DE871200C - Verfahren zur Erzeugung fester Koerper aus fluessigen Kunstharzverbin-dungen durch Waermeeinwirkung unter vollkommener Polymerisierung - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung fester Koerper aus fluessigen Kunstharzverbin-dungen durch Waermeeinwirkung unter vollkommener Polymerisierung

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DE871200C
DE871200C DEW1594A DEW0001594A DE871200C DE 871200 C DE871200 C DE 871200C DE W1594 A DEW1594 A DE W1594A DE W0001594 A DEW0001594 A DE W0001594A DE 871200 C DE871200 C DE 871200C
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Description

  • Verfahren zur Erzeugung fester Körper aus flüssigen Kunstharzverbindungen durch Wärmeeinwirkung unter vollkommener Polymerisierung Die Erfindung bezieht sich auf Kunstharzverbindungen, im besonderen auf bei Wärmeeinwirkung erhärtenden Verbindungen, die gute elektrische Isoliereigenschaften besitzen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können als Imprägniermittel verwendet werden; 'sie enthalten keine Lösungsmittel, die vor der Polvinerisation eine Verdampfung oder anderweitige Entfernung erfordern.
  • Auf dem Gebiet der Kunstharzverbindungen bei der Verwendung derselben für die Zwecke des Imprägnierens oder der Erzeugung von Überzügen an Körpern war es üblich, das Harz in Lösung zu bringen, um es für die genannten Zwecke des Imprägnierens bzw. der Erzeugung von Überzügen brauchbar zu machen. Bisher wurden als Lösungsz3 mittel Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt verwendet, die nicht in der Lage sind, mit dem Harz in Reaktion zu treten. Infolgedessen fand die Verdampfung oder anderweitige Entfernung der Lösungsmittel statt. In manchen Fällen ist die Verdampfung des Lösungsmittels begleitet von einer Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften des von der Lösung niedergeschlagenen Harzes. Die Bildung von #Gasblasen, porösen Taschen sowie ungleichmäßige Füllung oder Imprägnierung und andere Mängel waren die Folgen der Verdampfung des Lösungsmittels. Vereinzelt ist es bekannt, mit Harz in Reaktion tretende Lösungsmittel zu verwenden, d. h. Lösungsmittel, die nach der Imprägnierung der Körper mit den Harzlösungen eine pkymerisierende Reaktion eingehen. Die reagierenden Lösungsmittel wurden überwiegend zur Anwendung gebracht durch Auflösung eines Polymeren, das hauptsächlich aus dem Lösungsmittel selbst zusammengesetzt ist. Beispielsweise wurde Polystyrol in Lösungen mit Monostyrol als Löslungsmittel verwendet. Unter Zuhilfenahme eines Katalysators und Anweftdung von Hitze wurde das Monostyrol mit dem Polystyrol polymerisiert, um eine vollkommene Rückbildung zu Harz herbeizuführen.
  • . Es wurde indessen die Bereitung derartiger soggenannter lösungsmittelf reier Harzverbindungen nicht allgemein ausgedehnt auf andere Harze, trotz des Umstandes, daß es in hohem Maße wünschenswert ist, in vielen Fällen eine vollkommene Harzrückbildung (Resinifikation) der Harzlösung herbeizuführen. Durch die Anwendung von Harzlösungen, in welchen das Lösungsmittel einer polymerisierenden Reaktion unterliegt, ergaben sich erhebliche Vorteile in bezug auf Gleichmäßigkeit der Füllung und Imprägnierung sowie auf Homogenität. Weitere Vorteile der Vermeidung eines verdampfenden Lösungsmittels sind Einsparung an Zeit und an Trockenanlagen.
  • Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine lösungsmittelfreie Harzverbindung für die Zwecke der Imprägnierung oder Bindung und Isolierung elektrischer oder anderer Elemente zu schaffen.
  • Zur Erläuterung der Erfindung sei zunächst auf die Figuren eingegangen; diese stellen dar: Fig. i die Draufsicht eines Magnetkernes des sogenannten Stapel- oder Pakettyps, Fig. 2 den Aufriß eines gewundenen oder- gewickelten Magnetkernes, Fig- 3 eine Einrichtung zum Imprägnieren eines Kernes nach Fig. 2, teilweise geschnitten, Fig. 4 eine Einrichtung zur Wä:rmebehandlung eines Kernes nach Fig. #g-, teilweise geschnitten, Fig. 5 eine Einrichtung zum Zerschneiden des Kernes nach Fig. #2 in zwei Teile, Fig.;6 einen vergrößerten Querschnitt durch einen nach dem Erfindungsvorschlag gebundenen Kern. Gemäß der Erfindung wird ein in Wärme erhärtende,#, synthetisches Harz hergestellt durch Auflösung eines Harzrealktionsproduktes in einem reagierenden Lösungsmittel, welches in Verbindung mit dem Reaktionsprodukt polymerisiert und einen festen Werkstoff ergibt. Die durch Auflösung des Reaktionsproduktes in einem reagierendenLösu#ngsmittel entstehende Lösung ist bekannt unter dem Namen lösungsmittelfreie Lack- oder Harzlösung. Diese liarzlösung kann modifiziert werden durch Vereinigung mit anderen Harzreaktionsprodukten, die fähig sind, mit ihr eine polymerisierende Verbindung einzugehen; dies zu dem Zweck, um eine vorbestimmte Zähigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Lösung und andere Charakteristiken zu erhalten.
  • Für den Erfindungszweck besteht das Reaktionsprodukt aus demEsterreaktionsprodukt von Kastoröl oder Kastorölderivaten mit ungesättigten Äthyla, ß-dicarbonsäuren. Beispiele für ungesättigte zweibasische Säuren für den Erfindungszweck sind Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und ihre Homologen, einschließlich der Anhydride, beispielsweise Maleinsäureanhydrid. Das Kastoröl und die ungesättigten zweibasischen Säuren können in weiten Proportionsverhältnissen vereinigt werden.
  • Kastoröl, welches der iGlycerinester von Rizinussäure ist, enthält drei Hydroxylgruppen. Maleinsätirean-hydri-d beispielsweise kann mit dem Kastoröl in einer, zwei oder allen drei Hydroxylgruppen reagieren, um die entsprechenden Halbester zu gewinnen. Der volle Halbester ist ein solcher, bei welchem jedes Kastorölmolekül mit drei Maleylradikalen verestert ist. Für die Zwecke der Erfindung kann das Molverhältnis der Äthylen-a, ß-dicarbonsäure variieren von -i bis 3 MO1 Pro -M01 Kastoröl. Die andere Carboxylgruppe der zweibasischen Säure! ist frei. Wie spä?ter auszuführen sein wird, ist es erwünscht, das freie Carboxyl mit einem Alkohol zu verestern.
  • Ein befriedigendes Produkt wird erzielt, wenn man ungefähr 3 Gewichtsteile Kastoröl und i Gewichtsteil Maleinsäureanhydrid reagieren läßt. Die Bestandteile reagieren bei Erhitzun.g ohne Katalysator bei einer Temperatur von rund i2o' und unter ständigem Umrühren in -2 bis 4 Stunden ausreichend für den Erfindungszweck. Es ist im allgemeinen zu empfehlen, die Reaktion in einem geschlossenen Kessel mit einem Kondenser durchzuführen, um eine Sublimation der Maleinsäure in die Atmosphäre zu vermeiden. Die Verhältnh;se von Kastoröl zu der zweibasischen Säure können nach dem oben angegebenen Verhältnis von 3 : i variiert werden. Für die meisten Anwendungszwecke beste,ht das bevorzugte Verhältnis von 2 bis 4 Gewichtsteilen Kastoröl zu i Gewichtsteil dibasischer Säure.
  • Es können größere-Mengen von Kastoröl pro Mengeneinheit an dibasischer Säure erhitzt werden, um ein Öl von dicker Viskosität zu erhalten, welches, in manchen Fällen, durch Reaktion mit den Lösungsmitteln bei der folgenden Behandlung erwünscht feste Polymeren ergibt.
  • Eine besonders typische Form des Reaktiorisproduktes wurde gewonnen durch Vereinigung von ioo Gewichtsteilen Kastoröl mit 30 TeilenMaleinsäureanhyd-rid und# Erhitzung dieses Gemenges auf die Dauer von 4 Stunden bei 120'. Das Produkt hatte eineSäurezahl von i,3o bis 135. Die besondere Sä;urezahl und die mechanischen Eigenschaften des Reaktionsproduktes sind abhängig von der Hitzeb"4handlung. So konnte die Reaktion 18 Stunden lang durchgeführt werden, uni die dibasische Säure und das Kastoröl in eine gummiähnliche"Masse zu polymerisieren. Es ist aber nicht erwünscht, die Reaktion so weit vor sich gehen zu lassen, daß der Stoff fest wird. - Wenn die Reaktion der dibasischen Säure und des Kastoröles den gewünschten Grad der Vollendung erreicht haben, wird das Produkt auf Raumtemperatur gekühlt; sodann wer-den von -ro bis 3'o-o Gewichtsteile eines flüssigen Vinylmonomeren oder eines polymerisierbaren Vinylderivates, welches das Radikal HC=C< enthält, oder, in manchen Fällen, eine partiell polymerisierte Vinylverbindun-, wie Distvrol, zugesetzt, und zwar auf ioo Teile des Reaktionsproduktes aus Kastoröl und dibasischer Säure. Um nun ein vorzeitiges Reagieren des Harzes mit dem Lösungsmittel zu verhindern, ist es erwünscht, o,o2'/ü Hydrochinon oder ein anderes, die Oxydation verhinderndes Agens einzuverleiben, zum Zweck der Stabilisierung des Gemisches. Das Vinylmonomere wirkt als Lösungsmittel für das Reaktionsprodukt und ergibt eine Lösung von einer Viskosität, die sich für die Zwecke der Imprägnierung eignet. Vinylacetat, Styrol, Methylinethacrylat, Methylacrylat, Propylmethacrylat, Acrylnitril, Methylvinylketon, a-Methylstyrol, Para--Methylstyrol und Allylester, wie Diallylphthalate und andere polymerisierbareVinylmonomeren, die in polymerisierbare Vinvl,derivate zusammenzufassen sind, wurden zur Bereitung der Lösung von läsungsmittelfreiem Harz mit Erfolg verwendet. Die Lösung wird nach Einverleibung eines Katalysators entweder in das Harz oder in die Oberfläche des zu imprägnierenden Körpers zur pragnierung Anwendung gebracht. Nach erfolgter Im ** ' wird der Körper einer Hitzebehandlung bei einer Temperatur der Größenordnung von i5o bis 2#5o' unterworfen; es tritt dann in kurzer Zeit Gelierung oder Polymerisation ein, bisweilen innerhalb von :2 bis 3 Minuten. Man nimmt an, daß das Vinylmonomere in eine Vernetzungsreaktion mit dem Esterreaktionsprodukt tritt, um ein in Wärme erhärtendes Harz zu bilden. F-in fester, in dieser 'Weise durch eine Anfangsreaktion zwischen 3o Teilen M.aleinsäureanhvdrid und ioo Teilen Kastoröl urid eine folgende keaktion mit,2,4,4 Teilen iMonostyrol gewonnener Körper wurde auf seine elektrischen Isoliereigenschaften geprüft. Bei 6o Perioden war der Leistungsfaktor 3,o8'/o#, und die Dielektrizitätskonstante betrug 4,83. Unter Berücksichtigung des Umstands, daß Harz ein durch Wärmeeinwirkung erhärtendes Produkt ist, sind diese Werte ein Hinweis auf die wertvollen elektrischen Isoliereigenschaften des Materials.
  • Eine der wichtigsten Anwendungen der flüssigen Harzverbindung ist die der Bildung von bindenden und isolierenden Zwischenlagen zwischen den Lamellen von Magnetkernen. Transformatorlamellen aller Formen, ebenso wie Motor- und Generatorlamellen werden auf diese Weise mit Erfolg zu festen Kernen mit überlegenen Eigenschaften verbunden. Die Kerne können nach dem Binden geschnitten- und auf Form und Größe gearbeitet werden, ohne daß eine Trennung oder ein Loslösen der Lamellen eintritt.
  • In Fi-. i der Zeichnung ist ein Beispiel für ein e ZD Lainellenpaket io, bestimmt für einen Transforniator, gezeigt. Der Kernio besteht aus drei vertikalen Schenkeln 12, vondenen jeder aus einer Vielzahl von Lamellen aus magnetischem Werkstoff zusammengesetzt ist, und vier Ouerschenkeln 14, je ebenfalls aus einer ähnlichen 2ahl von Lamellen aufgebaut. Die Kerne 12 und J4 sind durch Stapeln einer bestimmten Anzahl von gestanzten Lamellen ähnlicher Form gebildet. Nach, dem Verklammern des Lamellenpaketes (zum Zweck der Verhinderung einer gegenseitigen Verschiebung der Lamellen,) wird die Lösung, welche aus dem Reaktionsprodukt von Kastoröl und dibasischer Säure, gelöst in Vinylmonomere, z. B. Monostvroll zusammengesetzt ist, an dem lamellierten Kärper zur Anwendung gebracht. Ein Katalysator, z. B. o,i bis -2 11/o b en Benzoylperoxyd, kann der Harzlösung unmittelbar vor der Imprägnierung beigegeben werden. Wenn t' el der Kern vollkommen durchimprägniert und alle Luft zwischen den Lamellen entfernt ist, wird er einer Hitzebehandlung bei Temperaturen von i o el 5 bis 250' unterworfen, wobei das Harz in wenigen Minuten vollständig erhärtet.
  • Wahlweise kann man jedoch auch so verfahren, daß man den lamellierten Körper in eine Acetonlösung von B#enzoylperoxyd oder von einem gleichwertigen Katalysator taucht, um über dem ganzen Oherflächenbereich des Körpers einen überzug dieser Lösung zu erhalten. Der Kern wird dann aus diesem Bad genommen, worauf man ihn abtropfen läßt. Schließlich wird der Kern im Val-zuum oder in einem Ofen einige -Minuten getrocknet. Er weist dann eine dünne Schicht Benzoylperoxyd an seiner Oberfläche auf. Erst dann wird der Kern in den Imprägniertank, welcher die Harzlösung enthält, gesetzt. Der Zyklus des Impragnierprozesses, der üblicherweise zur Anwendung gelangt, besteht in der Erzeugung eines Vakuums in dem Imprägniertank für die Dauer von etwa 15 Minuten zu dem Zweck, zwischen den Lamellen eingeschlossene Luft auszutreiben; anschließend wird die Lösung unter Druck von etwa 36 kg pro 6,45 cm2 i, Stunde lang gesetzt, wodurch das Harz in die innersten Teile des Kernes getrieben wird. Schließlich werden die Kerlie während einer geeigneten Zeitdauer, die variabel ist, bei Temperaturen bis zu 250" getrocknet.
  • Nach diesem Verfahren durch Verkitten der Lamellen mit der lösungsmittelfreien Harzverbindung hergestellte Kerne erweisen sich nach der Hitzebehandlung als vollkommen mit Bindemittel ,gefüllt.
  • Die gebundenen und verkitteten Kerne werden b zugeschnitten und geschliffen und weiter zugerichtet, so daß sich ebene Flächen er'geben und die Kerne 12 und 14 ohne Luftspalt in den Verband %io gemäß Fig. i gebracht werden können. Dadurch ist ein b Maximum an elektrischem Wirkungsgrad gew.ährleistet. Das durch die Wärmebehandlung erstarrte Harz ist fest und undurchdringlich gegenüber dielektrischen Flüssigkeiten, wie beispielsweise raffiniertem Petroleumöl. Die Imprägnierung ist i00%ig, vollständig; nicht ausgefüllte Stellen oder ungebundene Lamellen sind nicht vorhanden, im Gegengatz zu den bekannten Verfahren, bei welchen nicht reaktionsfähige Lösungsmittel, die eine Verdampfung erfordern, Verwendung finden.
  • Es ist zu bemerken, daß der Magnetkern,io nach Fig. i auch nach anderen Verfahren mit Harz impragniert werden kann als durch Anwendung eines gelösten Harzes, das zwischen die Lamellen des Paketes gebracht wird. Es gibt aber heutigentags auch Magnetkerne, die nur mit Hilfe eines in Lösung gebrachten Binde- und Isoliermittels imprägniert werden können. Ein Beispiel für einen solchen Kern ist der in Fig. 2 gezeigte. Der Kern,2#o, ist gebildet durch kontinuierliches Wickeln eines einzigen Streifens eines magnetischen Materials 22, in Ring-oder Rechteckform mit einer zentralen öffnung. Der Kern #2-o wurde im besonderen entwickelt für die wirtschaftliche und wirksame Verwendung des neuerdings zur Verfügung stehenden hochpermeablen Siliciumeisens. Diese hochpermeablen Werkstoffe werden gewonnen durch Behandlung des Metalls in solcher Weise, daß im wesentlichen alle Kristalle des Metalls in einer bestimmten Richtung orientiert sind, so daß die Achse der leichtesten Magnetisierung in der Längsriffitung des Streifens 22 verläuft. Dadurch werden bei. einem gegebenen magnetischen Kraftfluß und einer gegebenen Frequenz die Verluste am kleinsten und die Permeabilität in Richtung der Längsachse des Streifens am größten. Der Kern 2.o zeichnet sich also durch hohen magnetischen Wirkungsgrad aus, weil der gesamte magnetische Fluß nur längs dieser Richtung strömt, während bei Verwendung,des gleichen Materials in einer Anordnung des Kernes nach Fig. i der Wirkungsgrad merklich verringert würde.
  • Um den Kern 2o in die elektrische Maschine einsetzen zu können, hat es sich als notwendig erwiesen, ihn in zwei U-förmige Teile 24 und :26 zu trennen, damit die Windungen um die Schenkel und durch die Öffnung des Kernes gelegt werden können. Die Trennfläche 2,8 zwischen den Schenkeln der U-förmigen Teile muß plan und mit einem hohen Grad von Gleichförmigkeit bearbeitet werden, damit die Luftspaltv,erluste möglichst klein bleiben.
  • Die Notwendigkeit des Zerschneidensdes Kernes 2o in zwei U-förmige Teile und des Bearbeitens der Schnittflächen hat zur Voraussetzung, daß die Lamellen sehr gut und zuverlässig aneinander gebunden sind. Das Zerschneiden erfolgt mittels einer Säge oder einer anderen zweckentsprechenden Schneidevorrichtung. Die Flächen 2,8 müssen zusätzlich geschliffen und in manchen Fällen geätzt werden, um auch die feinsten Unebenheiten zu entf ernen.
  • Ein nach dem-erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Kern 2o ist dem Vorgang des Zerschneidens und- der notwendigen Bearbeitung,der Flächen in besonderem Maß gewachsen. Die Bearbeitungsvorgänge für einen solchen Kern sind in den Fig: 3 bis 5 veranschaulicht. Fig. 3 zeigt den Imprägniertank 3o, der aus einem starkw-andigen Gehäuse 32 und einem dicht sitzenden Deckel 34 besteht. Der Tank 3o ist mit einem Anschlußrohr 36 versehen, durch welches der Tank evakuiert und unter Druck gesetzt werden kann. In dem Behültell 30- befindet sich die Lösung ä8 von einem Vinylmonomeren und dem Halbester aus Kastoröl und ungesättigter zweibasischer Säure. Die Harzlösung 38 kann ungefähr oj 01'o Benzoylperoxyd enthalten, um für die Polymerisation des Harzes zu sorgen. Es kann aber auch der Kern 2o mit einer Lösung des Katalysators vorbehandelt -und getrocknet sein-, wie oben in Verbindung mit dem Kern io beschrieben. Der gewickelte Kern 2o wird in den Behälter 32 eingebracht und der Deckel aufgesetzt. Anschließend werden durch Evakluierung Luft und andere zwischen den Lamellen eingeschlossene Gase entfernt; hierauf wird die Oberfläche der Harzlösung 38 unter Druck gesetzt, um die Durchdringung und Füllung der Zwischenrätume zu gewährleisten. Nach der Harzimprägnierung wird der Kern in den Ofen 40 gemäß Fig. 4 gebracht.
  • 3 Der Ofen 4o ist mit einem Verschluß 42 versehen sowie mit Mitteln 44 zum Aufhängen des imprägnierten Kernes. Durch eine Einlaßöffnung 46 wird erhitzte Luft eingelassen, die bei einem Auslaßt 48 austritt. Es ist zweckmäßig, den Ofen durch elektrische Heizwiderstände, die sich, wie an sich bekannt, in seinem Innern befinden, zu erwärmen. Nach der Hitzebehandlung in den Temperaturgrenzen von ioo bis :25d', die ausreicht, um das Harz völlig zu polyrnerisieren, werden die Kerne aus dem Ofen entfernt und gekühlt. Der Kern bildet dann eine feste gebundene Einheit ohne Luftein-schluß.
  • Wie in Fik. 5 gezeigt, wird der Kern -2o in zwei U-förmige Teile zerschnitten; dies geschieht auf einer Vorrichtung 5o, die aus einem Haltetisch 52 und einer Säge 54 besteht. Das fest gewordene Harz bindet die Lamellen so fest aneinander, daß das Auseinanderschneiden des Kernes in zwei Teile keine Schwierigkeiten bietet. Anschließend können die Schnittflächen 28 geglättet und geschliffen werden.
  • In Fig. 6 sind die Schnittflächen -->8 in vergrößertem Maßstab wiedergegeben. Die einzelnen Lamellen,2i2 sind voneinander durch Harzlagen 6o, die als Bindemittel dienen, getrennt. Es wurden zahlreiche Kerne dieses Typs erzeugt, die sich im Betrieb einwandfrei bewährt haben. Die Gefahr einer Trennung der Lamellen ist außerordentlich gering. Die Bindung ist allen Anforderungen bezüglich der elektrischen Isolierfähigkeit und der mechanischen Widerstandsfähigkeit gewachsen.
  • Härtemessungen der Kastoröl - Maleinsäureanhydrizd-Styrol-Harze haben ergeben, daß die Harze eine außerordentlich flache Härtetemperaturkurve aufweisen. Die Härtemessung bei Raumtemperatur, d. i. 28', hat Werte von 8o und bei ioo'# den Wert 7o ergeben. Diese relativ kleine Änderung der Häxte in Abhängigkeit von der Temperatur ist für manchen Anwendungszweck von besonderer Wichtigkeit.
  • Das aus einer Reaktion von Kastoröl, einer ungesättigten dibasischen Säure und einem Vinylmonomer-en gewonnene Harz hat im Kontakt mit raffiniertem Petroleumärl vollauf befriedigt, Raffiniertes Petroleum& ist eine bei elektrischen Apparaten übliche #dielektrische Flüssigkeit. In Fällen, bei denen die magnetischen E erne oder andere Bauelemente im Kontakt mit aktiveren Dielektriken Verwendung finden müssen, beispielsweise halogenierten KW-Stoffen, sollte das Harz etwas i-nodifiziert werden, um ihm einen höheren Widerstand gegen die lösende Wirkung dieser letzteren Dielektriken zu verleihen.
  • Dies wird durch Zusätze zu dem Kastoröl-Malein-Vinyl-Reaktionsprodukt erreicht, die beispielsweise gewonnen werden durch Kondensieren eines mehrwertigen Alkohols mit einer dibasischen Säure, von welcher ein Teil ungesättigt sein kann. Vorzugsweise wird der Stoff bereitet durch Reaktion von annähernd äquimolaren Mengen von mehrwertigen Alkoholen und dibasischer Säure.
  • Ein ausreichendes Verhältnis ist für manche Zwecke 2/, Mol Adipinsäure, i Mol Maleinsäureanhydrid und '-/" -Mol Propylenglykol. Durch Erhitzung der Mischung aus mehrwertigem Alkohol und zweibasischer Säure auf 2oa"während der Dauer von :2 Stunden wird Kondensation oder eine andere Reaktion herbeigeführt, um ein bernsteilifarbiges Harz zu erhalten. Eine andere Verbindung wurde gewonnen durch Reaktion von 75 Gewichtsteilen Adipinsäure, 75 Gewichtsteilen Maleinsäureanhydrid und 135,4 Gewichtsteilen Diäthylenglykol. Diese Verbindung wurde in ein viskoses Harz umgesetzt und in Monostyrol (2 5 11/o des Gewichtes (der Mischung) gelöst.
  • Das durch Kondensation des mehrwertigen Alkohols mit der dibasischen Säure gewonnene Produkt kann in Lösung gebracht werden durch t' ZD Verwendung eines Vinylinonomeren, wie beispielsweise Monostyrol, oder eines der anderen obengenannten Vinylderivate. In dem besonderen oben angegebenen Beispiel ergab diese #Menge an #Monostyrol eine Lösung von einer Viskosität, welche die Zugabe zu der Kastoröl-Maleat-Styrol-Lösung ermöglichte. Das mehrwertige Alkohol-Zweibasische Säure-Harz verträgt sich meist nicht mit dem Kastoröl-iNlaleinsäureanhydrid-Produkt, wenn über 5o1/o der dibasischen Säure 6 bis io Kohlenstoffatome in der Kette enthalten.
  • Die Lösung kann gemischt werden in im wesentlichen gleichen Teilen; d.h. wenn ioo Teile der Verbindung aus Kastoröl, !Maleinsäureanhydrid und Monostyrol und ioo Teile der Verbindung von mehrwertigem Alkohol, dibasischer Säure und Monostyrol vereinigt werden, ergeben sie eine Mischung, die, wenn sie polymerisiert ist, der lösenden Wirkung von mit Chlor verbundenen KW-S toffen ein hohes Ma-3 an Widerstand entgegensetzt. Ein wenig, z. B. 2o Teile, von mehrwertigem Alkohol und dibasischer organischer Säure kann zu der basischen Lösung zugegeben werden, um eine Mischung, zusammengesetzt aus je roo Teilen des Kastorölmaleats und des Reaktionsproduktes aus inehrwertig.em Alkohol unddibasischer Säure aufzulösen.
  • An Magnetkernen, im besonderenan solchen aus gerichtetem Siliciumstafil durchgeführte Versuche haben er 'geben, daß der magnetische Stahl empfin#dlich gegen DrucIibeanspruchung ist, wie sie ausgeübt wird, wenn das imprägnierende Harz erhärtet. Beispielsweise hat sich gezeigt, daß die Verluste eines unimprägnierten gebundenen Kernes für eine gegebene Dichte des magnetischen Flusses und eiiiegegebeneFrequenz ungefähriol/o niedriger sind als die Verluste desselben, jedoch miit einem 1,#astoröl-Ni1,ale'insä#ureanhydrid-Monostyrol-Copolvmeren imprägnierten Kernes.
  • Es wird angenommen, daß die Polymerisation des aus diesen drei Komponenten bestehenden Harzes auf die Lamellen Zug- oder Druckbeanspruchungen ausübt, welche die Vergrößerung der Verluste zur Folge haben.
  • Um die Verluste in dem magnetischen #M.aterial, das gegen derartige durch die Polymerisation des ImprägnierungsharzesverursachteBeanspruchungen sehr empfindlich ist, zu verringern, wird dieKastoröl-Maleinsäureanhydrid-Styrol-Verbindung so abgeändert, daß ein zäheres Harz entsteht, welches, wenn es an dem Lamellenmaterial zur Anwendung kommt, geringe Verluste hervorruft. Ein hierzu geeigneter, das Harz verändernder Zusatz wird gewonnen durch Reaktion von Tungöl oder 0-iticicaöl mit einer ungesättigten Dicarbonsäure. Die zweibasische Säure, beispielsweise Maleinsäureanhydrid, wird mit Tungöl zur Reaktion gebracht bei Temperaturen von ii5.o bis 25,o' für eine Zeitdauer von mehreren Stunden. Das Reaktionsprodukt ist eine dicke viskose Flüssigkeit. Das Produkt aus Tungöl und zweibasischer Säure wird in Mengen des zweibis dreifachen Betrages des Produktes aus Kastoröl, zweibasischer SäureundVinylmonomerebeigegeben, um auf diese Weise ein Harzbindemittel zu gewimien, das nur kleine Verluste zeitigt. Die V er-Inste in Kernen, die mit einer,Mischung, enthaltend roo Teile Kastoröllnaleat, 3o Teile Styrol und 39o Teile Tungölmaleat, imprägniert waren, wurden auf ein Viertel der Verlustzunahme reduziert, die eintrat, wenn das Kastorölmaleat, gelöst in Styrol, allein als Bindemittel für den Kern Verwendung f and.
  • Die Zusätze aus Tungöl und dibasischer Säure zu dem Kastoröl-Reaktionsprodukt ergaben Harze, die wesentlich zäher und -weicher sind, als die Harze aus Kastoröl und dibasischer Säure allein.
  • Eine weitere Eigenschaft der Verbindung aus Kastoröl, ungesättigter Dicarbonsäure und Styrol ist ihre Fähigkeit, Schall und Geräusche zu absorbieren. Ein mit diesen Harzen in der aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlichen Weise präparierter Kern gibt einen dumpfen Klang, ähnlich einem Stück Blei, -,verm ein Schlag mit einem Hammer ausgeführt wird. Dagegen ertönen thernioplastischt Harze, die durch Auflösung in einem Lösungsmittel, welches Entdampfung und Harttrocknung erfordert, um eine gute elektrische Isolierung und feste Bindung oder Verkittung zu gewährleisten, bei Verwendung an gewickelten oder gewundenen Kernen, wie eine Glocke, wenn ein Hammerschlag ausgeübt wird. Ein Kern der letzterwähnten Art wird infolge der magnetischen Zusammenziehung (Magnetostriktion') viel geräuschvoller arbeiten als ein Kern der ersterwähnten Art, der die Geräusche absorbiert und wie ein gedämpftes System wirkt. Mit anderen Worten, das unter Wärme erhärtende Harz aus Kastoröl und dibasischer Säure allein oder in der vorstehend erläuterten Abwandlung vermindert die Geräusche der Kerne erheblich. Resonanz, wie man ihr an Kernen begegnet, die in bekannter Weise mit thermoplastischen Harzen imprägniert sind,. ist unmöglich.
  • Bei der Herstellung von durch Wärmeeinwitkung erhärtenden Harzlösungen aus Kustoröl und dibasischer Säure können die Verbindung aus Tungöl und dibasischer Säure und das dibasischd Reaktionsprodukt aus mehrwertigem Alkohol und dibasischer Säure gleichzeitig in die Verbindung einverleibt werden, um eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Löslichkeit wie auch eine hohe Zähigkeit herbeizuführen.
  • Da das Kastoröl und die dibasische Säure das Bestreben haben, nur Halbester zu bilden, und so eine Carboxylgruppe frei zurücklassen, wobei das Harz seiner Natur nach sauer ist,kann es darüber hinaus wünschenswert sein, die. freie Carboxylgruppe zu verestern. Zum Beispiel können Methylgruppen und. andere aliphatischeKohlenwasserstoffgruppen mit der freien Carboxylgruppe verbunden werden, durch Veresterung mit einem geeigneten Alkohol, und setzen hierbei das Harz in einen neutraleaStoff um- Es ist hervorzuheben, daß das vollständig veresterte Produkt aus dibasischer Säure und Kastoröl langsamer, beispielsweise mit Styrol, polymerisiert, als das Produkt mit der freien Carboxylgruppe.
  • Die lösungsmittelfreie Verbindung gemäß vorliegender Erfindung kann auch für andere Zwecke als zur Imprägnierung magnetischer Kerne Verwendung finden. Es können Stoffe und Körper aller möglichen Arten, z. B. Glimmer- oder Asbestplatten, Glasplatten, Papier u. dgl. zu lamellierten Körpern verkittet werden.
  • Als besonders zweckmäßig erweist sich die Verwendungder erfindungsgemäßen Zusammensetzung bei kleinen Transformatoren, wie Instrumententransformatoren u. dgl., zum Einbetten und Isolieren des Kernes und der Windungen. Bislang wurden Teer, Pech und andere Stoffe zum Füllen kleiner Transformatoren dieser Art verwendet. Es wurde indessen gefunden, daß die erfindungsgemäße Verbindung besonders vorteilhafte Eigenschaften für diese Sonderzwecke besitzt; insbesondere beseitigt sie - den J-Kangel des Leckwerdens. Eine wirtschaftliche Methode für die Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindung als. Füllmittel. für derartige elektrische Geräte besteht dar--in, daß man einen organischen Füllstoff bis zu #6o'/o des- Gewichtes des Harzes einverleibt. Beispiele für geeignete Füllstoffe sind reiner Quarz, Sand,- Feldspat, keramis " che Stoffe u. dgl. Die Einverleibung des organischen Füllstoffes erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß man, den organischen Füllstoff mit einem Katalysator überzieht, beispielsweise mit Benzoylperoxyd, -um einen'Film an der Oberfläkche der anorganischen Teilchen zu erzeugen. Wenn das Gehäuse des Gerätesgefüllt werden soll, wird die flüssige Verbindung zuerst eingegossen und dann allmählich der katalytisch überzogene Sand od. dgl. zu,gemischt, bis das Gehäuse voll ist. Das Gerät wird dann während einer Zeitdauer, die, ausreicht, um das Harz vollständig zu erhärten, der Hitzeeinwirkung unterworfen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE- i. Verfahren zur Erzeugung fester Körper aus flüssigen Kunstharzverbindungen durchWärmeeinwirkung unter vollkommener Polymerisierun.g, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsstoff eine Lösung von no bis 300 Gewichtsteilen eines flüssigen Vinylderivates, welches das Radikal H2 C = C< enthält, und etwa i,oo, Gewichtsteilen des Realktionsproduktes aus ungefähr i bis 3 M01 einer Äthylen-a, fl-diearbonsäure und i*.Mol Kastoröl verwendet wird. :2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Vinylderivat Monostyrol verwendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch:i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Äthylen-a, fl-dicarbonsäure Maleinsäureanhydrid verwendet wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß 3oo bis 4oo Teile des Reaktionsproduktes aus Tungöl oder #O#iticicaöl und einerÄthylen-a, ß-dicarbonsäure beigegeben werden. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das beigegebene Reaktionsprodukt abgeleitet wird von der Reaktion aus' ioo Gewichtsteilen Tungöl oder Oiticicaöl mit 2-o bis 5o Teilen der Dicarbonsäure. 6. Verfahren nach einem der Ansprü#che i bis 5, gekennzeichnet durch Zugabe einer Lösung, die zusammengesetzt ist aus io bis 3ao Teilen eines flüssigen Vinylderivates, enthaltend das Radikal H2 C = C<, und bis zu roo Gewichtsteilen des Rea:ktionsproduktes aus einem m#hrwertigen Alkohol, einer ungesättigten dibasischen Säure und einer gesättigten dibasischen organischen Säure mit 6 bis io Kohlenstoffatomen. 7. Verfahren nach Anspruch i, ag oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein aliphatischer Carbonsäureester in die Reaktionsprodukte aus Kastoröl und Dicarbonsäure gegeben wird.
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