DE2238426C3 - Elektrisches Kontaktfett - Google Patents

Elektrisches Kontaktfett

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DE2238426C3 DE2238426A DE2238426A DE2238426C3 DE 2238426 C3 DE2238426 C3 DE 2238426C3 DE 2238426 A DE2238426 A DE 2238426A DE 2238426 A DE2238426 A DE 2238426A DE 2238426 C3 DE2238426 C3 DE 2238426C3
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Description

worin R1 ein Alkyl mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und R2 ein Alkyl mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, ein Cycloalkyl oder ein Aryl, bedeutet, und der
ii) Aminoverbindungen der allgemeinen Formel:
// V
CH2
// V
worin R1 und R2 Alkyl mit 1 bis 10 Kühlenstoffatomen bedeuten und gegebenenfalls
e) Antirostmittel und Antischwefelungsmittel.
2. Kontaktfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein paraffinisches Mineralöl enthält, welches eine Viskosität von 50 bis 140 Centistokes bei einer Temperatur von 37,8° C und einen Anilinpunkt von über 95 hat.
3. Kontaktfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als chlorierten aromatischen Kohlenwasserstoff eine Verbindung aus der Gruppe: Tetrachlor-diphenyl, Pentachlor-diphenyl, Hexachlor-diphenyl und Polychlor-triphenyl enthält.
4. Kontaktfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine kolloidale Kieselsäure mit einer wirksamen BET-Oberfläche von 180 bis 330 m2/g enthält.
Kontaktstörungen werden gewöhnlich durch Oxidation, Schwefelung xmd Verschleiß von Kontaktmetalloberflächen und durch Rückstände, die sich durch Oxidation und Polymerisation des für den Kontakt verwendeten Fettes selbst bilden, hervorgerufen. Die Aufgabe des Kontaktfettes besteht daher darin, die Oxidation, die Schwefelung und den Verschleiß von Kontaktmetallen zu verhindern, so daß der elektrische Kontaktwiderstand stabilisiert, das
ίο Rauschen vermieden und die Betriebsdauer des elektrischen Kontaktes verlängert wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kontaktfett, welches die Abnutzung des elektrischen Gleitkontaktes zu vermindern vermag.
Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kontaktfett, welches den Kontaktwiderstand stabilisiert und dadurch Geräusche im elektrischen Kontakt verhindert.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kontaktfett, welches Beschädigungen an elektrischen Kontakten infolge verschiedener Umstände verhindert. Diese und andere Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende, ins einzelne gehende Beschreibung offenbart.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der F i g. 1 wird die Beziehung zwischen der Anzahl von Gleitgängen und der Stabilität des elektrischen Kontaktwiderstandes dargestellt.
Erfindungsgemäß besteht ein Konlaktfett im wesentlichen aus einem Hauptleil eines paraffinischen Mineralöls, 2 bis 15 Gewichtsprozent chloriertem aromatischem Kohlenwasserstoff, 7 bis 12 Gewichtsprozent kolloidaler Kieselsäure und 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent mindestens einer Verbindung aus der Gruppe der i) Aminoverbindung der allgemeinen Formel
R1-NH
-NH-R,
40
45 worin R1 ein Alkyl mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und R2 ein Alkyl mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, ein Cycloalkyl oder ein Aryl bedeutet.
ii) und der Aminoverbindungen der allgemeinen Formel
R,
N-
5°
CH
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktfett, welches spezielle Anwendung bei Gleitkontakten von elektrischen Metallen und Apparaten findet.
Herkömmliche elektrische Kontakte, z. B. bei Fernseh- und Radiogeräten, sind Kontaktstörungen unterworfen und verantwortlich für Störungen, wie Tonrauschen, Bildstörung und ähnlichem.
Diese Störungen werden zu einem gewissen Grade durch Verwendung elektrischer Kontaktfolie verhindert. Herkömmliches Fett, welches für einen elektrischen Kontakt verwendet wurde, hat sich jedoch nicht völlig befriedigend verhalten. Das Phänomen des elektrischen Kontaktes ist von komplizierter worin R1 und R2 Alkyle mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Antirostmittel oder Antischwefelungsmitlel werden vorzugsweise der Masse des Fettes zugefügt.
Das neuartige Kontaktfett gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert Störungen bei einem elektrischen Kontakt und stellt eine zufriedenstellende Konlaktwirkung für einen längeren Zeitraum sicher, insbesondere, wenn es an einem elektrischen Kontakt aufgebracht wird, der aus einer Kombination eines Kontaktnietes aus einem Metall wie Platin, Gold, Silber. Kupfer und deren Legierungen und der anderen aus Nickel oder Nickel-Silber hergestellten Kontaklpiatte besteht.
Nickel wird häufig zur Plattierung einer gedruckten Schaltung oder eines Kontaklmetalls wegen seiner
1T-
guten chemischen Stabilität und mechanischen Eigenschaften verwendet, obwohl sein spezifischer elektrischer Widerstand vergleichsweise höher ist.
Zu dem hier definierten paraffinischen Mineralöl zählen reines paraffinisches Mineralöl mit einer kleinen Menge, z. B. bis zu 20 Gewichtsprozent eines darin einverleibten aromatischen und/oder naphthenischen Mineralöls. Vorzugsweise hat das paraffinische Mineralöl eine Viskosität von 5Ü bis 140 Cent;stokes (bei 37,8° C) und einen Anilinpunkt über 95 nach dem ASTM O611-55T (American Society for Testing Materials).
Ein paraffinisches Mineralöl mit einer Viskosität von weniger als 50 Centistokes führt zu einem Kontaktfett, welches eine schlechte verschleißverhindernde Eigenschaft hat, und ein solches mit mehr als 140 Centistokes führt zu einem Kontaktfett, welches eine schlechte Stabilität des Kontaktwiderstandes zeigt. Paraffinisches Mineralöl, das einen Anilinpunkt unter etwa 95 hat, führt zu einem Kontaktfetl. welches bei vergleichsweise hoher Temperatur zu Geräuschbildung neigt. Ein Konlaktfett gemäß der vorliegenden Erfindung enthält chlorierten, aromatischen Kohlenwasserstoff, d. h. mindestens eine Verbindung aus der Gruppe: Tetrachlordiphenyl. Peniachlordiphenyl. Hexachlordiphenyl und Polychlortriphenyl. Wenn der chlorierte aromatische Kohlenwasserstoff in einer Menge von mehr als etwa 15 Gewichtsprozent zugegen ist, ist der elektrische Kontakiwiderstand schwierig zu stabilisieren. Bei einer Menge dos chlorierten aromatischen Kohlenwasserstoffes von weniger als 2 Gewichtsprozent wird die den Verschleiß verhindernde Eigenschaft des Fettes geringer.
Das Kontaktfett gemäß der vorliegenden Erfindung enthält auch kolloidale Kieselsäure mit einer BET-Oberfläche (wirksame Oberfläche, gemessen nach dem BET-Verfahren) von 180 bis 330 m2 g.
Wenn die Menge der kolloidalen Kieselsäure geringer als etwa 7 Gewichtsprozent ist, wird die Betriebsdauer des Kontaktes kürzer. Wenn jene Menge höher als 12 Gewichtsprozent ist, wird die Abnutzung des Kontaktmetalls größer.
Erfindungsgemäß dient die Aniinoverbindung als Antioxidans nicht nur dazu, die Oxidation und Polymerisation des Mineralöls zu verhindern, sondern setzt gleichzeitig die Abnutzung des Kontaktmetalls herab und stabilisiert den Kontaktwiderstand.
Andererseits ist im Falle anderer Antioxidantien, z. B. 4,4'-Methylen-bis(2,6-di-tert.-butyl-pheno!) oder 2.6-Di-tert.-butyl-p-krcsol, der Kontaktwiderstand in der ersten Stufe des Gleitganges niedrig, die Abnutzung schreitet jedoch schnei! mit fortschreitender Gleitwirkung fort. Infolgedessen wird der Kontaktwiderstand größer, un'l es wird Geräusch erzeugt.
Das" Kontaktfett, welches Siliconöl als Basisöl verwendet, ist schlechter als das erfindungsgemäße Fett in der vcrschleißverhinderndcn Eigenschaft.
Erfindungsgemäß wird ein Gemisch aus dem paraffinischen Mineralöl, dem chlorierten Diphenyl und der Aminoverbindung mit oder ohne R ο M-inhibitor und Antischwcfelungsmittel auf 120 bis 150'C erhitzt, um eine homogene flüssige Masse herzustellen, und dann wird die kolloidale Kieselsäure unter Rühren hinzugegeben, um eine homogene Paste zu bereiten. Das abgekühlte Gemisch wird mittels eines üblichen Verfahrens gemahlen. /. B. durch Verwendung von drei Walzwerken, und vermindertem Druck ausgesetzt, um Luft und Schaum zu entfernen. Die erhaltenen Fette sind geschmeidig und im Aufbau butterartig und haben eine ausgezeichnete mechanische und thermische Stabilität. Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen nähei beschrieben. In den Beispielen bedeutet »g« Grammangaben.
Beispiel 1 Ein Gemisch aus 81.5 g paraffinischem Mineralöl
ο mit einer Viskosität von 65 Centistokes bei 37.8'C und einem Anilinpunkt von 98,2°C. 70 g Tetrachlordiphenyl und 2,0 g N,N,N',N'-Tetramethyl-4,4'-diamino-diphenylmethan (Tetrabase) wird auf etwa 130'C erhitzt.'
Nach dem Homogenisieren werden zu dem Gemisch unter Rühren 9.5 g Aerosil-300 (Handelsname einer kolloidalen Kieselsäure mit einer wirksamen BET-Oberfiäche von etwa 300 m2/g, hergestellt von der Japan Aerosil Company Ltd.). gegeben.
ic Nach dem Homogenisieren wird das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und mit einem Drcivvalzwerk gemahlen. Dann wird der im Fett hinterbliebene Schaum unter vermindertem Druck entfernt. Das erhaltene Fett ist stabil und hat einen Stockpunkt über 230 C. Das Fett wird auf einem elektrischen Kontakt aufgetragen.
Die Fettwirkung ist im Beispiel Nr. 1 der Tabelle 1 und F i g. 1 gezeigt.
Beispiel 2
Ein Gemisch aus 74.5 g paraffinischem Mineralöl mit einer Viskosität von 110,2 Centistokes bei 37.8"C und einem Anilinpunkt von 113,O0C, 12,5 g Hexachlor-diphenyl und 1.8 g N.N-Di-sek.-butyl-p-phenylendiamin wird auf etwa 150 C erhitzt.
Nach dem Homogenisieren werden 11,2g Aerosil-300 zum Gemisch unter Rühren zugefügt.
Das erhaltene Gemisch wird in ähnlicher Weise behandelt wie jenes aus Beispiel 1. Der Test wird in ähnlicher Weise wie bei Beispiel 1 ausgeführt, und das Ergebnis ist in Tabelle 1 und F i g. 1 wiedergegeben.
Beispiel 3
Hin Gemisch aus 83,4 g paraffinischem Mineralöl mit einer Viskosität von 95.2 Centistokes bei 37.8JC und einem Anilinpunkt von 101.20C. 6,5 g Heptachior-diphenyl und 1,6 g N.N.N'.N'-Tetradccyl-4-4'-di;:minodiphcnylmclhan wird auf etwa 140"C erhitzt. Nach dem Homogenisieren werden 8.5 g Aerosil-200 (mit einer wirksamen BET-Oberflächc von etwa 200 nr g) hinzugegeben und das Gemisch in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 behandelt.
Der Test wird in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 ausgeführt; das Ergebnis ist in Tabelle 1 und F i g. I wiedergegeben.
Beispiel 4
hin Gemisch aus 85.6 g paraffinisdiem Mineralöl mit einer Viskosität von 104.3 Centistokes bei 37,8"C und einem Anilinpunkt von 105,2 C. 2,0 g Tetrachlcvdiphenyl und 1.9 g N.N'· Di-sek.-hcxyl-p-phenylendiamin wird auf 130" C erhitzt.
Nach dem Homogenisieren werden 10,5 g Aerosil-300 hinzugefügt, und das Gemisch wird in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 behandelt.
Das Teslcrgebnis ist in Tabelle 1 und F i g. 1 wiedergegeben.
Beispiel >
Ein Gemisch aus 78,2 g paraffinischem Mineralöl mit einer Viskosität von 110,1 Centistokcs bei 37.8 C und einem Anilinpunkt von 112,TC, 12,0g Heptachlor-diphenyl und 0,2 g Ν,Ν'-Di-sek.-hexyl-p-phenylendiamin wird auf 145nC erhitzt.
Nach dem Homogenisieren werden 9.7 Aerosil-200 hinzugefügt und das Gemisch wird in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 behandelt.
Das Testergebnis ist in Tabelle 1 und F i g. 1 wiedergegeben.
Beispiel 6
Das Gemisch aus 76,7 g paraffinischem Mineralöl mit einer Viskosität von 134,2 Cenlistokes bei 37.8° C. 10,0 g Hexachlordiphenyl und 3,0 g N.N'-Dimethyl-N,N' - dioetyl - 4,4' - diamino - diphenylmcthan wird auf 135°C erhitzt. Nach dem Homogenisieren werden 10,3 g Aerosil-300 hinzugegeben, und das Gemisch wird in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 behandelt.
Das Testergebnis isl in Tabelle 1 und F i g. 1 wiedergegeben.
Beispiel 7
Das Gemisch aus 85,2 g paraffinischem Mineralöl mit einer Viskosität von 55,2 Centistokes und einem Anilinpunkl von 96,3° C, 4.5 g Tetrachlor-diphenyl und 0,5 g N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiaiTiin wird auf 140° C erhitzt.
Nach dem Homogenisieren werden 9,8 g Aerosil-300 hinzugegeben, und das Gemisch wird in ähnlicher Weise behandelt wie im Beispiel 1.
Das Testergebnis ist in Tabelle 1 und Fig. 1 wiedergegeben.
Beispiel 8
Das Gemisch aus 75,8 g paraffinischem Mineralöl mit einer Viskosität von 136,5 Centistokes und einem Anilinpunkt von 115,6'C, 14.5 g Heptachlor-diphenyl. 1,5 g 4,4' - Tetraäthyl - diamino - diphenyl - methan und 1,1 g Di-sek.-butyl-p-phenylendiamin wird auf 150° C erhitzt.
Nach dem Homogenisieren werden 7,1 g Aerosil-200 hinzugegeben, und das Gemisch wird in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 behandelt.
Das Testergebnis ist in Tabelle 1 und F i g. 1 wiedergegeben.
Beispiel 9
Das Gemisch aus 80.8 g paraffinischem Mineralöl mit einer Viskosität von 82,5 Cenlistokes bei 37.8 C und einem Anilinpunkt von 102,5 C. 8.5 g Hexachlordiphenyl und 2,0 g Tetrabase wird auf 140"C erhitzt.
Nach dem Homogenisieren werden 8,7 g Aerosil-200 hinzugefügt, und das Gemisch wird in ähnlicher Weise behandelt wie im Beispiel 1.
Das Testergebnis ist in Tabelle 1 und F i g. 1 wiedergegeben.
Beispiel 10
Das Gemisch aus 83,1 g paraffinischem Mineralöl mit einer Viskosität von 98,5 Centistokcs und einem Anilinpunkt von 112.0 C, 4.5 g Hcptachloi-diphenyl und 2,2 g Tetrabase wird auf 135' C erhitzt.
Nach dem Homogenisieren werden 10.2 g Aerosil-2491 (Handclsprodukt der Degussa Co.. Ltd.. mit einer wirksamen BET-Oberflächc von etwa 3(X") nv g| hinzugefügt, und das Gemisch wird in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 behandelt.
Das Teslergebnis ist in Tabelle 1 und F i g. 1 wiedergegeben.
Beispiel 11
Das Gemisch aus 80,8 g paraffinischem Mineralöl
mit einer Viskosität von 77,5 Centistokes und einem Anilinpunkl von 108,2c'C, 7.3 g Hexachlor-diphenyl
ίο und 2,5 g Di-sek.-butyl-p-phenylendiamin wird auf 14O0C erhitzt.
Nach dem Homogenisieren werden 9,4 g Aerosil-2491 hinzugefügt, und das Gemisch wird in ähnlicher Weise behandelt wie im Beispiel 1.
Das Testergebnis ist in Tabelle 1 und F i g. 1 wiedergegeben.
Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse der den Verschleiß verhindernden Eigenschaft der Fette aus Beispiel 1 bis 11 und zum Vergleich die Tcstergcbnissc verfügbarer herkömmlicher Fette.
Der Test wurde wie folgt durchgeführt.
Die Fette wurden auf dem Gleitkontakt aufgetragen, welcher eine Kombination aus einem beweglichen Kontaktniet und einer festen Kontaklplatte enthielt. Das für die feste Kontaktplatte verwendete Material ist Nickel.
Der Krümmungsradius des Kopfes des beweglichen Koniaktnicles ist 2 mm. Der Niet wird aus mindestens einem Material aus der Gruppe: Platin. Gold, Silber, Kupfer oder deren Legierung, hergestellt. Der Verschleiß des Kontaktnietes wurde als abnehmende Dicke des Nietkopfes nach 50 000fachcr Gleitaktion mit einer Gleitgcschwindickeit von 8 cm/SeK. und einem Gleiiabsland von 4 cm gemessen.
Da der Wert des elektrischen Kontaktwiderstandc? mit dem Gleilgang fluktuiert, besitzt der Spitzenwert des Kontal:twiderstandcs wenig Aussagekraft.
Daher wurde die am Kontakt in einer gegebenen Zeit verbrauchte Energie E ausgewertet.
Die Energie wird wie folgt ausgedrückt:
E = 12Rf df.
ι = gemessener Kontaktstrom,
r = gemessene Zeit,
Rc = elektrischer Konlaktwidcrstand.
,o Im vorliegenden Fall sind die Bedingungen folgende
1 = 50 mA.
r = 1 Sek.
Die Bczugszahlcn 1 bis 19 in F i g. 1 entsprecher der Testnummer in Tabelle 1 respektive.
Der Unterschied zwischen dem Kontaktwiderslaiu vor und nach dem Glcitgang sollte nicht so grol sein, damit eine wirksame Verwendung für den elek irischen Kontakt erreicht wird.
to Aus der F i g. 1 ist ersichtlich, daß das erfindungs gemäße Fett einen geringen Unterschied /wischei dem Kontaktwiderstand zu Beginn und n.ici 50 OOOfachcm Gleitgang zeigt.
Folglich liefert das erfindungsgemäße Fett eine!
elektrischen Kontakt mit einem stabilen spezifische:
elektrischen Koniaktwidcrsland bei vollständiger Ve!
meidung von Geräuscherzeugung und verlängert 1I1 Betriebsdauer des elektrischen Kontaktes.
Io
Tabelle I
Tesi
Nr.		 l'ettprohe Beispiel I
1 Beispiel 2
2 Beispiel 3
3 Beispiel 4
4 Beispiel 5
5 Beispiel 6
6 Beispiel 7
7 Beispiel 8
8 Beispiel 9
9 Beispiel 10
10 Beispiel 11
Π Li-seife-Fett
12 Siliconfett
13 Fett, das MBP*) an Stelle
14 der Tetrabase**) in Beispie!
enthält
Beispiel 9
15 desgl.
16 desgl.
17 desgl.
18 desgl.
19
Druck belastung
des		 Material Verschleiß
des
Kontaktes des Konlaktnictes
Konlakinietes (Dicke)
11!) (mm)
100 Ag 0,036
100 Ag 0,022
100 Ag 0,025
100 Ag 0,032
100 Ag 0,027
100 Ag 0,015
100 Ag 0,043
100 Ag 0,010
100 Ag 0,024
100 Ag 0,023
100 Ag 0,026
100 Ag 0,018
100 Ag 0,070
1 100 Ag 0,048
20 Ag 0,008
400 Ag 0,058
100 Ag-Cu (90-10) 0,018
100 Au-Ag-Pt (69-21-6) 0,016
100 Nickel-Silber 0,012
*) MBP: 4,4'-Mcthylcn-bis(2.6-di-lerl.-bulyl-phcnol). **) Tctrabasc: 4.4'-Tetramethyldiaminodiphcnylmcthan.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Kontaktfett, im wesentlichen bestehend aus
a) einer Hauptmenge paraffinischem Mineralöl,
b) 2 bis 15 Gewichtsprozent chloriertem aromatischem Kohlenwasserstoff,
c) 7 bis 12 Gewichtsprozent kolloidaler Kieselsäure,
d) 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent mindestens einer Verbindung aus der Gruppe der
i) Aminoverbindungen der allgemeinen Formel:
DE2238426A 1971-08-17 1972-08-01 Elektrisches Kontaktfett Expired DE2238426C3 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP46062793A JPS5130266B2 (de) 1971-08-17 1971-08-17

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Publication Number Publication Date
DE2238426A1 DE2238426A1 (de) 1973-03-22
DE2238426B2 DE2238426B2 (de) 1974-02-07
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DE2238426A Expired DE2238426C3 (de) 1971-08-17 1972-08-01 Elektrisches Kontaktfett

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JP (1) JPS5130266B2 (de)
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