EP2529377A2 - Composite insulation material for electrical insulation, method for producing and using the same - Google Patents

Composite insulation material for electrical insulation, method for producing and using the same

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EP2529377A2
EP2529377A2 EP11715216A EP11715216A EP2529377A2 EP 2529377 A2 EP2529377 A2 EP 2529377A2 EP 11715216 A EP11715216 A EP 11715216A EP 11715216 A EP11715216 A EP 11715216A EP 2529377 A2 EP2529377 A2 EP 2529377A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
composite material
material according
insulation composite
nanoparticles
filler powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11715216A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wilfried Albert
Peter GRÖPPEL
Jürgen Huber
Gerhard Piecha
Matthias ÜBLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2529377A2 publication Critical patent/EP2529377A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/40—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes epoxy resins

Definitions

  • Insulating composite material for electrical insulation for electrical insulation, method of making and using same
  • reaction resin mixture micro scale sized, inorganic fillers such as a silica derivative such as alpha-quartz or amorphous fused silica, alumina , Mica, boron nitride, in proportions of up to
  • the object of the invention is to provide an insulating composite material for electrical insulation, a process for producing the insulation composite and a use of the isolati ⁇ onsverbundmaterials having performances when casting a low viscosity and yet good fracture mechanical whole.
  • the insulation composite of the invention for electrical ⁇ rule insulation comprises a resin component, a Härterkompo ⁇ component and dispersed in the insulation composite material Artstoffpulvermischung, which fraction a first Gustoffpulver- of microparticles and a second Grestoffpulver- fraction having from nanoparticles, wherein the Pellevertei ⁇ development of Artstoffpulvermischung is bimodal and has a proportion in the insulation composite of 60 to 80 wt .-% and the second Golfstoffpulverfr forcingen a proportion of 0.1 to 6 wt .-% in the insulation composite material.
  • the particle distribution of the filler powder mixture preferably does not overlap the grain size distributions of the nanoparticles and the microparticles.
  • the nanoparticles of the second filler powder fraction are preferably made from a polymer, in particular based on polybutadiene and / or polybutadiene-polystyrene copolymer.
  • the Harzkom ⁇ component is also preferably an epoxy resin or a higher functional epoxy resin based on bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, or a cycloaliphatic resin or mixtures thereof.
  • the hardener component is preferably based on the type of anhydride hardener, which is in particular a phthalic anhydride, a methyltetrahydrophthalic anhydride, a methylhexahydrophthalic anhydride or another anhydridi ⁇ cal derivative.
  • the microparticles of the first filler powder fraction preferably have a particle size of 0.3-300 ym.
  • the microparticles of the first Medstoffpulverfr from the groups of globular and angular metal, semi-metal oxides, carbides, or hydroxides chosen in particular from the group consisting of quartz powder, fused silica, aluminum ⁇ oxide, silicon carbide, Aluminum hydroxide and Magnesiumhydro ⁇ xid. Furthermore, it is preferred that the surface of the micro ⁇ particles of the first Medstoffpulverfr forcing is matrix compatible.
  • the nanoparticles of the second filler powder fraction preferably have a spherical shape and are produced in particular on the basis of polybutadiene, polystyrene or their hybrid as butadiene-styrene copolymer. It is preferred that the nanoparticles of the second filler powder fraction have a particle size of 50-120 nm and are substantially free of agglomeration and / or aggregates. In addition, the nanoparticles of the second filler powder fraction are preferably surface-compatibilized by a polymeric methyl methacrylate derivatization.
  • the erfindunbe process for producing the insulation ⁇ composite material comprises the steps of: mixing the nano ⁇ particles in the resin component; Generating a reaction resin system.
  • the insulation composite material is used as potting in the manufacture of an insulation component for medium and high-voltage applications, in particular for plug and cable bushings, cable fittings, support isolators, fuse boxes, couplings for busbars and voltage and current transformers.
  • the insulation composite material according to the invention advantageously has both improved fracture mechanical properties and a low casting compound viscosity. Specifically, this means that the insulation composite material d relieve high fluidically has its casting compound, whereby a high molding material ⁇ fracture toughness (critical stress intensity factor), a high molding material fracture energy (critical fracture energy), a low thermal molding material volume expansion, a high molding glass transition range and low Vergussmas - Sever viscosity is achieved.
  • the Grestoffpulvermi- research in the insulating composite has a higher packing ⁇ density than the grain size distributions of the Grestoffpul ⁇ verfr pressen alone, whereby the reactive resin system made from the insulation composite ⁇ material a dynamic Vis viscosity of from, for example, advantageously 2-30 Pa-s in Scherra ⁇ ten Colour from 0.01 to 500 s -1 has temperatures ⁇ at typical processing Tempe.
  • the inventively achieved reduction of the visco ⁇ sity of the insulation composite material and the increase of its fracture mechanics characteristics is achieved by the provision of the nanoparticle masterbatches. It's created a particle charged with nano- dispersion which has a iden ⁇ tables base matrix as to improving Urmatrix the epoxy resin formulation.
  • the nanoparticles are deaggregated in the insulation composite material and form a low-viscosity dispersion.
  • the provision of the nanoparticles in combination with the microparticles in the insulation composite material shows a lowering of the processing viscosity, although the filler volume content increases with respect to a referenced, nanoparticle-free mixture.
  • the nanoparticles By lowering the processing viscosity of the potting compound of the insulation composite by the invention dung proper incorporation of the nanoparticles is taking place in situ particle packing coefficient optimization ⁇ he can see.
  • the nanoparticles occupy the interstices and the gussets between the microparticles, whereby the dynamic viscosity of the insulating composite material drops at typical processing temperatures.
  • Quartz powder at low levels of polybutadiene nanoparticles a decrease in viscosity with simultaneous improvement of the molding material fracture mechanics.
  • inventively reduced Vergussmassenviscosity opens the option to further increase the filler content in order to achieve a leveling of the original reference fluidity. In this way it is possible to realize increased Grestoffantei- le in epoxy resin formulations, which would otherwise be reached only by temperature increases or additional flow aids. Due to the increased proportion of filler Particles are also advantageous the fracture toughness and the minimum required fracture energies additionally increased.
  • a resin component A comprises bisphenol A diglycidyl ether and a hardener component B has methyl tetrahydrophthalic anhydride.
  • the mixing ratio is 100: 82 (m / m).
  • the reference system is a nanoparticle-free reference system (reference).
  • Tab. 1 Filler compositions and rheological properties
  • the combination of a micro-scale filler material ⁇ invention with completely deagglomerated nanoparticles has light using epoxy resin molding for the electrical technology, in particular for switchgear components, which are improved under fracture mechanical aspects, but at the same time there are no adverse effects on the fluidity of the underlying potting compound.
  • the base matrix may comprise an aromatic resin of the type bisphenol A diglycidyl ether or bisphenol F diglycidyl ether or cycloaliphatic epoxy resins.
  • the accelerating substance is a tertiary amine such as dimethylbenzylamine or lmidazolderivate advantageous.
  • Additives such as defoamers, dispersing aids, dye and flexibilisers may be added in small amounts.
  • the use of polybutadiene nanoparticles or polybutadiene-polystyrene-co-polymer nanoparticles is particularly expedient, which can be derivatized with a polymethyl methacrylate layer on the particle surface for better compatibility with the resin matrix
  • the preferred P die-shell particles.
  • the particles have a fully deagglomerated Morpho ⁇ logy and are not aggregated to form clusters.
  • the content of nanoparticles is 0.1-6 wt .-%.
  • the use of the formulations according to the invention in the electrical switchgear technology is relevant, for.
  • the use of the formulations according to the invention in the electrical switchgear technology is relevant, for.
  • the manufacture of durometer-based plug and cable feedthroughs, cable fittings, post insulators, fuse chambers, busbar couplings and voltage and current transformers is relevant, for.

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Abstract

A composite insulation material for electrical insulation has a resin component, a hardener component and a filler powder mixture which is distributed in the composite insulation material and which has a first fraction of filler powder comprising microparticles and a second fraction of filler powder comprising nanoparticles, wherein the particle distribution of the filler powder mixture is bimodal and has a proportion of 60 to 80% by weight in the composite insulation material and the second fraction of filler powder has a proportion of 0.1 to 6% by weight in the composite insulation material.

Description

Beschreibung description
Isolationsverbundmaterial zur elektrischen Isolation, Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben Insulating composite material for electrical insulation, method of making and using same
In der Elektrotechnik, insbesondere in der Schaltanlagentechnik, sind heiß- und kalthärtende, mineralisch-gefüllte Epo¬ xidharzformulierungen als Vergussmassen zur Fertigung chemisch und elektrisch hochresistenter Isolationsverbundwerk- Stoffe bekannt. Die Epoxidharzformulierungen werden als Zweikomponentansätze ("2K") verarbeitet, wobei ein Reaktivharz auf Bisphenol-A- oder -F-Diglycidyletherbasis in einer Mi¬ schung mit Phthalsäureanhydriden Verwendung finden. Zur Steigerung der Isolationswirkung bei elektrischer Mittel- und Hochspannungsbelastung, wie zum Beispiel zur Verbesserung des Teilentladungsverhaltens oder zur Erhöhung der Durchschlags¬ festigkeit, werden dem Reaktionsharzgemisch mikroskalig dimensionierte, anorganische Füllstoffe, wie beispielsweise ein Siliziumoxid-Derivat wie Alpha-Quarz oder amorphes Quarzgut, Aluminiumoxid, Glimmer, Bornitrid, in Anteilen von bis zuIn electrical engineering, especially in the switchgear technology, are hot and cold-curing, mineral-filled Epo ¬ xidharzformulierungen known materials as encapsulants for producing chemically and electrically highly resistant Isolationsverbundwerk-. The epoxy resin formulations are processed as Zweikomponentansätze ( "2K"), the following is a reactive resin based on bisphenol A or F Diglycidyletherbasis in a Mi ¬ research with phthalic anhydrides use. To increase the insulation effect in electrical medium and high voltage load, such as to improve the partial discharge behavior or to increase the Durchschlag ¬ strength, the reaction resin mixture micro scale sized, inorganic fillers, such as a silica derivative such as alpha-quartz or amorphous fused silica, alumina , Mica, boron nitride, in proportions of up to
70 Gew.-% beigemengt. Zur Beschleunigung der thermischen Gelierung/Härtung finden Stickstoffderivate zyklischer und/oder aliphatischer Natur Anwendung. Das Versetzen des Reaktionsharzes mit großen Volumenanteilen an sphärischen/angularen anorganischen Füllern, insbesondere bei Füllstoffanfeilen von über 40 Vol.-%, führt zu einer nachteilig hohen Verarbeitungsviskosität der Prepolymermasse. Daraus resultiert eine noch handhabbare, maximale Obergrenze für den Füllstoffanteil , da die Reaktivumhüllmassen für zügi¬ ge Dosier- und Pumpvorgänge ausreichend fließfähig sein sol¬ len. Ferner ist es wünschenswert, dass eingeschlossene Luft¬ blasen in Formgebungswerkzeugen vor dem Einsetzen des thermischen Gelierprozesses durch Auftrieb freigeben werden, da Hohlräume und Lunker in dem gehärteten Formstoff Fehl- und damit den Formstoff schwächende Schwachstellen mechanischer und elektrischer Art induzieren können. Anderseits führen gerade hohe Füllstoffgehalte in Epoxidharzverbundwerkstoffen vorteilhaft zu großer Riss- und Bruchresistenz, da Rissiniti- ierungs- und -propagationsprozesse durch die Partikel ver¬ langsamt oder gestoppt werden. In herkömmlichen Epoxidharz/Füllstoffpulver- Verbundwerkstoffen liegt die maximal handhabbare Obergrenze für den Füllstoffanteil von Quarzmehl bei ca. 66 Gew.-% bei einer durchschnittlichen Verarbeitungstemperatur von 70 wt .-% added. To accelerate the thermal gelling / hardening, nitrogen derivatives of cyclic and / or aliphatic nature are used. The reaction of the reaction resin with large volume fractions of spherical / angular inorganic fillers, in particular with filler files of more than 40% by volume, leads to a disadvantageously high processing viscosity of the prepolymer composition. This results in a more manageable, maximum upper limit for the filler because the Reaktivumhüllmassen for briskly ¬ ge dosing and pumping operations sufficiently fluid to be sol ¬ len. Further, it is desirable that trapped air ¬ blow will release by buoyancy in forming tools prior to the onset of the thermal gelation since cavities and voids in the cured molding material shortages and can thus induce debilitating weaknesses of mechanical and electrical nature of the mold material. On the other hand lead just high filler contents in epoxy resin composites advantageous to a large crack and fracture resistance, as Rissiniti- ierungs- and -propagationsprozesse by the particles ver ¬ slowed or stopped. In conventional epoxy / Füllstoffpulver- composite materials, the maximum manageable upper limit for the filler content of quartz powder is about 66 wt .-% at an average processing temperature of
ca. 50 °C. Höhere Füllgrade bei noch handhabbarer Verarbei- tungsfluidität sind nur durch einen Anstieg der Verarbei¬ tungstemperatur mit dadurch einhergehender Viskositätssenkung möglich. Dies ist jedoch aufgrund erhöhter Herstellungskosten und verschlechterten prozesstechnischen Randbedingungen unerwünscht oder unmöglich, da der Anstieg der Verarbeitungstem- peratur das Topfzeitfenster bis zum Einsatz der Gelierung verkürzen würde. about 50 ° C. Higher filler tungsfluidität with still manageable processing are possible only by an increase in proces ¬ processing temperature with by concomitant reduction in viscosity. However, this is undesirable or impossible due to increased manufacturing costs and degraded process conditions, since the increase in the processing temperature would shorten the pot life window until gelation is used.
Zur Steigerung der Bruchzähigkeit und der Bruchenergie von Kunststoffformstoffen ist es bekannt mikroskalig- dimensionierte, sphärische bzw. angulare Füllstoffe zu ver¬ wenden, insbesondere harte, keramische Partikel, die kosten¬ günstig und gut verfügbar sind. Jedoch zeigen derartig mit¬ tel- und hoch beaufschlagte Epoxidharzkomposite unter perio¬ discher thermischer und/oder mechanischer Belastung (bei- spielsweise durch Sommer/Winter-Zyklen, betriebsbedingte Vib¬ rationen usw.) Rissbildungen, die zum Bauteilversagen führen können. Abhilfe schafft die Beimischung von mikroskaligen, weichen und organischen Partikeln (synthetische Kautschuke) zur Steigerung des Rissstoppvermögens, da hervorgerufen durch die plastische Deformierbarkeit (Duktilität) der Partikel ei¬ ne Erhöhung der maximal zulässigen Belastungsgrenze erzielt ist. Nachteilig hierbei ist allerdings, dass die Kautschuk¬ partikel aufgrund von Synthesebedingungen zu Verwachsungen und damit zur Clusterbildung neigen, die zu einem Anstieg der Viskosität führt. To increase the fracture toughness and fracture energy of plastic molding materials is known mikroskalig- sized, spherical or angular fillers to ver ¬ contact, especially hard ceramic particles that cost ¬ inexpensive and are readily available. (However, operational Vib ¬ rations examples example by summer / winter cycles, etc.) indicate such with ¬ medium- and high-acted Epoxidharzkomposite under perio ¬ discher thermal and / or mechanical stress cracking, which can lead to component failure. A remedy is the addition of microscale, soft and organic particles (synthetic rubbers) to increase the crack-stopping power, as caused by the plastic deformability (ductility) of the particles ei ¬ ne increase in the maximum allowable load limit is achieved. The disadvantage here, however, is that the rubber ¬ tend particles due to synthesis conditions to adhesions and thus clustering, which leads to an increase in viscosity.
In DE 103 45 139 AI ist beschrieben, dass die kombinierte Be¬ aufschlagung eines epoxidischen Reaktivharzsystemes mit anor- ganischen, mikro- und nanoskaligen Quarzpartikeln und gleichzeitiger Beimengung von Silikonelastomerteilchen, d.h. einer trimodalen Füllstofffraktion, zu positiven Veränderungen des linearen Schwundes, der thermischen Ausdehnung sowie der ma- ximal zulässigen Reißspannung und -dehnung von Umhüllmassen für Dioden, Zündspulen und imprägnierten, elektrischen Wicklungen führen kann. Nachteilig hierbei ist allerdings, dass das verwendete Nanopartikelpulver nicht auftrennbare Primär- nanopartikelagglomerate und -aggregate mit Durchmessern von mehreren hundert Nanometer bilden kann, die die Verarbeitungsviskosität aufgrund der fraktalen Geometrie der Primär- nanopartikelagglomerate beeinträchtigen . In DE 103 45 139 Al it is described that the combined Be ¬ aufschlagung epoxidic a reactive resin system with anor- ganic, micro- and nanoscale quartz particles and simultaneous addition of silicone elastomer particles, ie a trimodal filler fraction, to positive changes in the linear shrinkage, the thermal expansion and the maximum allowable tensile stress and strain of Umhüllmassen lead for diodes, ignition coils and impregnated electrical windings can. The disadvantage here, however, is that the nanoparticle powder used can not form separable primary nanoparticle agglomerates and aggregates with diameters of several hundred nanometers, which impair the processing viscosity due to the fractal geometry of the primary nanoparticle agglomerates.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Isolationsverbundmaterial zur elektrischen Isolation, ein Verfahren zur Herstellung des Isolationsverbundmaterials und eine Verwendung des Isolati¬ onsverbundmaterials zu schaffen, das beim Vergießen eine niedrige Viskosität und dennoch gute bruchmechanische Gesamt- performanzen hat. The object of the invention is to provide an insulating composite material for electrical insulation, a process for producing the insulation composite and a use of the isolati ¬ onsverbundmaterials having performances when casting a low viscosity and yet good fracture mechanical whole.
Das erfindungsgemäße Isolationsverbundmaterial zur elektri¬ schen Isolation weist eine Harzkomponente, eine Härterkompo¬ nente und eine in dem Isolationsverbundmaterial verteilten Füllstoffpulvermischung auf, die eine erste Füllstoffpulver- fraktion aus Mikropartikel und eine zweite Füllstoffpulver- fraktion aus Nanopartikel aufweist, wobei die Partikelvertei¬ lung der Füllstoffpulvermischung bimodal ist und einen Anteil im Isolationsverbundmaterial von 60 bis 80 Gew.-% sowie die zweite Füllstoffpulverfraktionen einen Anteil von 0,1 bis 6 Gew.-% in dem Isolationsverbundmaterial hat. The insulation composite of the invention for electrical ¬ rule insulation comprises a resin component, a Härterkompo ¬ component and dispersed in the insulation composite material Füllstoffpulvermischung, which fraction a first Füllstoffpulver- of microparticles and a second Füllstoffpulver- fraction having from nanoparticles, wherein the Partikelvertei ¬ development of Füllstoffpulvermischung is bimodal and has a proportion in the insulation composite of 60 to 80 wt .-% and the second Füllstoffpulverfraktionen a proportion of 0.1 to 6 wt .-% in the insulation composite material.
Die Partikelverteilung der Füllstoffpulvermischung hat bevorzugt keine Überschneidung der Korngrößenverteilungen der Nanopartikel und der Mikropartikel. Ferner sind die Nanoparti- kel der zweiten Füllstoffpulverfraktion bevorzugt aus einem Polymer hergestellt, insbesondere auf Basis von Polybutadien und/oder Polybutadien-Polystyrol-Co-Polymerisat . Die Harzkom¬ ponente ist außerdem bevorzugt ein Epoxydharz oder ein höher funktionales Epoxidharz auf Basis von Bisphenoi-A- Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether, oder ein cyclo- aliphatisches Harz oder eine Mischungen daraus. Bevorzugtermaßen basiert die Härterkomponente auf dem Typus eines An- hydridhärters , der insbesondere ein Phthalsäureanhydrid, ein Methyltetrahydrophtalsäureanhydrid, ein Methylhexa- hydrophthalsäureanhydrid oder ein anderweitiges anhydridi¬ sches Derivat ist. Die Mikropartikel der ersten Füllstoffpulverfraktion haben bevorzugt eine Korngröße von 0,3-300 ym. Dabei ist es bevor¬ zugt, dass die Mikropartikel der ersten Füllstoffpulverfraktion aus den Gruppen der globulären sowie angularen Metall-, Halbmetalloxide, -carbide oder -hydroxide gewählt sind, ins- besondere aus der Gruppe von Quarzmehl, Quarzgut, Aluminium¬ oxid, Siliziumkarbid, Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydro¬ xid. Ferner ist es bevorzugt, dass die Oberfläche der Mikro¬ partikel der ersten Füllstoffpulverfraktion matrixkompatibi- lisiert ist. The particle distribution of the filler powder mixture preferably does not overlap the grain size distributions of the nanoparticles and the microparticles. Furthermore, the nanoparticles of the second filler powder fraction are preferably made from a polymer, in particular based on polybutadiene and / or polybutadiene-polystyrene copolymer. The Harzkom ¬ component is also preferably an epoxy resin or a higher functional epoxy resin based on bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, or a cycloaliphatic resin or mixtures thereof. The hardener component is preferably based on the type of anhydride hardener, which is in particular a phthalic anhydride, a methyltetrahydrophthalic anhydride, a methylhexahydrophthalic anhydride or another anhydridi ¬ cal derivative. The microparticles of the first filler powder fraction preferably have a particle size of 0.3-300 ym. It is before ¬ Trains t that the microparticles of the first Füllstoffpulverfraktion from the groups of globular and angular metal, semi-metal oxides, carbides, or hydroxides chosen in particular from the group consisting of quartz powder, fused silica, aluminum ¬ oxide, silicon carbide, Aluminum hydroxide and Magnesiumhydro ¬ xid. Furthermore, it is preferred that the surface of the micro ¬ particles of the first Füllstoffpulverfraktion is matrix compatible.
Die Nanopartikel der zweiten Füllstoffpulverfraktion haben bevorzugt eine sphärische Gestalt und sind insbesondere auf Basis von Polybutadien, Polystyrol oder deren Hybrid als Bu- tadien-Styrol-Co-Polymerisat hergestellt. Dabei ist es bevor- zugt, dass die Nanopartikel der zweiten Füllstoffpulverfraktion eine Korngröße von 50-120 nm haben und im Wesentlichen agglomerations- und/oder aggregatfrei sind. Außerdem sind die Nanopartikel der zweiten Füllstoffpulverfraktion bevorzugt durch eine polymere Methylmethacrylatderivatisierung oberflä- chenkompatibilisiert . The nanoparticles of the second filler powder fraction preferably have a spherical shape and are produced in particular on the basis of polybutadiene, polystyrene or their hybrid as butadiene-styrene copolymer. It is preferred that the nanoparticles of the second filler powder fraction have a particle size of 50-120 nm and are substantially free of agglomeration and / or aggregates. In addition, the nanoparticles of the second filler powder fraction are preferably surface-compatibilized by a polymeric methyl methacrylate derivatization.
Das erfindungemäße Verfahren zur Herstellung des Isolations¬ verbundmaterials weist die Schritte auf: Zumischen der Nano¬ partikel in die Harzkomponente; Erzeugen eines Reaktionsharz- Systems. Erfindungsgemäß findet das Isolationsverbundmateri¬ als zum Verguss beim Herstellen eines Isolationsbauteils für Mittel- und Hochspannungsanwendungen Verwendung, insbesondere für Stecker- und Kabeldurchführungen, Kabelgarnituren, Stütz- isolatoren, Sicherungskammern, Kupplungsstücken für Sammelschienen sowie Spannungs- und Stromwandlern. The erfindungemäße process for producing the insulation ¬ composite material comprises the steps of: mixing the nano ¬ particles in the resin component; Generating a reaction resin system. According to the invention, the insulation composite material is used as potting in the manufacture of an insulation component for medium and high-voltage applications, in particular for plug and cable bushings, cable fittings, support isolators, fuse boxes, couplings for busbars and voltage and current transformers.
Das erfindungsgemäße Isolationsverbundmaterial hat vorteil- haft sowohl verbesserte bruchmechanische Eigenschaften als auch eine niedrige Vergussmassenviskosität . Im Einzelnen heißt das, dass das Isolationsverbundmaterial eine hohe Flui- dität seiner Vergussmasse hat, wobei eine hohe Formstoff¬ bruchzähigkeit (kritischer Spannungsintensitätsfaktor) , eine hohe Formstoffbruchenergie (kritische Bruchenergie) , eine niedrige thermische Formstoffvolumenausdehnung, ein hoher Formstoff-Glasübergangsbereich und eine niedrige Vergussmas- severarbeitungsviskosität erzielt ist. Erfindungsgemäß ist erreicht, dass die Füllstoffpulvermi- schung in dem Isolationsverbundmaterial eine höhere Packungs¬ dichte hat als die Korngrößenverteilungen der Füllstoffpul¬ verfraktionen alleine, wodurch das aus dem Isolationsverbund¬ material hergestellte Reaktivharzsystem eine dynamische Vis- kosität von beispielsweise vorteilhaft 2-30 Pa-s im Scherra¬ tenbereich von 0,01-500 s-1 bei typischen Verarbeitungstempe¬ raturen hat. Die erfindungsgemäß erreichte Senkung der Visko¬ sität des Isolationsverbundmaterials sowie die Erhöhung von dessen bruchmechanischen Kennwerten ist durch das Vorsehen der Nanopartikelmasterbatches erreicht. Es ist eine mit Nano- partikel beaufschlagte Dispersion geschaffen, die eine iden¬ tische Grundmatrix hat wie die zu verbessernde Urmatrix der Epoxidharzformulierung. Vorteilhaft liegen die Nanopartikel in dem Isolationsverbundmaterial deaggregiert vor und bilden eine niedrigviskose Dispersion. Überraschenderweise zeigt das Vorsehen der Nanopartikel in Kombination mit den Mikroparti- kel in dem Isolationsverbundmaterial eine Erniedrigung der Verarbeitungsviskosität, obgleich der Füllstoffvolumengehalt in Bezug auf eine referenzierte, nanopartikelfreie Mischung zunimmt. The insulation composite material according to the invention advantageously has both improved fracture mechanical properties and a low casting compound viscosity. Specifically, this means that the insulation composite material dität high fluidically has its casting compound, whereby a high molding material ¬ fracture toughness (critical stress intensity factor), a high molding material fracture energy (critical fracture energy), a low thermal molding material volume expansion, a high molding glass transition range and low Vergussmas - Sever viscosity is achieved. According to the invention it is achieved that the Füllstoffpulvermi- research in the insulating composite has a higher packing ¬ density than the grain size distributions of the Füllstoffpul ¬ verfraktionen alone, whereby the reactive resin system made from the insulation composite ¬ material a dynamic Vis viscosity of from, for example, advantageously 2-30 Pa-s in Scherra ¬ tenbereich from 0.01 to 500 s -1 has temperatures ¬ at typical processing Tempe. The inventively achieved reduction of the visco ¬ sity of the insulation composite material and the increase of its fracture mechanics characteristics is achieved by the provision of the nanoparticle masterbatches. It's created a particle charged with nano- dispersion which has a iden ¬ tables base matrix as to improving Urmatrix the epoxy resin formulation. Advantageously, the nanoparticles are deaggregated in the insulation composite material and form a low-viscosity dispersion. Surprisingly, the provision of the nanoparticles in combination with the microparticles in the insulation composite material shows a lowering of the processing viscosity, although the filler volume content increases with respect to a referenced, nanoparticle-free mixture.
Durch die Erniedrigung der Verarbeitungsviskosität der Vergussmasse des Isolationsverbundmaterials durch die erfin- dungsgemäße Beimengung der Nanopartikel ist eine in-situ stattfindende Partikelpackungskoeffizientoptimierung er¬ reicht. Dabei belegen die Nanopartikel die Zwischenräume und die Zwickel zwischen den Mikropartikeln, wodurch die dynami- sehe Viskosität des Isolationsverbundmaterials bei typischen Verarbeitungstemperaturen absinkt . By lowering the processing viscosity of the potting compound of the insulation composite by the invention dung proper incorporation of the nanoparticles is taking place in situ particle packing coefficient optimization ¬ he can see. In this case, the nanoparticles occupy the interstices and the gussets between the microparticles, whereby the dynamic viscosity of the insulating composite material drops at typical processing temperatures.
Durch das erfindungsgemäße Vorsehen der Mikrofüll- stoff/Nanofüllstoff-Mischfraktionen, die bevorzugt keine Überschneidungen der zugrundeliegenden Korngrößenverteilungen haben, stehen deagglomerierte Nanopartikelmasterbatches zur Verfügung, mit denen die Verarbeitungsviskosität von herkömm¬ lichen mittel bis hoch gefüllten Epoxidharzformulierungen erniedrigt und gleichzeitig die bruchmechanischen Kennwerte durch die Anwesenheit der Nanopartikel in dem thermisch ge¬ härteten Formstoff erhöht ist. Es hat sich ferner gezeigt, dass das Vorsehen von organischen Nanopartikel die Formstoff¬ eigenschaften hinsichtlich der bruchmechanischen Resistenz im Vergleich zu den keramischen, anorganischen Pendants ausge- prägter verbessern, jedoch ohne die dort geforderte Trimoda- lität der Füllstofffraktion verwenden zu müssen. Insbesondere die Verwendung von organischen Nanopartikeln des Typs Polybu- tadien mit aufgepfropfter Acrylschicht zur besseren Matrixkompatibilität erweist sich als überragend im Vergleich zur Verwendung einer herkömmlichen Kombination aus keramischen Quarzgutnano- und Polysiloxanpartikeln . Vorteilhaft ermög¬ licht die alleinige bimodale Mischung aus mikroskaligem By the present provision of the Mikrofüll- material / nano-filler-mixed fractions, which preferably have no overlap of the underlying grain size distributions are deagglomerated nanoparticles masterbatches available, which lowers the processing viscosity of herkömm ¬ handy medium to high filled epoxy resin formulations and simultaneously the fracture mechanics parameters by the presence of the nanoparticles is increased in the thermally ge ¬ cured molding material. It has also been found that the provision of organic nanoparticles more pronounced improve the molding properties ¬ terms of fracture mechanical resistance compared to ceramic, inorganic counterparts, but without the required there trimodal of the filler formality having to use. In particular, the use of organic nanoparticles of the polybutadiene type with grafted-on acrylic layer for better matrix compatibility proves to be superior in comparison with the use of a conventional combination of ceramic quartz-containing nanoparticles and polysiloxane particles. Advantageously made light ¬ sole bimodal mixture of microscale
Quarzmehl bei geringen Anteilen von Polybutadien- Nanopartikeln eine Erniedrigung der Viskosität bei gleichzei- tiger Verbesserung der Formstoffbruchmechanik . Weiterhin eröffnet die erfindungsgemäß reduzierte Vergussmassenviskosität die Option auf den Füllstoffanteil weiter zu erhöhen, um eine Nivellierung der ursprünglichen Referenzfluidität zu erreichen. Auf diesem Wege ist es möglich, erhöhte Füllstoffantei- le in epoxidischen Harzformulierungen zu realisieren, die sonst nur über Temperaturerhöhungen oder zusätzlichen Fließhilfen erreichbar wären. Durch den Mehranteil an Füllstoff- Partikeln sind weiter vorteilhaft die Bruchzähigkeiten und die mindest erforderlichen Bruchenergien zusätzlich erhöht. Quartz powder at low levels of polybutadiene nanoparticles a decrease in viscosity with simultaneous improvement of the molding material fracture mechanics. Furthermore, the inventively reduced Vergussmassenviscosity opens the option to further increase the filler content in order to achieve a leveling of the original reference fluidity. In this way it is possible to realize increased Füllstoffantei- le in epoxy resin formulations, which would otherwise be reached only by temperature increases or additional flow aids. Due to the increased proportion of filler Particles are also advantageous the fracture toughness and the minimum required fracture energies additionally increased.
Anhand mehrerer Beispiele wird im Folgenden die Erfindung nä- her erläutet. The invention will be explained in more detail below with reference to several examples.
Exemplarisch wurden zur Darlegung Ausführungsbeispiele mit konstantem Füllstoffgesamtgehalt, aber sukzessiv gesteigertem Nanopartikelanteil untersucht (vgl. Tab. 1 und 2) . Dabei weist eine Harzkomponente A Bisphenol-A-Diglycidylether auf und eine Härterkomponente B weist Methyltetrahydrophthalsäu- reanhydrid auf. Das Mischungsverhältnis beträgt 100:82 (m/m). Als Mikrofüllstoff ist oberflächensilanisiertes Quarzmehl mit mittlerem Durchmesser D5o = 20 ym vorgesehen; anorganische (Beispiele A1-A4) und polymere, organische (Beispiele P1-P4) Nanopartikel sind als Batches der Harzkomponente A zugegeben. Als Bezugsystem dient ein nanopartikelfreies Referenzsystem (Referenz) . Tab. 1: FüllstoffZusammensetzungen und rheologische Eigenschaften By way of example, exemplary embodiments with a constant filler total content but successively increased nanoparticle content were investigated (see Tables 1 and 2). A resin component A comprises bisphenol A diglycidyl ether and a hardener component B has methyl tetrahydrophthalic anhydride. The mixing ratio is 100: 82 (m / m). The microfiller is surface silanized quartz flour of average diameter D 5 o = 20 ym; inorganic (Examples A1-A4) and polymeric, organic (Examples P1-P4) nanoparticles are added as batches of Resin Component A. The reference system is a nanoparticle-free reference system (reference). Tab. 1: Filler compositions and rheological properties
a Searle-Geometrie nach DIN 53019, T=50°C Tab. 2: Formstoffeigenschaften a Searle geometry according to DIN 53019, T = 50 ° C Tab. 2: Moldings properties
a' b in Anlehnung an ASTM E 399, Double Torsion-Prüfung, T = 25°C a ' b based on ASTM E 399, Double Twist Test, T = 25 ° C
c γ=3 (linearer, thermischer Längenausdehungskoeffizient) , ISO 11359-2 d dynamisch-mechanische Thermoanalyse (DMTA)  c γ = 3 (linear thermal expansion coefficient), ISO 11359-2 d dynamic mechanical thermal analysis (DMTA)
Die Ausnutzung der Viskositätserniedrigung hinsichtlich des möglichen Füllstoffanhubs unter Wahrung der Referenzfluidität wird exemplarisch an Ausführungsbeispielen mit erhöhtem Füllstoffgesamtgehalt untersucht (vgl. Tab. 3 und 4; anorganische Nanopartikel Beispiele A5-A8, organische Nanopartikel Bei¬ spiele P5-P8). Die füllstofffreie Harzmasse (A+B) bleibt da¬ bei in ihrer komponentanteiligen Zusammensetzung unverändert. Die Füllstofffraktion ist in Abhängigkeit des Nanopartikelge- halts anteilig derart erhöht, dass das Maximum in den Flie߬ kurven mit der charakteristischen Fließgrenze nmaXi Ref der Referenzmischung koinzidiert. Alle beschriebenen Beispiele zei¬ gen damit eine identische Fließcharakteristik verglichen mit einer nanopartikelfreien Vergussmasse. Tab. 3: FüllstoffZusammensetzung und rheologische Eigenschaf¬ ten The utilization of the viscosity reduction with regard to the possible Füllstoffanhubs while maintaining the reference fluidity is exemplified in embodiments with increased total filler content examined (see Tables 3 and 4, inorganic nanoparticles Examples A5-A8, organic nanoparticles in ¬ game P5-P8). The filler-free resin composition (A + B) remains unchanged since ¬ at komponentanteiligen in their composition. The filler fraction is increased in dependence on the Nanopartikelge- halts proportionately such that the maximum coincides in the flow ¬ curves with the characteristic yield value n Maxi Ref of the reference mixture. All examples described zei ¬ gen so an identical flow characteristics compared to a nanoparticle-free sealing compound. Tab. 3: filler composition and rheological own sheep ¬ th
Tab. 4: Formstoffeigenschaften Tab. 4: Moldings properties
Die erfindungsgemäße Kombination eines mikroskaligen Füll¬ stoffs mit vollständig deagglomerierten Nanopartikeln ermög licht den Einsatz von Epoxidharzformstoffen für die Elektro technik, insbesondere für Schaltanlagenkomponenten, die unter bruchmechanischen Gesichtspunkten verbessert sind, wobei gleichzeitig jedoch keine nachteiligen Auswirkungen auf die Fluidität der zugrundeliegenden Vergussmasse bestehen. Die Basismatrix kann ein aromatisches Harz des Typs Bisphenol-A- Diglycidylether oder Bisphenol-F-Diglycidylether bzw. cycloa- liphatische Epoxidharze umfassen. Als Härtungssubstanzen ha¬ ben sich (alkylierte) Phthalsäureanhydride wie Methyltetra- hydrophthalsäureanhydrid oder Methyihexahydrophtalsäurean- hydrid bewährt. Als Beschleunigungssubstanz ist ein tertiäres Amin wie z.B. Dimethylbenzylamin oder auch lmidazolderivate vorteilhaft. Es können Additive wie Entschäumer, Disper- gierhilfen, Farbstoff und Flexibilisatoren in geringen Mengen zugegeben sein. The combination of a micro-scale filler material ¬ invention with completely deagglomerated nanoparticles has light using epoxy resin molding for the electrical technology, in particular for switchgear components, which are improved under fracture mechanical aspects, but at the same time there are no adverse effects on the fluidity of the underlying potting compound. The base matrix may comprise an aromatic resin of the type bisphenol A diglycidyl ether or bisphenol F diglycidyl ether or cycloaliphatic epoxy resins. As Härtungssubstanzen ha ¬ ben itself (alkylated) such as phthalic anhydrides Methyltetra- hydrophthalic or Methyihexahydrophtalsäurean- proven hydride. The accelerating substance is a tertiary amine such as dimethylbenzylamine or lmidazolderivate advantageous. Additives such as defoamers, dispersing aids, dye and flexibilisers may be added in small amounts.
Als zweckmäßig hat sich als der mikroskalige Füllstoff oberflächensilanisiertes Quarzmehl bzw. Quarzgut mit Korngrö¬ ßen von 0,3-300 ym bewährt. Die nanoskaligen Partikel sind dabei anorganischer Natur (amorphes Quarzgut mit Partikel- durchmessern D5o = 20-40 nm) , bevorzugterweise jedoch organi¬ scher Natur. Besonders zweckmäßig ist dabei die Verwendung von Polybutadien-Nanopartikeln bzw. Polybutadien-Polystyrol- Co-Polymerisat-Nanopartikeln, die zur besseren Kompatibili- sierung mit der Harzmatrix an der Partikeloberfläche mit ei- ner Polymethylmethacrylatschicht derivatisiert sein könnenAs useful as the microscale filler oberflächensilanisiertes quartz or fused silica with Korngrö ¬ KISSING from 0.3 to 300 .mu.m has proven. The nanoscale particles are inorganic in nature (diameters amorphous fused silica with particle D 5 o = 20-40 nm), but preferably organic ¬ shear nature. The use of polybutadiene nanoparticles or polybutadiene-polystyrene-co-polymer nanoparticles is particularly expedient, which can be derivatized with a polymethyl methacrylate layer on the particle surface for better compatibility with the resin matrix
(sog. Kern-Schale-Teilchen). Der bevorzugte Partikeldurchmes¬ ser liegt bei organischen Nanopartikeln bei D5o = 80-100 nm. Die Partikel weisen eine vollständig deagglomerierte Morpho¬ logie auf und sind nicht zu Clustern aggregiert. Der Gehalt an Nanopartikeln beträgt 0,1 -6 Gew.-%. (so-called core-shell particles). The preferred Partikeldurchmes ¬ ser is organic nanoparticles at 5 D o = 80-100 nm. The particles have a fully deagglomerated Morpho ¬ logy and are not aggregated to form clusters. The content of nanoparticles is 0.1-6 wt .-%.
Im Besonderen ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Formulierungen in der elektrotechnischen Schaltanlagentechnik relevant, z. B. bei der Herstellung von duromerbasierten Ste- cker- und Kabeldurchführungen, Kabelgarnituren, Stützisolatoren, Sicherungskammern, Kupplungsstücken für Sammelschienen sowie Spannungs- und Stromwandlern. In particular, the use of the formulations according to the invention in the electrical switchgear technology is relevant, for. For example, in the manufacture of durometer-based plug and cable feedthroughs, cable fittings, post insulators, fuse chambers, busbar couplings and voltage and current transformers.

Claims

Patentansprüche claims
1. Isolationsverbundmaterial zur elektrischen Isolation, mit einer Harzkomponente, einer Härterkomponente und einer in dem Isolationsverbundmaterial verteilten Füllstoffpulvermischung, die eine erste Füllstoffpulverfraktion aus Mikropartikel und eine zweite Füllstoffpulverfraktion aus Nanopartikel auf¬ weist, wobei die Partikelverteilung der Füllstoffpulvermischung bimodal ist und einen Anteil im Isolationsverbundmate- rial von 60 bis 80 Gew.-% sowie die zweite Füllstoffpulver- fraktionen einen Anteil von 0,1 bis 6 Gew.-% in dem Isolationsverbundmaterial hat. 1. Isolation composite material for electrical insulation, with a resin component, a hardener component and a distributed in the insulating composite material Füllstoffpulvermischung, which has a first Füllstoffpulverfraktion of microparticles and a second Füllstoffpulverfraktion of nanoparticles on ¬, wherein the particle distribution of the Füllstoffpulvermischung is bimodal and for a proportion in Isolationsverbundmate- from 60 to 80% by weight, and the second filler powder fraction has a content of from 0.1 to 6% by weight in the insulating composite.
2. Isolationsverbundmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die Par- tikelverteilung der Füllstoffpulvermischung keine Überschneidung der Korngrößenverteilungen der Nanopartikel und der Mikropartikel hat. 2. The insulation composite material according to claim 1, wherein the particle distribution of the filler powder mixture does not overlap the grain size distributions of the nanoparticles and the microparticles.
3. Isolationsverbundmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Nanopartikel der zweiten Füllstoffpulverfraktion aus einem Polymer sind und insbesondere auf Basis von Polybutadien und/oder Polybutadien-Polystyrol-Co-Polymerisat hergestellt sind . 3. insulation composite material according to claim 1 or 2, wherein the nanoparticles of the second filler powder fraction are made of a polymer and in particular based on polybutadiene and / or polybutadiene-polystyrene copolymer are prepared.
4. Isolationsverbundmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis4. insulation composite material according to one of claims 1 to
3, wobei die Harzkomponente ein Epoxydharz oder ein höher funktionales Epoxidharz auf Basis von Bisphenoi-A- Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether ist, oder ein cycloaliphatisches Harz oder eine Mischungen daraus ist. 3, wherein the resin component is an epoxy resin or a higher functional epoxy resin based on bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, or a cycloaliphatic resin or mixtures thereof.
5. Isolationsverbundmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis5. insulation composite material according to one of claims 1 to
4, wobei die Härterkomponente auf dem Typus eines Anhydrid- härters basiert, der insbesondere ein Phthalsäureanhydrid, ein Methyltetrahydrophtalsäureanhydrid, ein Methylhexa- hydrophthalsäureanhydrid oder ein anderweitiges anhydridi¬ sches Derivat ist. 4, wherein the hardener component is based on the type of anhydride curing agent, which is in particular a phthalic anhydride, a Methyltetrahydrophtalsäureanhydrid, a Methylhexa- hydrophthalic anhydride or any other anhydridi ¬ cal derivative.
6. Isolationsverbundmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mikropartikel der ersten Füllstoffpulverfraktion (C) eine Korngröße von 0,3-300 ym haben. 6. An insulation composite material according to any one of claims 1 to 5, wherein the microparticles of the first filler powder fraction (C) have a particle size of 0.3-300 ym.
7. Isolationsverbundmaterial gemäß Anspruch 6, wobei die Mik¬ ropartikel der ersten Füllstoffpulverfraktion aus den Gruppen der globulären sowie angularen Metall-, Halbmetalloxide, - carbide oder -hydroxide gewählt ist, insbesondere aus der Gruppe von Quarzmehl, Quarzgut, Aluminiumoxid, Siliziumkar- bid, Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid. 7. insulation composite material according to claim 6, wherein the Mik ¬ ropartikel the first Füllstoffpulverfraktion from the groups of globular and angular metal, semi-metal oxides, - carbides or hydroxides is selected, in particular from the group of quartz, fused silica, alumina, silicon carbide, Aluminum hydroxide and magnesium hydroxide.
8. Isolationsverbundmaterial gemäß Anspruch 7, wobei die Oberfläche der Mikropartikel der ersten Füllstoffpulverfraktion matrixkompatibilisiert ist. The insulation composite of claim 7, wherein the surface of the microparticles of the first filler powder fraction is matrix-compounded.
9. Isolationsverbundmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Nanopartikel der zweiten Füllstoffpulverfraktion eine sphärische Gestalt haben und insbesondere auf Basis von Polybutadien, Polystyrol oder deren Hybrid als Butadien- Styrol-Co-Polymerisat hergestellt sind. 9. insulation composite material according to one of claims 1 to 8, wherein the nanoparticles of the second filler powder fraction have a spherical shape and in particular based on polybutadiene, polystyrene or their hybrid as butadiene-styrene copolymer are prepared.
10. Isolationsverbundmaterial gemäß Anspruch 9, wobei die Na¬ nopartikel der zweiten Füllstoffpulverfraktion eine Korngröße von 50-120 nm haben und im Wesentlichen agglomerations- und/oder aggregatfrei sind. 10. insulation composite material according to claim 9, wherein the Na ¬ nopartikel the second Füllstoffpulverfraktion have a particle size of 50-120 nm and are substantially agglomeration and / or aggregate-free.
11. Isolationsverbundmaterial gemäß Anspruch 10, wobei die Nanopartikel der zweiten Füllstoffpulverfraktion durch eine polymere Methylmethacrylatderivatisierung oberflächenkompati- bilisiert sind. 11. The insulation composite material according to claim 10, wherein the nanoparticles of the second filler powder fraction are surface-stabilized by a polymeric methyl methacrylate derivatization.
12. Verfahren zur Herstellung eines Isolationsverbundmaterials gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, mit den Schritten: Zumischen der Nanopartikel in die Harzkomponente; 12. A method for producing an insulation composite material according to any one of claims 1 to 11, comprising the steps of: admixing the nanoparticles in the resin component;
Erzeugen eines Reaktionsharzsystems. Generating a reaction resin system.
13. Verwendung des Isolationsverbundmaterials gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Verguss beim Herstellen eines Isolati- onsbauteils für Mittel- und Hochspannungsanwendungen, insbesondere für Stecker- und Kabeldurchführungen, Kabelgarnituren, Stützisolatoren, Sicherungskammern, Kupplungsstücken für Sammelschienen sowie Spannungs- und Stromwandlern. 13. Use of the insulation composite material according to one of claims 1 to 12 for potting when producing an isolate Onsbauteils for medium and high voltage applications, in particular for plug and cable glands, cable fittings, post insulators, fuse chambers, couplings for busbars and voltage and current transformers.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011083409A1 (en) 2011-09-26 2013-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Insulating systems with improved partial discharge resistance, process for the preparation thereof
EP2623565A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-07 Siemens Aktiengesellschaft Repair substance
DE102012205046A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-02 Siemens Aktiengesellschaft An electrical insulation body for a high-voltage rotary machine and method for producing the electrical insulation body
CN103694636B (en) * 2013-12-10 2015-12-09 中国科学院过程工程研究所 A kind of electric insulation composition epoxy resin, preparation method and its usage
CN104177780B (en) * 2014-08-20 2016-08-31 国家电网公司 A kind of outdoor type electric insulation modified epoxy resin composition
CN104900299B (en) * 2015-04-10 2017-01-18 西北核技术研究所 Polymer insulator with uniform hole distribution on surface and preparation method thereof
CN104882233B (en) * 2015-05-11 2017-03-01 江苏江城电气有限公司 A kind of production technology of wind power pipe bus special isolation thin film
PL3310838T3 (en) * 2015-06-16 2022-01-10 Huntsman Advanced Materials Licensing (Switzerland) Gmbh Epoxy resin composition
DE102015218839A1 (en) 2015-09-30 2017-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Potting compound and use
CN105801001A (en) * 2016-03-01 2016-07-27 昆山东大智汇技术咨询有限公司 Mineral casting raw material formula and process for fire-resistant cast bus
CN108305723A (en) * 2018-02-01 2018-07-20 清华大学 Benzvalene form and support insulator based on nonlinear material doping
DE102019204191A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Cast resin, molding material from it, use for it and electrical insulation
DE102019204190A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Cast resin, molded body made therefrom and use of the molded body
CN114496429B (en) * 2022-03-07 2022-10-11 华北电力大学 Nonlinear conductive composite material based on nano electrostatic adsorption and preparation method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59508782D1 (en) * 1994-12-13 2000-11-16 Ciba Sc Holding Ag Core / Shell toughening agents containing curable epoxy resin casting compounds
DE10330020A1 (en) * 2003-07-03 2005-01-20 Degussa Ag Highly filled silane preparation
DE10345139A1 (en) 2003-09-29 2005-04-21 Bosch Gmbh Robert Thermosetting reaction resin system, useful e.g. for impregnating electrical coils and sealing diodes, comprises resin component (containing dispersed polymer particles) and mineral fillers (containing nanoparticles)
CN101423651B (en) * 2007-11-02 2010-12-15 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 Process for preparing low temperature, high heat conducting and electrical insulation epoxy resin nano composite material
DE102008030904A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Composite with nano-powder and use of the composite material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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