DE2726015A1

DE2726015A1 - Neue fluessige dielektrika

Info

Publication number: DE2726015A1
Application number: DE19772726015
Authority: DE
Inventors: Pierre Jay
Original assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Current assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Priority date: 1976-06-08
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1977-12-22
Also published as: ES459624A1; DE2726015C2; US4119555A; JPS52150600A; JPS6122403B2; IT1081827B; BR7703653A

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-lng. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE 27?fifi1«

PA Dr. Zun.steln et al. BrSuhausstraBe A. BOOO MfWh-.. ο ^β MÜNCHEN 2,

BRÄUHAUSSTRASSE 4

TELEFON SAMMEL NR 2253 41 TELEGRAMME: ZUMPAT TELEX 529979

R-2381
12/Pi

RHONE-POULENC INDUSTRIES, Paris/Frankreich Neue flüssige Dielektrika

Die Erfindung betrifft neue flüssige flammfeste bzw. unbrennbare dielektrische Zusammensetzungen, die beispielsweise für elektrische Transformatoren brauchbar sind.

Man weiß, daß in Transformatoren verwendete flüssige Dielektrika eine Doppelfunktion ausüben. Einerseits dienen sie als flüssige Isoliermittel und müssen zu diesem Zwecke verschiedenen Anforderungen entsprechen, die ihre elektrischen Eigenschaften, insbesondere ihre dielektrische Festigkeit bzw. Durchschlagsfestigkeit und ihren Verlustleitungskoeffizienten betreffen. Andererseits dienen sie als Kühlmittel für die Vorrichtung und müssen daher eine ausgezeichnete Ableitung der während des Betriebs des Transformators gebildeten Wärme ermöglichen. Diese letztere Funktion kann nur dann erfolgreich eintreten, wenn das verwendete Mittel unter den sehr verschiedenen Betriebsbedingungen von Transformatoren eine ausreichend geringe Visosität aufweist, so daß die Flüssigkeit leicht die gebildete Wärme abführen kann. Es ist jedoch bekannt, daß Transformatoren auch bei äußerst niedrigen Temperaturen betrieben werden können, beispielsweise bei Temperaturen unter 0°C, die sogar -40°C erreichen können. Es ist jedoch wichtig, daß auch bei diesen äua« serst niedrigen Temperaturen das Dielektrikum flüssig mit einer

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ausreichenden Fließfähigkeit bleibt und nicht völlig kristallisiert, selbst als eine einfache Kristallablagerungsstelle, die zur Verstopfung der leitungen und Pumpen führen kann, die die Zirkulation der Kühlflüssigkeit in verschiedenen Vorrichtungstypen garantieren. Außerdem ist die Anwesenheit von Kristallen durch die durch sie hervorgerufene Heterogenität des elektrischen Feldes für ein beträchtliches Absinken der Durchschlagsspannung verantwortlich.

Außer diesen Eigenschaften ist es für bestimmte Arten von Transformatoren notwendig, daß die dielektrischen Flüssigkeiten flammfest bzw. unbrennbar sind. So kann bei den Betriebsbedingungen von Transformatoren eine Zerstörung des Dielektrikums unter Bildung eines elektrischen Bogens eintreten, dessen Kraft sehr stark sein kann. Dieser Durchschlagsbogen zerstört die flüssigen oder festen Dielektrika und kann die Flüssigkeit und/oder das gebildete Gas entflammen, wenn es sich um Zersetzungsprodukte des Dielektrikums oder um seine Dämpfe handelt. Es ist daher wichtig, daß die dielektrische Flüssigkeit und ihre Dämpfe oder die Gase von Zersetzungsprodukten beim Auftreten einer Funktionsstörung der Apparatur nicht entflammt werden. Im allgemeinen wird diese Flammfestigkeit durch den Flammpunkt und den Zündpunkt der in Betracht gezogenpn Flüssigkeit bewertet.

Es wurden zahlreiche flüssige Dielektrika für Transformatoren empfohlen, die mehr oder minder alle der vorstehend erwähnten Eigenschaften aufweisen. Unter diesen Produkten sind die ASKA-RELS die am zufriedenstellendsten und ihre Verwendung ist am gerechtfertigtesten. Es handelt sich um Chlorierungsprodukte von Biphenyl oder Terphenyl mit 3 bis 7 Chloratomen, die häufig in Form von Gemischen untereinander oder mit anderen aromatischen chlorierten Kohlenwasserstoffen und insbesondere den Tri- und Tetrachlorbenzolen verwendet werden. Trotz ihres Interesses weisen diese Dielektrika den ernstlichen Nachteil auf, daß sie biochemisch nicht abbaubar sind und auf chemischem Wege nur schwierig abbaubar sind. Diese Stabilität der Polychloi^biphenyle weist große Gefahren im Falle der Umweltverschmutzung auf,

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im Hinblick auf die Forderung nach Produkten mit einer in der Natur möglichst kurzen Lebensdauer, die chemisch oder biochemisch zersetziich sind. Bisher verfügt die Industrie nicht über Produkte, die gleichzeitig die vorstehend erwähnten technischen Eigenschaften und eine gute Zersetzlichkeit aufweisen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind flüssige Dielektrika, die in Transformatoren verwendbar sind und folgende Eigenschaften aufweisen:

1.) Sie kristallisieren nicht und erstarren nicht unter den üblichen Betriebstemperaturen; insbesondere ergeben sie keine Kristallablagerungen bei Temperaturen unter oder gleich -1O⁰C.

2.) Sie besitzen einen sehr hohen Flammpunkt und insbesondere über 130⁰C
punkt auf.

über 130⁰C und weisen bis zu ihrer Siedetemperatur keinen Zünd-

3.) Sie haben eine geringe Viskosität unter den üblichen.Anwendungsbedingungen und insbesondere eine Viskosität, die bei 60⁰C gewöhnlich unter 15 cP liegt.

4.) Sie besitzen ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften. 5.) Im Falle einer Umweltverschmutzung sind sie zereetzlich.

Insbesondere betrifft die Erfindung flüssige Dielektrika geeignet für Transformatoren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie bestehen aus

a) 30 bis 80 Gewichtsprozent eines Polychlorbenzols aus der Gruppe der Trichlorbenzole und der Tetrachlorbenzole, die entweder allein oder in Gemischen verwendet werden und

b) 70 bis 20 Gewichtsprozent eines Alkyl-aromatischen Kohlenwasserstoffs aus der Gruppe der Mono- oder Polyalkylbiphenyle und der Mono- oder Polyalkylterphenyle, worin der Alkylsubstituent 1 bis 5 Kohlenatoffatorae aufweist, oder deren Gemischen.

Insbesondere entsprechen die Alkyl-aromatischen Kohlenwasser-

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stoffe, die in der dielektrischen Zusammensetzung gemäß der Erfindung verwendet werden können, den folgenden Formeln:

(D

(R₁) (R₉,

(ID

^3η3

worin R₁, R₂ und R,, die gleich oder verschieden sein können, lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen,

n^, n₂, n,, die gleich oder verschieden sein können, die Bedeutung von 0 oder einer ganzen Zahl von 1 bis 3 aufweisen, mit der Maßgabe, daß mindestens einer der Indices n.., n₂, n* mindestens 1 ist und daß die Summe n.. + n₂ höchstens 5 und die Summe n,. + n₂ + n, höchstens 4 ist.

Als spezielle Beispiele für die Reste R₁, R₂ und R, kann man den Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, Isobutyl-, t-Butyl-, n-Pentylrest nennen. Vorzugsweise stellen R₁, R₂ und R, den Äthyl-, Propyl- und Butylrest und besonders bevorzugt noch den Isopropyl- und t-Butylrest dar.

Die in den erfindungsgemäßen flüssigen Dielektrika verwendeten Alkyldiphenyle und -terphenyle sind bekannte Produkte, die man durch Alkylieren von Bi- und Terphenylen mit üblichen Alkylierungsmitteln, wie den Alkylhalogeniden, den aliphatischen Olefinen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder den Alkanolen in Anwesenheit von üblichen Katalysatoren für Friedel-Craft-Reaktionen erhält. Aufgrund ihrer interessanten physikalischen und

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-v

dielektrischen Eigenschaften verwendet man diese Verbindungen als Kühlmittel und die Verwendung einiger davon als Dielektrika wurde empfohlen (vgl. US-Patentschrift 2 837 724). Jedoch werden die Alkyldiphenyle und -terphenyle wegen ihrer Entflammbarkeit in der Praxis nicht als Dielektrika und unbrennbare flüssige Kühlmittel für Transformatoren verwendet.

Gemäß ihrem physikalischen Zustand bei niedriger Temperatur können die Alkyldiphenyle und -terphenyle in reinem Zustand oder in Form von Isomerengemischen und/oder Produkten mit unterschiedlichen Alkylierungsgraden, die bei ihrer Herstellung erhalten werden, verwendet werden. Man kann insbesondere die rohen Gemische verwenden, die von der Alkylierung von Biphenyl und Terphenylen stammen, die gegebenenfalls außer den Reaktionsprodukten nicht umgewandelte Biphenyl- und Terphenylausgangsprodukte enthalten. In allen Fällen ist es bevorzugt, daß der Alkylierungsgrad des Gemischs, der durch die Anzahl der Alkylgruppen pro Molekül dargestellt wird, mindestens 1 und vorzugsweise mindestens 1,5 beträgt.

Unter den Alkylbiphenylen und -terphenyüen, die entweder allein oder im Gemisch mit einander verwendet werden können, kann man beispielsweise nennen:

2-A" thy Ib i phenyl

4-Äthylbiphenyl

4,4'-Diäthylbipheny1

die Triäthylbiphenyle

2-Propylbiphenyl

4-Propylbiphenyl

2-Isopropylbiphenyl

3-Isopropylbiphenyl

4-Isopropylbiphenyl

3,3*-Dipropylbipheny1

4,4'-Dipropylbipheny1

2,2'-DÜ3opropylbiphenyl

4,4'-Diisopropylbiphenyl

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OfMQlNAL INSPECTED

3,3'» 5,5'-Tetraisopropylbiphenyl 2-n-Butylbipheny1 3-n-Butylbipheny1 4-n-Butylbipheny1 3,6-Butylbipheny1 4,6-Butylbipheny1 2-t-Butylbiphenyl 3-t-Butylbiphenyl 4-t-Butylbiphenyl 2,2»-Di-t-butylbipheny1 4,4'-Di-t-butylbipheny1 3,5-Di-t-butylbipheny1 4,4'-Di-sec-butylbiphenyl 2,4,6-Tri-t-butylbipheny1 3,3',5,5'-Tetra-t-butylbipheny1 4-seC"Butyl-4'-t-butylbiphenyl sec-Butyl-di-t-butylbipheny1 4'-Isopropyl-meta-terphenyl 4'-Buty1-meta-terphenyl 5' -Butyl-nieta-terphenyl Diisopropy1-meta-terphenyl 2,2"-Diäthy1-meta-terphenyl 2,3"-Diäthy1-meta-terphenyl 4,4"-Diäthy1-meta-terphenyl Triisopropy1-meta-terphenyl 4-Isopropyl-ortho-terphenyl 4-Butyl-ortho-terphenyl Diisopropy1-para-terphenyl Triisopropyl-para-terphenyl 4,4'-Dibuty1-para-terphenyl

Ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, kann man in gleicher V/eise die Produkte verwenden, die von der Alkylierung von Gemischen von 2 oder 3 Terphenylisomeren stammen. Insbesondere kann man Gemische verwenden, die von der Isopropylierung und der t-Butylierung von Gemischen von 2 oder 3 isomeren Terphenylen oder von Biphenyl stammen.

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Λ;

Die in den flüssigen Dielektrika gemäß der Erfindung vorwendeten Tri- und Tetrachlorbenzole sind bekannte Produkte mit Schmelzpunkten über 17 C. Trotz ihrer guten dielektrischen Eigenschaften und ihrer Flammfestigkeit bzw. Unbrennbarkeit wurden die Chlorbenzole nicht allein alπ Dielektrika verwendet, da sie einen zu hohen Kristallisationspunkt aufv/eisen. Das 1 ,2,4-Trichlor- und das 1,2,3,4-Tetrachlorbenzol wurden als Zusätze zu üblichen Dielektrika oder Kühlmitteln, wie den Polychlorbiphenylen verwendet, um den Erstarrungspunkt zu senken. [Vgl. Ullmann3 Encyclopädie der Technischen Chemie, Band 5, Seite 468 (1954); Kirk-Othffior Encyclopedia of Chemical Technology, Band 5, Seite 265 (1964); deutsche Patentschrift 687 712]. Es wurde auch die Verwendung von Mischungen von Trichlorbenzol als flüssige Dielektrika in Betracht gezogen, jedoch weisen diese Verbindungen, die hauptsächlich 1,2,3-Trichlorbenzol und 1,2,4-Trichlorbenzol und geringe Mengen anderer Chlorbenzole (Dichlor- und Tetrachlorbenzole) enthalten, noch zu hohe Kristallisationstemperaturen auf, um in Transformatoren Verwendung zu finden. So weist das eutektische Gemisch von 1,2,3-Trichlor- und 1,2,4-Trichlorbenzol, das 34 i° bzw. 66 fo der beiden Isomeren enthält, einen Kristallisationspunkt von +1,5⁰C auf [vgl. üllraanns Encyclopädie der Technischen Chemie, Band 9_t Seite 500 (1975)].

Unter den in den vorstehenden Zusammensetzungen verwendbaren Tri- und Tetrachlorbenolen seien vorzugsweise das 1,2,3-Trichlor- und 1,2,4-Trichlorbenzol sowie das 1,2,3,4-Tetrachlorbenzol genannt. Diese Verbindungen können allein oder im Gemisch miteinander verwendet werden. Im letzteren Falle sind die Anteile der einzelnen Bestandteile nicht kritisch und können in weiten Bereichen variiert werden. Beispielsweise kann in diesen Gemischen jede Verbindung 1 bis 99 Gewichtsprozent der Gesamtheit betragen. Aus praktischen Gründen bevorzugt man jedoch die Verwendung von eutektisehen Gemischen von 1,2,3-Tricülorbenzol/i,2,4-Trichlorbenzol; 1,2,3-Trichlorbenzol/1,2,4-Trichlorbenzol/i,2,3,4-Tetrachlorbenzol und dio eutektischen Gemische, die aus Tetrachlorbenzol mit jedem der vorstehenden Trichlorbenzol gebildet werden; werden die vor-

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stehend erwähnten Trichlor- und Tetrachlorbenzole allein oder im Gemisch verwendet, so können sie eine geringe Menge, vorzugsweise unter 10 Gewichtsprozent der gesamten Chlorbenzole an Dichlor- oder Pentachlorbenzolen enthalten.

Unter den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann man vorzugsweise solche nennen, die 35 bis 80 Gewichtsprozent Chlorbenzole und 65 bis 20 $ Alkylbiphenyle oder -terphenyle und besonders bevorzugt 60 bis 80 Gewichtsprozent Chlorbenzole und 40 bis 20 Gewichtsprozent Alkylbi- oder -terphenyle enthalten. Man kann durch geeignete Auswahl der jeweiligen Mengen der Bestandteile des dielektrischen Gemische einen Bereich von Produkten erhalten, die die gesamten aufgezählten Eigenschaften,jedoch in unterschiedlichen Ausmaßen, aufweisen und es ist daher möglich, diese Eigenschaften in Punktion des Typs des nicht brennbaren Transformators,für den das Dielektrikum bestimmt ist, bestens zu regeln. Beispielsweise ist es für Transformatoren, die zum Einsatz unter relativ milden klimatischen Bedingungen bestimmt sind (sei es, daß die Vorrichtungen geschützt sind oder daß sie in !ändern mit mildem Klima eingesetzt werden sollen) nicht notwendig, daß das Dielektrikum zu keinen Kristallabscheidungen bei Temperaturen unter oder gleich -2 5°C führt; man wird eine etwas höhere Grenze der Temperatur tolerieren, bei der sich Kristalle bilden; diese Grenze kann dann -10⁰C erreichen.

Die vorstehend beschriebenen dielektrischen Zusammensetztuigen können übliche Zusätze enthalten, wie Sequestriermittel für Chlorwasserstoffsäure, die durch Zersetzung von Chlorbenzolen unter den Betriebsbedingungen der Transformatoren freigesetzt werden kann. Die Sequestriermittel für Chlorwasserstoffsäure, die man vorzugsweise verwenden kann, sind Epoxyvebindungen, wie solche, die üblicherweise auf dem Gebiet der chlorierten Dielektrika verwendet werden, von denen man beispielsweise folgende nennen kann: Propylenoxid und die Glycidyläthcr; Styroloxid, 1,3-bis-(2,3-Epoxypropyloxy)-benzol, 2-DiäthyIhexy1-4,5-epoxytetrahydrophthalat. Andere Epoxyverbindungen, wie die

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in den USA-Patentschriften 3 362 708, 3 242 401, 3 242 402 und 3 170 986 genannten können ebenfalls verwendet werden.

Die Menge des in das Dielektrikum eingebrachten Sequistriermittels kann innerhalb weiter Bereiche variieren. Im allgemeinen ist eine Menge von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent des Gemischs von Chlorbenzolen/Alkyldiphenyl oder Alkylterphenyl gut geeignet.

Die erfindungcgemäßen Zusammensetzungen sind für alle Transformatortypen verwendbar. Die beigefügte Figur \^reranschaulicht schematisch eine Vorrichtung,in der die vorstehend beschriebenen dielektrischen Gemische eingesetzt v/erden können. Der auf dieser Figur dargestellte Transformator weist eine Anschlußklemme für Hochspannung 1, eine Anschlußklemme für niedrige Spannung 2, den Transformatorbehälter 3, Sperrwände 4, Isoliersperren 5 und 6, die jeweils die Wicklung 8 mit niedriger Spannung und den Magnetkern 10 einerseits und die Hochspannungswicklung 9 und das Transformatorgefäß andererseits trennen. Die Stücke 7 stellen isolierende Abstandsstücke dar. Die Leiter der Wicklungen mit niedriger Spannung und hoher Spannung sind mit einem festen dielektrischen Material, wie Papier, isoliert.

Das Transformatorgefäß wird mit der dielektrischen Flüssigkeit gefüllt. Die Flüssigkeit füllt alle Höhlungen aus und durchsetzt die Windungen und anderen Teile der "Vorrichtung, die durchtränkbar sind.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung und zeigen, wie sie in die Praxis umgesetzt werden kann. In den Beispielen wurden der Flammpunkt und der Zündpunkt nach der Norm ASTM D 92-66 nach der Methode in der offenen Cleveland-Küve bestimmt.

Beispiel 1

Man stellt eine dielektrische Zusammensetzung für Transformatoren her durch Vermischen von

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Kl -

A) 50 Gewichtsteilen eines eutektischen ternären Gemischs aus

20,3 io 1,2,3-Trichlorbenzol

47.3 io 1,2,4-Trichlorbenzol

32.4 96 1 ,2,3,4-Tetrachlorbenzol,

die im folgenden als MET bezeichnet wexxlen.

B) 50 Gewichtsteilen eines Geraischs von Triisopropylbiphenylcn (TIPS), Isomeren, erhalten durch Isopropylieruni" von Biphenyl, worauf man die physikalischen Charakteristika dieser Zusammensetzung bestimmt und zu Vergleichszwecken, die der Bestandteile des Gemischs bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

""■^^.^Produkte Eigens chaft en^-^^^	MET	TIPB	MET + TIPB
Siedetemperaturen	228⁰C	326⁰C	255⁰C
Flammpunkt	126⁰C	170⁰C	keiner
Zündpunkt	keiner	192⁰C	keiner bis zum Sieden
Viskosität bei 60⁰C in cP	1,5	15	4
Kristallisation bei -25°C (1)	total	keine	teilweise
Schmelztemperatur der letzten Kristalle	-9⁰C	-	-22⁰C

(1) Die Kristallisation bei 25 C wurde durch Abkühlen des untersuchten Produkts auf -40⁰C bestimmt, worauf mittels Spuren von Kristallen von Trichlorbenzol ange.Li.upft und die angeiuipfte Mischung gerührt wurde. Anschließend wurde sie Abkühlung.·?-.

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zyklen und Erwärmungszyklen zwischen -40 und -3O⁰C unterzogen, worauf die Probe fortschreitend erwärmt wurde und die Anwesenheit oder Abwesenheit von Kristallen bei der Temperatur von -25 C bewertet wurde, sow:
Kristalle bewertet wurde.

-25⁰C bewertet wurde, sowie die Schmelztemperatur der letzten

Beispiel 2

Es wurde ein Gemisch aus 45 Gewichtsprozent MET und 55 Gewichtsprozent TIPB hergestellt. Diese Zusammensetzung wies folgende Eigenschaften auf:

Siedetemperatur 26O⁰C

Flammpunkt 132⁰C

Zündpunkt keiner bis zum Sieden

Viskosität bei 60⁰C in cP 4,5

Kristallisation bei -25°C keine

Beispiel 3

Man stellt eine dielektrische Mischung der folgenden Zusammensetzung her:

A) 35 Gewichtsprozent MET

B) 65 Gewichtsprozent eines Ioopropylterphonyl-Gemischs mit

im Durchschnitt 2,3 Isopropylgruppen pro Molekül, erhalten durch Isopropylieren eines Gemischs von ortho-, meta- und para-Terphenylen (11 $, 62 # bzw. 25 #, bezogen auf das Gewicht), die im folgenden als DIPT bezeichnet werden.

Es wurden die gleichen Bestimmungsverfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

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- tß

—-^Produkte Eigenschaften ~~~-—^^^	DIPT	2726Q1 DIPT + MET
Siedetemperaturen	384⁰C	260⁰C
Flammpunkt	218⁰C	158⁰C
Zündpunkt	252⁰C	keiner bis zum Sieden
Viskosität bei 60⁰C in cP	150	H,3
Kristallisation bei -2 5⁰C	keine	keine

Beispiel 4

Man stellt eine dielektrische Flüssigkeit mit der folgenden Zusammensetzung her:

A) 40 Gewichtsprozent MET

B) 60 Gewichtsprozent Äthylterphenyle mit 1,7 Äthylgruppen pro Molekül, erhalten durch Äthylieren eines Gemische von ortho- und meta-Terphenyl (DET); es wurden die gleichen Bestimmungen wie in Beispiel 1 durchgeführt; die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

""-—--~^____^^ Produkte Eigenschaften ~—-~->_^_^	DET	DET + MET
Siedetemperaturen		300⁰C
Flammpunkt	206⁰C	146⁰C
Zündpunkt	240⁰C	keiner bis zum Sieden
Viskosität bei 60⁰C in cP	28	6,5
Kristallisation bei -25⁰C	keine	keine

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Beispiel 5

Man stellte zwei dielektrische Flüssigkeiten her durch Vermischen von

a) einem t-Butylbiphenyl mit einem Alkylierungograd von 1,6 (1,6 t-Butylgruppen pro Molekül), das ein Gemisch von Mono- und Di-t-butylbiphenyl ist. Es wird im folgenden als TBB bezeichnet.

b) MET in folgenden Anteilen:

Zusammensetzung A: 50 Gewichtsprozent TBB und

50 Gewichtsprozent MET

Zusammensetzung B: 45 Gewichtsprozent TBB und

55 Gewichtsprozent MET.

Anschließend wurden der Flammpunkt und der Zündpunkt der Zusammensetzungen bestimmt. Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt:

^"""^---^^^ Produkte Ei g en s c haften^--^_^^	A	B
Siedetemperaturen	25O⁰C	250⁰C
Flammpunkt	136°C	138⁰C
Zündpunkt	keiner bis zum Sieden	keiner bis zum Sieden

Beispiel 6

Es wurde ein flüssiges Dielektrikum hergestellt, bei dem bei -25⁰C beim Kristallisationstest keine Kristalle abgeschieden wurden und das eine Viskosität von 12 cP bei 60⁰C aufweist. Dabei wurden vermischt:

A) 60 Gewichtsteile Isopropylterphenyl (IPT), erhalten aus einem Gemisch von ortho-, meta- und para-Terphenyl mit 2,5

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-H-

Isopropylgruppen pro Molekül Terphenyl.

B) 40 Gewichtsteilen eines Gemische von Chlorbensol, umfassend

a) 1,2,3-Trichlorbenzol 19 Gewichtsprozent

b) 1 ^^-Trichlorbenzol 44 Gewichtsprozent

c) 1 ,2,3,4-Tetrachlorbenzol 37 Gewichtsprozent

Beispiel 7

Es wurde eine dielektrische Flüssigkeit hergestellt, die bei dem Kristallisationstest bei -25 C keine Kristalle abschied und bei 60 C eine Viskosität von 13 cP aufwies. Dabei wurden verwischt:

A) 64 Gewichtsprozent IPT, wie das im Beispiel 6 verwendete,

B) 36 Gewichtsprozent MET.

Beispiel 8

Es wurde eine dielektrische Zusammensetzung für Transformatoren hergestellt durch Vermischen von

A) 80 Gewichtsprozent eines ternären eutektischen Gemischo aus

20,3 Gewichtsprozent 1,2,3-Trichlorbenzol

47.3 Gewichtsprozent 1,2,4-Trichlorbenzol

32.4 Gewichtsprozent 1,2,3,4-Tetrachlorbenzol.

B) 20 Gewichtsprozent eines Äthylterphenyls mit im Durchschnitt 1,3 Äthylgruppen pro Molekül Terphenyl, erhalten durch /ithylieren eines Gemischs aus

22 Gewichtsprozent ortho-Terphenyl 75 Gewichtsprozent meta-Terphenyl 3 Gewichtsprozent para-Terphenyl.

Es wurde die Bildung von Kristallen in dieser Mischung durch Abkühlen auf eine Temperatur von unter -10⁰C und anschließendes Animpfen mittels Spuren von Trichlorbenzol kristallen provoziert,

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worauf das Gemisch fortschreitend erwärmt wurde und die Temperatur festgestellt wurde, bei der die letzten Kristalle verschwanden, was im vorliegenden Fall bei -12⁰C erfolgte.

Beispiel 9

Es wurde eine flüssige dielektrische Zusammensetzung wie in Beispiel 8 hergestellt, wobei das Äthylterphenyl ersetzt wurde durch Monoisopropylterphenyl, erhalten durch Isopropylieren des gleichen Terphenylgemischs v/ie in Beispiel 1 .

Die Schmelztemperatur der letzten Kristalle lag bei -15 bis -12⁰C.

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Claims

Patentansprüche

1.J Neue dielektrische Flüssigkeiten, bestehend aus einem Gemisch von:

a) 30 bis 80 Gewichtsprozent eines Polychlorbenzo]s aus der Gruppe von den Trichlorbenzolen, den Tetrachlorbenzolen, die allein oder im Gemisch verwendet v/erden,

b) 70 bis 20 Gewichtsprozent eines Alkyl-aroniatischen Kohlenwasserstoffs aus der Gruppe der Mono- oder PolyalkylLiphenyle und der Mono- oder Polyalkylterphenyle, worin der Alkylsubstituent 1 bis 5 Kohlenstoffatome aufweist.

2. Neue flüssige Dielektrika gemäß Anspruch 1, worin die Tri- und Tetrachlorbenole ausgewählt nind aus der Gruppe von 1,2,3-Trichlorbenzol, 1,2,4-Trichlorbensol und 1,2,3,4-Tetrachlorbenzol, allein oder im Gemisch.

3. Neue dielektrische Flüssigkeiten gemäß

Anspruch 2, worin das Polychlorbenzol ein eutektisches Gemisch von 1,2,3-Trichlor- und 1,2,4-Trichlorbenzol ist.

4. Neue dielektrische Flüssigkeiten gemäß

Anspruch 2, worin das Polychlorbenzol, das ternäre eutektische Gemisch von 1,2,3,-Trichlorbenzol/1,2,4-Trichlorbenzol/ 1,2,3,4-Tetrachlorbenzol ist.

5. Neue dielektrische Flüssigkeiten gemäß

einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Alkylbiphenyle der allgemeinen Formel

~ -ψ ^(I)

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entsprechen, worin R₁ und R₂, die gleich oder verschieden sein können, lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeuten,

n.. und n~> die gleich oder verschieden sein können, die Bedeutung von O oder einer ganzen Zahl von 1 bis 3 haben, mit der Maßgabe, daß mindestens einer der Indices n.. und n₂ mindestens gleich 1 ist und daß die Summe von n.. + n₂ höchstens gleich 5 ist.

6. Neue flüosige Dielektrika gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Alkylterphenyl der allgemeinen Formel

. . r——\

(II)

entspricht, \^orin R₁, Rp♦ n. und n₂ die in den vorstehenden Ansprüchen angegebenen Bedeutungen haben und R, und n, die gleiche Bedeutung wie R₁, R₂, n.j und n₂ haben, mit der Maßgabe, daß die Summe n₁ + n₂ + n, höchstens 4 beträgt.

7. Neue dielektrische Flüssigkeiten gemäß

einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Alkylbiphenyle und -terphenyle in Form von Gemischen der verschiedenen Isomeren und/oder von Produkten mit verschiedenen Alkylierungsgraden vorliegen.

8. Neue dielektrische Flüssigkeiten gemäß

Anspruch 7, worin die Alkylbi- und -terphenyle eingesetzt werden in Form von Gemischen, erhalten durch Alkylieren von Biphenyl und Terphenylen in an sich bekannter V/eise, und gegebenenfalls einen Teil der nicht umgewandelten Ausgangskohlenwasserstoffe enthalten.

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9· Neue dielektrische Flüssigkeiten gemäß einem der Ansprüche 7 und 8, worin der Al Icy Ii erungngrad der Gemische, ausgedrückt durch die Zahl der Alkylgruppen pro Molekül Biphenyl oder Terphenyl mindestens 1 beträgt.

10. Neue dielektrische Flüssigkeiten gemäß

einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die Reste R.., R₂, R-z Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, Isobutyl-, sec-Butyl und t-Butylreste darstellen.

11. Verwendung der neuen dielektrischen Flüssigkeiten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 für Transformatoren.

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