DE683856C - Aus halogenierten gemischten AEthern bestehender elektrischer Isolierstoff - Google Patents

Description

• Aus halogenierten gentischten Äthern bestehender elektrischer Isolierstoff Es ist bekannt, an Stelle der früher als Kühl- bzw. Isoliermittel verwendeten Mineralöle in elektrischen Vorrichtungen, wie Transformatoren, Kondensatoren, Schaltern, Kabel u. dgl., halogenierte aliphatische oder aromatische Kohlenwas ,serstoffe zu verwenden. Bei den höher halagenierten Produkten ergab sich dabei neben der Ausnutzung der besseren elektrischen Eigenschaften der Vorteil der Unbrennbarkeitdieser Verbindungen. Hindernd stellten sich einer umfassenden Enführung dieser Stoffe gewisse physikalische Eigenschaften entgegen, die man durch bestimmte Zusätze ausgeglichen hat. Das mit günstigen elektrischen Eigenschaften ausgestattete und verwendete P,entachlordiphenyl z. B. hat eine nicht erwünschte hohe Vi!scosität und beginnt schon bei Temperaturen. über dem Nullpunkt fest zu werden. Diese Erscheinung hat man durch Zusatz von Trichlorbenzol, insbesondere in Mengen von ¢o bis 5o%, in der Weise geändert, daß der Stockpunkt der Mischung unter den Nullpunkt herabgedrückt wurde. Es sind weiterhin aliphatische Chlorkohlenwass erstoffe vorgeschlagen worden, die auch selbst in Mischung mit Trichlorbenzol noch bei verhältnismäßig hoher Temperatur zum Festwerden neigen.
• Eis wurde nun gefunden, daß man auch ohne Chlorkohlenwasserstoffgemische, die in der Herstellung und Verwendung gegenüber einheitlichen Produkten ,gewisse Nachteile besitzen, auskommen kann.
• Die Erfindung bezieht sich, auf die Verwendung von halogenierten gemischten Äthern, welche über einen weiten TempleraturbereIch flüssig, ferner chemisch -widerstandsfähig sind und eine höhe Dielektrizitätskonstante besitzen als elektrisches Isoliermittel. Solche Verbindungen sind, wenn sie genügend Chlor enthalten, unentflammbar und entwickeln bei starkem Erhitzen nicht entzündbaren Chlorwasserstoff. Alle diese Eigenschaften machen solche Verbindungen zur Verwendung für verschiedene elektris,dhe Zwecke .bestens geeignet.
• Die Darstellung der halogenierten gemischten Äther, die nicht Gegenstand der Erfindung ist, erfolgt so, daß man aromatische halogenierte Verbindungen mit aliphatis,chen Alkoholen reagieren läßt: Insbesandere läßt man ein Gemisch sölcher Verbindungen in Gegenwart von Alkali, vorzugsweise auch bei Anwesenheit eines Katalysators, aufeinander einwirken. Die dazu erforderliche Temperatur bewegt sich gewöhnlich zwischen 2o,0, bis 26o° C: : Im nachstehenden Beispiel wird Trichlui , phenyläthyläther in der Weise hergestellt, d 1ß:' man folgende Bestandteile im Autoklaven bei,' 26o° ungefähr q: Stunden langerhitzt.

  Beispiel i

  Zoo Teile Tetrachlorbenzol,

  200 - 95 °/oiger Äthylalkohol,

  q0 - Natriumhydroxyd,

  1 - Kupferchlorid.

  Zur Vervollständigung der Reaktion wird zweckmäßig .das Gemisch umger'ü'hrt. - Als Nebenprodukte bilden sich Natnum-chlorid und Phenole. Das Natriumchlorid wird-durch Filtration entfernt und das Filtrat mit g bis q Teilen Wasser verdünnt, um Nätriwmhydroxyd und die älkalilöslichen Phenole zu entfernen. Die schwerere Flüssigkeit, die die Chldrverbindungenenthält, wird abgezogen und durch fraktionierte Destillation gereinigt. Das flüssige Produkt hat folgende Eigenschaften:

  Viscosität 1g° C . . . . . . . . . . . 1,5° Engler,

  - 37,8' C . . . . . . . . . 1,2° - ,

  - ioo° C . . . . . . . . . . =,05° ;

  Spezifisches Gewicht....... =,q.16

  Brechungsexponent bei 25° C -1,565o,

  Farbe . . . . . . . . . . : . . wasserhell,

  Reaktion . . . . . . . . . . . : . . . . . neutral,

  Siedebereich . . . . : . . . . . . . 245 bis 28g°

  0

  Fließpunkt:............... 17 ,

  Entzündungstemperatur .... 25o°:

  Das Produkt ist chemisch beständig, nicht korrodierend und greift Aluminium, selbst bei ioo° und 5o Tagen Prüfdauer, nicht an. Die Verbindung hat ein Molekulargewicht von 224 und einen Chlorgehalt von q.70/0. Diese Zählen kommen theoretisch für Trichlorphenyläthyläther in Betracht. Das Produkt hat 'hervorragende dielektrische Eigenschaften und besitzt seine über einen weiten Temperaturbereich hin hohe Dielektrizitätskonstante:

  Temperatur Dielektrizitätskonstante

  25' C 6,1

  500 C 5@5

  75° C . 5.3

  =o0° C 5,0.

  Die Durchschlagsfestigkeit wurde beieinem Elektrodenabstand von 0,25 cm bei Zimmertemperatur gemessen. Der Durchschlag erfolgte bei 3o kV. Der elektrische Widerstand ist hoch und beträgt wenigstens 25-1010 Ohm pro cm3 bei a5° und 50o V Gleichstrom. Wegen der guten dielektrischen undphysikalischen Eigenschaften kann der chlorierte emi:schte Äther vorteilhaft in elektrischen #ansformator en, Kondensatoren, Kabeln, .
• zrchführungen usw: verwendet werden. Ein Kondensator mit -gewickelten Aluminiumelektroden, die durch Schichten von o,o i mm Kraftpapier voneinander getrennt sind und 2 I oo qcm aktive Elektrodenoberfläche haben; besitzt, mit Mineralöl imprägniert, eine Kapazität von 0,30 Mikrofarad. Füreinen mit Öl imprägnierten Kondensator mit einer Kapazität von i Mikrofarad ist also eine Elektrodenoberfläche von ungefähr 7ooo qcm erforderlich, während ein Kondensator mit der erwähnten Verbindung imprägniert nur ungefähr q.3oo qcm Oberfläche erfordert.
• Erhöht man bei der Ätherherstellung den Alkalianteil; so .erhält man ein Produkt mit niedrigerem Molekulargewicht als Trichlorphenyläther und auch niedrigerem Chlorgehalt. Das Molekulargewicht beträgt 211 und. der Chlörga'halt q:2,7%. Die Eigenschaften sind folgende: Die Viscosität bei den verschiedenen Temperaturen ist dieselbe: wie in dem oben angegebenen Beispiel. Das spezifische Gewicht ist 1.38, der Brechungsexponent bei 25° C beträgt 1,558o; die Siedepunkttemperatur bewegt sich zwischen 230 und 275°, der Fließpunkt liegt -bei -45<C, der Entflammungspunkt bei 2q.0° C. Die Dielektrizitätskonstante ist höher, wie die folgende Aufstellung zeigt:

  Temperatur Dielektrizitä tskonstänte

  25, C 6,9

  50° C 6,6

  75° C 5,8

  100° C 5;g.. _

  Die genannten Produkte können untereinander und/oder mit anderen chlorierten Verbindungen, wie z. B. mit Trichlorbenzol. oder Chlordiphenyl, vermischt werden und sind t sowohl als dielektrisches Material und auch als Schmiermittel anwendbar.
• Zur Verstellung der .erfindungsgemäß zu verwendenden gemischten chlorierten Äther kann auch von: anderen chlorierten Verbindungen als von Chlorbenzolen ausgegangen wprrlian

  Beispiel

  2o0 Teile Methylalkohol,

  19ö - Chlordiphenyl (6o'/, Chlor),

  2o - Natriumhydroxyd,

  i - Kupferchlorid.

  In diesem Beispiel ist ebenfalls der molekulare Anteil. des Alkalis gleich dem des Chloräiphenyls. Das erhaltene Produkt siedet ungefähr bei 265 bis 29o° bei 25 mm Druck. Es ist eine dicke viscose Flüssigkeit von strohgelber Farbe. An Stelle; von Methylalkohol können. 'A' thylalkohol oder auch noch höhere Alkohole treten. Chloriertes Naphthalin, Anthracen oder andere halogenierte, Phenyl- oder Polyphenylverbindungen können ' an Stelle von Chlorbenzol-en, zur Reaktion gebracht werden.
• Um eine absolute Nichtentflammbarkeit zu. erreichen, benutzt man zweckmäßig zur Ätherherstellung stärker halogenierte Verbindungen, wie z. B. Heaachlorbenzol u. a.
• Die halogenierten gemischten Äther können u. a. mit Mineral- oder Pflanzenölen gemischt werden oder mit 5o bis 6o% Chlordiphenyl mit 4.o bis 650/6 Chlorgehalt vermischt mit Vorteil zur Verwendung gelangen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von halogenierten gemischten Äthern, die aus einem Aryl- und Alkylradikal zusammengesetzt sind und über :einen weiten Temperaturbereich flüssig bleiben als elektrisches Isoliermittel.
2. 2. Verwendung von halogeniertem Phenyläthyläfh.er als elektrisches Isoliermittel.