DE872087C - Impraegnierung fuer elektrische Isolierzwecke und insbesondere von Faserstoffen und Faserstoffbaendern - Google Patents

Description

• Imprägnierung fürelektrische Isolierzwecke und insbesondere von Faserstoffen und. Faserstoffbändern Es ist bekannt, für die elektrische Isolierung und für die Imprägnierung von Faserstoffen 'Siloxane zu verwenden, die zu höheren polymeren Stoffen polymerisiert werden. Solche Siloxane haben infolge ihrer höheren chemischen und thermischen Stabilität und ihrer sonstigen Eigenschaften ganz besondere technische Bedeutung gewonnen. Wenn es auch möglich ist, die Eigenschaften dieser höher polymeren Stoffe durch entsprechende Gestaltung der Arbeitsbedingungen und des Ausmaßes der Polymerisation dem jeweiligen Verwendungszweck mehr oder weniger anzupassen, so ist einer solchen Anpassung der Eigenschaften doch durch die Art und Anzahl der in einem bestimmten polymeren Produkt vorhandenen organischen Radikale eine gewisse Grenze gesetzt. Aus diesem Grund ist es daher zweckmäßig, für die Zwecke der Isolierung und Imprägnierung Siloxane zu verwenden, die Mischpolymerisate von zwei oder mehreren Siloxanen darstellen. iSolche Siloxane wurden :bisher durch Mischpolymerisation zweier oder mehrerer hydrolysierbarer Organosilane erhalten. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch, daß die Empfindlichkeit der hydrolysierbaren Silane gegen Feuchtigkeit es schwierig macht, sie zu handhaben und unbegrenzt zu lagern, ohne daß eine Veränderung der Verbindungen eintritt. Andererseits haben jedoch die kondensierten Hydrolysierungsprodukte der Silane oder ihrer Mischungen und die hieraus durch weitere Polymerisation erhaltenen ;Stoffe nicht diese Nachteile und sind daher als Ausgangsstoffe für die Gewinnung von 1Vlischpolymeren vorzuziehen. Da in .der die Silöxäne verarbeitenden Industrie, wie in der Imprägnierungs- und Isoliertechnik, die Anforderungen an die Eigenschaften von Siloxanen mitunter außerordentlich variieren, ist es erwünscht, daß diese in der Lage ist, sich diesenAnforderungen in der Weise anpassen zu können, indem sie sich aus den jeweiligen Siloxanvorprodukten die Mischpolymerisate mit den jeweils erforderlichen Eigenschaften herstellt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß hierfür als Vorprodukte die Siloxane wesentlich geeigneter sind als: die instabilen ;Silane. Bei Verwendung von aus Siloxanen durch Mischpolymerisation gewonnenen Polymerisaten für die Zwecke der elektrischen Isolierung und für die Imprägnierung von beliebigen Faserstoffen wird somit erst der höchste Nutzeffekt erzielt.
• Erfindungsgemäß werden nun für die genannten Zwecke solche Organosiloxanmischpolymerisate verwendet, die durch Mischpolymerisation von zwei oder mehreren Organosiloxanen in Gegenwart eines Alkalimetall- bzw. eines Erdalkalimetallhydröxydes oder eines quarternären Ammoniumhydroxydes bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur, jedoch unterhalb der Zersetzungstemperatur der Siloxane, entstehen.
• Die Herstellung solcher Mischpolymerisate erfolgt-in der Weise, daß zwei oder mehrere verschiedene Silöxane oder polymerisierte Siloxane mit einem Alkali gemischt werden, wobei dafür gesorgt ist, daß dieses mit der .Siloxanmischung bis zum Ende der Mischpolymerisation in innigem Kontakt ist. Es werden vorzugsweise starke Alkalien, wie Alkalimetall-, Erdalkalimetallhydroxyde bzw. Hydroxyde von quarternärem Ammonium, verwendet. Das Alkali kann wäßrig oder nichtwäßrig angewendet werden. Es ist jedoch zweckmäßig, ein gemeinsames Lösungsmittel für die Siloxane und das Alkali anzuwenden, um eine gute Verteilung des Alkalis in,den Siloxanen zu erhalten, was besonders wichtig ist, wenn diese zu Beginn sich nicht mischen. Wenngleich die nach diesem . Verfahren stattfindende Mischpolymerisation auch bei Zimmertemperatur oder bei noch niedrigeren Temperaturen vor sich gehen kann, so wird doch durch Erhitzen nie Reaktionsgeschwindigkeit erhöht. Es ist jedoch zu beachten; daß beim Erhitzen die Tenmperatur nicht so hoch sein darf, däß die Zersetzung der Siloxane oder der Mischpolymerisate begünstigt wird. Die Temperatur, bei der die Zersetzung beginnt, kann leicht durch Versuche festgestellt werden; sie ändert sich natürlich mit der Art -der Siloxane, die verwendet werden, Die Mischpolymerisation von zwei oder mehr Siloxanen bei Gegenwart .von Alkali geht auf Grund der Neubildung von außergewöhnlich stabilen Si-O-Si-Bindungen vor sich. Meistens ist die Wirkung des Alkalis so groß, daß sich. nicht mischbare Siloxane schnell in homogene Flüssigkeiten verwandeln, die sich auch nach Schluß der Behandlung nicht wieder in zwei iSchichten trennen. Die so erhaltenen flüssigen Mischpolymerisate können durch besondere Pölymerisationsverfahren, wie durch Einblasen von Luft; durch Säure- oder Alkalibeliändlung, -in ' höhermalekulare- und nicht klebende, harzartige feste Stoffe umgewandelt werden. Es ist selbstverständlich, daß unter Mischpolymerisation die Verbindung von zwei verschiedenen Siloxanen zu einem Mischpolymerisat und nicht die darauffolgende Polymerisation des Stoffes nach einem der oben beschriebenen Verfahren zu verstehen ist.
• Mischungen von tSiloxanen, die nach diesem Verfahren mischpolymerisiert werden können, sind z. B.: Dimethyl- und Phenylmethylsiloxan, Dimethyl- und Phenyläthylsiloxan, Phenyläthyl- und Amylsiloxan, Phenyläthyl- und Methylsiloxan, Phenylmethyl- und Methylsiloxan, Dimethyl- und Diphenylsiloxan, Phenyläthyl- und Diäthylsiloxan, Phenyl- und @henylmethylsiloxan, Phenyläthvi-und Phenylsiloxan.
• Die einzelnen Siloxane, die der Mischpolymerisation zugänglich sind, enthalten durchschnittlich weniger als i bis- etwa 3 organische Reste pro Siliciumatom. Die mittels Kohlenstoffatomen an das Silicium gebundenen Reste können z. B. sein Propyl, Isopropyl, Isobutyl, Hexyl, Heptyl bis Octadecyl und höhere; alicyclische Radikale, wie Mono- und Polyalkylphenyle, wie Tolyl, Kylvl, Mesityl; Mono-, Di- und Tripropylphenyle üsw., Naphthyl, Mono- und . Polyalkylnaphthyle, wie Methylnaphthyl, Diäthylnaphthyl, Tripropylnaphthyl usw. ; Tetrahydronaphthyl, Anthracyl usw. ; Aralkyl, wie Phenyläthyl usw. ; Alkenyl, wie Methallyl, Allyl usw. Es ist selbstverständlich, daß diese Radikale auch anorganische Substituenten, wie Halogen usw., enthalten können.
• Mit solchen iSiioxanmischpolymer isaten können elektrische Isolierungen, Imprägnierungen und Überzüge nach der bisher bei der Verwendung von Siloxanen üblichen Weise gewonnen werden, die außerordentlich gute mechanische und elektrische Eigenschaften aufweisen und die eine außerordentliche Beständigkeit auch noch bei Temperaturen aufweisen,-bei - denen die bekannten überzugsmaterialien brüchig und zerstört werden. Von besonderer Bedeutung ist die Isolierung von Faserstoffmaterialien für elektrische Zwecke; wobei die Siloxane entweder als solche oder z. B. in Lösung angewandt und anschließend durch Erhitzen gehärtet werden können.
• In den folgenden Ausführungsbeispielen soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Beispiel i Das für die Imprägnierung verwendete Mischpolymerisat wird folgendermaßen hergestellt: Flüssiges, polymeres Dimethylsiloxän und polymeres Diphenylsiloxan, die sich beim aErhitzen nicht mischen, werden im Molarverhältnis 2 : i durch 2stündiges Erhitzen mit Kaliumhydroxyd in Alkohol und Dioxan mischpolymerisiert. Nach Altreiben des Lösungsmittels, Neutralisieren mit Säure und Waschen mit Wasser erhält man ein homogenes Produkt, das bei 3stündigem Durchleiten von Luft bei 25o° dicker, wird. Mit diesem viskosen Stoff wird ein Glasfaserband imprägniert. Bei knapp 16stündigem Erhitzen des Bandes auf 25o° C tritt Härtung des @Siloxans ein. Man erhält so ein Band, das weich und biegsam, aber trotzdem fest und dauerhaft ist. Beispiel e Das zur Imprägnierung verwendete Mischpolymerisat wird wie folgt gewonnen: Ein Gemisch von 1 Gewichtsteil polymerer Phenylkieselsäure (Hydrolysierungsprodukt von Phenyltrichlorsilan) und 2 Gewichtsteilen polymerem Phenylmethylsiloxan wird in Gegenwart einer geringen Menge von Kaliumhydroxyd in Alkohol mischpolymerisiert, das Produkt neutralisiert und gewaschen. Das Polymerisat wird dann durch 6stündiges Durchleiten von Luft bei 25o° C verdickt.
• Mit diesem Polymerisat wird ein Glasfaserband behandelt. Nach 16stündigem Erhitzen auf 270° C ist das Siloxan gehärtet. Das Band zeigt dieselben Eigenschaften wie das von Beispiel 1. Auch bei weiterem 244stündigem Erhitzen auf 27o° C verändert das Band seine guten Eigenschaften nicht. Beispiel 3 Ein aus 8o Gewichtsteilen Phenylmethylsiloxan und 2o Gewichtsteilen polymerer Methylkieselsäure in Gegenwart einer geringen Menge von Natriumhydroxyd in Alkohol erhaltenes Mischpolymerisat wird, nachdem es alkalifrei gewaschen ist, zur Imprägnierung eines Glasfaser- und eines Asbestfaserbandes verwendet. Die Bänder werden 24 Stunden auf 25o° C erhitzt. Beide Bänder sind ausgezeichnet geeignet für elektrische Isolierungen. Beispiel q. Ein aus Phenyläthylsiloxan und polymerer Methylkieselsäure (Molverhältnis 2 : 1) in Gegenwart von Natriumhydroxyd in Alkohol erhaltenes Mischpolymerisat wird zur Imprägnierung eines Glasfaser- und Asbestfaserbandes verwendet. Die Bänder werden 2q. Stunden bei über Zoo' C gehärtet. Beide Bänder zeigen ausgezeichnete elektrische und mechanische Eigenschaften.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Imprägnierung für elektrische Isolierzwecke und insbesondere von Faserstoffen und Faserstoffbändern, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägniermittel Organosiloxanmischpolymere verwendet werden, die durch Mischpolymerisation von zwei oder mehreren Organosiloxanen in Gegenwart eines Alkalimetall- bzw. Erdalkalimetallhydroxydes oder eines quarternären Ammoniumhydroxydes bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur erhalten werden,