ve hmotnostních poměrech pryskyřice a změkčovaďla 100:15. Jako výztuž je použito stejné vlákno jako v prvním příkladu provedení.In the second exemplary embodiment, an epoxy impregnating composition consisting of a low-flow liquid epoxy matrix is used as the epoxy matrix. unmodified epoxy resin (e.g. CHS Epoxy 15) and polyethylene glycol as plasticizer and hardener tetrahydrophthalic anhydride in a weight ratio of resin to plasticizer of 100: 15. The same fiber as in the first embodiment is used as reinforcement.

Kompozity podle vynálezu lze využít při výrobě mechanicky velmi namáhaných prvků v elektrotechnice, zejména v oblasti vn a vvn v prostředí SFg. Výhodné je i použití v chemickém průmyslu a ve strojírenství, zejména při použití v agresivním prostředí.The composites according to the invention can be used in the manufacture of mechanically highly stressed elements in electrical engineering, in particular in the HV and HV field in the SFg environment. It is also advantageous for use in the chemical industry and mechanical engineering, especially when used in an aggressive environment.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

237 669

Composite of epoxy metric with thermoplastic reinforcement for the production of mechanically stressed components exposed to the chemical effects of combustion gases in sulfur hexafluoride gas, characterized in that the epoxy matrix consists of a flexible mixture of epoxy resins or epoxy softened resin, the polyester reinforcement is a thermoplastic reinforcement. fiber.