DE1247434B - Verfahren zur Herstellung einer Isoliermasse fuer elektrisch leitende geformte Gebilde - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Isoliermasse fuer elektrisch leitende geformte Gebilde

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DE1247434B
DE1247434B DEG31443A DEG0031443A DE1247434B DE 1247434 B DE1247434 B DE 1247434B DE G31443 A DEG31443 A DE G31443A DE G0031443 A DEG0031443 A DE G0031443A DE 1247434 B DE1247434 B DE 1247434B
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Description

  • Verfahren zur Herstellung einer Isoliermasse für elektrisch leitende geformte Gebilde Metallische elektrische Leiter, die mit Polytetrafluoräthylen isoliert sind, haben gute elektrische Eigenschaften, halten erhebliche Hitzegrade aus und zeigen gute chemische Widerstandsfähigkeit, können aber nicht den extremen Bedingungen von immer höheren Spannungen und Spannungsdifferentialen ausgesetzt werden, die bei vielen neuzeitlichen Techniken üblich sind. In der USA.-Patentschrift 2 454 625 wurde zur Bewältigung dieser Schwierigkeiten der Ausweg schwerer geschichteter und geflochtener Anordnungen empfohlen, die aber, abgesehen vom hohen Gewicht und der Unbequemlichkeit der Anwendung, nicht zuverlässig sind. Es besteht daher nach wie vor ein dringendes Bedürfnis für isolierte Drähte, die zuverlässig den in vielen modernen Anwendungsgebieten vorkommenden hohen Beanspruchungen standzuhalten vermögen.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Isoliermasse für elektrisch leitende geformte Gebilde, unter Verwendung von Polymerisaten der Fluorkohlenwasserstoffe, insbesondere von Polytetrafluoräthylen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in einem ungesinterten Polymerisat des Fluorkohlenwasserstoffes einen hitzefesten, feuchtigkeitsfesten, oxydationsfesten und bei 330° C oder höher siedenden dielektrischen Stoff verteilt, welcher bei der Sinterungstemperatur des Polymerisates flüssig und mindestens einige Minuten stabil ist. Nach dem Einbringen des dielektrischen Stoffes erhitzt man das Flourkohlenwasserstoff-Polymerisat bis zum Sintern.
  • Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Fluoräthylen-Polymerisat, insbesondere Polytetrafluoräthylen, welches den metallischen Leiter umgeben soll ober bereits umgibt, in gleichförmiger Verteilung mit einer dielektrischen Flüssigkeit oder einem dielektrischen Medium imprägniert, während das Polymerisat noch ungesintert ist. Auf diese Weise füllt das dielektrische Medium die Poren und Hohlräume der ungesinterten Polymerisatmasse teilweise oder vollständig aus. Nachdem die so imprägnierte ungesinterte Polymerisatmasse in der gewünschten Lage als Isolierschicht auf dem metallischen Leiter angebracht ist, wird sie durch Anwendung von Wärme zum Sintern gebracht. Dabei fällt die ursprünglich schwammige Struktur der Polymerisatmasse zusammen und ein Teil des dielektrischen Mediums wird nach der Mitte des aus Isolierschicht und Leiter gebildeten Aggregats gedrückt, so daß es insbesondere die Hohlräume an den und um die Drähte herum ausfüllt. Außerdem teilt sich bei diesem Vorgang der größte Teil des dielektrischen Mediums in kleine kugelige Tröpfchen auf, welche sich durch die ganze Isolierschicht verteilen und in dieser eingeschlossen werden Die Außenfläche des auf diese Weise hergestellten isolierten Drahtes oder Kabels behält die Merkmale eines in normaler Weise mit Polytetrafluoräthylen isolierten Drahtes. Setzt man der Isolierschicht der Erfindung auch noch Füllstoffe zu, so erreicht man zusätzlich zu dem hohen Koronawiderstand auch eine gute oder verbesserte Abriebfestigkeit der Isolierschichten. -Während unter der Einwirkung der Wärme des Polytetrafluoräthylen zusammenfließt oder zusammensintert, wird das dielektrische Medium zu einem Teil von der in sich zusammenfallenden Schwamm-Struktur nach vorwärts verdrängt, -zu einem anderen Teil innerhalb des zusammengesinterten Polymerisats eingeschlossen. Auf diese Weise entsteht eine Struktur von allseitig geschlossenen Zellen oder Poren, in denen winzige Kügelchen des dielektrischen Mediums eingefangen und vollständig von Polymerisat umgeben sind. Führt man das Sintern in der Weise aus, daß der mit der ungesinterten Schicht bedeckte Draht durch einen auf-330 bis 450° C geheizten Ofen hindurchgeführt- wird, so beginnt das Sintern oder Zusammenfließen des Polymerisats zunächst an der Oberfläche und schreitet dann in das Innere der Isolierschicht bis zur Mitte fort. Der durch die zusammenfallende Schwammstruktur verdrängte Teil des dielektrischen Mediums wird dabei nach der Mitte zu gepreßt und füllt alle die Hohlräume aus, die an der Berührungsstelle zwischen dem metallischen Leiter und der Isolierschicht vorhanden sein können. Daß das dielektrische Medium teilweise bis an den Draht heran verdrängt wird, läßt sich beweisen, indem man die gesinterte Isolierschicht abträgt, den bloßgelegten Draht in ein Lösungsmittel für das dielektrische Medium eintaucht, das Lösungsmittel verdampft und im Rückstand das dielektrische Medium nachweist.
  • Sind innerhalb der nicht gesinterten Isolierschicht anorganische Füllstoffe verteilt, so wird jedes Teilchen dieser Füllstoffe in dem dielektrischen Medium gebadet, während dieses Medium beim Zusammenfließen des auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes erhitzten Pölytetrafluoräthylens verdrängt wird. Wenn Polytetrafluoräthylen normalerweise anschließend abgekühlt und zum Erstarren gebracht wird, schrumpft es bei der Abkühlung um annähernd 25 % und hat dadurch die Tendenz, sich von jedem einzelnen Partikelchen des Füllstoffes zurückzuziehen, so daß an der Grenzfläche zwischen Füllmittel und Polytetrafluoräthylen mikroskopisch kleine Hohlräume ausbilden. Diese Hohlräume sind Angriffsstellen für die Ausbildung von Koronaerseheinungen, und das dadurch bedingte rasche Anwachsen dieser Hohlräume in. den bisher üblichen Kabelkonstruktionen führte zum Versagen der Isolierung. Bei mit nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Kabeln sind nun diese Hohlräume entweder mit dem dielektrischen Medium ausgefüllt oder können: . dank dessen Anwesenheit nicht wachsen. Auf diese Weise macht die vorliegende Erfindung es möglich, in Isolierschichten aus Polytetrafluoräthylen Füllstoffe einzuführen und auf diese Weise die Abriebfestigkeit zu verbessern, das plastische Fließen unter Spannung zu verhindern, die Dielektrizitätskonstante zu verkleinern und sonstige mechanische und elektrische Kennzeichen der Isolierschicht zu verbessern, ohne an Widerstand gegen Köronaerscheinungen oder Durchschlagfestigkeit einzubüßen.
  • Das Phänomen der Koronaentladung beruht darauf, daß in Gasmengen,, die innerhalb eines dielektrischen Materials oder an seinen Grenzflächen gegenüber anderen Stoffen in kleinen Hohlräumen eingeschlossen sind, Ionisation eintritt. Bei alternierenden Spannungen,, welche die so entstandenen Ionen bei jeder Feldumkehrung nach vorwärts und rückwärts beschleunigen, führt die mechanische und thermische Wirkung der Ionenstöße gegen die Hohlraumwandungen zu Ausweitungen, bis schließlich die Isolierung versagt. Bei den Isolierschichten des Verfahrens der Erfindung sind die Wandungen der Hohlräume mit dem dielektrischen Medium bedeckt, welches die Wirkung auf die Wandung auftreffenden Ionenstöße durch Absorption erheblich abbremst. -Mikroaufnahmen der Isolierschichten zeigen, daß. innerhalb des den metallischen Leiter umhüllenden Polymerisats aus Fluorkohl'enwasserstoff winzige im wesentlichen kugelförmige Tröpfchen des dielektri schen Materials verteilt sind. Diese Tröpfchen haben. etwa die Größe von 1 L, und sind in dem zusammengeschmolzenen Polymerisat durchweg gleichförmig verteilt. Bildet sich jetzt unter dem Einfluß einer Korona ein Hohlraum, so ist er allseitig von Tröpfchen des dielektrischen fließbaren Mediums umgeben, und deren Zahl je Raumeinheit ist so groß, daß der Hohlraum praktisch nicht mehr die Möglichkeit findet, sich bis zur äußeren Oberfläche der Isolierschicht auszuweiten. Die Größe der dispergierten Tröpfchen kann von etwa 1 R, bis etwa 10 R, betragen, wobei aber die Größenordnung von etwa 1 i, bis etwa 5 [, vorzuziehen ist. Jedes Tröpfchen ist von benachbarten Tröpfchen durch eine Strecke von etwa 1 #t bis etwa 10 #t getrennt ([, = Mikron).
  • Als dielektrische fließbare Medien werden hochsiedende Stoffe mit Siedepunkten von etwa 330° C oder darüber benutzt. Damit sie während der Sinterungsstufe des Polymerisats die geschilderten Wanderungsbewegungen innerhalb des Polymerisats ausführen können, sollen ihre Viskositäten bei 25° C nicht mehr als etwa 3000 Centistokes betragen. Es sind sogar feste dielektrische Stoffe niedrigerer Schmelztemperatur verwendbar, da sie in dem Trägerstoff sich lösen, ehe sie mit dem nicht gesinterten pulverigen Polytetrafluoräthylen gemischt werden. Während des Sintems des Polytetrafluoräthylens schmelzen die festen Dielektrika, werden fließbar und es ergibt sich eine innige Berührung sowohl zwischen dem Polytetrafluoräthylen und dem dielektrischen Material wie zwischen diesen beiden Stoffen und dem Metalldraht. Unter der Koronaentladung schmelzen die für die Erfindung tauglichen festen Stoffe und werden Flüssigkeit. Wenn auch feste Stoffe der gekennzeichneten Art verwendbar sind, empfiehlt sich doch in erster Linie die Benutzung von Flüssigkeiten.
  • Die zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung geeigneten dielektrischen Stoffe können aus einer Anzahl von Chemikalien, einschließlich der Siliconöle gewählt werden, und zwar auch solche, welche mit Chlor oder anderen Halogenen substituierte Seitengruppen besitzen, perfluorierten Stoffen, wie perfluorierten Kerosenen und Schmierölen, ferner Pyromellit-Estern fluorierter Alkohole, wie Pyromellit Ester von Perfluoro-n-octanol - und vielen anderen Verbindungen. Das Haupterfordernis der im Sinn der Erfindung tauglichen dielektrischen Stoffe ist einerseits so ausreichende thermische Stabilität, daß sie während des Sinterungsvorganges nicht störend zusammenbrechen, und andererseits, daß sie im fertigen ausgesinterten Produkt gute dielektrische Festigkeit entwickeln, d. h. eine ausgezeichnete Isolierwirkung als Flüssigkeit bzw. festen Stoff ausüben und ionische Entladungen, entweder unterbinden oder mit minimalem Abbau absorbieren.
  • Bevorzugt werden als Dielektrikum die Organopolysiloxane. Sie haben Strukturen entsprechend der Formel (R),Si(OSi(R)2)nOSi(R)s In dieser- Formel hat n einen Wert von 0 bis etwa 2000 oder darüber und R bedeutet einen Alkylrest, wie Methyl, Äthyl, Butyl, Isopropyl usw. Als Beispiele werden genannt Polyisobutylsiloxan, Polyphenylsiloxan, Polyäthylsiloxan, Polyfluoriertes Diphenyl)siloxan und andere halogenierte Produkte, wie die chlorierten Silogane, Poly(methyl, phenyl)-siloxan und ähnliche Siloxane, in denen die R-Gruppen verschieden sind. Die anzuwendenden dielektrischen Medien, ob sie nun Siloxane oder andere Stoffe sind, zeichnen sich durch ungewöhnliche Hitzestabilität, Widerstand gegen Feuchtigkeit und gegen Oxydation aus. Zusätzlich zu ihrer Fließbarkeit während der Sinterung besitzen sie Siedepunkte von mindestens etwa 330°C und sind bei dieser Temperatur mindestens einige Minuten stabil. Es ist wünschenswert, daß das dielektrische Medium während des Sinterungsvorganges innerhalb der Isoliermasse zurückgehalten wird und Verluste durch Ausdampfen od. dgl. auf ein Mindestmaß zurückgedrängt sind.
  • Beim Sintern von Polytetrafluoräthylen sind Temperaturen von 327° C, aber auch von etwa 330 bis 400° C üblich. Beim Verfahren der Erfindung können auch höhere Temperaturen angewandt werden, aber die im Einzelfall zu währende Temperatur hängt von der Dicke der Isolierschicht, dem Gehalt derselben an dielektrischem Medium, dessen Viskosität und dessen Siedepunkt ab. In gleicher Weise läßt sich für jeden Einzelfall die Dauer der Erhitzung bemessen. Um sparsam zu arbeiten und eine möglichst wirksameZurückhaltung des dielektrischen Mediums in der Isoliermasse zu erreichen, wird man im allgemeinen gerade die zur Erzielung der gewünschten Koronawiderstandsfähigkeit erforderliche Menge dielektrisches Medium anwenden und das Sintern schnell bei möglichst niedrigen Temperaturen bewerkstelligen. Der größte Teil der Sinterung wird bei Temperaturen von etwa 330 bis 390° C in etwa 4 bis etwa 5 Minuten vollendet. Vorzugsweise erhitzt man etwa 2 Minuten auf Temperaturen von etwa 340 bis etwa 360° C. In einzelnen Fällen kann es zweckmäßig sein, vor dem Sintern einen Überschuß des dielektrischen Mediums mit dem isolierenden Polymerisat zu vermischen und damit eine Sicherungsmaßnahme für Verdampfungsverluste während der Entfernung des Trägers oder während des Sinterns zu treffen. In. jedem Fall muß jeder Verlust an dielektrischem Medium, wenn er sich nicht völlig vermeiden läßt, so weit unter Kontrolle gebracht werden, daß das fertige Endprodukt das dielektrische Medium in wirksamen Mengen innerhalb der Isofermasse verteilt enthält.
  • Im allgemeinen braucht eine Zusatzmenge von 25 Gewichtsprozent nicht überschritten zu werden. Höhere Anteile bieten keine Vorteile mehr. In gewissen Fällen und bei. gewissen dielektrischen Medien wird verbesserte Koronafestigkeit bereits bei Zusatzmengen von unter 101o erreicht. Vorzugsweise wendet man das dielektische Medium in Mengen von etwa 3 bis etwa 15 Gewichtsprozent, berechnet auf Gesamtgewicht des Fluorkohlenwasserstoff-Polymerisats und des dielektischen Mediums, an.
  • Das Verfahren der Erfindung ist in erster Linie mit Poly(tetrafiuoräthylen) beschrieben worden. Es ist aber auch ausführbar mit anderen Polymerisaten von Fluorkohlenwasserstoffen, beispielsweise Poly-(chlortrifluoräthylen) oder Mischpolymeren von Tetrafluoräthylen mit Äthylen oder mit fluorierten Propylenen, wie Hexafluorpropylen, oder mit Chlortrifluoräthylen. Von den verschiedenen Fluoräthylen-Polymerisaten. kommt dem Polytetrafluoräthylen die größte Bedeutung zu, weil seine physikalischen und chemischen Eigenschaften in. Kombination mit den dielektrischen Medien der Erfindung praktisch jedes Versagen unter Koronabildung auszuschalten vermögen, Praktisch läßt sich das Verfahren nach verschiedenen Methoden ausführen. Das dielektrische Medium kann zugesetzt werden, während das überzugsmaterial sich im Extrudierungsvorgang befindet. Dabei kann das dielektrische Medium entweder dem aus der Schnecke austretenden Material zugemischt werden oder man kann gleichzeitig mischen und extru-Bieren. Man kann aber auch einen bereits mit ungesintertem Polytetrafiuoräthylen überzogenen Leiter in dem dielektrischen Medium tränken und das mit dem Medium beladene Gebilde der Sinterung zuführen. Soll auf den Überzug ein Band aufgewickelt werden, so kann man dieses Band vor dem Aufwickeln mit dem dielektrischen Medium tränken und dann das gewickelte Gebilde sintern: Es läßt sich aber auch Band im Extruder herstellen und aufwickeln, wobei man das dielektrische Medium- als Extrudierhilfe oder als Bestand einer Extrudierhilfe zusetzt. Ungesinterte Folien aus Polytetrafluoräthylen, die das dielektrische Medium enthalten, können im Kalander auf Draht aufgewalzt werden, worauf man das so erhaltene Gebilde zur Sinterung erhitzt. Man kann aber auch die unbehandelten Folien von Tetrafluoräthylen aufwalzen, danach das Walzprodukt in dem dielektrischen Medium tränken und dann sintern. Sämtliche genannten Methoden ergeben Produkte mit guter Koronafestigkeit. Manche von ihnen erfordern aber weniger Aufwand und weniger Zeit, um hervorragende Ergebnisse zu erzielen.
  • Bringt man das Fluoräthylen-Palymerisat und das dielektrische Medium mit Hilfe eines Trägers zusammen, so verwendet man hierzu flüchtige Kohlenwasserstoffe und sonstige Verbindungen, wie Naphtha, Kerosen, Cyclohexan, Aceton, Alkohol u. dgl. Im allgemeinen wird der flüssige Trägerstoff mit dem dielektrischen Medium im Verhältnis von 75 zu 25 Raumteilen gemischt, doch kann dieses Verhältnis weitgehend variiert werden, je nach dem Typ und der Menge an dielektrischem Medium, welches dem Fluorkohlenwasserstoff einverleibt werden soll. In jedem Fall müssen die gemeinsamen Lösungsmittel 'sowohl gegenüber den Polymerisaten wie gegenüber den dielektrischen Medien ineri sein und sich aus ihren Gemischen leicht durch Verdampfen bei niederen Temperaturen entfernen lassen. Lösungsmittel können auch- Verwendung finden, wenn Füllstoffe anwesend sind. Es lassen sich zahlreiche Füllstoffe in die Isoliermassen einverleiben, z. B. anorganische Stoffe, wie Asbest, Siliciumdioxyd, Titandioxyd, Glas und Kaliumtitanat. Aus der großen Vielzahl der verwendbaren Füllstoffe sind solche vorzuziehen; die entweder die Dichte der Endprodukte herabsetzen oder unter zerstörenden Bedingungen den elektrischen Leiter festzuhalten vermögen, oder möglichst beide Eigenschaften besitzen, Die Erfindung ermöglicht die Verhinderung der Entstehung von Hohlräumen; die üblicherweise mit dem Sintern. von Fluoräthylen-Polymerisaten Hand in Hand gehen. lm Gegensatz zu einem bekannten Verfahren. werden die Siloxane innerhalb des gesinterten Polymerisats zurückgehalten und nicht wieder daraus entfernt. Sie müssen innerhalb der Isoliermasse verbleiben, da nur ihre Anwesenheit die Koronazerstörungen zu verhindern vermag. Mittels der Erfindung gelingt die Herstellung eines Typs von koronafesten Fluoräthylen-Polymerisaten, die auf Füllstoffe enthalten sein können.
  • Die mit der koronafesten Masse umhüllten elektrischen Leiter geringen Gewichts bedeuten einen wichtigen Fortschritt für die elektrische Ausstattung von Flugzeugen und Flugraketen aller Art. Gegenstände dieser Art, die eine lange Zeit bei 480° C im Dienst gehalten werden können, sind von besonderer Bedeutung für die Bergung von abgeschossenen Flugobjekten und in allen Anwendungen, wo der Fluorkohlenwasserstoff durch Hitze zerstört werden kann.
  • Die bisherigen höchstwertigen mit Poly(tetrafiuoräthylen) isolierten Leiter hatten unter Koronabeanspruchung nur eine Lebensdauer von etwa 15 Stunden, während vergleichbare, nach der Erfindung hergestellte Leiter eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa 875 Stunden besitzen. Die Erfindung schaltet nicht nur die nach den bisherigen Methoden unvermeidlichen Brüche und Fehler aus, sondern bietet niedriges spezifisches Gewicht und hitzefeste Strukturen, die von Hohlräumen frei sind, welche die Ursache niedriger Koronafestigkeit sind. Unter Benutzung der nach der Erfindung hergestellten Masse lassen sich auch koaxiale Konstruktionen wirtschaftlich herstellen, die weder schwer noch schwierig zu handhaben sind und im Vergleich zu den üblichen Kabeln minimale Größen besitzen. Die hergestellten Gegenstände zeichnen sich außerdem durch geringe dielektrische Verluste und Feuerfestigkeit aus, ihre Oberflächen können durch die gleichzeitige Anwendung von Füllstoffen bezüglich des kalten Flusses erheblich verbessert werden, so daß sie viel weniger der Gefahr ausgesetzt sind, durch unbeabsichtigtes Anschneiden der Isolierschicht, beispielsweise durch den nicht beachteten Druck eines Fremdkörpers auf die Isolierung, in ihrer Lebenszeit verkürzt zu werden. Beispiel 1 Man taucht ein Band aus ungesintertem Poly-(tetrafluoräthylen) von 6 bis 7 mm Breite und 0,1 mm Dicke in ein handelsübliches Silikonöl, bis es gleichmäßig und -vollständig von der Flüssigkeit durchdrungen ist, was beim Transparentwerden des Bandes erkannt wird. Mit dem imprägnierten Band bewickelt man in drei Lagen einen siebensträngigen Leiter, Handelsprodukt AWG 22. Den bewickelten Leiter führt man, mit einer Verweilzeit von etwa 2 Minuten durch einen auf 350° C erhitzten Ofen. Dabei sintert das Poly(tetrafluoräthylen), und die dielektrische Flüssigkeit verteilt sich gleichmäßig innerhalb desselben.
  • Nach Abkühlung hat die Isolierschicht eine gleichmäßige Dicke von 0,25 mm ± 10 %. Infolge der Anwesenheit winzigster Tröpfchen der dielektrischen Flüssigkeit erscheint die Schicht weiß und opak, hat aber den normalen Griff von mit Poly(tetrafiuoräthylen) überzogenen Kabeln.
  • Der erfindungsgemäß isolierte Leiter zeichnet sich durch eine wesentlich gesteigerte Koronafestigkeit aus.
  • Zur Prüfung bringt man verschiedene 45 cm lange Abschnitte des Leiters in Form von Schleifen in mit einem Netzmittel versetztes Wasser und leb an die Lösung und an das aus dem Bad herausragende Leiterende Prüfspannungen und mißt die Zeit bis zum Auftritt eines Fehlers in der Isolierung. Beim Anlegen von Spannungsdifferenzen von 2000, 3000, 4000, 5000 und schließlich 6000 Volt (Wechselstrom mit 60 Wechseln) während einer Minute gab es kein Versagen der Isolierungen an den Leitern der Erfmdung. Sie hielten unter einer Spannungsdifferenz von 5000 Volt noch nach einer Eintauchzeit von 23 bis 30 Stunden einwandfrei aus.
  • Bei Versuchen mit vergleichbaren Leiterabschnitten, die keine dielektrische Flüssigkeit enthielten, versagte die Isolierung bei 5000 Volt Spannung bereits innerhalb weniger Sekunden, bei 4000 Volt nach wenigen Minuten.
  • Beispiel -2 Man stellt nach-der Methode von Beispiel 1 einen isolierten Leiter her, indem man ihn mit einem Band aus ungesintertem Polytetrafiuoräthylen, welches Siliconöl enthält, bewickelt und die Bewickelung eine Minute lang bei 360° C zum Sintern bringt. Man testet ihn im Vergleich zu einem handelsüblichen isolierten Leiter von Spitzenqualität mit normaler gesinterter PTFE-Isolierung. Beide Leiter unterscheiden sich also praktisch nur dadurch, daß der erstgenannte in seiner Isolierschicht die dielektrische Flüssigkeit enthält.
  • Man schneidet von jedem Leiter zehn gleichlange Stücke ab, taucht sie in ein mit einem Netzmittel versetztes Wasser ein und leitet Koronaentladung durch Anlegen einer Spannungsdifferenz von jeweils 3000 Volt an jedem Draht ein. Nach 32 Stunden versagt bei sämtlichen Abschnitten des handelsüblichen Leiters die Isolierung, und deren durchschnittliche Lebensdauer bei dieser Beanspruchung beträgt nur 15- Stunden. Noch nach 950 Stunden ist dagegen bei der Hälfte der Abschnitte des Leiters der Erfindung die Koronafestigkeit vorhanden.
  • Beispiel 3 Man walzt auf einem Kalander eine Mehrzahl von parallelliegenden metallischen Leitern zwischen zwei Bänder aus ungesintertem Polytetraftuoräthylen ein. Das so entstandene Gebilde taucht man 5 Minuten lang in ein Bad aus 200 cm3 eines Kohlenwasserstoffs und 100 cm3 eines Siliconöls, wischt es danach trocken, erhitzt zur Entfernung des sehr flüchtigen Kohlenwasserstoffs und sintert anschließend eine Minute lang bei 350° C.
  • Im Prüfungsbad ist dieser Vielfachleiter unter einem Spannungsdifferenzial von 5000 Volt noch nach 100 Stunden koronafest.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer Isoliermasse für elektrisch leitende geformte Gebilde unter Verwendung von Polymerisaten der Fluorkohlenwasserstoffe, insbesondere Polytetrafiuoräthylen, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem ungesinterten Polymerisat des Fluorkohlenwasserstoffes einen hitzefesten, feuchtigkeitsfesten, oxydationsfesten und bei 330° C oder höher siedenden dielektrischen Stoff verteilt, welcher bei der Sinterungstemperatur des Polymerisats flüssig und mindestens einige Minuten stabil ist. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nach Einbringung des dielektrischen Stoffes ' das Fluorkohlenwasserstoffpolymerisat bis zum Sintern erhitzt. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als dielektrischer Stoff Silikonöle verwendet werden. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als dielektrischer Stoff Organopolysiloxane verwendet werden. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Stoff etwa 1 bis 2511/o des Gesamtgewichts der Isolierschicht ausmacht und innerhalb derselben in Form von Tröpfchen mit einer Teilchengröße von etwa 1 bis etwa 10 g, Durchmesser anwesend ist. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polymerisat von Fluorkohlenwasserstoffen außer dem unter Koronabedingungen flüssigen dielektrischen Medium an sich noch bekannte Füllstoffe einverleibt werden. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ungesintertes Polymerisat aus Fluorkohlenwasserstoffen auf einen zu isolierenden elektrischen Leiter aufbringt, während oder nach dieser Operation dem Polymerisat den dielektrischen Stoff einverleibt und schließlich den mit der Isoliermasse beschichteten bzw. umhüllten Leiter bis zum Sintern der Masse erhitzt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1705 319; französische Patentschrift Nr. 1170 279; USA.-Patentschrift Nr. 2 459 653; »Kunststoff-Rundschau«, 1956, H.5; S. 179.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2459653A (en) * 1945-09-08 1949-01-18 Westinghouse Electric Corp Insulated conductor
DE1705319U (de) * 1955-06-08 1955-08-25 Norddeutsche Seekabelwerke Ag Waermefest und feuchtigkeitssicher isolierter elektrischer leiter, insbesondere wickeldraht fuer unterwassermotoren.
FR1170279A (fr) * 1956-03-08 1959-01-13 Du Pont Ruban adhésif de polytétrafluoréthylène

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2459653A (en) * 1945-09-08 1949-01-18 Westinghouse Electric Corp Insulated conductor
DE1705319U (de) * 1955-06-08 1955-08-25 Norddeutsche Seekabelwerke Ag Waermefest und feuchtigkeitssicher isolierter elektrischer leiter, insbesondere wickeldraht fuer unterwassermotoren.
FR1170279A (fr) * 1956-03-08 1959-01-13 Du Pont Ruban adhésif de polytétrafluoréthylène

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