CZ2000369A3 - Povrchově modifikovaný izolátor a způsob modifikace povrchu izolátoru - Google Patents

Abstract

Povrchově modifikované izolátory (1,7,10) jejichž základní těleso (2) izolátoru (1,7,10)je povlečeno přípravkem, který obsahuje minimálně jeden fluororganofunkční silan a/nebo siloxan, nejméně jednu anorganickou kyselinu a nejméně jednu sůl kovu odvozenou od trojmocného hliníku, dvojmocného cínu, čtyřmocného cínu, trojmocného železa = . nebo trojmocného titanu jako katalyzátor, způsob jejich ■ . i. výroby jakož i použití uvedeného přípravku pro povlékání izolátorů (1,7,10).

Description

Povrchově modifikovaný izolátor a způsob modifikace povrchu izolátoru

Oblast_techniky

Předložený vynález se týká povrchově modifikovaného izolátoru, způsobu modifikace povrchu izolátoru a použiti přípravku obsahujícího fluororganosilan a/nebo fluororganosiloxan pro tyto účely.

Dosavadní_stav techniky

Izolátory se v technice ooužívají na mnoha místech, například jako izolátory pro vysoké naDětí v transformačních stanicích nebo v přenosových vedeních. Je žádoucí, aby izolátory co nejdéle odpovídaly za ztížených podmínek použití, zejména při zatížení izolátoru nečistotou, solí nebo jinými usazeninami , vysokým technickým požadavkům.

Cizí vrstva usazená na povrchu izolátoru ovlivňuje elektrickou izolační schopnost. Jako protiopatření se volí nákladné stavební formy s velkým stínícím vyložením a dlouhými povrchovými cestami. Kromě toho se musí silně znečištěné povrchy v pravidelných časových odstupech ručně čistit.

Z Elektrotechnische Zeitschrift-A, Band 96 /1995/, strany, 126 až 128, je známo, že se na povrch izolátoru nanáší dodatečně hydrofóbní povlak ze silikonu. Tímto způsobem se dosáhne tpho, že povrch izolátoru odpuzuje vodu. Tím se zabrání výstavbě cizí vrstvy částicemi přítomnými ve vodě. Pomocí hydrofóbního chování si dále udrží izolátor znečištěný cizí vrstvou své elektrické vlastno-2sti, nebol se nemohou vytvořit žádné uzavřené vodní filmy nebo vlhké zóny. Doba provozu izolátoru se orodlouží. Nevýhodou je ale to, že takováto silikonizace není trvalá a musí se čas od času obnovovat. To představuje vysoký náklad na údržbu a drahou prodlevu zařízení . Kromě toho je ootřebný silikonový materiál drahý.

EP O 497 189 B1 poučuje o způsobu výroby adsorbujícího filmu, odpuzujícího vodu a olej, při kterém se povrch substrátu předem předupravený zdrsněním, který dále disponuje na svém oovrchu aktivními skupinami vodíku, uvede do styku s nevodným roztokem oovrchově aktivního materiálu, o^ičemž aktivní materiál obsahuje chlorsilylovou skupinu a fluoruhličitanovou skuDinu nebo fluoruhličitanovou skupinu a alkoxyskuoinu. Zejména se oři tom jako rozoouštědlo používájí chlorouhlovodíky, které jsou dnes srovnatelně drahé a kromě toho nanejvýš zdrabí škodlivé. Jako příklady použití jsou kromě jiného zmíněny izolátory oro vysoké napětí a zapalovací svíčky. Nevýhodou i zde je , že povlak uvedeného druhu není za ztížených podmínek použití trvanlivý, nebol ořilnavost k izolátoru není postačující.

Kromě toho je známo, že se cílenou hydrolýzou kontrolovanou kyselinami nebo zásadami a kondenzací nebo kokondenzací fluortforganofunkčních chlorsilanů pop^íoadě alkoxysilanů stejně tak jako dalších složek eduktů vyrobí složení, které obsahuje fíuor0organofunkční siloxan. Pro kontrolu hodnoty pH se při tom vedle organických nebo anorganických kyselin nebo zásad používají i kyselé a zásadité sole, jako například uhličitan alkalického kovu, hydrogensíran alkalického kovudihydrogenfosforečnan alkalického kovu, hydroxid horečnatý nebo octan hlinitý. Dále je známo, že se při výrobě takovéhoto složení • ··

-3jako složky eduktu oouřívá tetrachlorid křemičitý, ale i titaničitý nebo zirkoničitý, nebo odpovídající estery kovů.

Takovéto složení, obsahující vodu, rozpouštědla nebo disoergační prostředky se všeobecně používají oro hydrofóbní a současně oleofóbní stejně tak jako nečistotu odpuzující vybavení substrátů nebo pro zvláštní modifikaci povrchových vlastností substrátů, například pro kovy,oxidy kovů, plniva, pigmenty, sklo, smalty, keramiku, stavební materiály, stavby, vlákna, textilie, přírodní látky, nlasty, laky. Při této modifikaci se může dále jednat o tvorbu ochranné vrstvy proti UV-záření, mechanickým, tepelným a chemickým vlivům. Tím se mohou docílit například odolnost oroti poškrabání, antikorozivní vlastnosti,, vlastnosti zabraňující vylučování ledu, vlastností působících proti hnilobě, antibakteriální nebo antitrombinové vlastností /vlastnosti bránící srážení/. Vedle organofunkčních skupin mají uvedené fluoisrganofunkční siloxany zpravidla hydroxylové ooořínadě alkoxyskupiny vázající Si, které mají umožnit pozdější navázání na substrát. Ale ani zde se nedosáhne žádné uspokojivé, to znamená trvalé navázání povlaku na substrátu.

Fluoralkylsilany se podle SP 0 382 557 Al používají oro povlékání povrchu anorganických plniv, která jsou sama o sobě dispergována v izolujícím vysokooolymerním materiálu pro výrobu dielektrických materiálů odpuzujících vodu. Takovýto způsob je zpravidla velmi nákladný a nedá se používat pro modifikaci celého povrchu obrobků, zejména těch, které jsou ze skla nebo keramiky.

Předložený vynález si proto klade za základní úlohu dát k dispozici izolátor s povlakem odpuzujícím vodu, olej stejně tak jako nečistoty, s uspokojivými vlastnostmi přilnavosti.

Dále je úkolem vynálezu uvést způsob modifikace povrchu izolátoru, pomocí něhož se dá vyrobiti uvedený povlak. Dále je úkolem vynálezu uvést oříoravek pro použití oři způsobu, oomocí něhož se dá vyrobit oovlak.

Podstata vynálezu

Uvedené úlohy jsou vyřešeny pomocí znaků nezávislých patentových nároků. Další výhodná provedení jsou uvedena ve vedlejších nárocích.

S ořekvapením bylo nalezeno, jak je to také Dopsáno paralelní přihlášce vynálezu, přihlášené u Německého patentového úřadu, s titulem Složení fluororganofučních silanů a/nebo siloxanů, způsob jejich výroby a jejich ooužití, že se získá vysoce reaktivní složení, které z převažující části obsahuje fluororoganofunkční silany, nesoucí silanolové skuDiny a/nebo fluororganofunkční siloxany, nesoucí silanolové skupiny, když se nejméně jeden fluororganofunkční chlorsilan nebo alkoxyjsilan, popřípadě další organochlorsilany nebo organoalkoxysilany , nejméně jedna kovová sůl hlinitá, cínatá, ciničitá, železitá nebo titanitá a nejméně jedna minerální kyselina smísí v přítomnosti malého množství vody, s výhodou 1 ppm hmotn. až 2 % hmotn., popřípadě částečně hydrolyzované a popříoadě kondenzované ooořínadě oligomerované. Kovová sůl může při tom v kombinaci s anorganickou kyselinou a ze-5jména při použití uvedeného přípravku působit jako katalyzátor. Takovéto složení popřípadě přípravek se u předloženého vynálezu používá s výhodou pro povlak izolátoru.

Přehled obrázků na výkrese

Na obr. 1 až 3 jsou znázorněny výhodné formy provedení izolátorů.

Příklady provedení vynálezu

Zde předložené obr. ukazují příkladné provedení, ale ne výlučně výhodná provedení izolátorů podle vynálezu.

Na obr. 1 je znázorněn vysokonapělový izolátor v částečném řezu. Vysokonapěíový izolátor 1 má základní těleso 2 z keramiky K, stejně tak jako koncovky 4 k přípojce a/nebo vedení pro přívod proudu. Základní těleso 2 vysokonapěíového izolátoru 1 je vytvořeno v podstatě jako válcový . řjř{]c5, na kterém je uspořádán větší počet talířových žeber 5. Keramika K, zde blíže neznázorněno, je povlečena na povrchu glazurou. Na povrchu.glazované keramiky K základního tělesa 2 vysokonapěíového izolátoru 1 je nanesen namáčením základního tělesa 2 vysokonapěíového izolátoru 1 do přípravku,, jak je to popsáno v příkladu 1, povlak B podle vynálezu, odpuzující vodu a olej.

Na obr. 2 je rovněž v částečném řezu znázorněn izolátor 7, povlečený podle vynálezu a vytbořený jako vysokonapěíový izolátor. Oproti izolátoru 1 podle obr. lje počet žeber 6 základního tělesa 2 izolátoru 1,vytvořených z keramiky K zredukován. Délka izolátoru 7

a 1 je p*i tom stejná, Zde jsou ale pouze dvě žebra

6.

Na obr. 3 je znázorněn izolátor 10, vytvořený jako vysokonapělový izolátor, přičemž oproti izolátorům 1 a 7 je základní těleso izolátoru 10 z keramiky K zredukováno Douze na dřík 5. Stínění pro zvětšení plazivé cesty svodového proudu mezi oběma přívodními čepičkami 4 zde nejsou. Vzhledem k tomu, že schází vodorovné plochy, je izolátor 10 nadto chráněn oroti usazování orachu. Oproti izolátorům 1 a 7 se dá izolátor 10 vyrábět podstatně příznivěji, protože se ušetří keramický materiál K stínění 6. Výrobní náklady na izolátor 10 jsou kromě toho oodstatně nižší, než výrobní náklady, která je nutno vynaložit na izolátor 1 a 7, nebo%t se ušetří nákladné tvarování stínění 6. Odpadá také drahá obrábění stínění 6 z ještě nevypáleného měkkého tvarového tělesa 2....... .......................

Izolátor může být p*i tom z keramiky, ze skla nebo z izolujícího plastu. Keramika, například hliněná keramika, porculán nebo steatit, může být při tom neglazovaná nebo může být opatřena glazurou ve formě sklovité taveniny.

Uvedený přípravek se při použití pro povlékání izolátoru, který se také nazývá základní těleso izolátoru, se vyznačuje obvzláště rychlou a dokonalou reakcí s po- vrchem izolátoru, který je zpravidla polární, to znamemá že má hydrofilní povrch. Použití uvedeného přípravku vytvoří na izolátoru homogenní, vysoce zesítěný povlak, který zůstává vynikajícím způsobem, úplně a trvale chemicky vázán a to i při povětrnostních vlivech, jako je déší, horko, chlad, zatížení UV-zářením, a proto je výhodný oro

-Ίsvé dlouhodobé chování.

Dále je možné vyrobit jednoduchým a hospodárným zDŮsobem novlak na izolátorech, takže Dovrch modifikovaného izolátoru má obvzláště dobrý odouzovací účinek, velký svahový úhel a tedy také malý sklon ke znečištění. Povrch glazury nebo skla, který je od o*írody hydrofóbní, odpuzuje proto vodu výhodněji než je tomu u povlaku ze silikonu, avšak povlak podle vynálezu je podstatně stálejší.

Kromě toho mají povlaky podle v?/nálezu vynikající oleofóbní vlastnosti, to znamená vlastnosti odpuzující olej.

Povlak podle vynálezu se dále vyznačuje vynikající odolností vůči hodnotám pH, tepelnou odolnost stejně tak jako zejména odolnost vůči UV-záření.

Bylo také nalezeno, že oodlak podle vynálezu se v důsledku svého vynikajícího lpění na Dovrchu substrátu, hodí výborně pro izolátor vysokého napětí pro ooužití p*i přenosu elektrické energie ve vnitřní a venkovní oblasti. Pomocí něho se dá dosáhnout podstatné zlenšení chování cizích vrstev a zvýšení n^esko kového napětí, zejména p*i zatížení vlhkostí v důsledku srážek / déšť, mlha, zpěněné vlny, zejména v přímořské oblasti/. Tím se mohou vynikajícím způsobem zredukovat nákladné, čistící práce, které se nejčastěji provádí ručně.

Může odpadnout nákladné povlékání silikonem.Hydrofóbně povlečené keramické izolátory dovolí kromě • 4

-8toho oooroti známému stavu technikyvolbu jednodušších a tím i cenově výhodnějších stavebních forem p*i výrobě . Dnes existující velká rozmanitost typů se může cenově příznivě redukovat.

Předmětem vynálezu je proto povrchově modifikovaný izolátor, který se dá získat pomocí povlečení základního tělesa izolátoru přípravkem, který obsahuje nejméně jeden fluororganofunkční silan a/nebo siloxan, nejméně jednu anorganickou kyselinu a nejméně jednu sůl kovu odvozenou od trojmocného hliníku, dvojmocného cínu, čtyřmocného cínu, trojmocného železa nebo trojmocného titanu.

Uvedený ořforavek obsahuje s výhodou jednu anorganickou kyselinu z řady, chlorovodíku, kyseliny dusičné, kyseliny fosforečné nebo kyseliny sírové.

Podle dalšího výhodného vytvoření má uvaedný o*ípravek obsah soli kovu od 0,01 až 10 % hmotn. stejně tak jako obsah anorganické kyseliny od 0,001 do 5 % hmotn., přičemž se jako kovová sůl používají s výhodou chloridy, dusičnany, fosforečnany, hydrogenfosforečnany, dihydrogenfosforečnany, sírany nebo hydrogensÍrány.

S výhodou obsahuje uvedený přípravek také rozpouštědla popřípadě dispergační přípravky. Například může obsahovat aromatický nebo alifatický uhlovodík nebo alkohol nebo vodu nebo jejich směs. S výhodou se ale ooužívají methanol, ethanol, n-orooanol, i-propanol, n-butanol, aceton, cyklohexan,-n-hexan nebo toluen. Zpravidle doplňuje rozoouštědlo oonřípadě dispergační orostředek ostatní podíly uvedeného přípravku do 100 %.

Podle vynálezu se povlékání izolátoru provádí s výhodou namáčením, oostřikem, natíráním, nebo leštěním, popřínadě může za oovlékáním následovat dodatečná tepelná

-9tepelná úprava. P*i tom se upravovaný obrobek zahřívat v ohřívací peci po dobu 1 minuty až 24 hodin na 50 až 350 °C, nejvýhodněji déle než 20 až 60 minut na 150 °C.

Získaný izolátor má s výhodou povlek obsahující fluororganofunkční a kovovou sůl, a je zoravidla 0,1 až. 1.000 nm tlustý. S výhodou je tloušlka uvedené vrstvy okolo 0,5 až 50 nm, nejvýhodněji okolo 1 až 15 nm.

Pomocí oovlaku podle vynálezu se mohou výhodným způsobem modifikovat povrchové vlastnosti uvedených izolátorů popřípadě základních těles izolátorů.

Předmětem předloženého vynálezu je tím i způsob modifikace povrchu izolátoru, jehož, podstata spočívá v tom, že se přípravek, který obsahuje nejméně jeden fluor organofunkční silan a/nebo siloxan, nejméně jednu anorganickou kyselinu, nejméně jednu sůl kovu odvozenou od trojmocného hliníku, dvojmocného cínu, čty*mocného cínu, trojmocného železa nebo trojmocného titanu, nanese na základní těleso izolátoru a popřípadě se dodatečně tepel ně zpracuje.

Použitý p*íoravek obsahuje s výhodou takové sílaný a/nebo siloxany, které obsahují fluororganofunkční skuoiny, zde zejména fluoralkylfunkční skuoiny vzorce CF₃/CF₂/_m/CH₂/_n- s m= 0 až 18 a n = 0 nebo 2, například tridecylfluorokty lové skupiny, //CgF.^₃/-/CH₂/₂-/, heptadekafluorcecylové skupiny //ΟθΓ·^γ//ΟΗ₂/₂-7, nonafluorhexylové skupiny // C₄F^/-/CH₂-7, heneikosanfluordecylové skupiny Z/C₁₀F₂₁/-/CH₂/₂₃7, 3,3,3-trifluorproDylové skuoiny /7CF₃/-/CH₂/₂^7, nebo 3-/1,1,2,2-tetrafluorethoxy/ prooylové skupiny /7HC₂F^/-O-/CH₂/₃-/ popříoadě aminoalkylové skupiny, například 3-aminopropylovou skuoinu, N2-aminoethyl-3-aminopropylovou skupinu nebo N-2-amino-10ethyl-N-^-aminoethy1-3-aminopropylovou skupinu , stejně tak jako vinylové skuniny, methykryloxyalkylové skupiny, naDříklad 3-methakryloxyoropylovou skupinu, stejně tak jako alkylové skupiny, -například methylovou, propylovou. i-propyiovou, n-butylovou, i-butylovou, t-butylovou, n-pentylovou, n-hexylovou, n-oktylovou, i-oktvlovou, hexadecylovou, nebo cvkloalkylové skupiny, například cyklopentylovou nebo cyklohexylovou skuninu, nebo cykloalkylenové skupiny, například cyklohexenylovou skuninu, cyklooktenylovou skupinu nebo cyklododekadienylové skuniny, dále epoxyalkylové skupiny a epoxycykloalkylové skuniny, jako například 3glycidyloxypropylovou skupinu nebo 2,3-eooxycyklohexylové skuniny, přičemž v siloxabu je vázána maximálně jedna z uvedených organofunkčních skuoin na jednom křemíku, jehož ostatní valence jsou obsazeny vazbami -O-Si nebo OH-skuninami, popřípadě alkoxyskupinami nebo substituenty chloru.

Pro výrobu uvedeného p*íoravku se mohou používat například následující silany: fluororganofunkční silany obecného vzorce I

kde X je chlor nebo RO skupina a R lineární nebo rozvětvený alkylový zbytek s 1 až 4 atomy C, R^ lineární. rozvětvená nebo cyklická alkylová skupina s 1 až 8 atomy C.

m = 0 až 18, y - 0, 1 nebo 2 a n = 0 nebo 2, jako

-11naoříklad 3,3,4,4,5,5,6,6,8,8,8-tridekafluoroktyltrime thoxysilan, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridekafluoroktyltrichlorsilan, 3,3,4.,4, 5,5,6, 6,7,7,8,8,8-tridekafluoroktyltriathoxysilan, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9.9.10.10.10- heptadekafluordecyltriethoxysilan, 3,34.4.5.5.6.6.7.7.8.8.9.9.10.10.10- heptadekafluordecyltrichlorsilan, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10heotadekafluordecyltrimethoxysilan, 3,3,4,4,5,5,6,66-nonafluorhexyltriethoxysilan, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorhexyltrimethoxysilan, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorhexyltrichlorsilan, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-heneikosafluordodecvltriethoxysilan, 3,3,3-trifluororoDyltrichlorsilan, 3,3,3-trifluorpronyltrimethoxysilan, 3,3,3-trifluorpropyltriethoxysilan, nebo

3-/1,1,2,2-tetrafluorethoxy/prooyltrimethoxysilan nebo

3-/1,1,2,2-tetrafluorethoxy/propyltrichlorsilan a popřínadě další silany, například aminofunkční organosilany, jako nao^íklad 3-aminooropyltriethoxysilan, 3-arainoorooyltrimethoxysilan, 2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilan, N-2-aminoethyl-N-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimetlr.oxysilan, bis/3triethoxysílylpropyl/amin, bis/3-trimethoxysilyloropy1/amin, eooxyfunkční organosilany, jako například 3-glycidyloxyprooyltrimethoxysilan, 3-glycidyloxyprooyltrie thoxysilan, 2-/2,3-epoxycyklohexyl/ethyltrimethoxysilan, alkylsilany jako například m'ethyltrichlorsilan, methyltrimethoxysilan, methyltriethoxysilan, n-orooyltriethoxysilan, i-propyltrimethoxysilan, oktyltrichlorsilan, oktyltriethoxysilan, i-oktyltrimethoxysilan, hexadecyltrimethoxysilan, oktadecyltrichlorsilan.

-12• ·

cykloalkylsilany, jako naoříklad cyklohexyltrimethoxysilan, cyklopentyltrichlorsilan, cyklohexyltriethoxysilan, cykloalkenylsilany, jako například cyklohexenylethyltriethoxy silan,. cyklododekadienyltrichlorsilan, cyklooktenyltrimethoxysilan, stejně tak jako vinyltrimethoxysilan, vinyltriethoxysilan, vinyltris/methoxyethoxy/silan nebo 3-methakryloxyoropyltrimethoxysilan stejně tak jako 3-methakryloxyorooyltriethoxysilan, čím? jsou jmenovány pouze některé.

Dále se oro uvedené ořípravky Doužívá sůl kovu v pevné nebo kapalné nebo rozouštěné formě. Jako sůl kovu jsou především výhodné chloridy kovů, zejména chlorid hlinitý, chlorid cínatý, chlorid ciničitý, chlorid titanitý stejně tak jako chlorid železitý.

S výhodou se sůl kovu Doužívá v celkovém množství 0,01 až 10 % hmotn., vztaženo na hotový přípravek.

Obecně se způsob povlékání podle vynálezu, to znamená modifikace povrchu izolátorů,provádí následovně:

Izolátor, pooříoadě základní těleso izolátoru, které se mají upravovat, srovnej také obr. 1 až 3, může podrobit předběžnému očištění. Čištění se může provádět mechanicky a/nebo chemicky, například okartáčováním, neutralizací kyselinou nebo louhem p*i hodnotě pH 0 až 14 a popřípadě dokončujícímu opláchnutí VE-vodou nebo odmaštění povrchu substrátu odpovídajícím rozoouštědlem. Tak se může již uootřebený nebo i nový izolátor D*ipravit pro zpracování. Podle vynálezu se může upravovat izolátor, nebo s výhodou nepoužitý izolátor, ale i s výhodou bez předběžného očištění.

-13Povlékání izolátoru se zpravidla provádí namáčením, postřikem, natíráním nebo zaleštěním uvedeného přípravku nebo kombinací uvedených method povlékání.

Doba zpracování se obvykle pohybuje okolo několika sekund až asi do 1 hodiny, s výhodou asi okolo 1 až. 20 minut, přičemž doba trvání zpracování je v některých příkladech rozhodující pro homogenitu povfeku, zpravidla ale ne pro jeho tlouštku. Ke zpracování se může připojit doba sušení 10 sekund až 24 hodin při teplotách 50 až 350 °C. Obvykle se sušení provádí při 100 až 200 °C po dobu 10 až 120 minut. Pochod sušení se může provádět na vzduchu, ve vakuu nebo pod ochranným plynem, například argonem nebo dus íkem.

U povrchu izolátoru popřípadě základního tělesa izolátoru , které se mají zpracovávat, se jedná nap*í klad o keramiku, sklo, smalty, oxidy kovů nebo plasty, to znamená organické polymery, jako například licí pryskyřice rozdílných chemických funkcí a složení, například epoxidovou pryskyřici nebo silikony, například silikonový kaučuk.

Sůl kovu, která je přítomna v použitém přípravku vytvoří vs spojení s anorganickou kyselinou navázání a kondenzaci fluororganického silanu popřípadě siloxanu na izolátoru překvapujícím, trvalým a tedy výhodným způsobem.

Předložený vynález je dále blíže vysvětlen pomocí následujících příkladů:

Příklady P^2^v6dení_v^nálezu

Příklad 1

Jako substráty se použijí desky z licí pryskyřice, glazovaná jakož i neglazovaná porcelánová zkušební tělesa. Použité porcelány jsou u všech substrátů stejné. Jako glazury se používá jedna šedivá a jedna hnědá glazura, které se liší pouze použitými barevnými pigmenty. Šedivá glazura obsahuje vedle SiC^, -^2^3 ^a přísad jako barevné pigmenty kovové oxidy kobaltu. Hnědá glazura obsahuje vedle SiC^, a tavících přísad jako barevné oigmenty oxidy kovů železa, chrómu a hořčíku. Používají se následující systémy fluoralkylsilanů:

Pňínravek

5,0 g DS F 8261 /trifluor-1,1,2,2-tetrahydrooktyltriethoxysilan/, 5,0 g HgO, 1,0 g kyseliny solné, 488,4 g ethanolu a 0,6 g chloridu cínatého se míchá 1 hodinu ve skleněné lahvi.

Tím odpovídá složení 1,0 % hmotn. DS F 8261, 1,0 % hmotn.H^O, 0,2 % hmotn. kyseliny solné, 0,12 % hmotn. SnC^xó^O a 97,68 % hmotn. ethanolu.

Roztok se použije do době zrání 24 hodin.

Pochod oovlékéní

Obrobky očištěné předtím isopropanolem a neutralizované HOL, jakož i potom opláchnuté VE-vodou /dokoná le odsolenou vodou/ se namáčí 5 minut do přípravku, potom se postaví , aby mohl odtéci přebytečný roztok a potom se dodatečně zpracovává při 150 °C po dobu delší než je 1 hodina.

Zkoušení vodoodpudivosti

Hydrofóbní vlastnosti se zkouší statickým měřením úhlu zvlhčení /H₂0 podle DIN EN 82 B.

Přezkoušení odolnosti proti vodě

Povlečená zkušební tělesa se vaří 5 hodin v dokonale odsolené vodě /VE-vodě/. Potom se opět zkouší vodoodpudivost pomocí statického měření úhlu zvlhčení.

Výsledky

desky z licí oryskyřice	stát. úhle čení H20 /*/	zvlh-	oo 5 h test. va-
rem,
stát. úhel zvlh-
čení H?0
/*/
zpracovaná	103		100
nezpracovaná	98		-
glazované porculánové	stát, úhel	zvlh-	po 5 hod. test.
zkušební těleso	čení H20 /*/		rem, stát. úhel zvlh. H20 /*/
zpracované	92		105
nezpracované	41		-
neglazované porculánové	stát. úhel	zvlh.	co 5 h test.
těleso	h2o /*/		rem stát. úhei zvlh. H20 /*/
zpracované	120		118
nezoracované	18

0 · ·	00 ··	00 00
• · ·	0· ·	0 0 0 0
0 0 0	0 0 0	0 0 0 0
0 0 0 0 0	0 0 0 0· 0	00 00

16Srovnávací příklad

Srovnávací složení glazovaného porcelánového tě lesa, povlečeného ORMOCERem /organic modified cera-

lil 2. v b /	no	5 h testu	varu ve	vodě .
glazované	porce-	ORMOCERE	stát. úhel	po 5 h testu
lánové	těleso	/ty p/	zvlhčení	vaření
				HpO	stát. uhel zvlh.
				/*/	h2o
					/*/

Příklad 2

Zkušební těleso p*i dlouhodobém vystavení atmosferickým podmínkám. Přezkoušení úhlu zvlhčení se provádí každý měsíc. Porculánová zkušební tělesa se každý měsíc ořinesla ze stanoviště, kde na ně působily povětrnostní vlivy, očistila a sušila 30 minut při 100 C. Potom se mě^il staticky úhel zvlhčení /í^O

Statický úhel zvlhčení HgO /*/ / uběhlý měsíc po povlékání/ glazovaná porculánová

zkušební tělesa	1 2	3	4 5
1 šedivé /zoracované/	95 95	80	87 91
2. hnědá /zpracovaná/	94 103	93	89 92
3 Ormocere KOE /srov-	73 83	85	82 76
nání
	Statický úhel	zvlhčení H2	0 /*/
	/uběhlý	měsíc	po povlečení
neglazovaná porcelánová	1	2	3 4	5
zkušební tělesa
ooracováná	121	126	126 131	133

-17P-íklad 3

Nepovlečený, glazovaný keramický tyčový izolátor typu VKL 75 podle DIN 48 006 s délkou 75 cm s dříkem v podstatě válcového tvaru, s 22 talířovými stínícími žebry, které jsou stejně od sebe vzdáleny, se srovnává s povlečeným, glazovaným, keramickým tyčovým ižolátorem stejného typu, ale s 11 od sebe stejně vzdálenými stínícími žebry.

U keramiky izolátorů se jedná o hliněný porculán tyou C120 podle DIN-EN 60 672. Mezi porcelány a keramikami jiného složení není p*i tom ale žádný rozdíl.

Povlečený tyčový izolátor byl vyroben namáčením do příoravku stejně jako v příkladu 1.

Elektrická izolační schopnost izolátorů se zkouší podle zkoušky Dři dešti podle IEC 60/1 /1998/, Gerátevorschrift IEC 383-1= VDE 0446, Teil 1, Mai 1997.

P*i tom se izolátory Dověsí do vhodného prostoru a nechají se moknout deštěm oředem stanovené intenzity pod určeným úhlem. Přeskoková napětí se zjistí z oscllogramu. Bylo provedeno pět přeskokových naoětí.

Výsledek:

Zjištěné o*eskokové napětí u nepovleČeného tyčového izolátoru bylo 376 kV, zjištěné přeskokové napětí u povlečeného izolátoru bylo 4Ο5 kV. To znamená, že povlečený izolátor na vzdory menší plazivé cesty /11 stínících žeber/ ukazoval p*eskok teorve p*i vyšším napětí. To technicky představuje výsledek získání 9,1 % izolujícího napětí na mm délky izolátoru.

P*íklad 4

9· 9 ·· ·· ·* • · · · ···· · · * · · · » · tt

-18Byly zkoušeny glazované keramické izolátory vysokého napětí typu L6O/5 oodle DIN 46 006 s průměrem dříku 60 mm a pěti stínícími žebry, která jsou od sebe stejně vzdálená. Tvar přívodních čepiček při tom nehraje žádnou roli. Tento typ se používá často jako trakční izolátor. Keramikou je opět hliněný porculán typu C120,

Povlečený vysokonapěťový izolátor a nepovlečený vysokonaoěíový izolátor se podorobí opíraje se o IEC 507 /1991/ a VDE 0448, Teil 1, 1994, zkoušení solnou mlhou. Povlak byl nanesen stejně jako v příkladu 1. Výsledky se srovnávají.

Pro přípravu se vysokonaoěťové izolátory promyjí fosforečnanem trojsodným. Potom se vysokonapětové izolátory podrobí předběžné klimatizaci. Vysokonapěťové izolátory, které byly podroběny předběžné klimatizaci, se podrobí zkoušce stáním při předem stanovené koncentraci solných hmot na vzduchu. Každá zkouška trvá minimálně jednu hodinu za předpokladu, že nedojde k žádnému probití. Maximální koncentrace solných hmot při stání se zjišťuje oři zkušebním napětí 15 kV /střídavé napětí/ podle IEC 507 /1991/ , to znamená, nejvyšší koncentrace solných hmot při stání, p*i které zkoumaný vysokonaoěíový izolátor p*i t^ech pokusech ukazuje maximálně jedno probití během jednohodinového zkoušení.

Výsledek

Zjištěná koncentrace solných hmot při stání je u povlečených vysokonapěťových izolátorů o jeden solný stupen podle IEC 507 /1991/ vyšší než u nepovlečených vysokonapěťových izolátorů.

• ·· ·· ·« ·· ··· · · ♦ · · · « · ·· · · * ···»

-19Příklad 5

Izolátory vytvořené podle příkladu 3 se podrobí zkoušce se solnou mlhou oodle příkladu 4. Srovnává se tedy povlečený tyčový izolátor sá 11 stínícími žebry s nepovlečeným tyčovým izolátorem s 22 stínícími žebry .

Výsledek

Povlečený tyčový izoůátor sá 11 stínícími žebry vykazuje stejný obsah soli p*i stání jako nepovlečený tyčový izolátor s 22 stínícími žebry. To pro óraxi zna mená, že se povlečením může ušetřit nejméně 3θ $ plazivé cesty.

2Λ» ,Τ,&Ο »» ·« ·· ·· f

9 * 9 9 9 ·	• 9 9 V	♦ e ·* 9 9 9 9 • · ·	9 9 • 9 · 9 9 9
9 9 « 9	« • 99	9 9 9 9 λ 9»99	9 9 9 9 9

Claims (12)

1. Povrchově modifikovaný izolátor /1,7,10/ získatelný povlečením základního tělesa /2/ izolátoru /1,7,10/ př-ípravkem, který obsahuje nejméně jeden fluororganofunkční silan, a/nebo siloxan, nejméně jednu anorganickou kyselinu a nejméně jednu sůl kovu, odvozenou od trojmocného hliníku, dvojmocného cínu, čty*mocného cínu, trojmocného železa nebo trojmocného titanu.

2. Izolátor /1,7,10/ podle nároku 1, vyznačující se tím, že ořípravek obsahuje anorganickou kyselinu vybranou z řady chlorovodíku, kyseliny dusičné, kyseliny fosforečné nebo kyseliny sírové.

3. Izolátor /1,7,10/ podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že Dřípravek obsahuje rozoouštědlo nebo dispergační prostředek nebo jejich směs.

4. Izolátor /1,7,10/ podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ořínravek obsahuje nejméně jednu sůl kovu, vybranou z řady chloridu, dusičnanu, síranu, hydrogensíranu, fosforečnanu, hydrogenfosforečnanu nebo dihydrogenfosforečnanu.

5. Izolátor /1,7,10/ podle jednoho z nároků 1- až 4, vyznačující s e t í m , Že ořipravěk má obsah soli kovu od 0,01 až do 10 % hmotn.

6. Izolátor /1,

7,10/ podle nejméně jednoho z nároků 1 až, 5, vyznačujíc í se t í m , že přínravek má obsah anorganické kyseliny 0,001 až 5 % hmotn.

ZGtf ·*» · »· 99 ·» ·· • · ·· · · 4 · ···· • · · 9 9 9 9 9 9 9

9 9 ♦ · 4 · «4··««

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

99 999 99 9999 99 99

-217. Izolátor /1,7,10/ podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se t í m , že přípravek obsahuje organosilany a/nebo organosiloxany, které vedle hydrolyzovatelných skupin, a/nebo hydroxvskupin a/nebo popřípadě nehydrolyzovatelných skuoin, vázaných na Si, obsahují jako orgamofunkční skupinu nejméně jednu skuoinu odpovídající vzorci CPj/CF₂/_jn/CH2/_n- s m = 0 až 18 a n = 0 nebo 2.

8. Izolátor /1,7,10/ podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že povlak /B/ je 0,1 až 1000 nm tlustý.

9. Izolátor /1,7,10/ podle nejméně jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že základní těleso /2/ izolátoru /1,7, 10/ je z keramiky K, skla, smaltu, oxidu kovu nebo z plastu.

10. Zoůsob modifikace povrchu izolátoru /1,7,10/ vyznačující se tím, že se přípravek, který obsahuje nejméně jeden fluororganofunkční silan a/nebo siloxan, nejméně jednu anorganickou kyselinu a nejméně jednu sůl kovu vybranou z řady trojmocného' hliníku, dvojmocného cínu, čtyřmocného cínu, trojmocného železa nebo trojmocného titanu, nanesena základnítěleso /2/ izolátoru /1,7,10/ a popřípadě se dodatečně tepelně zpracuje.

11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se t í m , že se přípravek nanáší na základní těleso /2/ izolátoru /1,7,10/ namáčením, postřikem, natíráním nebo leštěním.

12. Způsob podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že po nanášení přípravku provede tepelné zpracování.

• · · · · · I

-2213. Použití přípravku , který obsahuje nejméně jeden fluororganofunkční silan a/nebo siloxan, nejméně jednu anorganickou kyselinu a nejméně jednu sůl kovu vybranou z řady trojmocného hliníku, dvojmocného cínu, čtyřmocného cínu, trojmocného železa nebo trojmocného titanu, pro povlak /B/ izolátoru /1,7,10/.