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Chloriertes Diphenyl enthaltender elektrischer Isolierstoff Es ist
der, Vorschlag gemacht worden, in elektrischen Vorrichtungen, wie Kondensatoren,
Schaltern und Transformatoren, als flüssigen elektrischen Isolierstoff hochchloriertes
Diphenyl (mit etwa 5o bis 55 % Chlargehalt) zu verwenden. Neben der Nichtentflammbarkeit
geben die hohe Dielektrizitätskonstante und die niedrigen dielektrischen Verluste
diesem Isolierstoff in den elektrischen Vorrichtungen den Vorzug vor Mineralölen.
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Chloriertes Diphenyl ist aber nur beschränkt anwendbar, weil es schon
bei Temperaturen zwischen o und +. io° zu viscös ist, um gegossen zu werden. Diese
Erscheinung zeigt sich bei So bis 55 o/o,und weniger Chlor enthaltendem - Diphenyl
und besonders bei den 6o °/o und mehr Chlor enthaltenden Stoffen.
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Es hat sich gezeigt, daß man ohne Beeinträchtigung der an So °/o und
mehr Chlor enthaltendem Diphenyl festzustellenden günstigen elektrischen Werte und
der Nichtentflammbarkeit dieses Isolierstoffes die Viscosität und den Stockpunkt
wesentlich herabsetzen kann, wenn man es mit Trichlorbenzol mischt, wobei sich das
Verhältnis von Chlordiphenyl zu Trichlorbenzol in weiten Grenzen bewegen kann. Gegenstand
der Erfindung ist demnach ein chloriertes Diphenyl enthaltender elektrischer Isolierstoff,
der aus einem Gemisch von chloriertem Diphenyl mit einem Chlorgehalt von mindestens
5o0/, und Trichlorbenzol besteht, beispielsweise aus einer Mischung von gleichen
Teilen der beiden Stoffe. Als weiterer Zusatz in dem Gemisch gemäß der Erfindung
können chloriertes Diphenyloxyd, Diphenylbenzol oder Mineralöl Verwendung finden.
Außer den technischen Vorteilen bietet das Chlordiphenyl-Trichlorbenzol-Gemisch
wirtschaftliche Vorteile in der Preisgestaltung gegenüber Chlordiphenyl - allein.
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Zur näheren Erläuterung des Erfindungsgedankens wird auf die Abb.
i und a der beiliegenden Zeichnung Bezug genommen.
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In der Abb. i sind zwei Kurven angegeben, von denen die Kurve A die
Viscositätsänderungen eines Chlordiphenylderivates mit 54'/o Chlorgehalt, der theoretisch
dem Pentachlordiphenyl entspricht, in Abhängigkeit von der Temperatur angibt. Die
Kurve;B bezieht sich auf die Temperaturabhängigkeit der Viscosität bei einer Mischung
gleicher Gewichtsteile Pentachlordiphenyl und Trichlorbenzol. Die Viscositäten sind
in Centistoke angegeben.
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Abb.2 zeigt die Temperaturen, bei denen eine Mischung von chloriertem
Diphenyl und steigenden Mengen Trichlorbenzol aufhört, flüssig zu sein, oder beginnt,
Kristalle zu bilden.
Eine Mischung von Pentachlordiphenyl und Trichlorbenzol,
welche beispielsweise aus gleichen Gewichtsteilen der Bestandteile zusammengemischt
ist, hat, wie schon erwähnt, den Vorteil, daß die Viscosität erheblich niedriger
liegt als die des Pentachlordiphenyls selbst, die sich aus der Kurve B in Abb. i
ergibt. Die zugehörigen Ordinatenwerte sind auf der linken Seite der Abbildung zu
finden.
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Solche Mischungen besitzen, wie sich herausgestellt hat, die Eigenschaften
einer unterkühlten Flüssigkeit und können noch bei Temperaturen bis zu -q.8° gegossen
werden. Die Mischung ist bis -70° unterkühlbar, ohne daß sich Kristalle abscheiden.
Die Kurve in Abb. z zeigt die tiefste Fließtemperatur und die Höchsttemperatur,
bei der Kristalle erscheinen, in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis der beiden
Bestandteile. Als Abszissen sind steigende Prozentgehalte technischen Trichlorbenzols
angegeben, wobei die Abszissenwerte durch den Gehalt an Pentachlordiphenyl zu ioo
ergänzt werden.
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Die Dielektrizitätskonstante eines Gemisches aus Pentachlordiphenyl
und Trichlorbenzol ist unabhängig von dem Mengenverhältnis etwa 5. Eine derart hohe
Dielektrizitätskonstantewirkt auf eine gleichmäßigere Verteilung der elektrischen
Felder hin als Mineralöl, dessen Dielektrizitätskonstante etwa a beträgt. Unter
anderem haben auch Untersuchungen der Kriechwegsicherheit gezeigt, daß eine solche
Mischung ein erheblich besserer Isolator ist als Mineralöl und auch diese Feststellung
gilt unabhängig von den gegenseitigen Mischungsverhältnissen. Die Mischbarkeit mit
Wasser ist wesentlich geringer als beim Mineralöl, und eine wäßrige Emulsion, welche
eine Mischung gleicher Teile Pentachlordiphenyl und Trichlorbenzol enthält, trennt
sich innerhalb i Minute bis zu 9o %. Alle diese Mischungen besitzen ferner ein wesentlich
geringeres Lösungsvermögen für Luft oder andere Gase als Mineralöl. Die Verbesserung
diesem gegenüber beträgt bei einer Mischung aus gleichen Teilen etwa 6o °%.
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Für die meisten der hier in Frage kommenden Anwendungsgebiete kommt
eine Mischung der isomeren chlorierten Diarylverbindungen mit Trichlorbenzöleri
in Betracht. Dielektrika dieser Art können aber auch Verbindungen niedrigeren oder
höheren Chlorgehaltes; z. B. Tetrachlor- oder Hexachlorderivate, enthalten. So kann
man unter Umständen entsprechende Mischungen aus Hexachlordiphenyl und Tetrachlordiphenyl
herstellen.
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Die oben beschriebenen Mischungen aus Mineralöl und halogenierten
Diarvlverbindungenund Trichlorbenzolen sind besonders dann als Dielektrikum empfehlenswert,
wenn man eine geringere Dielektrizitätskonstante wünscht. Der Vollständigkeit halber
sei hinzugefügt, daß außer den chlorierten Kohlenwasserstoffen auch die entsprechenden
Fluor-, Brom- oder Jodderivate verwendet werden können.