DE2038711A1

DE2038711A1 - Verfahren zum Abtrennen von hoehermolekularen Bestandteilen und katalystisch wirksamen Verunreinigungen aus fuer Traenkzwecke verwendbaren Epoxidharz-Saeureanhydridhaerter-Mischungen

Info

Publication number: DE2038711A1
Application number: DE19702038711
Authority: DE
Inventors: Willi Dr Phil Mertens
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-07-29
Filing date: 1970-07-29
Publication date: 1972-02-03
Also published as: CH559569A5; AT306381B; SE370708B; DE2038711B2; NO136154C; BR7104787D0; NO136154B

Description

Verfahren zum Abtrennen von höhermolekularen Bestandteilen und katalytisch wirksamen Verunreinigungen aus für Tränkzwecke verwendbaren Epoxidharz-Säureanhydridhärter-Mischungen Es ist bekannt, die Isolierungen elektrischer Maschinen aus überlappt gewickelten Glimmerbändern aufzubauen, die danach mit' Epoxidherz Säureanhydridhärter-Mischungen getränkt und ausgehärtet werden. Ein besonders vorteilhaftes Verfahren für die Tränkung dieser Isolierungen ist das sogenannte Ganztränkungsverfahren bei dem die Maschinenständer bzw. -läufer mit eingelegter und verschaltet er Wicklung insgesamt in einem großen Tränkkessel von dem Träkharz überflutet werden. Dieses Verfahren benötigt eie großen r"rankharzvorrat, der immer wieder m neuen Tränkungen verendet werden muß, da der in die Isolierhülse eingedrungene und darin verbleibende Tränkharzanteil sehr gering ist, meist kleiner als 0,5 ?Äo.
Durch die Maschinenteile und aus den Glimmerbändern können nun Verunreinigungen in das Tränkharz gelangen, welche katalytisch wirksam sind und somit eine Reaktion des Tränkharzes im Sinne einer allmählichen Viskositätserhöhung zur Folge haben. Für die Tränkung muß aber das Tränkharz, um gut eindringen zu können, eine sehr niedrige Viskosität haben. Deshalb wird die Tränkung auch bei erhohten Temperaturen, z. B. bei angenähert 70 °C, durchgeführt. Die wiederholte Erwärmung des Tränkharzes kann aber ebenfalls durch eine, wenn auch in geringem Umfang, beginnende Additionsreaktion des Tränkharzes auf die Dauer zu einem Viskositätsanstieg führen. Dadurch kann dann, selbst bei sehr sauberen und reaktionsträgen Trankharzkomponenten, im Verlauf längerer Gebrauchszeiten, vielleicht erst nach mehreren Monaten, ein für die Tränkung nicht mehr zulässiger hoher Viskositätswert des Tränkharzes erreicht werden. Dieses an sich noch hochwertige Tränkharz ist dann nicht mehr für die einwandfreie Durchtr££nkung von Hochspannungsisolierungen zu verwenden und muß ersetzt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abtrennen von höhermolekularen Bestandteilen und katalytisch wirksamen Verunreinigungen aus für Tränkzwecke verwendbaren Epoxidharz-Säureanhydridhärter-Mischungen zu finden, damit schon verwendete Tränkharzmischungen, deren Viskosität zu, hoch angestiegen ist, regeneriert und somit ohne Änderung der Grundzusammensetzung wieder auf niedrige Viskositätswerte zurückgeführt erden können. GCaäß der Erfindung werden der Epoxidhar-Säureanhydridhärter-Mischung Gemische aus die Tränkharzmischung lösenden und die Tränkharzmischung nicht lösenden Kohlenwasserstoffen oder Halogenkohlenstoffverbindungen beigefügt, dann werden nach einer gluten Durchmischung die nicht gelösten Bestandteile physikalisch abgetrennt und danach wird die Lösung unter Vakuum eingedampft, Das erfindungsgeinäße Verfahren nutzt also die Tatsache aus, daß aus Lösungen Anteile ausgefällt werden können, wenn man den Komponenten nicht lösende Stoffe hinzugibt. Durch die Zugabe der die Tränkharzmischung lösenden Kohlenwasserstoffe in die Trankharzmischung entsteht also eine Lösung, aus der dann durch die weitere Zugabe der die Tränkharzmischung nicht lösenden Kohlenwasserstoffe die höhermolekularen Anteile ausgefällt werden.
Dies sind aber gerade die Tränkharzanteile, welche durch ihre Additionsreaktion die Viskositätserhöhung der Tränkharzmischung verursacht hatten. Außerdem binden sich die katalytisch wirksamen Verunreinigungen ebenfalls an diese freie Carboxyl und Hydroxylgruppen enthaltenden höhermolekularen Anteile und werden mit diesen ausgefällt. Nach dem Durchmischen der Tränkharzmischung mit den lösenden und nichtlösenden Stoffen setzen sich die nicht gelösten Bestandteile, welche die Verunreinigungen enthalten, von der Lösung ab und können leicht physikalisch abgetrennt werden. In Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann die verbleibende Lösung unter Vakuum eingedampft, wodurch das Lösungsmittel entfernt wird, und man erhält wieder-eine Epoxidharz-Säureanhydridhärter-Mischung niedriger Viskosität und Reaktivität. Das Tränkharz ist also ohne linderung der Grundzusammenset2ung regeneriert und von neuem für die Tränkung von IIochspannungsisolierungen verwendbar.
Verwendet man für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ein Gemisch von lösenden und nichtlosenden Kohlenwasserstoffen, so setzen sich nach dem BS rchmischen die Verunreinigungen als schwerere Schicht unten ab. Die Trennung dieser Schicht von der verbleibenden Lösung ist dann sehr einfach. Verwendet man Halogenkohlenstoffverbindungen als Löser und Nichtlöser, so setzt sich das Gemisch der störenden Bestandteile dagegen an der Oberflache der Lösung ab. Halogenkohlenstoffe haben aber den Vorteil, daß sie unbrennbar sind. Als lösender Halogenkohlenstoff eignet sich z. B. Perchloräthylen, als nichtlösender können Fluor-Ghlorkohlenstoffverbindungen mit jeweils gleichem Siedebereich wie der lösende Anteil gewählt werden.
Es ist zweckmäßig, für die Durchführung des Verfahrens Kohlenwasserstoffe im Siedebereich zwischen 80 und 120 0C bei Normaldruck zu verwenden. Geeignet ist z. B. eine Mischung mit Toluol als lösendem und eine Benzinfraktion mit den Siedegrenzen 95 bis 115 0C als nichtlösendem Bestandteil. Es können aber auch Benzol- Leichtbenzin oder Benzol-Zyklohexan-Mischungen verwendet werden.
Menge und Mischungsverhältnis der Kohlenwasserstoffe richten sich nach dein vorliegenden Viskositätszustand der Tränkharzmischung. Für relativ niedrig viskose Tränkharze empfiehlt es sich, den Anteil an Nichtlösern größer zu wählen. Die günstigste Mischung läßt sich an einer Probe leicht ermitteln.
Beispielsweise kann eine Tränkharzmischung aus reinem Bisphenol A-Bisglicidyläther und Methylhexahydropthalsäureanhydrid in Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Mischung aus 200 Volumenteilen Toluol und 2fiO Volumenteilen Benzin (Siedegrenzen 95 - 115 0C) auf 100 Gewichtsteile Tränkharzmischung mit, Vorteil regeneriert werden. an gewinnt auf diese Weise ungefähr 80 bis 90% der e ingesetzten $Tränkharzmischung wieder als vollwertiges Harz zurück. Auch das bei der Verdampfung unter Vakuum zurückgewonnene Lösungsmittelgemisch kann wieder für weitere Trennungen gebraucht werden. Ungefähr 10 bis 20 , der Tränkharzmischung fallen nach der Trennung als etwa 70 %ige Lösung an. Sie können als Lackharz, Klebstoff oder Laminatharz nutzbar gemacht werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann außerdem mit Vorteil für die Veredelung von für die Tranktechnik wegen zu großer Reaktivität nur schlecht verwendbaren Harzen benutzt werden.
Dazu läßt man diese zunächst mit einer Teilmenge des später vorgesehenen Härters vorreagieren. Hierbei werden überwiegend die aktiven, hydroxylgruppenhaltigen Bestj'ndteile des Harzes erfaßt, die dann als saure Ester zusammen mit als Beschleuniger wirksamen Verunreinigungen, wie z. B. Alkaliverdungen, bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch das Trenngemich ausgefällt werden. Auf diese Weise können aus Harzen selbst störende Bestandteile, die durch eine Kurzwegdestillation nicht zu beseitigen sind, noch entfernt werden.
7 Ansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Abtrennen von höhermolekularen Bestandteilen und katalytisch wirksamen Verunreinigungen aus für Tränkzwecke verwendbaren Epoxidharz-Säureanhydridhärter-Mischungen, vorzugsweise zur Regenerierung von schon verwendeten Tränkharzmischungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Epoxidharz-Saureanhydridhärter-Mischung Gemische aus die Tränkharzmischung lösenden und nicht lösenden Kohlenwasserstoffen oder Halogenk3hlenstoffverbindungen beigefügt werden, daß dann nach einer guten Durchmischung die nicht gelösten Bestandteile physikalisch abgetrennt werden und danach die Lösung unter Vakuum eingedampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxidharz zunächst mit einer Teilmenge des später vorgesehenen Saureanhydridhärters durchmischt und zur Reaktion gebracht wird, daß dann dieser Harzmischung die Gemische aus lösenden und nichtlösenden Kohlenwasserstoffen oder llalogenkohlenstoffverbindungen beigefügt und nach der Durchmischung die nicht gelösten Bestandteile physikalisch abgetrennt werden und danach die Lösung unter Vakuum eingedampft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siedegrenzen der der Epoxidharz-Säureanhydridhärter-Mischung zugefügten Kohlenwasserstoffe bei Normaldruck zwischen 80 bis 120 0C liegen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als die Trinkharzmis¢hung lösender Kohlenwasserstoff Toluol verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß als die Tränkharzmischung lösender Kohlenwasserstoff Benzol verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daÜ als die Tränkharzmischung nicht lösender Kohlenwasserstoff eine Benzinfraktion mit den Siedegrenzen zwischen 95 bis 115 0C verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als die Tränkharzmischung nicht lösender Kohlenwasserstoff Zyklohexan verwendet wird.