DE1640091A1 - Elektrische Freiluft-Isolatoren - Google Patents

Description

26. August 1969 Ie A 10 808 Pr/Kr

Elektrische Freiluft-Isolatoren

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Kunststoffmaterials aus Polyadditionsprodukten von Polyglycidylcarbonsäureestern und Phthalsäureanhydrid zur Herstellung von witterungsbeständigen Isoliermaterialien, insbesondere zur Herstellung von Freiluft-Isolatoren.

Es ist bekannt, für die Herstellung von Freiluft-Isolatoren anorganische Materialien, wie Porzellan, zu verwenden. Jedoch besitzen Porzellan-Isolatoren verschiedene Nachteile. Sie zerbrechen leicht, haben geringe Zugfestigkeiten und zeigen, bedingt durch den Herstellungsprozeß, große Fertigungstoleranzen.

Weiter ist es aus dem Artikel von K.Meyerhans in Kunststoffe Bd. 43, 1953, Heft 10, Seiten 387 - 392 bekannt, Araldit®- Gießharz B - das ist ein Polyglycidyläther auf der Grundlage von 4,4'-Dihydroxydiphenyl-dimethy!methan (= Bisphenol A) mit Phthalsäureanhydrid unter Formgebung zu härten unddie resultierenden Produkte als Elektroisoliermaterial zu verwen- ™ den. Für die Herstellung von Freiluft-Isolatoren haben sich derartige Korabinationen infolge ihrer zu geringen V/itterungsbeständigkeit nicht bewährt, wie insbesondere aus der deutschen Auslegeschrift 1 187 700 hervorgeht.

Ferner ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1 187 700 bekannt, für die Herstellung witterungsbeständiger, elektrischer Freiluft-Isolatoren ein gehärtetes Kunststoffmaterial aus einer cycloaliphatischen 1,2-Epoxidverbindung mit einer Epoxidäquivalenz größer als 1 und einem cycloaliphatischen

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oder aliphatischen Polycarbonsäureanhydrid als Härtungsraittel zu verwenden. Die gemäß deutscher Auslegeschrift erhaltenen Kunststoffe v/eisen gegenüber Kunststoffen aus Polyglycidyläthern des Bisphenols A und cyclischen Carbonsäureanhydride!! eine verbesserte Lichtbogenbeständigkeit, eine gute Kriechstrombeständigkeit und eine verbesserte Wetterbeständigkeit auf. Ein wesentlicher Nachteil dieser Kunststoffe liegt in ihren ungenügenden mechanischen Festigkeiten. Beispielsv/eiee sind die Biegefestigkeiten und Schlagfestigkeiten dieser Produkte wesentlich geringer als die von Härtungsprodukten aus Polyglycidyläthern mehrwertiger Phenole und cyclischen Carbons äureanhyd rid en. (Vgl. K. Jellinek, Neuere Entwicklungen auf dem Gebiete der Epoxidharze in "Kunststoffe" 55. Jahrgang, 1965, Heft 2, Seite 82, rechte Spalte).

Ein weiterer Nachteil des"Verfahrens der deutschen Auslegeschrift 1 187 700 ist die Tatsache, daß aromatische Polycarbonsäureanhydride, wie z. B. Phthalsäureanhydrid, als Härter für die cycloaliphatischen Polyepoxide hinsichtlich der vorgeschlagenen Verwendung nicht geeignet sind, wie insbesondere aus Beispiel 5 dieser Auslegeschrift hervorgeht. Derartige Formkörper zeigen nach der Bewitterung eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein witterungsbeständiges Isoliermaterial, insbesondere zur Herstellung von witterungsbeständigen Freiluft-Isolatoren, aufzufinden, zu dessen Herstellung das wohlfeile, in vorzüglicher Reinheit zur Verfügung stehende technische Rohprodukt Phthalsäureanhydrid herangezogen werden kann. Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß ganz spezielle cycloaliphatische Polyepoxide für die Herstellung der Isoliermaterialien verwendet wurden.

Eg war, insbesondere im Hinblick auf die bereits zitierte deutsche Auslegeschrift 1 187 700, überraschend, daß die

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erfindungsgemäß zu verwendenden cycloaliphatischen Epoxide, gehärtet mit Phthalsäureanhydrid, ein Kunststoffmaterial ergaben, das nicht nur wetterbeständig, lichtecht, kriechstromfest und lichtbogenbeständig war, sondern gleichzeitig auch ausgezeichnete mechanische Festigkeiten aufwies.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendimg von Polyadditionsprodukten aus Polyepoxiden mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Molekül und cyclischen Dicarbonsäureanhydride!! für elektrische Freiluft-Isolatoren, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyepoxide Glycidylcarbonsäureester der allgemeinen Formel

CH₉ - CK - CHp -O-C—l-H ⁴/

R O

C-O

worin A einen mindestens 2-wertigen Rest eines gegebenenfalls durch Sauerstoff und/oder cycloaliphatische Ringe unterbrochenen, aliphatischen Kohlenwasserstoffs oder den 2-wertigen Rest eines cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffs, R Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 - 3 C-Atomen und η eine Zahl zwischen 2 bis 6 bedeuten, oder Mischungen von Glycidylcarbonsäureestern der angegebenen allgemeinen Formel und als cyclisches Dicarbonsäureanhydrid Phthalsäureanhydrid verwendet werden.

Von bevorzugtem Interesse für die Herstellung der witterungsbeständigen Isoliermaterialien, insbesondere der Preiluft-Isolatoren, sind Polyglycidylcarbonsäureester der vorstehend angegebenen Formel, in welcher sich die beiden Carbonsäureestergruppen in 1,2-Stellung zueinander befinden und in welcher A den 2 - 4-wertigen Rest eines aliphatischen Kohlenwasserstoffes mit 2-10 C-Atomen, der durch Sauerstoffatome oder durch einen Cyclohexylring unterbrochen sein kann, wei

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BAD

ter den 2-wertigen Rest eines cyoloaliphatischen Kohlenwasserstoffes mit 6-15 C-Atomen, R Wasserstoff und η eine Zahl von 2-4 bedeuten.

Die erfindungsgemäf3 zu verwendenden cycloaliphatischen PoIyglycidylcarbonsäureester können gemäß dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1 211 177 hergestellt worden sein. Danach werden Polycarbonsäuren mit überschüssigem Epichlorhydrin in Gegenwart von Thioäthern und/oder SuIfoniumsalzen als Katalysatoren bei Temperaturen zwischen 30 und 90° C zu den entsprechenden 3-Chlor-2~hydroxy-propyl-carbonsäureestern umgesetzt, dann mit festem Kalium- oder Natriumhydroxid bei 40 - 85° C behandelt und anschließend nach Abdestillieren des überschüssigen Epichlorhydrins in einem inerten Lösungsmittel bei Temperaturen bis zu 85° C mit einem Unterschuß an konzentrierter Alkalihydroxidlcsung, bezogen auf den Chlorgehalt im Reaktionsprodukt, erhitzt, um das restliche Chlor zu entfernen.

Die für die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Polyglycidylcarbonsäureester notwendigen Polycarbonsäuren sind Veresterungsprodukte aus einem Mol einer gegebenenfalls durch Alkylgruppen mit 1 - 3 C-Atomen, vorzugsweise durch Methyl substituierten 1,2-, 1,3- oder 1^-Cyclohexandicarbonsäure

-i
bzw. deren Anhydrid mit — Molen eines gegebenenfalls durch Sauerstoffatome und/oder cycloaliphatische Ringe unterbrochenen aliphatischen Polyols bzw. eines cycloaliphatisehen Polyols, wobei η der Zahl der Hydroxylgruppen im Polyöl entspricht.

Die Veresterung erfolgt nach bekannten Verfahren. Der Begriff Polyol soll in der vorliegenden Anmeldung Diole mitumfassen. Die Zahl der Hydroxylgruppen im Polyol kann 2-6, vorzugsweise 2-4 betragen.

Als Polyöle, die für sich oder in Mischungen untereinander mit den genannten Cyclohexandicarbonsäuren bzw. deren Anhy-

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BAD

driden umgesetzt worden sein können, seien genannt:

a) Diäthylenglykol, Iriäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Octaäthylenglykol und.höhere Polyäthylenglykole;

b) Propylenglykol-(1,2), Di-(2-methyläthylenglykol), Iri-(2-methyläthylenglykol) und höhere Poly-(2-methyläthylenglykole);

c) Propylenglykol-(1,3), Dipropylenglykol und höhere Polypropylenglykole;

d) 2,2-DitDethyl-propandiol-(1 ,3), 2-Methyl-2-propyl-propan-

(i,3), 2-Methyl-2-hydroxymethyl-propandiol-(1,3);

e) Butandiol-(1,3), Butandiol-(1,4), Butandiol-(2,3), PoIybutylenglykole, Butantriol-(1,2,4);

f) Pentandiol-(1,5), 2-Methyl-pentandiol-(2,4), 3-Methylpentandiol-(2,4), 2-Methyl-2-hydroxytnethyl-pentanol-(1);

g) Hexandiol-(1,6), Hexandiol~(2,5), 2-Äthylhexandiol~(1,6); h) Octandiolgemisch, Dodecandiol~(1,12), Octadecandiol-(1,12);

i) Glycerin, 1,1,I-Trimethylolpropan, 1,1,I-Trimethyloläthan, Hexantriol-(1,2,6), Pentaerythrit, Sorbit, Mannit;

j) Oxalkylierungsprodukte, insbesondere Oxäthylierungs- und Propoxylierungsprodukte der Hexandiole und der längerkettigen aliphatischen Diole, des Glycerins, Hexantriols, Trimethylolpropans und Pentaerythrits;

k) Cyclohexandiol-(1,2), Cyclohexandiol-(1,4), 2,4-Dihydroxy-1»1,3,3-tetramethyl-cyclobutan; 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-propan (= hydriertes Bisphenol A) sowie Oxalkylierungsprodukte, insbesondere Oxäthylierungs- und Propoxylierungsprodukte der vorgenannten cyclischen Diole.

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BAD ORK31NAL

16Α0091

Unter Oxalkylierungsprodukten der unter j) und k) genannten Polyole werden Umsetzungsprodukte von 1 Mol Polyol mit 1-10 Mol Alkylenoxid pro Hydroxylgruppe, vorzugsweise 1 Mol Alkylenoxid pro Hydroxylgruppe verstanden/

Als Beispiele für die erfindurigsgemäß bevorzugt zu verwendenden Polyglycidylcarbonsäureester seien die folgenden fortnelmäßig angegeben:

Produkt I

CH₉-CH-CH₀-O-CO CO-O-(CH₀)^-O-CO CO-O-CH₀-CH-CH₀ \2/ 2 ^s 2'6 >_>__/ 2 \ /

Produkt II

CH₀-CH-CH₀-OCO C0~0-/CH_o-CH_o-p7_o-CH_o-CH_o~0-C0 CO-O-

ν C. t ά s,^ s *~ <L ά ~* c. ά c. ■*■ '

0 /h\ ( H

CH₂-CH-CH₂ Produkt III

CH₂-O-C

CH₅-CH₂-C —CH₂-O-C.

CH₂-O-C.

le A 10 808

CO-O-CH₀- CH-CH₀

² V

CO-O-CH₀-CH-CH₀

²V²

CO-O-CH₀-CH-CH

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BAD ORIGINAL

Produkt IV

CH₂-O-

CO-O-CH₀-CH-CH₀

²V²

CH₀-O-CO .CO-O-CH₀-CH-CH.

² V '

CH₀-O-CO CO-O-CH₀-CH-CH₀

CH₀-O-CO CO-O-CH₀-CH-CH₀

d ^- 2 _N / 2

H\ 0

Produkt V

CH₀-CH-CH₀-O-

0-0-< H

CH₅

-c-ZhVo-co

CH,

CO-O-CH₀-CH-CH₀

Produkt YI entspricht dem Produkt III mit der Ausnahme, daß jeder der 3 Cyclohexanringe eine Methylgruppe in 3" oder A-Stellung zur Car-bonsäureestergruppe trägt.

Produkt VII

CH₂-CH-CH₂-O-CO CO-O-CH₂-^H VcH₂-0-00

CO-O-CH₂-CH-CH₂

Lg A 10 808

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BAD ORIGINAL

■ s·

Produkt VIII

O O

CH₂-CH-CH₂-O-CO CO-O-/H Vo-OC CO-O-CH₂-CH-CH₂

Pur die Verwendung der beschriebenen Polyepoxide zur Herstellung von elektrischen Freiluft-Isolatoren ist es jedoch nicht erforderlich, daß die Glycidylester in ihrer chemischen Zusammensetzung vollkommen den angegebenen Formeln entsprechen müssen. Vie alle im technischen Maßstab hergestellten Kunstharze können die beschriebenen Polyepoxide von der Ideal-Zusammensetzung abweichen z. B. dadurch, daß geringe Anteile an Hydroxylgruppen und an organisch gebundenem Halogen vorhanden sind, die durch nicht vollständige Umsetzung bzw. Nebenreaktionen bei der Herstellung der Polyepoxide entstehen.

Die Herstellung der elektrischen Freiluftisolatoren kann nach den üblichen Verarbeitungsweisen für Polyepoxide mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Molekül erfolgen. Im einfachsten Falle erwärmt man den erfindungsgemäß zu verwendenden Glycidylester auf Temperaturen zwischen 80 und 150° C, gibt unter Rühren das Phthalsäureanhydrid hinzu und gießt die so erhaltene Mischung in z. B. Metallformen, die gegebenenfalls vorher mit Trennmitteln behandelt wurden. Die Härtung erfolgt durch Erwärmen der Form auf Temperaturen zwischen 80 und 180° C während einer Zeit zwischen einigen Minuten bis zu mehreren Stunden. Zu einem beliebigen Zeitpunkt vor der Härtung können gegebenenfalls Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Weichmacher, Farbstoffe, Pigmente, flammwidrige Stoffe, Formentrennmittel und andere Zusatzmittel hinzugegeben werden. Beispielsweise können als Füllstoffe folgende Materialien eingesetzt werden: Gesteinsmehl, Quarzmehl, Kreide, Schwerspat, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidtrihydrat. Weiterhin kennen Verstärkermaterialien wie z. B. Gewebe, Fasern, Schnitzel, Stränge aus z. B.

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BAD ORIÖJNÄL

Glas, Ton und Textil eingearbeitet werden. Zur Verkürzimg der Härtezeiten können Beschleuniger, wie z. B. tertiäre Amine, wie Dimethylbenzylarain, Bortrifluorid-Addukte, Alkaliphenola~ te oder ähnlich wirksame Stoffe hinzugegeben werden, beispielsweise Mono- oder Polyepoxide, deren Epoxidgruppe bzw. -gruppen an ein Stickstoffatom gebunden sind, wie N,N-Bis-(2,3-epoxypropyl)~anilin.

Die formelraäßig angegebenen cycloaliphatisehen Polyglycidylcarbonsaureester (Produkte I - VIII) \verden entsprechend der nachstehend angegebenen Vorschrift für das Produkt III und gemäß den Bedingungen des Verfahrens der deutschen Auslege- ^ schrift 1.211.177 erhalten. ™

a) 1,1,i-Trimethylolpropan-tris-Chexahydrophthalat)

In einem Dreihalskolben (mit Rührer, Innenthermometer, Rückflußkühler und Trockenrohr) werden 1388 g Hexahydrophthalsäureanhydrid (9 Mol) unter Ausschluß von Luftfeuchtigkeit geschmolzen. Unter Rühren und möglichst weitgehendem Feuchtigkeitsausschluß setzt man nun bei einer Innentemperatur von 130 - 135° C innerhalb von ca. 1 Stunde 403 g 1,1,1-Trimethylolpropan (3 Mol) in so großen Anteilen zu, daß sich die Innentemperatur trotz exothermer Reaktion nicht wesentlich erhöht. Anschließend erhitzt man auf 150° C und rührt f bei dieser Temperatur noch 3 Stunden. Fach Ausgießen auf ein Trockenblech erstarrt das fast farblose Reaktionsprodukt rasch zu einer festen glasklaren Substanz. Ausbeute: 1762 g = 98,5 Gew.-$ d. Th.; Säurezahl: 284 (Th. 282); Gehalt an alkoholischen OH-Gruppen -C 0,2 #.

b) Umsetzung des 1,1,1-Trimeth.ylolprppan-tris-(hexahydrophthalats) zum 1,1,1-Trimethylolpropan-tris-Z2'-(carbo-2^u, 3"-epoxy-propoxy)-hexahydrobenzoat/

Das Gemisch aus 1762 g zerkleinertem 1,1,1-Trimethylolpropan-

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tris-(hexahydrophthalat) =2,95 Mol, 410Og Epichiorhydrin = 44,3 Mol und 8,9 g 2-Hydroxy-äthyl-äthylsulfid wird 18-19 Stunden bei einer Innentemperatur von 60° C gerührt. Zur Ermittlung des Umsatzes wird danach ein kleiner Teil der Lösung durch Andestillieren "bis zu einer Badtemperatur von 120 C und einem Druck von 13 Torr von überschüssigem Epichiorhydrin befreit. Der Destillationsrückstand erhält 12,3 Gew.-^ Chlor (Th. 12,2 Gew.-$).

Zu dem im Reaktionsgefäß befindlichen Produkt setzt man zur Dehydrohalogenierung bei einer Innentemperatur von 60° C unter möglichst intensivem Rühren innerhalb von 2 Stunden 356 g (8,9 Mol) NaOH (Schuppenform) in kleinen Anteilen und in gleichen Zeitabständen zu. Fach Abklingen der Reaktion (ca. 10-15 Min. nach Einrühren des letzten NaOH-Anteils) und Abkühlen auf 40° C werden das bei der Reaktion gebildete Wasser und das überschüssige Epichlorhydrin unter vermindertem Druck abdestillier
und 13 Torr.

abdestilliert, zuletzt bei einer Sumpftemperatur von 100 C

Aus dem Destillat können - bei entsprechender Kühlung der Destillationsvorlage - mehr als 90 $ der theoretischen Gewichtsraenge des überschüssig eingesetzten Epichlorhydrins abgetrennt und wieder verwendet werden.

Der Destillationsrückstand aus der Dehydrohalogenierung wird mit 2260 g Benzol verrührt und zur Entfernung des Natriumchlorids mit 2500 ml Wasser gründlich gewaschen. Der Chlorgehalt des Destillationsrückstandes - bestimmt in einer kleinen Probe - betrug 2,97 Gew.-$>.

Zur Eliminierung des restlichen Chlors erhitzt man die benzolische Lösung zum Sieden und versetzt sie nach destillativer Entfernung von Wasserspuren innerhalb von 5-6 Stunden unter intensivem Rühren tropfenweise und kontinuierlich mit 136 g einer 50 ^igen Natronlauge. Während der Zugabe der Natron-

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009822/158S BAD ORIiSlNAL

lauge wird das Wasuer mit Hilfe eines Wasserabscheider azeotrop ausgekreist. Anschließend wird die auf Raumtemperatur abgekühlte Benzollösung mit Wasser bzw. Kochsalzlösung gewaschen und das Benzol abdestilliert, zuletzt bis zu einer Sumpftemperatur von 140 C und einem Druck von 12 Torr. Danach saugt man das 140 G heiße farblose bis hellgelbe Reaktionsprodukt durch ein geeignetes Filter ab.
Ausbeute: 2030 g = 89,8 Gew.-^ d. Th.; Chlorgehalt 0,95
Gew.-^; Epoxidäquivalent 308 (Theorie 255); Viskosität:
bei 20° C >4 x 10⁵ c. P. und bei 120° C = 200 c. P.

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009822/1586 BAD ORfQINAt

O	ι
O	_^
(D	PO
OO	I
Κ»
K)
cn
00
cn

Die analog hergestellten Produkte "besitzen folgende Kennzahl en:

Produkte Ausbeute Chlorgehalte Epoxidäquivalent

in G-evu-jS d. Th. des Endprodukts (Ge-w.-jQ . gefunden Theorie

I	75
II	94
III	89,8
IV	85
V	71
VI	90
VII	92
VIII	92
Produkt der Formel I, worin ist R=H, η = 2, A =
-CH2-C-CH2-	71,6

Produkt der

Formel I, worin ist

η = 3, R = H, A =

CH₉-CH-CH,

79,2

Viskosität bei

t = 20° C

in Centipoise

0,5
0,70

0,95 0,67 0,15 0,51 0,24 0,56

0,14

1,55

530	335	6700
526	285	6180
508	255	> 4 ·
506	244	>■ 4 ·
366	530	^4 ·
354	269	>4 *
317	282	^ 4 .
340	268	^* 4 .

290

430

262

241

92

10-10- 10Ι οι 0-

1 ο

ίο

CJ) -P--O CD CO

Die erfindungsgeraäß erhaltenen Elektroisoliermaterialien, insbesondere Freiluftisolatoren, zeigen vor und nach der Bewitterung eine ausgezeichnete Lichtbogenbeständigkeit und Eriechstromfestigkeit. Sie sind weiterhin lichtecht. Darüber hinaus besitzen sie gleichzeitig ausgezeichnete mechanische Werte, wie hohe Biegefestigkeiten und Schlagzähigkeiten. Die Summe dieser Eigenschaften wurde bisher von den Kunststoffmaterialien gemäß dem Stand der Technik im Hinblick auf den angegebenen Verwendungszweck nicht erreicht.

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Beispiel 1

100 Gewichtsteile eines Triglycidylesters (Produkt III) wurden unter Rühren auf 120° C erhitzt und bei dieser Temperatur mit 200 Gewichtsteilen Quarzmehl und 0,1 Gewichtsteilen Dimethylbenzylamin vermengt. Danach wurden 37 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid hinzugegeben und zur vollständigen Auflösung 5 Minuten lang bei 120° C weitergerührt. Ein Teil der so erhaltenen härtbaren Gießharzmasse (Probe A) wurde zu einem 10 kV-Stütz-Isolator mit eingebetteten Messing-Armaturen, ein Teil zur Normstäben 120 χ 15 x 10 mm vergossen und während 24 Stunden bei 140° C ausgehärtet.

Bei Probe B wurde wie bei Probe A verfahren, jedoch anstelle des Triglycidylesters (Produkt III) ein durch Umsetzung von 4_J.4'-I⁾ihydroxydiphenyl~dimethylmethan und Epichiorhydrin in Gegenwart von Alkali hergestellter Diglycidäther mit einem Epoxidäquivalentgewicht von 360 eingesetzt.

Bei Probe C wurden 100 Gewichtsteile des im Beispiel 1 der französischen Patentschrift 1 233 231 beschriebenen 3,4-Epoxyhexahydrobenzal-3',4^f-epoxy-1',1'-bis-(oxymethyl)-cyclohexan mit 270 Gewichtsteilen Quarzmehl und anschließend mit 85 Gewichtsteilen Endomethylen-tetrahydrophthalsäureanhydrid ebenfalls bei 120° C vermischt.

Die Härtung der NOrmstäbe und des Isolators wurde bei 140° C innerhalb einer Zeit von 24 Stunden vorgenommen.

Die Isolatoren wurden längere Zeit der Witterung ausgesetzt. Während die Isolatoren mit der Zusammensetzung entsprechend Probe A und C ohne Änderung der Oberfläche und der Kriechstromfestigkeit blieben, zeigte der Isolator mit der Zusammensetzung entsprechend Probe B eine Aufrauhung der Oberfläche, Verfärbung, Ablagerungen von ausgewaschenem Füllstoff und Verschlechterung der Kriechstromfestigkeit.

Le A 10 808 -H-

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An den hergestellten Normstäben wurden die Lichtbogenbeständigkeit nach DIN 53 484, die Kriechstromfestigkeit nach. DIN 53 480, die Biegefestigkeit nach DIN 53 452 und die Schlagzähigkeit nach DIN 53 453 bestimmt. Die erhaltenen Werte sind in der folgenden Tabelle enthalten:

Probe Härtungsbe- lichtbogen- Kriech- Biege- Schlagzä-

dingungen festigkeit strom- festig- higkeit

festigkeit keit ₂ ο

Stufe Stufe kp/cro kp cm/cm

KA 3c 1450 11,5 KA 1 1380 10,8 KA 3c 630 3,8

A	24	Std.	1400C	L	4
E	24	Std.	1400G	L	1
C	24	Std.	1400G	I	4
Beispiel	2

100 Gewichtsteile eines.Diglyeidylecters (Produkt V) wurden ■ mit 195 Gewichtsteilen Quarzmehl und 1 Gewichtsteil N,N-Bis-(2,3-epoxypropyl)-anilin auf 120° C erhitzt und bei dieser Temperatur 35 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid eingerührt. Im übrigen wurde wie bei der Probe A des Beispiels 1 verfahren (Probe D).

Bei Probe E wurde wie bei Probe C des Beispiels 1 verfahren, jedoch anstelle von 85 Gewichtsteilen Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid 83 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid eingesetzt (Probe E).

Der Isolator mit der Zusammensetzung entsprechend Probe D zeigte die gleich gute Wetterbeständigkeit wie die Isolatoren A und C des Beispiels 1, während der Isolator mit der Zusammensetzung entsprechend Probe E nach der Bewitterung eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften zeigte.

Die Ergebnisse an den Normstab-Messungen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

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	d ingungen	Lichtbogen	A	Ί	640091
		festigkeit	Kr iech-	Biege	Schlagzä
Probe Härtungsbe-			strom-	festig	higkeit
			festig-	keit
	24 Std.14O°G	Stufe	keit
	24 Std.14O°C	14	Stufe	kp/coj	kp cm/cm '
	Beispiel 3	I 1	KA 3c	1360	9,8
D			KA 2	740	4,0
E

100 Gewichtsteile eines Tetraglycidylesters (Produkt IV) wurden unter Rühren auf 130 C erhitzt und bei dieser Temperatur mit 150 Gewichtsteilen Dolomit-Mehl und 30 Gewichtsteilen Titandioxid, Rutil-Typ, vermischt. Danach wurden, ebenfalls bei 130° C, 30 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid eingerührt. Die so erhaltene härtbare Gießharzmasse wurde zu einem 110 kV-Hängeisolator mit eingebetteten Stahl-Armaturen vergossen und 24 Stunden bei 140 C gehärtet.

Der Isolator wurde längere Zeit der Witterung ausgesetzt. Er zeigte danach keine Veränderung der Oberfläche, der Kriechstromfestigkeit und der lichtbogenfestigkeit.

Beispiel 4

Zur Herstellung eines glasfaserverstärkten Isolators wurde ein Strang aus Glas-Rovings, an dessen Ende Metallkauschen durch Umwickeln befestigt waren, mit einer 120° C heißen Mischung aus 100 Gewichtsteilen eines Diglycidylesters (Produkt I) und 28 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid imprägniert und in einer Metallform umgössen. Der nach einer Härtezeit von 24 Stunden bei 120° C erhaltene Isolator zeigte eine gute Y/itterungsbeständigkeit« Bei mechanischer Zugbeanspruchung zeigte der Isolator keine Rißbildung vor dem Bruch, da die Dehnbarkeit des Polyadditionsproduktes größer als die Dehnbarkeit des Glasseidenstranges war.

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009822/1586 BAD ORfGINAt.

Stellte man den gleichen glasfaserverstärkten Isolator unter Verwendung der härtbaren Gießharzmasse mit der Zusammensetzung entsprechend Probe C des Beispiels 1 unter Fortlassung des Quarzmehl-Zusatzes her, so zeigte der Isolator bei mechanischer Zugbeanspruchung Rißbildungen vor dem Erreichen der Bruchlast.

Beispiel 5

100 Gew.-Teile eines Triglycidylesters gemäß der idealisierten Formel

H₅C₂-C

It

-CH₂O-C

O=C

CH

und mit den Kenndaten des Produkts YI in der Tabelle wurden auf 130° C erhitzt und mit 230 Gew.-Teilen Quarzmehl bei dieser Temperatur vermischt. Danach wurden, ebenfalls bei 130° C, 35 Gew.-Teile Phthalsäureanhydrid eingerührt. Ein Teil der so erhaltenen härtbaren Gießharzraasse wurde zu einem 10 kV-Stütz-Isolator mit eingebetteten Messingarmaturen, ein Teil zur Normstäben 120 χ 15 χ 10 nun vergossen und während 24 Stunden bei 140° C ausgehärtet.

An den Rormstäben wurden nach den im Beispiel 1 genannten PrüfvorSchriften die folgenden Eigenschaftswerte ermittelt:

Lichtbogenfestigkeit: Kriechstromfestigkeit: Biegefestigkeit: Schlagzähigkeit:

L 4 (Stufe) KA 3 c (Stufe) 1260· (kp/cm²) 8,8 (kp cm/cm²)

Le A 10 808

- 17 009822/1586

Der 10 kV-Stütz-Isolator wurde längere Zeit der Witterung ausgesetzt. Er zeigte danach keine Änderung seiner Oberfläche.

Beispiel 6

100 Gev/.-Teile eines Diglycidylesters gemäß der idealisierten Formel

CH₉-CH-CH₉-O-C C-O-CH₉-(H VCH₉-O-C C-O-CH₉-CH-CH₉

\²/ ² Il Il ^ \_/ ²I, Il 2 χ / 2

⁰OO OO °

und mit den Kenndaten des Produkts VII in der Tabelle wurden auf 130° C erhitzt und mit 250 Gew.-Teilen Quarzmehl und Gew.-Teilen Phthalsäureanhydrid bei dieser Temperatur vermischt. Ein Teil der so erhaltenen Gießharzmasse wurde zu einem 1 kV-Isolator, ein Teil zu Normstäben 120 χ 15 x 10 mm vergossen und während 24 Stunden bei 140° C ausgehärtet.

An den Norrastäben wurden nach den in Beispiel 1 genannten Prüfvorsehriften die folgenden Eigenschaften ermittelt:

Lichtbogenfestigkeit: L 4 (Stufe)

Kriechstromfestigkeit: KA 3 c (Stufe)

Biegefestigkeit: 1200 (kp/cra²)

Schlagzähigkeit: 9,4 (kp cm/cm )

Der 1 kV-Isolator wurde längere Zeit der Witterung ausgesetzt, ohne Änderungen der Oberfläche zu zeigen.

Beispiel 7

100 Gew.-Teile eines Diglycidylesters gemäß der idealisierten Formel

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CH₀-CH-CH₉-O-C

C-O-ZCH₉-CH₉-Oj₀-CH₉-CH₉-O-C

Il <L C. d. C. C. _η

CH₉-CH-CH₀

und mit den Analysendaten des Produkte II in der Tabelle wurden auf 130° C erhitzt und bei dieser Temperatur mit 278 Gew,-Teilen Quarzraehl und 1,4~Gew.-Teilen N,N-Bis-(2,3-epoxypropyl)-anilin vermischt. Danach wurden 39 Gew.-Teile Phthalsäureanhydrid eingerührt. Mit der so erhaltenen Gießharzmacse wurde ein,Strang aus Glasrovings, an dessen Ende Metallarmaturen
befestigt waren, in einer Metallform umgössen und bei 140° C während 24 Stunden zu. einem Hängeisolator ausgehärtet.

Der Isolator erwies sich als mechanisch äußerst widerstandsfähig, insbesondere gegenüber Zugkräften und zeigte nach
längerer Bewitterung keine Veränderung der Überschlagsspannung und keine Änderung der Zugfestigkeit.

Beispiel 8

100 Gewichtsteile eines Diglycidylesters mit einer Zusammensetzung gemäß der idealisierten Formel

CH₉-CH-CH₉-O-C ⁰ 0

C-O-CH₀-CH-CH₀ 0 °

und mit den Kenndaten des Produktes VIII in der Tabelle

Le A 10

- 19 -

009822/1586

wurden auf 130 C erhitzt und bei dieser Temperatur mit 190 Gew.-Teilen Quarzmehl, 25 Gew.-Teilen Titandioxid und 37 Gew.· Teilen Phthalsäureanhydrid vermischt. Ein Teil der bo erhaltenen Gießharzmasse wurde zu einem 30 kV-Stütz-Isolator mit eingebetteten Messingarmaturen, ein Teil zur Normstäben 120 χ 15 x 10 mm vergossen und während 24 Stunden bei 140° C gehärtet.

An den Normstäben wurden nach den im Beispiel 1 genannten Prüfvorschriften die folgenden Eigenschaften ermittelt. .

Iiichtbogenfestigkeit: L 4 (Stufe)

Kriechstromfestigkeit: KA 3 c (Stufe)

Biegefestigkeit: 1300 (kp/cm²)

Schlagzähigkeit: 9,2 (kp cm/cm )

Der 30 kV-Stütz-Isolator wurde längere Zeit der Bewitterung ausgesetzt. Er zeigte danach keine Änderung seiner Oberfläche.

Ie A 10 808 - 20 -

009822/1B86

Claims (2)

Paten banSprüche:

1.) Verwendung von Polyadditionsprodukten aus Polyepoxiden mit mehr als eine Epoxidgruppe pro Molekül und cyclischen Dicarbonsäureanhydriden für elektrische Freiluft-Isolatoren, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyepoxide Gflycidylcarbonsäureester der allgemeinen Formel

CH₀ - GH - CH₀ - O - C _V2 / 2

C-O-

worin A einen mindestens 2-wertigen Rest eines gegebenenfalls durch Sauerstoff und/oder cycloaliphatische Ringe unterbrochenen, aliphatischen Kohlenwasserstoffs oder den Rest eines cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffs, R Wasserstoff oder Alkylreste mit 1-3 C-Atomen und η eine Zahl zwischen 2 bis 6 bedeuten, oder Mischungen von GIycidylcarbonsäureestern der angegebenen allgemeinen Formel und als cyclisches Dicarbonsäureanhydrid Phthalsäureanhydrid verwendet werden.

2.) Verwendung von Polyadditionsprodukten aus Polyepoxiden mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Molekül und cyclischen Dicarbonsäureanhydriden für elektrische Freiluftisolatoren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyepoxide Glycidylcarbonsäureester der nachstehenden Formel

0 _n

It x^U\

Ie A 10 808

C - 0 - CH₂ - CH - CH₂

- 21 009822/1586

worin A den 2 - 4-wertigen Rest eines aliphatischen Kohlenwasserstoffes mit 2-10 C-Atomen, der durch Sauerstoffatome oder durch einen Cyclohexylring unterbrochen sein kann, den
2-wertigen Rest eines cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffes mit 6-15 C-Atomen und η eine Zahl von 2-4 bedeuten, verwendet werden.

Ie A 10 808 - 22 -

009822/1586