DE4118142C2

DE4118142C2 - Verfahren zur Aufarbeitung von gebrauchtem Epoxidtränkharz zu einem Elektroisoliertränklack

Info

Publication number: DE4118142C2
Application number: DE19914118142
Authority: DE
Inventors: Helfried John; Wolfgang Dr Golbig; Bernd Drechsler
Original assignee: VEM ELEKTROANTRIEBE GmbH
Current assignee: VEM-ANTRIEBSTECHNIK AG, 01259 DRESDEN, DE
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2011-06-04
Also published as: DE4118142A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von gebrauchtem Epoxidtränkharz auf der Basis von Dian epoxidharz mit Anhydridhärter zu Elektroisoliertränk lack für die Imprägnierung von elektrischen Niederspan nungsmaschinen und für Hochspannungsmaschinen mit einer Isolierung in Resin-rich Ausführung.

Nach längerem Gebrauch von Epoxidharz in der Fertigung von elektrischen Hochspannungsmaschinen in Vacuum pres sure impregnation (VPI)-Verfahren und besonders bei ge ringen Verbrauch und den damit verbundenen geringen Zu satzmengen an neuaufbereiteten Epoxidtränkharz steigt die Viskosität laufend an und überschreitet letztlich das harz spezifische Viskositätslimit. Dieses sogenannte Gebraucht harz ist im Regelfall für die Herstellung elektrischer Isolierungen nach dem VPI-Verfahren nicht mehr verwendbar.

Bekannt ist, solche gebrauchten Epoxidtränkharze als Gieß harze, z. B. zum Umgießen elektrischer Bauteile, einzusetzen. Jedoch ist in der Regel der Bedarf an solchen Gießharzen bei Herstellern elektrischer Großmaschinen gering. Ein Aushär ten der Gebrauchtharze mit nachfolgender Deponierung ist wegen des hierfür notwendigen Aufwandes, insbesondere an Energie und aus ökologischen Gründen abzulehnen.

Als weitere Möglichkeit ist denkbar, das Gebrauchtharz mit anderen Harzen oder lösungsmittelhaltigen Tränklacken zu mischen und für andere als das VPI-Verfahren zu verwenden.

Bekannt ist beispielsweise, Epoxidharze mit anderen Harzen zu mischen, um die elektrischen und mechanischen Eigen schaften sowie die Flexibilität der Epoxidharze zu verbes sern. Solche Lösungen sind beschrieben in der DE-OS 27 26 821, DE-OS 30 34 536, DE-OS 37 34 475 und DD-WP 2 16 946-A1. Bei den genannten Patentschriften sind dabei vorrangig die chemischen Zusammensetzungen aufgeführt. Nur die Patentschrift DD- WP 2 16 946-A1 macht verfahrenstechnische Angaben und schreibt Mischtemperaturen oberhalb von 100°C vor. Derartige Misch temperaturen sind aber ungünstig, weil bei ihrer Anwendung weitere Molekülvernetzungen, die in ihrer Wirkung wiederum Viskositätserhöhungen verursachen, auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem ohne spezielle zusätzliche Verarbeitungs einrichtungen das Gebrauchtharz auf der Basis von Dianepoxid harz mit einem serienmäßig produzierten lösungsmittelhaltigen Elektroisolierlack bei niedrigeren Temperaturen als üblich ge mischt wird und trotzdem eine homogene Mischung eines sehr gut einsetzbaren Elektroisoliertränklacks entsteht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein ge brauchtes Epoxidtränkharz auf der Basis von Dianepoxidharz mit Anhydridhärter als Gebrauchtharz bezeichnet, mit einem Härter gehalt von 43,8%-54,5% und einem Säuregehalt von ≦5% be zogen auf den Härteranteil, insgesamt oder in Teilmengen, mit Xylol und Butanol auf eine bestimmte Nennviskosität einge stellt wird. Vor dem Zumischen wird das Gebrauchtharz auf 50°C±10 K erwärmt.

Das Zumischen des Gebrauchtharzes zu einem bekannten serien mäßig produzierten lösungsmittelhaltigen Elektroisolierlack auf der Basis von Polyesterimid- und Phenolharz, als Ge brauchtlack bezeichnet, der eine Temperatur von 15-20°C hat, erfolgt in Teilmengen, vorzugsweise zu 20%, 30% und 50% der Gesamtmenge.

Jeweils nach dem Zumischen der einzelnen Teilmengen wird zur Viskositätskorrektur ein Lösungsmittelgemisch aus 85 Masse-% Xylol und 15 Masse-% Butanol zugegeben. Gegenüber dem im Stand der Technik dargelegten Verfahren, die mit hoher Temperatur arbeiten, wird durch die Tem perierung des Gebrauchtharzes und des Gebrauchtlackes eine Mischtemperatur unterhalb von 30°C erreicht. Damit wird zuverlässig eine Veränderung der Viskosität vermieden, da bei Temperaturerhöhung die Flüchtigkeit des Lösemittel gemisches aus dem Mischlack stark ansteigt. Außerdem er folgt auf diese Weise keine weitere Alterung des Elektro isoliertränklackes.

Nach 24 bzw. 48 Stunden erfolgt eine nochmalige Vis kositätsprüfung und falls erforderlich, eine Zugabe des oben genannten Lösemittelgemisches.

Im Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens mit niedriger Mischtemperatur entsteht als Mischlack ein Elektroisolier tränklack mit sehr hoher Klebfähigkeit und ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften, der ohne Einschränkung ent sprechend dem Anwendungsgebiet einsetzbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auch die Aufar beitung von Epoxidtränkharz, welches aus Dianepoxidharz und einem Anhydridhärter, dessen Säuregehalt, z. B. durch Überlagerung des üblicherweise zulässige Limit von 3,5% übersteigt, hergestellt wurde.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungs beispiels näher erläutert werden. Nach einer analytischen Untersuchung des Gebrauchtharzes unter Beachtung folgen der Grenzen der Verwertbarkeit des Gebrauchtharzes:

- Härtergehalt 43,8%-54,5%
- Säuregehalt ≦5%, bezogen auf den Härteranteil
- zu hohe Viskosität für den VPI-Tränkprozeß

erfolgt die analytische Untersuchung des Gebraucht lackes, dessen Viskosität 220-270 mPa·s bezogen auf 20°C Meßtemperatur bei einem Festkörpergehalt von 40-55% betragen soll. Auf der Basis der Gesamtmenge an Gebrauchtlack im Vorratsbehälter wird die maximal zulässige Zumischmenge am Gebrauchtharz bestimmt. Die Zumischmenge darf 20% der Gebrauchtlackmenge, die bei einer Nennviskosität von 220-270 mPa·s ermittelt wurde, nicht überschreiten. Die zum Zumischen vorgesehene Ge samtmenge an Gebrauchtharz wird auf 50°C±10 K er wärmt und in drei Teilmengen zu 20%, 30% und 50% zu gegeben.

1. Teilmenge: Einsaugen von 20% Gebrauchtharz der Ge samtmenge in den gebrauchtlackgefüllten Vorratsbehälter bei laufendem Rührwerk.
Der entstandene Mischlack ist nach Beendigung des Ein saugens weitere 10 min intensiv zu rühren. Anschließend wird die Viskosität des Mischlackes auf 220-270 mPa·s bei 20°C Meßtemperatur durch Zusetzen eines Lösungsmit telgemisches, bestehend aus 85 Masse-% Xylol und 15 Masse-% Butanol, korrigiert.
2. Teilmenge: Einsaugen von 30% Gebrauchtharz der Ge samtmenge unter ständigen Mischen und weiterbehandeln analog 1. Teilmenge.
3. Teilmenge: Einsaugen von 50% Gebrauchtharz der Ge samtmenge unter ständigen Rühren und weiterbehandeln analog 1. Teilmenge.

Nach 24stündiger Nachquellung wird die Viskosität erneut mit oben genannten Lösungsmittelgemisch aus Xylol und Butanol auf die Viskosität von 220-270 mPa·s bei 20°C Meßtemperatur, die gleichzeitig die eigentliche Tränk viskosität ist, eingestellt.

Nach 48 Stunden wird nochmals eine Viskositätskontrolle vorgenommen und falls erforderlich eine Feinkorrektur der Viskosität durchgeführt.

Vor Weiterverarbeitung wird abschließend eine Endprüfung des Mischlackes hinsichtlich des Aushärtungsverhaltens in dicker Schicht, elektrischer Kenndaten und des spe zifischen Volumenwiderstandes bei Wärmeklassentemperatur vorgenommen.

Ein weiterer Zusatz von Gebrauchtharz nach dem beschrie benen Verfahren ist jederzeit möglich, wenn der Gesamtge halt an Gebrauchtharz im Gebrauchtlack 20% der Menge des Elektroisoliertränklackes nicht übersteigt.

Claims

1. Verfahren zur Aufarbeitung von gebrauchtem Epoxidtränk harz auf der Basis von Dianepoxidharz mit Anhydridhärter, als Gebrauchtharz bezeichnet, mit einem Härtergehalt von 43,8%-54,5% und einem Säuregehalt von ≦5% bezogen auf den Härteranteil, durch Mischen mit einem lösungs mittelhaltigen Elektroisolierlack auf der Basis von Po lyesterimid- und Phenolharz zu einem Elektroisoliertränk lack, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Gebrauchtharz vor dem Zumischen auf eine Temperatur von 50°C + 10 K erwärmt wird,
- daß das Zumischen des Gebrauchtharzes zu einem be kannten serienmäßig produzierten lösungsmittel haltigen Elektroisolierlack auf der Basis von Poly esterimid- und Phenolharz, als Gebrauchtlack bezeichnet, der eine Temperatur von 15-20°C hat, in Teilmengen erfolgt,
- und das dem Mischlack aus Gebrauchtharz und Gebraucht lack ein Lösungsmittelgemisch aus Xylol und Butanol in mehreren Teilmengen jeweils nach dem Zumischen der Teilmengen von Gebrauchtharz zugesetzt wird.

2. Verfahren zur Aufarbeitung von gebrauchtem Epoxidharz zu einem Elektroisoliertränklack nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Teilmengen des Gebraucht harzes beim Zumischen zum Gebrauchtlack, 20%, 30% und 50% betragen und der Anteil des Gebrauchtharzes insgesamt am fertig gemischten Elektroisoliertränklack 20% nicht übersteigt.