DE2608477C3 - Isoliermasse zur Füllung des Gehäuses um einen elektrischen Leiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Isoliermasse zur Füllung des Gehäuses um einen elektrischen Leiter, welche koreaktive Verbindungen mit Isocyanat- und Hydroxyl- oder Aminogruppen enthält. Nach Herstellung des Endverschlusses von Kabeln, die ölimprägniertes Papier als Isolation aufweisen, wird der Endverschlußbereich herkömmlicherweise mit einer viskosen flüssigen Isolation umgeben, deren Fließeigenschaften es ermöglichen, öl nachzufüllen, das in das Kabel abgewandert ist, und temperaturbedingte Druckänderungen auszugleichen, die durch Erwärmen von Leitern oder durch Schwankungen der Umgebungstemperaturen verursacht werden.

Die hierzu gewöhnlich verwendeten hochviskosen Massen auf Kohlenwasserstoffbasis müssen erwärmt werden, um ein Gießen desselben in ein Isolationsgehäuse, wie eine Endverschlußbuchse, zu erreichen, wobei ein hinreichendes Erwärmen notwendig ist, um die Viskosität so stark herabzusetzen, daß das gegossene Isolationsmaterial frei von eingeschlossener Luft ist. Solche Heizprozeduren, bei denen die Massen auf Temperaturen von 80 bis 150⁰C oder höher erhitzt werden, sind umständlich und erfordern Extraausrüstungen, zusätzlichen Brennstoff und Zeit; für das Arbeitspersonal ergeben sich zusätzliche Gefahrenquellen, insbesondere, wenn die Arbeitsgänge oben auf einem Leitungsmast erfolgen. Solche Prozeduren können außerdem zur Beschädigung von benachbarten Einrichtungen führen. Außerdem sind diese hochviskosen Massen nach Installation bei normalen Umgebungste
peraturen sehr steif. Wenn man wieder in den Endverschluß eintreten will, um Verbindungen zu ändern oder neue Verb^:ndungen herzustellen, müssen Spezialwerkzeuge verwendet werden, um die Isolation abzuziehen, oder die Masse muß zwecks Herabsetzung ihrer Viskosität wieder erhitzt werdea
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 03 701 ist eine Füllmasse für Muffen von elektrischen Kabeln bekannt, die ein Isocyanat und ein oder mehrere Polyolverbindungen sowie zusätzlich Kohleteerpech enthält, das aromatische Verbindungen mit Wasserstoffatomen aufweist, die unter Bildung von Polyurethan

ίο reagieren können. Dieses Isocyanat der bekannten Füllmasse ist lösungsmittelfrei und reagiert mit den die aktiven Wasserstoffatome enthaltenden Komponenten bei den stattfindenden exothermen Reaktionen zu einem ausgehärteten, irreversibel vernetzten Polyurethanharz, das keine fließfähige Masse mehr darstellt, deren Viskosität bei Temperaturerhöhung abnimmt. Diese bekannte Füllmasse stellt somit keinen geeigneten Ersatz für die oben erwähnten hochviskosen Kohlenwasserstoffmassen dar. Zur Isolation zwischen dem Leiter und dem Gehäuse einer elektrischen Buchse sieht die US-Patentschrift 35 85 278 eine Schicht aus gehärtetem elastomeren Material vor, die die Isolation an das Gehäuse bindet. Diese Schicht weist Tröpfchen aas Transformatoren- oder Mineralöl auf, die in einem

2) elastomeren Bindermaterial dispergiert sind, welches durch Vernetzung eines Polybutadiens mit endständigen Carboxylgruppen mit einem Epoxyharz gebildet werden kann. Diese Bindermasse ist in der Wärme ausgehärtet worden und bildet nach Härtung jene

ίο Bindeschicht mit einer elastischen kautschukartigen Konsistenz. Die Masse ist nicht fließfähig und ändert demgemäß auch nicht in Abhängigkeit von der Temperatur ihre Viskosität. Isolationsmaterialien mit geringer Viskosität zeigen aufgrund dieser niedrigen

)-> Viskosität die Neigung, übermäßig stark in das Kabel zu wandern. Periodisch müssen sie deshalb nachgefüllt werden. Es ist notwendig, daß Mannschaften regelmäßig die Installationsstellen begehen und das Gießen der Isolation wiederholen.

■ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isoliermasse zur Füllung des Gehäuses um einen elektrischen Leiter bereitzustellen, die eine bequeme Installation der Isolierung für Endverschlüsse von papierisolierten Kabeln gestattet und aufgrund ihrer

•4) besonderen Fließeigenschaften auch nach Installation ein bequemes Eintreten in den Endverschluß ermöglichen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird die in Anspruch 1 angegebene Isoliermasse vorgeschlagen.

ίο Bevorzugte Ausgestaltungen dieser Isoliermasse werden durch die Ansprüche 2 bis 4 angegeben.

Die neue elektrische Isoliermasse der Erfindung wird normalerweise bis zu ihrem Einsatz in zwei Teilen aufbewahrt. Sie ist insbesondere zur Verwendung bei

v-, der Isolierung von Endverschlüssen oder Spleißungen von ölimprägnierten Kabeln geeignet.

Eine Isoliermasse nach der Erfindung mit den durch Anspruch 1 angegebenen Kennzeichnungen enthält

Wi 1) eine trockene, nicht mit Wasser mischbare, nichtflüchtende, freifließende organische Flüssigkeit, welche eine dielektrische Festigkeit von mindestens 6 Kilovolt pro mm bei einem Abstand von 2,5 mm. eine Dielektrizitätskonstante von nicht

h-> mehr als etwa 10 und einen Streufaktor von nicht

mehr als etwa 0,2 aufweist und mindestens bei O⁰C und vorzugsweise bei niedrigeren Temperaturen flüssig bleibt; und

2) mindestens zwei bei Raumtemperatur reaktionsfähige Bestandteile, die gleichmäßig und verträglich in dieser organischen Flüssigkeit dispergiert sind und bei Raumtemperatur chemisch miteinander unter Bildung eines Eindickers reagieren, der gleichmäßig und verträglich in dieser organischen Flüssigkeit dispergiert wird.

Vor Umsetzung dieser Bestandteile weise die beschriebene Masse eins niedrige Raumtemperatur-Viskosität auf, so daß sie schnell ohne Erwärmung und ohne übermäßige Lufteinflüsse am Ort gegossen werden kann. Nach Umsetzung dieser Bestandteile weist die Masse eine weit höhere Raumtemperatur-Viskosität auf, behält jedoch Fließeigenschaften und ihre Fähigkeit zur Viskositätsherabsetzung bei Temperaturerhöhung. Die Fließeigenschaften sind derart, daß die Masse in einer geeigneten Einfassung Drucke, die sich innerhalb des Kabels bilden, abfangen und als Reservoir in Endverschlüssen dienen kann und dennoch kein übermäßiges Abfließen zeigt Außerdem kann in einen Endverschluß oder eine Spleißung, die mit einer erfindungsgemäßen Masse isoliert ist, bequem wieder eingetreten werden, ohne daß Wärme angewendet werden muß.

Die Zeichnung stellt einen Querschnitt durch einen repräsentativen Einzelkern-PI LC-Endverschluß (papierisoliertes, bleiummanteltes Kabel) unter Verwendung einer elektrischen Isolationsmasse der Erfindung dar. Das Einzelkernkabel 10, das mit einem Endverschluß versehen ist, enthält einen mehrdrahtigen Hauptleiter 11, eine Papierisolation 12, die um den Leiter gewickelt ist, eine halbleitende Papierauflage 13 und einen Blei-Außenschutz 14. Eine herkömmliche spannungsentlastete Wicklung 15 und ein spannungsentlasteter Konus 16 sind dort angebracht, wo der Bleischutz 14 endet. Das präparierte Kabel 10 ist in eine Einfassung gesetzt, die ein Porzellangehäuse 17, eine Kopfanschlußkappe 18, die eine Schraube 19 und ein Dämpfungsglied 20 zur Kontaktherstellung mit dem Leiter 11 trägt, und eine Anschlußfahne 21 für externe elektrische Verbindung, eine Befestigungsklammer 22 und Schleifmuffe 23 aufweist. Ein Einspritzteil 24 zur Einführung von Isolationsmasse 26 Jer Erfindung ist in der Schleifmuffe vorgebildet und mit einem Stöpsel 26 verschlossen. Ein Belüftungsrohr 27 in der Kopfanschlußkappe 18 ist normalerweise mit einem Stöpsel 28 verschlossen.

Die organische Basis-Flüssigkeit oder das Öl in einer Isolationsmasse der Erfindung sollte gute elektrische Isolationseigenschaften, einschließlich einer dielektrischen Festigkeit von etwa 6 Kilovolt pro mm oder höher bei einem Abstand von 2,5 mm, aufweisen. Daneben sollte, wenn eine erfindungsgemäße Isolationsmasse Spannungen bis zu 25 Kilovolt oder höher erfährt, die organische Basis-Flüssigkeit einen Streufaktor nicht größer als etwa 0,2 (manchmal auch mit 20 Prozent bezeichnet) und eine Dielektrizitätskonstante nicht größer als etwa 10 aufweisen.

Ausgestattet mit gut-L- elektrischen Eigenschaften sollte die organische Basis-Flüssigkeit freifließend sein, so daß eine Masse der Erfindung leicht und bequem am Ort gegossen werden kann. Am häufigsten besitzt die organische Basisflüssigkeit eine Viskosität von 5000 m Pa s oder weniger bei 25⁰C und vorzugsweise eine Viskosität von 2000 m Pa s oder weniger bei 25⁰C. Damit sie die notwendigen Fließeigenschaften erhält, wenn sie sich als Isolation am Ort befindet, sollte die organische Basisflüssigkeit innerhalb des gesamten Bereichs der Betriebsbedingungen flüssig bleiben, dem die Isolation normalerweise ausgesetzt ist

Daneben sollte die organische Flüssigkeit nichtflüchtig sein, was bedeutet, daß sie im wesentlichen frei sein sollte von flüchtigen Materialien wie den als zu verflüchtende Lösungsmittel verwendeten.

Die organische Basisflüssigkeit, die mit Wasser nicht mischbar ist, sollte vorzugsweise mit öl oder einer

ίο weiteren flüssigen Isolation in einem zu verschließenden oder zu spleißenden Kabel verträglich sein. Sie sollte des weiteren bezüglich des Leiters und gegenüber Metallbehältern oder -gehäusen für die Isolationsmasse nichtkorrodierend sein. Typischerweise ist die organi-

h sehe Flüssigkeit auch praktisch inert (d.h. nicht bedeutend reaktiv) gegenüber weiteren Bestandteilen in der Masse. Sie sollte im wesentlichen trocken sein (im allgemeinen weniger als 0,05 Gew.-% Feuchtigkeit enthalten, gemessen z. B. mit einer Karl-Fischer-Lösung), um eine gute elektrische Isolation zu gestatten, die geeignete Stöchiometrie zwischen reaktiven Bestandteilen sicherzustellen und die Bildung von Gasblasen zu vermeiden.

Eine große Vielzahl handelsgängiger Flüssigkeiten

oder öle ist ais organische Basisflüssigkeit geeignet und kann mit einer anderen gemischt werden; sehr oft stellt eine organische Basis-Flüssigkeit, die in einer erfindungsgemäßen Masse verwendet wird, ein Gemisch verschiedener Verbindungen dar. Einige verwendbare

j» organische Flüssigkeiten sind: Petrolfraktionen, die Produkte darstellen, welche bei Scheidung und Reinigung von Rohöl anfallen und repräsentiert werden durch öle wie Mineralöl, Transformatorenöl oder Kabelimprägnieröl; synthetisierte öle wie Alkylbenzo-

r. Ie; gewöhnliche Weichmacher aus der Kompoundierungstechnik von Termoplasten, wie Dioctylphthalat oder Diisononylphthalat; öle, die aus Pflanzenquellen erhalten werden, wie Kiefernöle oder pflanzliche öle; und Silikonöle.

4i) Das in einer erfindungsgemäßen Masse enthaltene Verdickungsmittel nimmt im allgemeinen die Form von zwei oder mehreren bei Raumtemperatur miteinander reagierenden Bestandteilen an, die in der organischen Basisflüssigkeit dispergiert werden können, um eine

4Ί niederviskose gießfähige Flüssigkeit zu erhalten. Im allgemeinen liegt die Anfangsviskosität der gemischten Masse bei weniger als etwa 10 000 m Pa s bei Raumtemperatur und vorzugsweise bei weniger als etwa 5000 m Pa s. Eine Masse der Erfindung wird

-ic. typischerweise vor Eingabe in einen Endverschluß oder eine Spleißung in zwei Teilen aufbewahrt, wobei ein Teil des Verdickungsmittels in je einem Teil der Masse vorliegt. Die Bestandteile des Verdickungsmittels zeigen Verträglichkeit mit der organischen Basisflüssig-

-,-> keit sowohl vor als auch nach der Reaktion (womit gemeint ist, daß sich das Gemisch bei Dispergierung entweder der nichtumgesetzten Bestandteile oder der umgesetzten Bestandteile in der organischen Basisflüssigkeit beim Stehen nicht in zwei einzelne Phasenschich-

Mi ten trennt). Infolgedessen dient die organische Basisflüssigkeit allgemein als Lösungsmittel oder Weichmacher für die Bestandteile des Verdickungsmittel.

Die Bestandteile des Verdickungsmittels sollten zwar unter Eindickung der Masse reagieren, sie jedoch als

h-, eine fließfähige Flüssigkeit oder halbfeste Masse erhalten (welche z. B. die Form des Behälters annimmt). Daneben sollte die Masse beim Erwärmen ihre Viskosität reduzieren: im alleemeinen schwankt die

Viskosität der Masse um mindestens 10 000 mPas und vorzugsweise um mindestens 25 000 m Pa s im Temperaturintervall zwischen 25° C und 100⁰C. Um dieses Ergebnis zu erhalten, unterscheiden sich die miteinander reagierenden Gruppen der Bestandteile in der Anzahl 5 im allgemeinen durchschnittlich um nicht mehr als etwa 3 pro Molekül. Andererseits sollte zwecks Gewährleistung der notwendigen Viskositätszunahme bei in-situ-Reaktion der Bestandteile des Verdickungsmittels mindestens eine coreaktive Gruppe pro Molekül der Bestandteile vorliegen. Wenn die benötigte Viskositätszunahme durch Polymerisation erreicht wird (im Gegensatz zur Umsetzung zwischen vorgebildeten großen Molekülen), liegen im Mittel 1,8 bis 2,3 und häufig etwas mehr als 2 coreaktive Gruppen pro Molekül der Bestandteile vor.

Es wird bevorzugt, daß mindestens einer der Bestandteile des Verdickungsmittels in vorpolymerisierter Form vorliegt, da die Verwendung eines Bestandteiles in dieser Form zur guten Gleichförmigkeit des Molekulargewichtes im umgesetzten Verdickungsmittel beiträgt.

Verdickungsmittel auf Basis eines reaktiven Bestandteils, der Isocyanatgruppen trägt, werden bevorzugt, da ein solcher Bestandteil eine gute Regelung der Reaktion des Verdickungsmittels zuläßt. Sie können typischerweise mit ziemlich gleichmäßiger Difunktionalität erhalten werden, und während der in-Situ-Reaktion erreicht man einen hohen Anteil an Kettenwachstum anstelle von Vernetzung. Geeignete Bestandteile mit endständigem Isocyanat sind beispielsweise Toluoldiisocyanat, Methylenbis(phenylisocyanat) oder verflüssigte Versionen desselben, dimerisierte Fettsäuren mit endständigem Isocyanat und Isophorondiisocyanat.

Polyole werden oft zur Verwendung mit den Bestandteilen mit endständigem Isocyanat bevorzugt, da sie gute elektrische Eigenschaften liefern, wenn man mit den Bestandteilen mit endständigen Isocyanat umsetzt. Geeignete Polyole umfassen Polybutadien mit endständigem Hydroxyl, Polypropylenoxid mit endständigem Hydroxyl und N,N-Bis(2-hydroxypropyl)aniIin. Aber auch Bestandteile mit endständigem Amin können mit den Bestandteilen mit endständigem Isocyanat eingesetzt werden. Ein Beispiel für ein geeignetes Amin ist ein sekundäres aromatisches Diamin wie N,N'-Dibutyl-p-phenylendiamin.

Die reaktiven Bestandteile des Verdickungsmittels werden der organischen Basisflüssigkeit in einer Menge zugesetzt, die im allgemeinen eine Einstellung der Raumtemperatur-Viskosität der Gesamtmenge nach Umsetzung der Bestandteile auf mindestens 50 000 m Pa s und vorzugsweise mindestens 75 000 raPas bewirkt Der geeignete Anteil reaktiver Bestandteile variiert in weiten Grenzen, je nach der Viskosität der

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irt 5«iiiiawiibii uaoiaituaaigivcil uiiu UCa UIllgcaCLllcll 3D Verdickungsmittels, jedoch bilden die reaktiven Bestandteile fast immer weniger als etwa 50 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung, sehr häufig weniger als 35 Gew.-% und noch häufiger weniger als 25 Gew.-%. Um die gewünschte Viskositätszunahme nach in-situ-Reaktion des Verdickungsmittels zu erreichen, sollte eine Masse im allgemeinen mindestens 5 Gew.-% der reaktiven Bestandteile des Verdickungsmittels und bevorzugt mindestens 7 oder 8 Gew.-% enthalten. Wenn die reaktiven Bestandteile auf die Urethan- oder Harnstoffchemie zurückgehen, sind die reaktiven Bestandteile gewöhnlich in annähernd stöchiometrischem Verhältnis enthalten, d. h. einem Verhältnis von etwa 0,6 bis 1,3 und vorzugsweise in einem Verhältnis von 0,7 bis 1,1.

Das umgesetzte Verdickungsmittel wie auch die organische Basisflüssigkeit sollten thermisch stabil sein, d. h. sie sollten nicht dissoziiert oder zu Formen geringerer Viskosität in Gegenwart von Temperaturen abgebaut werden, die auftreten, wenn sich die Masse am Ort als Isolation in dem Endverschluß oder der Spleißung befindet.

Normalerweise ist die Isolation keinen Temperaturen ausgesetzt, die außerhalb des Bereiches von -40° C bis + 90⁰C liegen, obwohl für kurze Zeitintervalle Temperaturen bis zu 13O⁰C auftreten können.

Katalysatoren können in der Masse enthalten sein, um die Reaktionsgeschwindigkeit der reaktiven Bestandteile des Verdickungsmittels zu erhöhen. Zum Beispiel können zur Verdickung der Mittel, die Bestandteile mit endständigen Isocyanat- und Hydroxylgruppen aufweisen, Katalysatoren wie Phenylquecksilberacetat, Triäthylendiamin und Eisenbisacetonylacetonat verwendet werden. Weitere einzuverleibende Zusätze sind Antioxidantien oder Stabilisatoren, die zum Beispiel zur Verminderung einer vorzeitigen Reaktion von Isocyanatgruppen bei einem Vorpolymer mit Urethangruppen im Vorpolymer brauchbar sein können.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert Die Kompoundierungsprozedur in den Beispielen umfaßt allgemein das getrennte Mischen der Bestandteile eines ersten Teils, mit Teil A gekennzeichnet, mit Ausnahme des Katalysators, und der Bestandteile eines zweiten Teils, Teil B, mit Ausnahme des Bestandteils mit endständigem Isocyanat und nachfolgende Trocknen der getrennten Gemische durch Erhitzen derselben im Vakuum. Nachdem die Gemische etwas abgekühlt waren, wurde der Katalysator zu Teil A (Gemisch) und der Bestandteil mit endständigen! Isocyanat zum Gemischteil B gegeben. In den Beispielen 1,2 und 5 wurde dann das Teilgemisch B erhitzt wonach die Bestandteile mit endständigem Isocyanat und Hydroxyl unter Bildung eines Vorpolymers reagierten.

Beispiel 1

Eine Isolationsmasse wurde in zwei Teilen, wie unten beschrieben, hergestellt:

Teil A

	Gewichtstelle
N,N-Bis(2-hydroxypropyl)anilin	2,5
Polystyrol mit niedrigem
Molekulargewicht	48,6
Aromatische Petrolfraktion	48,6
Phenylquecksilberacetat (Katalysator)	0,3
Teil B
	Gewichtsteile
Flüssiges Methylenbis(phenyl-
isocyanat)	5,08
Polybutadien mit endständigem
Hydroxyl	12,42
Polystyrol mit niedrigem
Molekulargewicht	40,75
Aromatische Petrolfraktion	40,75
3,5-Di-tert.butyl-4-hydroxyphenyl-
propionat (Antioxidanz)	1,00

Wenn diese beiden Teile in gleichen Gewichtsmengen gemischt wurden, härtete die Masse in etwa 24 Stunden

und ergab eine viskose, fließfähige Lösung. Die Masse wies eine Viskosität von annähernd 100 000 m Pa s bei 25°C und von etwa 100 m Pa s bei 100⁰C auf. Die reaktiven Bestandteile bildeten 10 Gew.-% der Masse; Massen, die die Bestandteile dieses Beispiels enthielten und in welchen der Anteil der reaktiven Bestandteile von etwa 8 bis 15 Gew.-% variierte, zeigten im allgemeinen die gleichen Viskositätseigenschaften, wie beschrieben und kommen der zur Zeit gewünschten Viskositätscharakteristik, die von gängigen Heißgieß-Isolationsmassen gezeigt wird, ziemlich nahe. Das Äquivalentverhältnis von Isocyanat zu Hydroxyl variierte in diesen Massen von 0,9 bis 1,1.

Diese Masse wurde auf elektrische Eigenschaften, thermische Stabilität und Hochspannungseigenschaften

Elektrische Eigenschaften

A: Temperaturen
C=C)

Dielektrizitätskonstante

(100 Hz)

Streufaktor

23

6!

90

110

2,92
2.83
2,80
2,80

0,006
0,024
0,1
0,2

B:

Dielektrische Festigkeit (1,25 mm Abstand):
48,8 kV/mm

Thermische Stabilität

Zeit

Viskosität
(centipoise bei 72"C)

1 Woche
2,5 Wochen
6 Wochen

280
250
235

Keine bedeutende Änderung der Viskosität
Masse war nach 6 Wochen bei 75° C in einem geschlossenen Behälter festzustellen, was die ausgezeichnete thermische Stabilität der Masse verdeutlicht.

Hochspannungstest

Die Masse wurde gemischt und in geeignete Formkörper und Buchsen gespritzt oder gegossen und diente als Isolationsfüllstoff; sie passierte alle folgenden Tests.

1. Tests gemäß AIEE Standard Nr. 48 für Abschlußbuchsen für 20 kV-Endverschlüsse.

2. Tests gemäß Italian Standards CEI Nr. 20-24 für Kabelzubehörteile für PILC (papierisolierte, bleiumhüllte Kabel):

a) Einzelkern-Endverschlüsse für 20 kV-PILC

b) Dreikern-Endverschlüsse für 20 kV-PILC

c) Dreikern-Endverschlüsse für 15 kV-PILC

d) Übergangsspleißung für 15 kV-PILC zu mit Polymeren isolierten Kabeln.

Daneben wurde ein Kabelendverschluß (Dreileiterendverschluß) an einem 15 kV-Dreileiter-PILC, der mit der Masse dieses Beispiels isoliert war, thermischen

Zyklen unterworfen (1 Stunde Stromheizung auf eine Leitertemperatur von 75 bis 8O⁰C und dann 7 Stunden Abkühlung auf Umgebungstemperatur ohne Strom), während er unter einem 27 kV-Phase-zu-Phase-Potential stand. Dieser Test lief kontinuierlich über 1500 Stunden ohne Versagen, zu welchem Zeitpunkt der Test abgebrochen wurde.

Endverschlüsse wurden auch auf trockene PILC (kein Kabelöl) aufgebracht und mit der obigen Verbindung gefüllt. Ein langsamer Abfall in der Konzentration der Masse im Endverschluß zeigte an, daß die umgesetzte Masse zur Benetzung fähig ist und in das Papier wandert, um Kabelöl zu ersetzen.

In keinem der Kabelendverschlüsse oder der Spleißungen der Tests wurde ein elektrischer Durchschlag oder ein Durchsickern der Isolationsrtiasse festgestellt.

Beispiel 2

Eine elektrische Isolationsmasse wurde in zwei Teilen, wie unten beschrieben, hergestellt:

Teil A

	Gewichtsteile
Polybutadien mit endständigem
Hydroxyl	11,24
Dodecylbenzol	88,6
3,5-Di-tert.butyl-4-hydroxyphenyI-
propionat Antioxidanz	0,2
Phenyiquecksilberoleat (Katalysator)	1.0
Teil B
	Gewichtsteile
Polybutadien mit endständigem
Hydroxyl	3,10
Benzoylchlorid (Stabilisator)	0,00!
Flüssiges Methylenbis(phenyl-
isocyanat)	1,06
Dodecylbenzol	96,24

Wenn diese beiden Teile in gleichen Gewichtsmengen gemischt wurden, härtete die Masse in etwa 24 Stunden bei 25° C zu einem losen gelartigen Material.

Die Masse wurde dann als Isolationsfüller in einem Endverschluß eines 27 kV-PILC Einzelleiterkabels eingesetzt und den folgenden Tests unterzogen:

1) 1 Minute 60 Hz-Widerstand bei 70 kV.

2) 10 plötzliche Impulsanstiege von ±170 kV (1,5x40 Mikrosekundenwelle).

3) 4 Stunden 60 Hz-Widerstand bei 76 kV.

Die mit ihrer angeführten Zusammensetzung beschriebene Masse enthielt 7 Gew.-% reaktive Bestandteile, das Isocyanat/Hydroxyl-Verhältnis betrug 0,7. Massen aus den gleichen Bestandteilen und mit sehr ähnlichen Eigenschaften wie den gewünschten Viskositätscharakteristika, wie früher im Beispiel 1 beschrieben, wurden durch Variieren der Menge an reaktiven Bestandteilen von 6 bis 10 Gew.-°/o und des Isocyanat/ Hydroxyl-Äquivalentverhältnisses von 0,65 bis 1,1 hergestellt.

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Beispiel 3

Eine Isolationsmasse wurde in zwei Teilen wie folgt hergestellt:

Teil A

	Polypropylenoxid mit endständigem	Teil B	Gewichtsteile
	Hydroxyl und einem Molekulargewicht
	von etwa 2000	Flüssiges Methylenbis(phenyl-
	Antioxidanz	isocyanat)	27,09
	Phenylquecksilberacetat (Katalysator)	Alkylbenzol-Gemisch	0,31
	Alkylbenzol-Gemisch	Niedermolekulares Polystyrol	0,06
	Polystyrol niedrigen	25,41
	Molekulargewichts
	47,50
	Gewich isleile
[■'	3,91
fi	33,59
■1	62,50

Wenn diese Teile in gleichen Gewichtsmengen gemischt wurden, reagierten sie in etwa 24 Stunden bei 25° C unter Erhalt einer viskosen fließfähigen Lösung. Diese Masse hatte eine Viskosität von etwa 100 000 m Pa s bei 25° C und von etwa 600 m Pa s bei 100° C. Die beschriebene Masse enthielt etwa 15,5 Gew.-% reaktive Bestandteile; Massen mit 10 bis 20 Gew.-% reaktiven Bestandteilen zeigten analog die wünschenswerten Temperatur-Viskositäts-Eigenschaften, wie sie bereits in Beispiel 1 erwähnt wurden. Jene Massen variierten auch im Isocyanat-Hydroxyl-Äquivalentverhältnis zwischen 0,8 und 1,1.

Beispiel 4

Eine Isolationsmasse wurde in zwei Teilen, wie nachfolgend beschrieben, hergestellt:

Teil A

N,N'-Dibutyl-p-phenylendiamin
Niedermolekulares Polystyrol
Aromatische Petrolfraktion

Teil B

Flüssiges Methylenbis(phenylisocyanat)

Niedermolekulares Polystyrol
Aromatische Petrolfraktion

Gewichtsteile

17,36
41,32
41.32

Gewich'.steile

22,64
38,68
38,68

Beispiel 5

Eine Isolationsmasse wurde in zwei Teilen, wie nachfolgend beschrieben, hergestellt:

Teil A

N,N'-Dibutyl-p-phenylendiamin
Aromatische Petrolfraktion
Niedermolekulares Polystyrol

Teil B

Flüssiges Methylenbis(phenyl-

isocyanat)

Polybutadien mit endständigem

Hydroxyl

Aromatische Petrolfraktion
-^ll Niedermolekulares Polystyrol

Gewichtsteile

5,4
47,3
47,3

Gewichtsteile

9,8

24,8
32,7
32,7

Wenn diese beiden Teile in gleichen Anteilen gemischt wurden, härtete das Gemisch in etwa 12 Stunden zu einer viskosen, fließfähigen Flüssigkeit. Bei 25°C und 100 Hz zeigte die Lösung eine Dielektrizitätskonstante von 4,12 und einen Streufaktor von 0,025.

Beispiel 6

Eine Isolationsmasse wurde in zwei Teilen, wie nachfolgend beschrieben, hergestellt:

Teil A

Polybutadien mit endständigem

Hydroxyl

Aliphatische Petrolfraktion

Eisen-bisacetonylacetonat

(Katalysator)

Triäthylendiamin (Katalysator)

Teil B

Dimerisierte Fettsäure mit
·»"> endständigen! Diisocyanat
Aliphatische Petrolfraktion

Gewichtsteile

47,80
49,24

1,97
0,99

Gewichtsteile

11,31
88,69

Wenn diese beiden ι eiie in gleichen Gewichtsmengen gemischt wurden, härteten sie in etwa 12 Stunden zu einer viskosen, fließfähigen Lösung. Bei 25° C hatte die Masse eine Dielektrizitätskonstante (100 Hz) von 4,15 und einen Streufaktor von 0,056. Die Masse zeigte eine Viskosität bei 25° C etwas höher als 100 000 m Pa s und bei 100° C eine Viskosität etwas unter 100 m Pa s. Nach 1 Woche bei 75° C stieg die Viskosität der Lösung geringfügig an (von etwa 120 auf 200 centipoise, gemessen bei 75° C), was bedeutet, daß kein thermischer Abbau der Polymerlösung stattgefunden hatte. Massen dieses Beispiels, die 15 bis 25 Gew.-% reaktive Bestandteile und Isocyanat-Amin-Äquivalentverhältnisse von 0,9 bis 1,1 aufwiesen, zeigten starke Ähnlichkeit mit den gewünschten Viskositätscharakteristika, die bereits in Beispiel 1 erwähnt wurden.

Wenn diese beiden Teile in gleichen Gewichtsmengen gemischt wurden, härtete die Masse in etwa 8 Stunden zu einer viskosen, fließfähigen Flüssigkeit, die eine Viskosität von 65 000 m Pa s bei 22° C und von etwa 600 mPas bei 100°C zeigte. Diese Masse enthielt 30 Gew.-% reaktive Bestandteile. Ihre elektrischen Eigenschaften waren wie folgt:

Elektrische Eigenschaften

A: Temperaturen
bo (⁰C)

Dielektrizitätskonstante

(100 Hz)

Streufaktor

23	2,46	0,0003
60	2,31	0,018
90	2,34	0,017
120	234	0,0063

B:

Dielektrische Festigkeit (1,25 mm Abstand):
20,8 kV/mm

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Isoliermasse zur Füllung des Gehäuses um einen elektrischen Leiter, mit koreaktiven Verbindungen enthaltend Isocyanat- und Hydroxyl- oder Aminogruppen, und mit einer elektrisch nicht leitenden, organischen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die koreaktiven Verbindungen bei Zimmertemperatur unter Bildung eines hochviskosen flüssigen Verdickungsmittels reagieren, das gleichförmig und verträglich in der organischen Flüssigkeit dispergiert ist, daß die koicaktiven Gruppen der Bestandteile im Mittel in einer Anzahl von 1,8 bis 2,3 pro Molekül vorliegen, daß die Masse vor der Reaktion der Bestandteile bei Zimmertemperatur eine Viskosität von weniger als 10 000 m Pa s besitzt, und nach Umsetzung der Bestandteile a) fließfähig bleibt, so daß sie die Form ihres Behälters annimmt, b) bei Zimmertemperatur eine Viskosität von mindestens 50 000 m Pa s und c) eine Viskositätsänderung im Temperaturintervall von 25° C bis 100° C von mindestens 10 000 m Pa s zeigt

2. Isoliermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reaktiven Bestandteile weniger als etwa 50 Gew.-°/o der Masse ausmachen.

3. Isoliermasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der reaktiven Bestandteile ein Vorpolymer ist.

4. Isoliermasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Flüssigkeit eine oder mehrere Petrolfraktionen enthält.