DE3320857C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer elektrisch isolierenden und feuerhemmenden Flüssigkeit auf der Basis eines Isolieröls. Eine solche Flüssigkeit findet z. B. Verwendung in Tranasformatoren in Fahrzeugen oder in Gebäuden, in welchen eine Feuergefahr vermieden werden soll. Früher hat man hierzu in großem Umfang ein Polydiphenylchlorid verwendet, bis dessen Verwendung wegen seiner Umweltschädlichkeit verboten wurde. Danach hat man stattdessen z. B. Silikonöl, SF₆-Gas oder dgl. eingesetzt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, in Transformatoren oder in elektrischen Kondensatoren ein elektrisch isolierendes Öl mit einem Zusatz eines Phosphorsäureesters einzusetzen. Diese bekannten Substanzen sind aber teuer und ihr Einsatzbereich relativ beschränkt, weil der Zusatz die Eigenschaften des Isolieröls verschlechtert.

Eine Flüssigkeit mit der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Zusammensetzung ist aus der US-PS 41 63 731 bekannt. Ihre Zusammensetzung ist auf minimale Entflammbarkeit optimiert. Sie enthält deshalb überwiegend den teuren und für die Isolationswirkung ungünstigen Phosphorsäureester und nur zum kleineren Teil ein Isolieröl.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswerte und qualitativ hochwertige, nicht brennbare oder feuerhemmende Flüssigkeit auf der Basis eines Isolieröls zu finden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Flüssigkeit bestehend aus einem Isolieröl mit einem kleineren Zusatz eines halogenhaltigen Phosphorsäureesters, nämlich 5 bis 80 Volumenteile, vorzugsweise 10 bis 40 Volumenteile eines halogenhaltigen Phosphorsäureesters auf 100 Volumenteile eines Isolieröls. Überraschenderweise haben sich solche Mischungen als außerordentlich wirksam für den bestimmungsgemäßen Einsatzzweck erwiesen, wobei hervorzuheben ist, daß die guten Eigenschaften des Isolieröls durch den Zusatz eines halogenhaltigen Phosphorsäureesters nicht verschlechtert werden.

Die als erfindungsgemäße Zusätze verwendbaren halogenhaltigen Phosphorsäureester werden durch die nachstehende allgemeine Formel beschrieben:

Darin sind R′, R″ und R′′′ untereinander gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste mit jeweils 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Wenigstens einer der Reste R′, R″ und R′′′ enthält 1 bis 3 Halogenatome; vorzugsweise enthalten alle drei Reste R′, R″ und R′′′ jeweils 1 bis 3 Halogenatome. Vorzugsweise werden Phosphorsäureester eingesetzt, deren Reste R′, R″ und R′′′ übereinstimmen, und als Halogene werden Fluor, Chlor und Brom bevorzugt. Besonders geeignete halogenierte Kohlenwasserstoffreste sind

-CH₂X, -CH₂CH₂X, -CH(CH₃)CH₂X, -CH(CH₃)CHX₂, -C₆H₄CH₂X und C₆H₄CHX₂,

worin X jeweils für ein Halogenatom steht.

Im Rahmen der Erfindung besonders geeignete halogenierte Phosphorsäureester sind Tri-(dichlorisopropyl-)phosphorsäureester, Tri-(chloräthyl-)phosphorsäureester und Tri-(monochlorphenyl-)phosphorsäureester.

Als Basis für die erfindungsgemäße Flüssigkeit eignen sich vor allem synthetische Öle wie Alkylbenzole, Diarylalkane, Alkyldiphenyle, Alkylnaphthaline und Dibenzyltoluol; ferner eignen sich auch Mineralöle.

Die erfindungsgemäße Flüssigkeit kann insbesondere zum Imprägnieren von Isolierpapieren oder Kunststoffilmen verwendet werden, welche in elektrischen Geräten zur Isolierung benötigt werden. Gegebenenfalls kann man der erfindungsgemäßen Flüssigkeit noch phenolische Antioxidantien wie z. B. Di-tert.-butyl-p-kresol, Antioxidantien auf Aminobasis wie z. B. Phenyl-α-naphthylamin, eine Verbindung wie Benzotriazol oder Epoxyverbindungen wie z. B. Epoxy-Monofettsäureester, Glycidyläther-Epoxyverbindungen, aromatische Epoxyverbindungen oder Epoxy-Pflanzenöle zusetzen.

Nachfolgend werden noch Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben.

Beispiel 1

Zu 85 Volumenteilen eines Diarylalkans (und zwar des von der Nippon Oil Co., Ltd. in Japan unter der Bezeichnung "Nisseki Condenser Oil S" vertriebenen Diarylalkans) wurden 15 Volumenteile Tri-(chloräthyl-)phosphorsäureester hinzugegeben. Für diese Zusammensetzung wurde die Verbrennungsgeschwindigkeit nach der in JIS C2101 niedergelegten Prüfmethode bestimmt. Das Ergebnis ist neben anderen Eigenschaften der Zusammensetzung in Tabelle 1 wiedergegeben.

Beispiel 2

Zu 80 Volumenteilen des auch im 1. Beispiel verwendeten Diarylalkans wurden 20 Volumenteile Tri-(dichlorisopropyl-)phosphorsäureester hinzugegeben. Die Eigenschaften dieser Zusammensetzung sind ebenfalls in Tabelle 1 wiedergegeben.

Vergleichsbeispiel 1

Zum Vergleich wurde das Diarylalkan, welches in den Beispielen 1 und 2 verwendet wurde, allein untersucht. Seine Eigenschaften sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

Vergleichsbeispiel 2

Zu 60 Volumenteilen des Diarylalkans, welches auch in den Vorbeispielen eingesetzt wurde, wurden 40 Volumenteile Trikresylphosphat hinzugegeben. Die Eigenschaften dieser Zusammensetzung finden sich in Tabelle 1.

Tabelle 1

Aus den Prüfergebnissen kann man folgern, daß ein Zusatz eines halogenierten Phosphorsäureesters (wie in Beispiel 1 und 2) bereits in wesentlich geringeren Mengen flammhemmend wirkt als der im Vergleichsbeispiel 2 verwendete Phosphorsäureester. Besonders bemerkenswert ist, daß bereits ein Anteil von nur 15 Vol.-% Tri-(chloräthyl-)phosphorsäureester die Verbrennungsgeschwindigkeit auf den Wert "Null" senkt! Wegen ihrer überraschenden Wirksamkeit bereits in kleinen Mengen haben Zusätze von halogenierten Phosphorsäureestern zu Isolierölen nur geringen Einfluß auf die Eigenschaften des Isolieröls.

Claims (7)

1. Feuerhemmende, elektrisch isolierende Flüssigkeit aus einem Isolieröl, dem ein halogenhaltiger Phosphorsäureester zugesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit auf 100 Volumenteile des Isolieröls 5 bis 80 Volumenteile des halogenhaltigen Phosphorsäureesters enthält.

2. Flüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf 100 Volumenteile des Isolieröls 10 bis 40 Volumenteile eines halogenhaltigen Phosphorsäureesters enthält.

3. Flüssigkeit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolieröl ein synthetisches Öl aus der Gruppe der Alkylbenzole, Diarylalkane, Alkyldiphenyle, Alkylnaphthaline und Dibenzyltoluol ist.

4. Flüssigkeit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolieröl ein Mineralöl ist.

5. Flüssigkeit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der halogenhaltige Phosphorsäureester eine Verbindung mit der allgemeinen Formel ist, worin R′, R″ und R′′′ Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sind und wenigstens einer dieser Reste R′, R″ und R′′′ mit 1 bis 3 Halogenatomen halogeniert ist.

6. Flüssigkeit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die halogenierten Kohlenwasserstoffreste aus der Gruppe -CH₂X, -CH₂CH₂X, -CH(CH₃)CH₂X, -CH(CH₃)CHX₂, -C₆H₄CH₂X und C₆H₄CHX₂,ausgewählt sind, worin X jeweils ein Halogenatom bezeichnet.

7. Flüssigkeit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als halogenhaltigen Phosphorsäureester Tri-(dichlorisopropyl-)phosphorsäureester, Tri-(chloräthyl-)phosphorsäureester oder Tri-(monochlorphenyl-)phosphorsäureester enthält.