DE2142571C - Isolierband zur Herstellung einer mit einer heißhartenden Epoxidharz Saureanhydridharter mischung imprägnierten Isolier hülse fur elektrische Leiter - Google Patents
Isolierband zur Herstellung einer mit einer heißhartenden Epoxidharz Saureanhydridharter mischung imprägnierten Isolier hülse fur elektrische LeiterInfo
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Description
Epoxidharze mit einem Epoxidäquivalentgewicht
unter 180, in denen die Epoxidgruppen durch
Sauerstoffanlagerung an ringständige Doppelbindungen entstanden sind, dadurch gekenn- In neuerer Zeit werden die Isolierungen elektrischer zeichnet, daß sich die Bindemittel-Beschleu- 25 Leiter, insbesonaere der Wicklungsstäbe bzw. Spulen nigermischung zusätzlich aus folgenden Bestand- elektrischer Maschinen, aus einer aus Isolierband teilen zusammensetzt: aufgewickelten Isolierhülse gebildet, die dann mit ... , . λ/. . ., , .... . einerheißhärtendenEpoxidharz-Säureanhydridhärter-Addukten aus Vmylzyklohexend.oxid und misch imprägniert und ausgehärtet wird. Die für sekundären Ammen, bei denen das sekun- j isolitrhülse verwendeten Isolierbänder bestehen dare St.ckstoffatom Glied eines hydrierten { ; fl ib, Unterlage aufgebrachtem, flächi-Ringsystems ist, ,m Molverhaltms 1: 1, und durchschlagsfestem anorganischem Material, wi; Addukten aus Vmylzyk^hexend.oxid und m f ß' Glasflocke^ Glimmerblättchen oder Feinglim-
Sauerstoffanlagerung an ringständige Doppelbindungen entstanden sind, dadurch gekenn- In neuerer Zeit werden die Isolierungen elektrischer zeichnet, daß sich die Bindemittel-Beschleu- 25 Leiter, insbesonaere der Wicklungsstäbe bzw. Spulen nigermischung zusätzlich aus folgenden Bestand- elektrischer Maschinen, aus einer aus Isolierband teilen zusammensetzt: aufgewickelten Isolierhülse gebildet, die dann mit ... , . λ/. . ., , .... . einerheißhärtendenEpoxidharz-Säureanhydridhärter-Addukten aus Vmylzyklohexend.oxid und misch imprägniert und ausgehärtet wird. Die für sekundären Ammen, bei denen das sekun- j isolitrhülse verwendeten Isolierbänder bestehen dare St.ckstoffatom Glied eines hydrierten { ; fl ib, Unterlage aufgebrachtem, flächi-Ringsystems ist, ,m Molverhaltms 1: 1, und durchschlagsfestem anorganischem Material, wi; Addukten aus Vmylzyk^hexend.oxid und m f ß' Glasflocke^ Glimmerblättchen oder Feinglim-
ί; Ti"·1 , *ubstItuierter Imidazole im merschichten, das mit der Unterlage und miteinander
Molverhaltms 1:1. 35 ^^ gegebenenfalls mit einer abschließenden Deck-
2. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch ge- lage mittels eines Bindemittels verklebt ist. Da es für
kennzeichnet, daß als sekundäres Amin Piperidin eine wirtschaftliche Durchführung der Tränkung
verwendet ist. notwendig ist, eine möglichst reaktionsträge Tränk-
3. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch ge- harzrnischung zu verwenden, die auch bei den eine
kennzeichnet, daß als sekundäres Amin Morpho- 40 gute Durchimprägnierung der Isolierhülse gewährlin
verwendet ist. leistenden hohen Temperaturen praktisch keiner Ver-
4. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch ge- änderung der Viskosität unterliegt, enthalten diese
kennzeichnet, daß in der Bindemittel-Beschleu- Isolierbänder bekanntlich einen die Härtungsreaktion
nigermischung 2-Äthyl-imidazoladdukte enthalten des Tränkharzgemisches anregenden Beschleuniger,
sind. 45 damit der in die Isolierhülse eingedrungene Tränk-
5. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch ge- harzanteil in wirtschaftlich kurzen Zeiten aushärtet,
kennzeichnet, daß in der Bindemittel-Beschleu- Damit die Isolierbänder vor der Tränkung benigermischung 2-IsopropyI-imidazoladdukte ent- liebig lange gelagert werden können, wählt man die halten sind. Bindemittel-Beschleunigermischung so, daß bei
kennzeichnet, daß in der Bindemittel-Beschleu- Damit die Isolierbänder vor der Tränkung benigermischung 2-IsopropyI-imidazoladdukte ent- liebig lange gelagert werden können, wählt man die halten sind. Bindemittel-Beschleunigermischung so, daß bei
6. Isolierband nach Anspruch 4 oder 5, da- 50 Raumtemperatur keine Härtung dieseT Mischung
durch gekennzeichnet, daß in der Bindemittel- eintritt. Trotzdem ist es jedoch zweckmäßig, daß, wie
Beschleunigennischung eine Mischung von in der deutschen Patentschrift 1 801053 beschrieben,
2-Äthyl-imidazoladdukten und von 2-Isopropyl- die Bindemittel-Beschleunigermischung ein selbstimidazoladdukten
enthalten sind. härtendes System ist, das allerdings erst bei den
7. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch ge- 55 wesentlich über der Raumtemperatur liegenden Auskennzeichnet,
daß in der Bindemittel-Beschleu- härtetemperaturen des Tränkharzes selbst härtet. Danigermischung
durch wird nämlich vermieden, daß zwischen groß-
60 bis 80 Gewichtsteile eines zykloaliphatischen flächigen Schichten des durchschlagfesten anorgani-Epoxidharzes
mit einem Epoxidäqui- schen Materials eingedrungenes Bindemittel, das nicht
valentgewicht unter 180, wobei die 6o vollständig vom Tränkharz resorbiert werden konnte,
Epoxidgruppen durch Sauerstoffan- ungehärtet in der Isolierung verbleibt. Das bekannte
lagerung an ringständige Doppelbin- Bindemittel besteht aus polymerisieren Addukten
düngen entstanden sind, aus sauren, mindestens eine polymerisationsfähige
Doppelbindung enthaltenen Komponenten und enthalten sind, 65 Epoxidverbindungen, denen organische Peroxide
8. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch ge- beigemischt sind, die bei der Temperatur der Auskennzeichnet,
daß in der Bindemittel-Beschleu- härtung des Tränkharzes die Polymerisation der nigermischung ungesättigten Molekularbereiche des Bindemittels und
des Beschleunigers bewirken. Dabei werden zykloaliphatische
Epoxidharze mit einem Epoxidäquivalentgewicht unter 180 verwendet, bei denen die Epoxidgruppen
durch Sauerstoffanlagerung an ringständige Doppelbindungen entstanden sind.
Da durch die beschriebene hochwertige Isolierung die Ausnutzung der elektrischen Maschinen wesent-Hch
verbessert werden konnte, besteht die Aufgabe, eine Bindemittel-Beschleunigermischung für das in
der Isolierung verwendete Isolierband zu finden, die eine möglichst hohe Wärmeformbeständiekeit aufweist,
damit auch bei hohen Betriebstemperaturen der elektrischen Maschine, z.B. in der IsolationsklasseF,
keine thermoplastische Erweichung der Isolierung auftritt. Zur Lösung dieser Aufgabe geht
die Erfindung von einem derartigen Isolierband zur Herstellung einer mit einer heißhärtenden Epoxid-
!-,,z-Säureanhydridmischung imprägnierten Isolierhülse
für elektrische Leiter aus; das aus auf eine
rk-xible Unterlage aufgebrachtem, flächigem, durch-
- ,lagsfestem anorganischem Material besteht, das .!Mt der Unterlage und miteinander oder gegebenenta.ls
mit einer abschließenden Decklage mittels eines iindemittels verklebt ist, das einen die Härtungs-
r .,ktion des Tränkharzgemisches anregenden Bes.
hleuniger enthält, wobei die Bindemittel-Beschleuügermischung
ein bei der Aushärtetemperatur des Yi.inkharzes selbsthärtendes System bildet, unter Ver-•\..ndung
zykloaliphatischer Epoxidharze mit Hnem T poxidäquivalentgewicht unter 180, bei denen die
ί poxidgruppen durch Sauerstoffanlagerung an ringstandige
Doppelbindungen entstanden sind. Gemäß .ier Erfindung setzt sich die Bindemittel-Beschleunigermischung
zusätzlich aus folgenden Bestandteilen zusammen:
sammen:
.st mMolverhatnis : 1 und
1
1
Eine derartige gemäß der Erfindung aufgebaute Bindeniittel-Beschleunigermischung ergib? beim Aushärten
der getränkten Isolierungen, selbst in dem Fall, daß ".ie nicht vom Tränkharz resorbiert wurde, einen
Formstoff mit einer Wärmeformbeständigkeit nach Mar ι ens von über 100°. Da aber bei der Herstellung
der Isolierung der größte Anteil der Bindemitt6l-Beschleunigermischung
sich in weitem Vischungsbereich mit dem in die Isolierhülse eindringenden
Tränkharzanteil vermischt, ergeben sich nach der Aushärtung der Isolierung Formstoffe mit einer
Wärmeformbeständigkeit von über 130°. Dies ist aber ausreichend, um auch bei elektrischen Maschinen
der Isolationsklasse F mechanische Bewegungen in der Wicklung bzw. in den Wickelköpfen weitgehend
zu unterdrücken.
Weiterhin kann ein gemäß der Enfindung aufgebautes Isolierband bei Raumtemperatur bis zu mehr
ais drei Monaten ohne Veränderung seiner Eigenschäften
gelagert werden, und das Bindemittel-Be-Schleunigersystem
bleibt mit Sicherheit unter den Bedingungen des Trocknens und Vorwärmens vor der
Tränkung der IsolLvungen voll im Tränkharz löslich. Da außerdem die Komponenten der Bindemittel-Beschleunigermischung
Molekulargewichte von über 200 haben, besteht keine Gefahr einer Infizierung der
heißhärtenden Epoxidharz-Säureanhydridmischung durch Dämpfe beschleunigend und aktivierend wirkender
Bestandteile aus der Bindemittel-Beschleunigermischung.
Es hat sich gezeigt, daß in folgenden Bereichen von Gewichtsanteilen besonders günstige Ergebnisse
mit der gemäß der Erfindung aufgebauten Bindemittel-Beschleunigermischung erhalten werden:
60 bis 80 Gewichtsteile eines zykloaliphatischen
Epoxidharzes mit einem Epondaqm-
vaIent unter ™0' wob^ d,ie EpOXld"
gruppen durch Sauerstoffanlagerung an
ringständige Doppelbindungen entstan-
19 bls 39 Gewichtsteile eines Adduktes aus Vinylzyklohexendiox.d
und sekundären
Aminen· b~ de,ne,n daS sekundäre
Stickstoffatom Glied eines hydrierten Ringsystems ist, im Molverhaltnis 1:1,
l bls l3 Gewichtsteile eines Adduktes aus V«-
nylzyklohexendiox.d und in 1-Stellung nicht substituierter Imidazole im MoI-verhältnis
1:1.
Die Härtungsgeschwindigkjit der im Isolierband enthaltenen Bindemittel-Beschleunigermischung kann
durch das Verhältnis von Aminaddukt zu Imidazoladdukt erheblich beeinflußt werden. Außerdem wird
die Aktivität der Imidazoladdukte durch den Substimenten im Imidazol beeinflußt. So ist es z. B. zweckmäßig,
in der Bindemittel-Beschleunigermischung 7 bis 15 Gewichtsteile von 2-Isopropyl-imidazoladdukt
zu verwenden. Man ernält dadurch ein Isolierband mit größter Lagerfähigkeit, das jedoch während
der Aushärtung etwas langsam reagiert, weil die
Wirkung des 2-Isopropyl-imidazoladduktes als PoIymerisationskatalysator
geringer ist. Verwendet man . . d / Bindemittel-Beschleunigermischung
2-Äthyl-imidazoladdukt, so reichen wegen der höheren
Beschleunigerwirkung Anieile von 1 bis 7 Gewichtsanteilen
aus. Man kann auch Mischungen beider Stoffe verwenden.
Der Anteil an Bindemittel wird bei der Herstellung des Isolierbandes nicht zu hoch gewählt, damit das
Tränkharz bei der Imprägnierung gut in die im Band befindlichen Hohlräume eindringen kann. Man wird
daher den Gevichtsanteil der als Bindemittel zur
5<- Verklebung des Isolierbandes verwendeten Verbindüngen
etwa zwischen 3 und 10 °/o, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Isolierbandes, v/ählen. Bei einem solchen Anteil an Bindemittel empfiehlt es sich, die
Menge des Beschleunigers etwa in der Größenordnung von 0,1 bis 3 °/o, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Isolierbandes, festzusetzen. Die Menge des dem Isolierband bei der Herstellung zugesetzten
Beschleunigers hängt dabei davon ab, wieviel anorganisches Material, z. B. Glimmer, pro Unterlage das
Band enthält und auch wie hoch der Anteil des zur Verklebung verwendeten Bindemittels im Isolierband
ist.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Fig. 1
ein gemäß der Erfindung hergestelltes Isolierband schematisch dargestellt. Dieses Isolierband besteht
aus einer flexiblen Unterlage 1 aus einem wenige μ starkem Kunstfaservlies. Als Unterlage können aber
auch ein Gewebe, wie Glasseide oder eine Kunststoff-
folie, insbesondere hoher Wärmefestigkeil, verwendet
werden.
Auf die Unterlage 1 ist die Schicht 2 aus Glimmerblättchen aufgebracht. Statt dieser Glimmcrblättchen
können aber auch Glimmerpapier bzw. Glasflockcn aufgebracht werden. Die Schicht 2 wird durch die
Decklage 3 abgeschlossen, die vorteilhafterweise aus dem gleichen Material besteht wie die Unterlage 1.
Es ist aber auch möglich, für die Unterlage 1 und die Decklagc 3 voneinander verschiedene flexible Materialien
zu wählen. Bei der Verwendung von Glimmerpapicr
kann wahlweise auch die Dccklage fortgelassen werden.
Zur Verklebung des Isolierbandes dient ein beschlcunigcrhaltigcs Bindemittel, das folgendermaßen
zusammengesetzt ist:
70 Gewichtsteile eines zykloaliphalischen Epoxidharzes mit einem Epoxidäquivalcntgewicht von
150, bei dem die Epoxidgruppcn durch Sauerstoffanlagcrung an ringbeständige Doppelbindungen
entstanden sind,
27 Gewichtsteile des Morpholinadduktes an Vinylhcxendioxid
und
und
3 Gewichtsteile des 2-Äthyl-imidazoladduktcs an
Vinylzyklohexcndioxid.
Das so hergestellte Isolierband ist mehr als 3 Monate bei 25° C lagerfähig.
Zur Herstellung der Isolierhülse des Wicklungsstabes einer elektrischen Maschine wird dann das in
Fig. 1 dargestellte Isolierband, wie es in der Fig. 2
angedeutet ist, um den Wicklungsstab 4 einer elektrischen Maschine herumgewickelt. Nach dem Umwickeln
des Wicklungsstabes 4 mit dem Isolierband und nach einem gegebenenfalls durchgeführten Aufbringen
eines Außenglimmschutzcs wird der so umwickelte Stab, gegebenenfalls nach vorangegangener
Trocknung, unter Vakuum mit einer hciUhärtcndcn Epoxidtränkharzmischung auf der Basis von bi- oder
höhcrfunktioncllcn Glycidylätliern bzw. Epoxidverbindungen
und Säureanhydriden getränkt. Die Imprägniertemperatur beträgt hierbei etwa 60 bis 70° C,
damit gewährleistet ist, daß die Viskosität der Epoxidtränkharzmischung bei der Tränkung möglichst
ίο geringer als 30 cP ist und mithin die auf dem Wicklungsstab
4 aufgewickelte Hülse vollständig getränkt wird. Anschließend wird dann das überschüssige
Tränkharzgemisch zurückgepumpt. Es kann zu beliebig vielen Tränkzyklcn weiter verwendet werden,
da seine Gebrauchsdaucr ein Vielfaches der für einen Tränkzyklus benötigten Zeit beträgt. Bei der Aushärtung
der Isolierhülse ist durch die besondere Auswahl des Bindemittels die Gewähr gegeben, daß alle
Stellen ausgehärtet werden, d. h. auch Stellen, an
ao denen das Bindemittel nicht durch das Tränkharz resorbiert wurde, da das Bindemittel selbst aushärtend
ist. Man erhält somit eine Isolierung mit sehr guten elektrischen Eigenschaften und einer hohen Wärmeformbeständigkeit.
Die Ki ^eigenschaften der gemäß der Erfindung
ausgebildeten Bindcmittel-Beschleunigermischung können außerdem noch in zweckmäßigerweise durch
Zusätze von anorganischen odei organischen Verdickungsmittel
der jeweiligen verwendeten Unterlage angepaßt werden. Als anorganisches Verdickungsmittel
kann z. B. hochdisperse Kieselsäure verwendet werden, als organische sind in der Bindemittel-Bcschleunigermischung
lösliche Thermoplaste, wie z.B. Polyvinylbutyral, Styrolacrylnitrilpolymerisate
oder Polysulfonharze geeignet. Man kann von diesen Verdickungsmitteln ungefähr bis 5 %>
der Bindemittel-Beschleunigermischung zusetzen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
2816
Claims (1)
1. Isolierband zur Herstellung einer mit Stickstoffatom Glied eines hydrierten
einer heißhärtenden Epoxidharz-Säureanhydrid- 5 Ringsystems ist, im Molverhältnis 1:1
mischung imprägnierten Isolierhülse für elek- enthalten sind
irische Leiter insbesondere für die Wicktangs- 9 Isolierband nach Anspruch 1, dadurch ge-
stabe bzw. Spulen elektrischer Maschinen, kennzeichnet, daß in der Bindemittel-Beschleu-
bestehend aus auf eme flexible Unterlage auf- nieennischane
gebrachtem, flächigem, durchschlagsfestem anor- 10 ,..■·*■ J* ■ u. * ·ι „;„»c awHtiW« nnc
ganischem Material, wie z. B. Glunmerblättchen * bis 15 £«*η*«βΛ8 *?" -/1^1 ς,Τ
oder Feinglimmerschichten, das mit der Unter- Vmylzyklohexend*0x1 dun,im 1-Stel-
lage und Einander oder gegebenenfalls mit 1^f ™** substituierter Imidazole im
einer abschließenden Decklage mittels eines Molverhaltais 1: l
Bindemittels verklebt ist, das einen die Härtungs- 15 enthalten sind.
Bindemittels verklebt ist, das einen die Härtungs- 15 enthalten sind.
reaktion des Tränkharzgemisches anregenden 10. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch ge-
Beschleuniger enthält, wobei die Bindemittel- kennzeichnet, daß der Bmdemittel-Beschleuniger-
Beschieu";germischung ein bei der Aushärtetem- mischung bis angenähert 5°/o anorganische oder
peratur des Tränkharzes selbsthärtendes System organische Verdickungsmittel zugesetzt sind,
bildet, unter Verwendung zykloaliphatischer 20
bildet, unter Verwendung zykloaliphatischer 20
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| GB3809772A GB1371556A (en) | 1971-08-20 | 1972-08-15 | Insulating tapes |
| IT28275/72A IT964058B (it) | 1971-08-20 | 1972-08-18 | Nastro isolante per preparare un rivestimento isolante impregnato con un miscuglio termoindurente di resina epossidica e di anidride indurente per conduttori elettrici |
| BE787763A BE787763A (fr) | 1971-08-20 | 1972-08-18 | Bande isolante destinee a la confection de manchons isolants pour conducteurs electriques impregnes avec un melange de resine epoxyde-anhydride d'acide durcissable a chaud |
| CA149,699A CA977633A (en) | 1971-08-20 | 1972-08-18 | Insulating tape for the manufacture of an insulating jacket for electric conductors impregnated with a thermosetting epoxy resin-acid anhydride curing mixture |
| JP8358272A JPS5314160B2 (de) | 1971-08-20 | 1972-08-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2142571C true DE2142571C (de) | 1972-12-28 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0424376B1 (de) * | 1988-07-14 | 1993-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Isolierband zur herstellung einer mit einer heisshärtenden epoxidharz-säureanhydrid-mischung imprägnierten isolierhülse für elektrische leiter |
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|---|---|---|---|---|
| EP0424376B1 (de) * | 1988-07-14 | 1993-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Isolierband zur herstellung einer mit einer heisshärtenden epoxidharz-säureanhydrid-mischung imprägnierten isolierhülse für elektrische leiter |
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