DE931057C - Verfahren zur Verringerung bzw. Beseitigung des Wassergehaltes und zur Vergroesserung der wasserabstossenden Wirkung bei Fest-stoffen, insbesondere Isolationsstoffen in der Elektrotechnik - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verringerung bzw. Beseitigung des Wassergehaltes und zur Vergrößerung der wasserabstoßenden Wirkung bei Feststoffen, insbesondere Isolationsstoffen in der Elektrotechnik Die Erfindung betrifft ein Verfahren: zur Verringerung bzw. Beseitigung des Wassergehaltes und zur Vergrößerung der was:serabstoßenden Wirkung bei Feststoffen, insbesondere bei Isolationssto,ffen, die in der El.ektroitechnik angewandt werden,. Bei vielen technischen Problemen, insbesondere bei Baustoffen der Elektrotechnik, kommt es nämlich darauf an, den Baustoff so, zu präparie,ren, da,ß nicht nur an der Oberfläche eine wasserabstoßende Wirkung hervorgerufen wird, sondern daß auch das in tieferen Schichten in dem Baustoff vorhandene Wasser unschädlich gemacht wird.
• Es ist bereits bekannt, daß man auf den Stoffen, die eine Feuchtigkeitshaut absorbieren, eine wasserabweisende Schutzschicht durch eine, Behandlung mit dampfförmigen Alkylchlorsilanen, Silazanen, Kiesels.äureesterrn oder Titansäurelestern erzeugen kann. So, ist z. B. ein Verfahren zur Wasserdichtmaichung vom: Textilien beschrieben worden, bei dem ein aus Natur- oder Kunstfasern hergestelltes Material mit einer organischen Siliciumverbindung der Formel R" S' X4-", wobei R ein organisches Radikal und X eine Halogen-oder Alkoxygruppe bedeutet; behandelt wird. Hierbei entstehen jedoch in einem sehr frühen Reaktio,ns@stadium wasserunlösliche Zwischenprodukte, so daß bei einer solchen Behandlung die Wirkung auf die Oberfläche beschränkt bleibt. Da, außerdem bei der Verwendung von Chlors.ilanen Salzsäure bzw. bei der Verwendung von Sila,zanen Ammoniak abgespalten wird, ist dieses Verfahren für viele technische Anwendungszwecke unbrauchbar, weil Salzsäure bzw. Ammoniak unerwünschte Nebenreaktionen mit dem Grundmaterial eingeben und auf diese Weise Ionenbildner entstehen.; diese sind insbesondere bei der Verwendung für elektzetechnische Zwecke störend bzw. schädigen sie das Grundmaterial, beispielsweise Papier.
• Außerdem ist es bekannt, bei.spieilsweise# bei durch Elektrolyse erzeugten Oxydschichten auf Aluminium mit Hilfe von: Methylchlorsilanen eine wasserabweisende Wirkung zu erzielen; hierbei können aber die in der Tiefe der Poren aidhärienilen Feuchtehäute nicht aussreagieren:, weil die Reaktionsproidukte der außerordentlich energisch; rca; gierenden Methylchlorsilane die oibeiren Öffnungen der Poren verstopfen. Dies. gibt sich. dadurch zu erkennen,, daß die Dielcktrizitätslconstanten und die Verlustwinkel der mit Chloirsilanen imprägnierten Oxydschichten keine anderen Werte zeigen als die =imprägnierten luftfeuchten Schichten.
• Demgegenüber bringt das Verfahren gemäß der Erfindung insofern einen technischen Fortschritt mit sich, ails es, die eingangs, geschildertes Aufgabe löst, nämlich bezüglich dein Verringerung bzw. Beseitigung des Wassergehaltes, und der Vergrößerung der wasseraibisitoßenden Wirkung bei Feststoffen eine große Tiefenwirkung zu, erzielen. Dieses Verfahren isst erfindungsgemäß dadurch, gekennzeichnet, daß die Feststoffe mit den Alkylsilanestern von cinweirtigen Ätherajlkohollen, z. B. Äthylenglykolo,momom#ethyl- oder mono,äthyläther-, der Formel RnSi(OR10R2)4-n behandelt werden. Die erfindungsgemäß verwendeten Alkylsilanester zeichnen sich dadurch aufs, daß siel eines relativ hohe Wasserlösilichkeit besitzen, eio daß bei den mit diesen Verbindungen behandelten Feststoffen eine große Tiefenwirkung erzielt wird, d. h. dass in tieferen Schichten der Feststoffe enthaltene Wasser wird chemisch aufgezehrt, und eis. entsteht infolge der erfindungsgemäßen Behandlung ein besonders hochwertiger Baustoff. _ Die technische Bedeutung eines solchen in dieser Weise vorbehandelten Baustoffes, für die Elektro, technik liegt insbesondere darin, daß die Wirkung des Wassers beseitigt wird. Wenn. nämilich diese Wasiser enthaltenden Baustoffe dielektris.ch bean.-sprucht; werden, sei treten; wegere der; hohen Dielektrizitätskonstantei des Wais,sers in vielen Fällen, unerwüns:chte hohe Nebenschlußkapazitäten auf, die außerdem wegen der unvermeidlichen Leitfähigkeit auch hohe die@lektrisiche Verluste au£we@sen. Wie insbesondere das. nachsitehende Ausführungsbeisp@tel 2 zeigt, tritt die vorteilhafte Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich bei durch Elektrolyse auf Aluminium erzeugten Oxydschichten .auf.
• Um die Wirksamkeit der Silanesterbehandlung noch zu erhöhen und: dauerhafter zu gestailten, ist es mitunter empfehlenswert, die imprägnierten Teile zusätzlich mit einer Schutzlackierung zu versehen, zu der man zw eckmäßigerweise ebenfalls Silikonlacke verwendet.
• Um eine möglichst starke Wasser abstoßende Schicht zu: erhalten,, wird der zu behandelnde Stoff zweckmäßig vorher befeuchtest. Ausf ührüngsb,eci sp,i c1 e i. Keramische Geräteteile der Elektrotechnik aus Speckstein (Steatit) wurden - nach voraufgegangener- Säurebeizung, um anhaftende Metallspuren und andere Verunreinigungen, die vorn der Bearbeitung herrühren, zu entfernen - in die Lösung von Methyltriäthoxäthoxysilan CH3Si (O C H2 - C H2 O C2 H5) 3 in Petroläther (1: q. Raumteile) getaucht und nach dem Abtropfen in einem Tro'ckense'hrank 18 Stunden auf 15o° C erhitzt. An den. soibehandelten Teilen wurden im Vergleich, zu unbehandelten Teilen nachstehende Isolationswerte gemessen.
• Oberflächenwiderstand zwischen zwei 40 mm: voneinander entfernten Schellen an Keramikstäben gemessen:

  nach q Tagen

  frisch 9g % rel.

  Luftfeuchte

  Steatitstäbe, unbehandelt qo Tr o,7 bis q. TÜ

  Steatitstäbe, erfindungs-

  gemäß behandelt ..... > 5o T.r > 50 TD

  2. Aluminiumbleche, die durch anodische Uxydation in einem schwefelsauren Elektrolyt mit etwa 2o bii,s 30 ,u starken, saugfähigen Deckschichten versehen waren, wurden nach 2qstiin, diger Lagerung bei 8oo/o rel.. Luftfeuchte in mehrfach destilliertes Methyltriäthoxätbüixys-ilan getaucht und nach dem Abtropfen 2o Stunden auf i5o° C erhitzt. Nach Aufdampfen vorn kreisförmigen Aluminiumelektrolden wurden an. unbehandicltcn und an erfindungsgemäß behandelten Bleichen die Dielektrizitätskonstante s und der Verlustwinkel tgö .gemessen,. Es, ergaben sich folgende Werte:

  tgs

  Oxyd.AI- Blech, unbehandelt i5obis i8o 2,5

  Oxyd. Al-Blech, erfindungs-

  gemäß behandelt ....... 915 3 - 10 -'

  *) Aus der mit 5o Hz gemessenen Kapazität und der mikro-

  skopisch gemessenen Schichtdicke errechnet.

  3. Gewöhnliches. Filtri.erpapier und einfaches Leinengewebe wurden, mit der Lösung einer Mischung eitwa, äquimoilekwlar!er Mengen Mcthyltriäthoxäthoxys@ilan und Dim:ethyldiäthoxäthoxysilan in Petroiläther (i : q.) getränkt und: 2q. Stunden, bei 13o° C getrocknet. Hiernach zeigten das Papier und da,s, Leinengerwebe stark wasserabweisende Eigenschaften.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verringerung bzw. Beseitigung des Wasisemgehaltes und zur Vergrößerung der Wirkung bei Feststoffen, insbesondere Isolationsstoffen in der Elektrotechnik, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe mit den Alleyl;si,lan:estern von einwertigen Äthe-ra;lk ohoilen, z. B. Äthyleng!lyko,lmonomerohyl- oder mom@o,äthyläther, der Formel Rn Si (O R, O R2)4-" behandelt werden.
2. 2. Verfahren; nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend eine Wärmebehandlung durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach. Anspruch i und 2 in der Anwendung auf in, der Elektrotechnik verwen, deite Ke,r-a:m,ilcb,aiute;ile. q.. Verfahren, nach Anspruch i und. 2 in; der Anwendung auf aufgewachsene isolierende Deckschichten von. Metallen. 5. Verfahren nach Anspruch i und 2 in, der Anwendung auf hydrophiles Fasermaterial (Papier). 6. Verfahren nach Anspruch i bis, 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der wa,sserabstoßenden Schicht durch, eine vor der Behandlung des Stoffes durchgeführte Befeuchtung gefördert wird,. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 951 039; kanadische Patem,fschrift Nr. 465 257; niederländische Patentschrift Nr. 77 o32.