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Verfahren zur Herstellung einer beständigen, insbesondere für Schmier-
oder Isolierzwecke bestimmten, organischen Polysilicium - Oxyd -Verbindung Die vorliegende
Hriindung hetrifft ein Verfahren zur Herstellung beständiger organischer Polysilicium-Oxyd-Verbindungen.
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Organische Silicium-Oxyd-Verbindungen, nachfolgend als Silicone bezeichnet,
lassen sich zu flüssigen oder festen Stoffen polymerisieren, und zwar auf verschiedenem
Wege. Die Grundstruktur des Silicons hcsitzt etwa die folgende Formel
R und 1Zt können dabei Alkyl, Alkenyl, Aryl, Aroxyaryl oder andere organische Reste
sein, und zwar gesättigte oder ungesättigte. R oder R, kann auch Sauerstoff' sein.
Derartige Silicone polymerisiereii oder kondensieren über den Siliciumoxydrest,
um auf diese Weise flüssige, feste oder gelatiriiise Produkte zu liefern.
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Es ist bekannt, daß Silicone eine gr:if5ere Widerstandsfähigkeit gegenüber
höherer Temperatur aufweisen, als dies sonst bei organischen Verbindungen der Fall
ist. So zersetzt sich z. B. Petroleumöl 1)-ei einer Temperatur von 200' im Verlauf
weniger Stunden fortschreitend, während flüssiges polymeres Dimethylsilicott von
ähnlicher Viskosität
nach 45 Stunden: hei dieser Temperatur nur
in Gelform übergeht. In der Stickstoffatmosphäre besitzt ein Dimethylsilicon eine
Anfangsviskosität von 300 Gentistokes. Nach einer Erhitzung von tgo° über
eine Zeit von 150 Stunden war der einzige festzustellende Effekt ein Anwachsen
der Viskosität auf ungefähr 5,5o Centistokes. Damit ist gezeigt, daß die Temperaturwiderstandsfähigkeit
der Silicone weit größer ist als die der für industrielle Zwecke bisher angewendeten
organischen Verbindungen.
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Bei höherer Temperatur verändern polymere Silicone ihre Eigenschaften
und werden insbesondere rasch zerstört, wenn sie Sauerstoff ausgesetzt sind, im
Gegensatz zu einer vorhandenen nichtsauerstoffhaltigen Atmosphäre. So erhalten feste
polymere Silicone, wenn sie als Überzüge von Körpern angewendet sind und einer Temperatur
von 250° im Luftmedium unterliegen, feine Sprünge schon nach wenigen Tagen. Da die
Anwendungsmöglichkeit der polymeren Silicone abhängt von ihrer Haltbarkeit im Luftmedium,
'ist es wünschenswert, den Einflut des Sauerstoffes bei höherer Temperatur zu beseitigen
oder jedenfalls zu vermindern.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die schädliche
Einwirkung .des Sauerstoffes auf diese polymeren Silicone zu beseitigen.
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Gemäli der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß man die polymeren Silicone in Form eines Zusatzes von organischen Metallverbindungen
verwendet, die erhalten werden durch Umsetzung eines Metalls mit einer Verbindung
der allgemeinen Formel (2)
Selbstverständlich können organische Siliconc auch auf anderem Wege hergestellt
werden, z. B. in der Weise, daß man organische Siliciumoxyd-
Das Ausgangsmaterial kann bestehen aus einem Gemisch von Mono-, Di- und Triorganorest,
substituiertem Siliciumoxydhalogenid oder -äthoxyd.
In dieser Formel ist \ ein Kohlenwasserstoffrest, ein Alkoxyrest, ein Amino- oder
substituierter Aminorest und Y Sauerstoli, ein lmino- oder substituierter Iminorest.
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In der Zeichnung ist eine Reifte von Anwendungsmöglichkeiten der Mischung
eines polymeren Silicons und einer organischen metallischen Verbindung zeichnerisch
dargestellt, es zeigt Fig. t einen geschichteten Körpe, irrt Schi-ägrif", Fig.2
einen elektrischen, umkleideten Leiter itn Querschnitt, Fig. 3 einen anderen elektrischen,
umkleideten Leiter im Querschnitt, Fig. 4 eine Teilansicht (teilweise geschnitten)
einer Dynamomaschine, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines geschichteten Körpers,
Fig.6 einen Transformator im AufriPt (zum Teil geschnitten), Fig.7 einen Kondensator
im Aufril-) (zum Teil geschnitten), Fig. 8 ein Kabel im Aufrif> (zum Teil geschnitten).
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Silicone gemäl.i der f?i-liiidtmg tt,erden hergestellt durch Hydrolyse
or ganisclier Siliciumoxydhalogenide. Dabei entstellen Silicole, welche rasch, unter
Abgabe von Wasser, zti einem Polymeren kondensieren. Die folgenden Forin('lii zeigen
den Reaktionsverlauf einer NIonn- (a) und Dimethyl-SiIicium-Oxyd-Verllindtnih (i)
1. äthoxyde im Sinne der folgenden Gleichung umsetzt: Durch fraktionierte Destillation
oder auf andere Weise kann irgendeine besondere Verbindung isoliert werden, um sodann
hydr"I@-sicrt tind kondensiegt
zu werden. Besondere Silicone werden
auf diesem Weg hergestellt. Eine weitere Destillation kann angewendet werden, um
andere gewünschte Polymere zu entfernen oder zu trennen.
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In einem Fall ist das hydrolytische Zwischenprodukt ein Silicol, welches
dazu neigt, unter Abgabe von Wasser zu einem niederpolymeren Silicon zu kondensieren.
Die auf diese Weise erhaltenen einfachen, niedrigen Polymeren können durch dehydrierende
oder kondensierende Agenzien, wie z. B. (Mineralsäuren oder organische Borate u.
dgl., weiterkondensiert werden, um auf diese Weise Kondensationszwischenprodukte
von verschiedenem Viskositä tsgrad zu erhalten. So lassen sich auf diese, Weise
leicht hochflüssige Stoffe erzeugen, während andererseits auch höher kondensierte
Produkte erhalten -werden, welche sirupöse, sogar kautschukartige Beschaffenheit
aufweisen. Je nach der Art des späteren Gebrauches lassen sich also innerhalb weiter
(grenzen Polymeren von verschiedener Viskosität erzeugen. Die Kondensationszwischenprodukte
sind gewöhnlich löslich in organischen Lösern, wie z. B. 'I'oluol, Zylot od. dgl.
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Die Zwischenprodukte können weiterpolymerisiert werden, und zwar entweder
zu festen Stoffen oder hochstabilen Flüssigkeiten. Diese weitere Polymerisation
geschieht durch Hitzebehandlung bei erhöhter Temperatur mit oder ohne Katalysatoren.
Oli das Endprodukt fest oder flüssig ist, hängt von dem Grad der Verkettung in der
polymeren Zusammensetzung und dem Molekulargewicht der Polymeren a1>. In Fällen,
in denen flüssige polymere Silicone von öligem Typ gewünscht werden, wird der wesentliche
Anteil der Dialkyl-Silicon-Verbindungen durch fraktionierte Destillation vor der
Polymerisation getrennt. Die Dimethylsilicone sind wegen ihrer Stabilität und der
weiten Veränderbarkeit ihrer Viskosität besonders brauchbar. Zu-dvesem Zweck wird
entweder ein Dimethvldichlorsilan oder ein Dimethyldiäthoxysilan fraktioniert und
zum Silicol hydrolysiert, um schließlich und endlich zum Dimethylsilicon kondensiert
zu werden. Die Anwesenheit von Trimethylderivaten ist nicht schädlich, in einigen
Fällen sogar nützlich, jedoch sind Monomethylverbindungen schädlich. Zum Zwecke
der Kondensation werden Salzsäure oder Schwefelsäure angewendet. Mit diesen Agenzien
lassen sich polymere Dimethylsilicone von vorbestimmter Viskosität herstellen. Die
fraktionierte Destillation des polymeren Dimethylsilicons liefert unter Ausscheidung
der niedrigen Fraktion ein Produkt von erheblicher Gleichförmigkeit. Eine der besonders
hervortretenden Eigenschaften der flüssigen Dimethylsilicone ist der flache Verlauf
der Temperaturviskositätskurve. Daraus ergibt sich, daß der Gebrauch eines flüssigen
Dimethylsilicons als Schmiermittel für Lager in Frage kommt. Als Schmiermittel kommt
dieser Stoff auch in Frage für andere Geräte u. dgl., und zwar gleichgültig, ob
diese hohen Temperaturen oder ausgesprochen niedrigen Temperaturen ausgesetzt sind.
Es ist also ein flüssiges 1)imethylsilicoii außerordentlich geeignet als Schmiermittel
dort, wo wechselnde Temperaturen auftreten, da die Viskosität sich nicht wesentlich
ändert. Ein und dasselbe Dimethylsilicon läßt sich somit als Schmiermittel während
des kältesten Winters und während des heißesten Sommers verwenden.
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Es wurde nun gefunden, daß polymere Silicone, und zwar sowohl die
flüssigen als auch die festen, außerordentlich beständig gegenüber Zersetzung durch
einwirkenden Sauerstoff bei erhöhter Temperatur sind, wenn sie organische Metallverbindungen
enthalten, die resultieren aus der Umsetzung von Metall mit organischen Verbindungen
nach der obenerwähnten allgemeinen Formel (z). Eine typische Metallverbindung ist
das Chromacetylacetonat, von dem angenommen wird, daß es nachfolgende Struktur aufweist:
Andere typische Metallverbindungen sind Kupfer N, N'-Äthyleniminodiaeetylacetonat;
Kupferäthylacetoacetat und Chromäthylacetoacetat. Die Strukturformel für das ersterwähnte
N, N'-Äthylenimiiiodiacetylacetonat ist folgende:
Metalle jeder Gruppe des Periodischen Systems haben sich als für den Gegenstand
der vorliegenden Erfindung brauchbar erwiesen. Die Äthylacetoacetate der nachstehend
aufgeführten Metalle wurden hergestellt und als brauchbar befunden: Kalium, Kupfer,
Silber, Gold, Barium, Cadmium, Cer, Aluminium; Thallium, Thorium, Zinn, Blei, Vanadium,
Wismuth, Chrom, Uran, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel.
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Dabei führen schon kleine Mengen, wie o,o i %, der organischen Metallverbindung,
zugegeben zu den polymeren Siliconen, zu bemerkenswerten Ergebnissen hinsichtlich
der Beständigkeit. Solche
Metallverbindungen wurden mit Erfolg bis
zu
einer
Höhe von ioo/o den Siliconen zugesetzt. Es wurden bei einer Temperatur
von 25o° Versuchsreihen durchgeführt, um die Zeit zu bestimmen, innerhalb welcher
flüssiges polymeres Dimethylsilicoii unter dem Einfluß der Luft gelatiniert oder
trocknet. Die Versuche wurden durchgeführt mit verschiedenen Mengen der Metallverbindung,
wie in dem nachfolgenden Beispiel dargetan:
| Beispiel l |
| Kupferäthylacetoacetat |
| °'" der organischen Gelatinierzeit Trocknungszeit |
| 'Metallverbindung (Stunden) |
| (Stunden) |
| 0,0 2 16 |
| 0,02 16 24 |
| 0,04 38 240 |
| o,o6 130 48o |
| o, Z 130 480 |
| 0,2 2160 - |
| Beispiel 1I |
| Kupfer-N, N'-äthyleniminodiacetylacetonat |
| °'o der organischen Gelatinierzeit Trocknungszeit |
| Metallverbindung (Stunden) (Stunden) |
| O,1 36 150 |
| 0,5 36 174 |
| 1,0 36 174 |
| 2,0 36 250 |
| 5,0 36 150 |
| Beispiel 111 |
| Chromäthylacetoacetat |
| °/o der organischen Gelatinierzeit Trocknungszeit |
| Metallverbindung (Stunden) |
| (Stunden) |
| o,05 38 254 |
| 0,1 6o 294 |
| 0,2 104 302 |
Bei einem anderen Versuch wurde flüssiges polymeres Dimethylsilicon mit o,2% Kupferäthylacetoacetat
(Viskosität 2,o89 Centistokes) in Gegenwart von Luft 3oTage lang auf 200° erhitzt.
Die Viskosität des flüssigen Silicons betrug am Ende des Versuches 2,138 Centistokes.
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Die organische Metallverbindung kann dem polymeren Silicon einverleibt
werden dadurch, äaß man die organische Metallverbindung in einem Lösen wie Tuluol,
löst und diese Lösung einer Lösung des teilweise polymerisierten Silicons( Zwischenprodukt)
beimischt. Das Lösungsmittel des Silicons kann Toluol sein. Beim Einverleiben der
organischen Metallverbindung in flüssiges Dimethylsilicon kann die Metallverbindung
Pulverform besitzen. Die pulverförmige Metallverbindung wird damit unmittelbar in
dem flüssigen Dimethylsilicon gelöst.
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Es wurde festgestellt, dali es zum Zweck der Polymerisation besonders
z\N-<,ckinä13ig ist, pulverförmige organische Metallvcrhindungen im flüssigen
Silicon zu lösen und dann eine Hitzebehandlung bei einer Temperatur von Zoo bis
25o° vorzunehmen. Die hei dieser erhöhten Temperatur führt zur verbesserten Widerstandsfähigkeit
gegenüber Sauerstoffeinwirkung.
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Bei einer Temperatur unter 200 verwendete Dimethylsilicone beharren
viel länger bis zum übergang in die Gelform, wenn sie nach Zugabe der organischen
Metallverbindung bei 25o° behandelt wurden, äls flüssige Silicone mit demselben
Gehalt an organischen Metallverbindungen, die jedoch bei nicht so hoher Temperatur
behandelt wurden.
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Die organischen Metallverbindungen scheinen nicht die geringste Wirkung
auf die Kondensations- und Polymerisationsfähigkeit der Silicone auszuüben. Einem
copolymereii Alkylmethylsilicon, in einem flüchtigen Lösungsmittel gelöst, wurde
1/,o Kupferäthylacetoacetat in einer Menge von t o,o und Benzoylperoxyd in einer
Menge von o, i o/o zugesetzt, und die Lösung wurde auf ein geschichtetes Blattmaterial
gebracht. Das Material wurde je 6 Stunden lang bei 250' behandelt. Das Siliconcopolymere
ging über in einen trockenen harzartigen Zustand, ebenso wie das Silicon, das keine
Metallverbindung enthält. Dagegen zeigte das copolymere Silicon, das die organische
Metallverbindung enthielt, eine erheblich größere Widerstandsfähigkeit gegenüber
Sauerstoffeinfluß bei höherer Temperatur als das Vergleichsprodukt, das einen Gehalt
an organischen Metallverbindungen nicht aufweist.
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Einer der bemerkenswertesten Nachteile von festen polymeren Siliconen,
die keinen Gehalt an organischen Metallverbindungen aufweisen, ist die Tatsache,
daß sie hei höherer Temperatur schrumpfen und zu Rißbildung neigen, wenn sie einige
Tage der Luft ausgesetzt sind. Festes Methylsilicon, Phenylmethylsilicoii und Phenyläthylsilicon
bricht und reißt, wenn es 3 bis 18 Tage einer Temperatur von 25o° ausgesetzt
ist, obwohl das Silicon sonst das Aussehen von hervorragender Beschaffenheit besitzt.
Der Einflul3 des Sauerstoffes bei gehobener Temperatur hat einen Gewichtsverlust
bei dem polymeren Silicon zur Folge, vermutlich herbeigeführt durch Oxydation oder
Verflüchtigung.
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Ist dagegen dem Silicon eine kleine Menge der organischen Metallverbindungen
einverleibt, so zeigen aus diesem Stoffgemisch gebildete Filme noch Biegsamkeit
und I_lastizität, ohne Riß- und Sprungbildung, wenn sie 6 Monate allein dem Luftsauerstoff
der Luft bei 250'' ausgesetzt waren. Daraus ergibt sich, daß die Lebensdauer
einer elektrischen Isolierung und anderer Körper, welche mit festen polymeren Siliconen
präpariert sind, durch den Zusatz von organischen Metallverbindungen erheblich vergri>15ert
wird.
In Fig. i der Zeichnung ist ein aus einzelnen Blättern oder
Folien geschichteter Körper i o dargestellt. Die einzelnen Blätter 12 bestehen aus
anorganischem Material, wie z. B. Asbestgewebe oder Glasfasergewebe. Die Gewebe
sind anfänglich mit polymerisierbaren Siliconen getränkt, ein Silicon, das einen
kleineren Anteil an organischen Metallverbindungen enthält, als hier beschrieben.
Die Metallverbindung verlängert nicht in bemerkenswerter Weise die Polymerisationszeit
bis zur Endstufe durch Erhitzen. Nach erfolgter Hitzebehandlung und Polymerisation
läßt sich der in Fig. i dargestellte Körper i o für die verschiedensten Zwecke verwenden.
Vor allen Dingen sind .solche Blätter oder Bänder geeignet zur Herstellung von Isolationen
bei elektrischen Geräten. Der Isolierkörper io oder das Isoliermaterial kann angewendet
werden als Zwischenlagen bei Zellen, bei Umformern, zur Umhüllung von Spulen, zur
Isolierung von Supporten usw. Da der Körper ohne Zersetzung höheren Temperaturen
widersteht, so ist er insbesondere dort verwendbar, wo er dem Einfluß der Luft bei
höheren Temperaturen ausgesetzt ist.
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In Fig.2 ist ein isolierter elektrischer Leiter im Querschnitt dargestellt.
Der Leiter 24 ist isoliert durch polymerisiertes Silicon, welches durch eine, organische
Metallverbindung stabilisiert ist. Das Silicon kann zunächst in Form einer Lösung
angewendet werden, die als Oberzug auf den Draht aufgebracht wird. Der Oberzug besteht
aus Silicon niedriger Polymerisationsstufe. Wird der Oberzug einer Behandlung bei
erhöhter Temperatur unterworfen, so wird er zu einer harten, trockenen, harzartigen
Hülle 22. Der so isolierte 'Draht 2o kann zur Herstellung von Magnetwicklungen,
Motorwicklungen usw. verwendet werden. Dank seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber
Oxydation bei höherer Temperatur läßt er sich für längere Zeit höheren Temperaturen
aussetzen, und zwar Temperaturen, wie sie mit Rücksicht auf die Isolierung bei elektrischen
Geräten bisher nicht angewendet werden durften.
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In manchen Fällen mag der isolierte Leiter 26 der Fig.3 mit Vorteil
angewendet werden. Hier ist der Kupferleiter oder andere metallische Leiter 24 isoliert
mit einer Lage 28, bestehend aus anorganischem Fasermaterial, welches mit organische
Metallverbindungen enthaltendem polymerem Silicon imprägniert ist. Dabei wird der
Leiter 24 zunächst mit dem Fasermaterial, z. B. Asbest oder einer endlosen Glasfaser,
Garn od. dgl., umhüllt, um erst daraufhin imprägniert zu werden. Nach der Hitzebehandlung
während mehrerer Stunden, bei Temperaturen von 225 bis 275°, ergibt sich eine hochisolierfähige
Harzverbindung, die eng mit der Faserisolation verbunden ist.
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In Fig.4 ist ein Schnitt durch den Stator einer elektrischen Maschine
dargestellt: Der Stator besitzt Wicklungen aus Drähten, wie sie in Fig.2 und 3 dargestellt
sind. Der magnetische Kern 30 ist mit Schlitzen 32 versehen, welche mit die Mündung
der Schlitze verkleinernden Vorsprüngen 34 versehen sind. Die Schlitze 32 sind mit
einem Futter 36 versehen, welches aus einem Material be steht, wie es etwa in der
Fig. i dargestellt und beschrieben ist. Die Windun&en 38 und 4o in den Schlitzen
32 können aus Drähten der in Fig. 2 oder 3 beschriebenen Art bestehen, je nach dem
gewünschten Grad der Isolierfähigkeit und dem vorhandenen Platz. Das isolierende
Futter 44, der obere Abschluß 42 der Schlitze ebenso wie die keilförmigen Einlagen
46 können aus Material bestehen, wie es in Fig. i dargestellt ist. Dynamomaschinen,
,die mit diesem Material und auf diese Weise isoliert sind, sind widerstandsfähiger
gegenüber höheren Temperaturen und besitzen daher einen höheren Wirkungsgrad pro
Gewichtseinheit. Der Wirkungsgrad ist höher als derjenige, der vorhanden ist, wenn
man bekanntes Isoliermaterial verwendet. Ein Motor, der normalerweise eine Leistung
von 3 PS besitzt bei Vorhandensein einer Normalisolierung, ist in der Lage, i o
PS dauernd zu liefern, wenn er im erfindungsgemäßen Sinn isoliert ist. Ein im Sinne
der Erfindung isolierter Motor ist sogar in der Lage, höchsten Überlastungen Widerstand
zu leisten. Straßenfahrzeugmotoren und andere elektrische Ausrüstungen können besonders
vorteilhaft in einer Weise isoliert werden, wie in Fig. 4 dargestellt.
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Die Widerstandsfähigkeit gegenüber der Feuchtigkeit des polymeren
Silicons# ist beträchtlich. Wenn man berücksichtigt, daß die organische Metallverbindung
die Bildung von Rissen und Sprüngen bei höheren Temperaturen ausschließt, wird man
ohne weiteres den Siliconen, die die organische Metallverbindung enthalten, große
Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit zuerkennen.
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Es wurde eine Wicklung aus Kupferdraht hergestellt, die eine Glasfaserisolation
aufwies. Die Spule wurde in eine Flüssigkeit getaucht, welche bestand aus einer
polymeren Zwischenstufe von Methylsiliciumoxyd, das Glimmerstaub in einer Menge
von :etwa 33 Gewichtsprozent des Silicons und Kupferäthylacetoacetat in einer Menge
von o, i % enthielt. Die Spule wurde einer Hitzebehandlung unterworfen, und das
imprägnierte Silicon wurde hart und trocken. Die so hergestellte Spule wurde 6o
Tage lang einer Temperatur von 25o° iri der freien Atmosphäre ausgesetzt. Sodann
wurde die Spule 48 Stunden lang unter Wasser gehalten. Der Isolierwiderstand wurde
festgestellt, während die Spule noch mit Wasser benetzt war. Es wurden über 200
000 Megohm ermittelt. Das, polymere Silicon kann angewendet werden als Bindemittel
für Glimmerplatten oder Schuppen, wie in Fig.5 der Zeichnung dargestellt. Der Körper
5o dieser 7eichnung besteht aus Glimmerplatten 52, welche durch organische Metallverbindungen
enthaltendes Silicon gebunden sind. Die Metallverbindung und das Silicon in Form
eines Zwischenproduktes wird in Lösung angewandt. Die Glimmerplatten werden in üblicher
Weise mit dieser Lösung behandelt und dann einer Wärmebehandlung unterzogen, um
einerseits das Lösungsmittel zu entfernen und andererseits die völlige Kondensation
und Polymerisation
herbeizuführen, derart, daß ein festes I'olymerisationsstadium
erreicht wird. Die getränkten und polymerisierten geschichteten Glimmerplatten sind
einer mannigfachen Verwendung zugänglich, z. B. in Form von Kommutatorsegmenten,
Ringen und ähnlichen elektrischen Isolationen. Derartige Körper und Isolationen
sind widerstandsfähig gegenüber höheren Temperaturen. Glimmerbänder und Glimmerhüllen
können in der Weise hergestellt werden, daß man auf ein aus anorganischem Stoff
bestehendes Band, z. B. Gewebe aus Glasfaser oder Asbest, eine dünne Schicht von
Glimmerblättchen legt, mit dem erfindungsgemäßen Mittel tränkt und durch Hitze polymerisiert.
Durch das Mittel, bestehend aus Silicon und der organischen Metallverbindung, werden
die Glimmerblättchen mit dem Band oder Gewebe verbunden. Das Glimmerband oder die
Glimmerhülle ist biegbar und kann verwendet werden bei der Isolierung von Leitern
oder Wicklungen. Die Vorteile der hohen Temperaturwiderstandsfähigkeit des neuen
Stoffes werden damit ebenfalls nutzbar gemacht.
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Die Dialkylsilicone sind vollkommen beständig und haben hervorragende
dielektrische Eigenschaften. Sie lassen .sich infolgedessen mit großem Vorteil als
Wärmeableiter oder Verteiler und isolierende dielektrische Flüssigkeiten verwenden,
wie z.13. in Transformatoren. Fig.6 zeigt einen derartigen Transformator, während
Fig.7 einen Kondensator zeigt und Fig.8 schließlich ein Kabel.
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DerTransformator 56 der Fig. 6 besitzt ein Gehäuse 58, in welchem
sich die elektrischen Einrichtungen 6o befinden, bestehend aus dem Magnetkern und
der Wicklung. Durch Gummimuffen 62 abgedeckte Zuleitungen und Ableitungen führen
zur Wicklung 6o. Die elektrische Ausrüstung to befindet sich innerhalb eines di.elektrischen
flüssigen Mediums 64, welches aus Dimethylsilicon und einer kleinen Menge einer
organischen Metallverbindung besteht. Bis heute besitzen Transformatoren als solche
isolierende Flüssigkeit eine Füllung von hochgereinigtem Petroleumöl oder Halogenkohlenwasserstoffen.
Diese Stoffe verlangen einen hermetischen Abschluß des Gehäuses, um eine Zersetzung
unter dem Einfluß der Atmosphäre zu verhindern. Die Dimethylsilicone können bei
Temperatuien von ioo" oder sogar höher angewendet werden, wenn sie Metallverbindungen
der beschriebenen Art enthalten. Ein hermetischer Abschluß des Gehäuses ist in diesem
,Fall nicht erforderlich, da jegliche zutretende Feuchtigkeit bei diesen Temperaturen
sofort wieder verdampft. Sauerstoff wirkt auf das Dimethylsilicon in keiner Weise
zerstörend ein, es bildet sich kein Schlamm oder ein anderer Zersetzungsstoff, wie
er auftritt, wenn heißes Öl der Sauerstoffeinwirkung unterworfen wird. Ein Transformator
mit Dimethylsilicon ergibt so pro Gewichtseinheit eine erheblich höhere Leistung
als Transformatoren der bekannten Art, da das Dimethylsilicon ohne Nachteil einen
Betrieb bei höheren Temperaturen zuläßt. Selbstverständlich kann die Isolation der
elektrischen Ausrüstung 6o des Transformators eine solche sein, wie sie in Fig.
t, 2 oder 3 beschrieben ist.
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Der Kondensator 66 der Fig. 7 besteht aus einem dicht abgeschlossenen
Gehäuse 68, in welchem ein Paar von Elektroden 70, 72 angeordnet ist. Die Elektroden
sind getrennt durch isolierende Streifen 74. Die Elektroden befinden sich innerhalb
eines dielektrischen flüssigen Mediums 76, welches besteht aus flüssigem Dimethylsilicon,
das, gelöst, die beschriebenen organischen Metallverbindungen enthält. Die elektrischen
Eigenschaften des Dimethylsilicons und vor allem die hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber
höheren Temperaturen lugt auch hier eine erheblich höhere Leistung zur Folge als
wie sie vorliegen würde, wenn an Stelle des Dimethylsilicons eine übliche Flüssigkeit,
wie z. B. Öl oder Chlorkohlenwasserstofi, verwendet werden würde.
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Das Kabel 78 der Fig.8 besteht aus einem Leiter 8o, welcher
mit einer isolierenden Easerstofflage 82 umgeben ist. Das Ganze befindet sich innerhalb
eines Metallrohres 81 aus Blei oder sonstigem geeignetem Material. Innerhalb des
Rohres befindet sich flüssiges Dimethylsilicon, welches dazu bestimmt ist, die Faserstoffumhüllung
82 zu imprägnieren.
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Selbstverständlich sind in dein Silicon die beschriebenen organischen
Metallverbindungen enthalten, um das Silicon gegenüber höheren Temperaturen widerstandsfähig
zu machen. Es haben sich nicht die geringsten schädlichen Wirkungen sowohl in elektrischer
als auch in chemischer Beziehung ergeben dadurch, daß die Silicone die beschriebenen
organischen Metallverbindungen enthalten.
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Die organische Metallverbindung wird erhalten dadurch, daß man organische
Stoffe der allgemeinen, eingangs wiedergegebenen Strukturformel 2 mit Metallen umsetzt.
Dabei können Verbindungen, wie Acetylaceton, Äthylacetoacetat, Acetoacetanilid und
Acetoacet-o-toluidin u. dgl., mit Metallen, $Vletalloxyden, Metallcarbonaten u.
dgl. umgesenzt werden. Zum Beispiel werden 20g Äthylacetoacetat mit einem Überschuß
eines basischen Kupfercarbonats 2 Stunden lang bei i oo erwärmt, und zwar in Gegenwart
einer beringen Menge von Wasser. Die sich ergebende Flüssigkeit ist dunkelgrün.
50o ccm Toluol werden zugegeben. Die Lösung wird für einige Minuten am Rückfluß
behandelt. Die Toluollösung wird filtriert und wiederum am Rückfluß behandelt, bis
sich beim Abkühlen keine Kristalle mehr abscheiden. Diese Lösung kann unmittelbar
auf Lösungen vorn polymeren Siliconen angewendet werden.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel besteht darin, daß man t o ccm Acetylaceton
mit 5 g Chromchlorid (CrC13 X H80) t Stunde lang am Rückfluß behandelt. Das Gemisch
wird mit Toluol extrahiert. Die grüne Lösung nimmt nach Stehen über Nacht eine dunkelrote
Farbe an. Es scheiden sich auch rote Kristalle aus. Nachdem zum Zweck der Konzentration
die Lösung abdestilliert wurde, scheiden sich 2 g dunkelrote Kristalle aus, die
die organische Chromverbindung darstellen. Andere organische
Metallverbindungen
mit anderen Metallen werden in analoger Weise erhalten. Der hier gebrauchte Begriff
Metall bedeutet freie Metalle oder auch eine metallische Verbindung, wie z. B. Metalloxyd
oder Me tallcarbonat.