HU217112B - Epoxi-szilikon hibrid gyanta alapú villamos szigetelőkompozíciók - Google Patents

Epoxi-szilikon hibrid gyanta alapú villamos szigetelőkompozíciók Download PDF

Info

Publication number
HU217112B
HU217112B HU9700191A HUP9700191A HU217112B HU 217112 B HU217112 B HU 217112B HU 9700191 A HU9700191 A HU 9700191A HU P9700191 A HUP9700191 A HU P9700191A HU 217112 B HU217112 B HU 217112B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
epoxy
silicone
stone
composition according
epoxy resin
Prior art date
Application number
HU9700191A
Other languages
English (en)
Inventor
György Bánhegyi
Szilveszter Pintér
Zoltán Borsos
Sándor Csecsődy
Nagy Lászlóné Földesi
Márton Téglás
Original Assignee
Furukawa Electric Institute Of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Institute Of Technology filed Critical Furukawa Electric Institute Of Technology
Priority to HU9700191A priority Critical patent/HU217112B/hu
Publication of HU9700191D0 publication Critical patent/HU9700191D0/hu
Priority to EP98902143A priority patent/EP0896723A1/en
Priority to JP10534022A priority patent/JP2001502470A/ja
Priority to PCT/HU1998/000007 priority patent/WO1998032138A1/en
Publication of HUP9700191A2 publication Critical patent/HUP9700191A2/hu
Publication of HUP9700191A3 publication Critical patent/HUP9700191A3/hu
Publication of HU217112B publication Critical patent/HU217112B/hu

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators 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
    • H01B3/46Insulators 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 silicones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators 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
    • H01B3/40Insulators 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

A találmány szerinti kőmpőzíció lényege, hőgy kiváló villamősszilárdságú anyagőkat házasít össze úgy, hőgy egyesíti az epőxigyantákviszőnylag alacsőnyabb árát és egyszerű feldőlgőzhatóságát aszilikőngűmi előnyös felületi jellemzőivel (hidrőfób jelleg, villamőskisülés űtáni helyreállás), jó időjárás-állóságával. Az új kőmpőzíciókisnyőmású öntési technőlógiával, illetve nyőmás alatti gélesítésselis feldőlgőzható. Az alapgyanta kis viszkőzitása főlytán a gyanta nagymennyiségű töltőanyag felvételére képes. Az epőxigyantát módősítószilikőn nem egyszerűen lágyítóként van jelen, hanem beépül a térhálósszerkezetbe, és tartósan fejti ki hatását. A szigetelőkőmpőzíció főbbösszetevői: ciklőalifás, alifás (vagy arőmás) epőxigyanta, ciklőalifás(vagy arőmás) anhidrid (esetleg amin vagy pőliaminő- amid)térhálósító, győrsító, epőxi végcsőpőrtőt tartalmazó szilikőnőligőmer, amihez járűlhat kis mőlekűlás vagy makrőmőlekűlás aktívhígító (flexibilizátőr), töltőanyag (példáűl kvarc, alűmíniűm-őxid-trihidrát, wőllastőnit, vágőtt üvegszál, barit, kalciűm- karbőnátstb.). A kőmpőnensek arányának váltőztatásával a merev, teherhőrdószerkezetektől a lágy, gűmiszerű anyagőkig mindenféle kőmpőzícióelőállítható. ŕ

Description

A találmány tárgya olyan szigetelőkompozíció, amelynek gyantakomponense epoxigyantát és reaktív szilikon-oligomereket is tartalmaz az egyéb, ismert komponensek mellett, s így egyesíti a kétféle szigetelőanyag kedvező tulajdonságait.
Az epoxigyanták villamos szigetelési célra való alkalmassága régen ismert. Kedvező tulajdonságaik (nagy mechanikai és villamos szilárdság, hőállóság, vegyi ellenálló képesség) mellett azonban van néhány hátrányuk is (repedezés, a felület hidrofób jellegének eltűnése hosszú idejű kültéri vagy villamos öregedés után stb.). Kültéri alkalmazás esetén ismert, hogy aromás helyett alifás vagy cikloalifás epoxigyantát és anhidridet célszerű alkalmazni, mert annak jobb az időjárás- és villamos erózióállósága, és kis teljesítményű ívek esetén (dry bánd arcing) kevésbé hajlamos a szenesedésre (tracking).
Az utóbbi években a kültéri szigetelések területén egyre nagyobb szerephez jutnak a szilikongumik és a belőlük készült kompozit szigetelők. Ennek fő oka a szilikongumi víztaszító (hidrofób) jellege, ami megakadályozza a folyamatos vízfilm kialakulását a szigetelő felszínén, ennek következtében csökken a kúszóáram, illetve a száraz-sáv (dry bánd) kisülésekből származó erózió. A szilikongumi előnyei közé tartozik, hogy ez a hidrofób jelleg igen hosszú időn át megmarad, sőt ha a hidrofobicitás időjárási okokból vagy villamos kisülések miatt átmenetileg meg is szűnik, utána spontán helyreáll. Ennek oka részben a szilikongumiban levő kis molekulás szilikonolajok felületre való vándorlása (diffúziója), részben a felületen levő szilikonláncok reorientációja (átfordulása).
A két anyag kedvező tulajdonságai miatt természetes a próbálkozás ezek egyesítésére különféle kompozíciókban. A szabadalmazott kompozíciókban a leggyakrabban a jó villamos szigetelést, a hő- és időjárás-állóságot emelik ki. A JP 05271518 például alkilfenol-polisziloxán blokk-kopolimereket kever biszfenol-A típusú epoxigyantával, A JP 05301931 sziloxánnal ojtott vinilpolimereket kever krezol- vagy fenol-novolak típusú epoxigyantához, a JP 05160173 maleimid végcsoportot tartalmazó sziloxánt reagáltat epoxidált polibutadiénnel, a JP 05105778 karboxi végcsoportot tartalmazó nitrilkaucsukot kombinál amin végfunkciós sziloxánnal és epoxigyantával stb. Ezek mindegyike igen speciális, kereskedelemben nem kapható komponensekből indul ki.
Más szabadalmak szerinti kompozíciók (például JP 62243649, CS 217338, US 4537803, JP 60112814, JP 52068248, US 3843577) kis molekulás (mobilis) szilikonolaj adalékot tartalmaznak a hidrofobicitás, az időjárás-állóság, a villamos szilárdság, illetve a részleges letörési jellemzők javítására, de ezek nem épülnek be az epoxigyanta térhálós szerkezetébe.
A találmány kidolgozásánál azt tűztük ki célul, hogy kereskedelmileg elérhető komponensek felhasználásával olyan szilikonnal módosított epoxigyanta-kompozíciókat alakítsunk ki, amelyek
1. a szilikon komponenst a térhálós szerkezetbe beépítve tartalmazzák, tehát az hosszú időn át sem távozik el a rendszerből és kifejti hatását;
2. olcsóbbak, mint a szigetelőgyártásban alkalmazható HTV (magas hőmérsékleten térhálósodó) vagy LSR (folyékony) szilikongumi;
3. nagy töltőanyag-tartalom mellett is kis- vagy közepes nyomású folyadéktechnológiával feldolgozható.
A találmány kidolgozásánál a következő felismerésekből indultunk ki:
1. A hőre keményedő gyanták megfelelő kombinációjával (hibrid gyanták) azok kedvező tulajdonságai előnyösen egyesíthetők (lásd például uretán-telítetlen poliészter hibrid gyanták). Ezekben a rendszerekben nem fizikai keverékekről van szó, mint a hőre lágyuló polimer keverékek esetében, hanem kopolimerekről (blokk vagy statisztikus kopolimerek).
2. Az utóbbi években számos olyan reaktív szilikon oligomer jelent meg a piacon, amelyekben a reaktív csoport (hidroxil, amin, akrilát, epoxi stb.) nem a szilíciumatomhoz közvetlenül kapcsolódik, hanem egy telített propilén [-(CH2)3-] vagy butilén [-(CH2)4-] hídon keresztül. Ezek az intermedierek kémiailag stabilak, hosszú időn át eltarthatok, és a bennük levő szerves csoportok révén alkalmasak arra, hogy segítségükkel a dimetil-sziloxán blokkokat beépítsük más, hőre keményedő gyantákba. A kereskedelmileg elérhető epoximodifikált szilikon oligomerek felépítése a következő:
CH2-CH-CH2-O-R’-[SiR2-O-]n-SiMe2-(R’)-O-CH2-CH-CH2 \ / \ / o o ahol R’ telített szénhidrogénlánc, de laboratóriumi szinten előállíthatók egyéb olyan struktúrák is, amelyek az epoxicsoportot oldalláncban tartalmazzák, például
Q’-O-[SiR2-O]n-[SiR-O]m-Q”
I
R’-X ahol R alkilcsoport, Q’ és Q” lehet trimetil-szilil-csoport (-SiMe3), vagy -R’-X csoport, ahol R’ telített szénhidrogénlánc, X pedig a glicidoxilcsoport:
-O-CH2-CH-CH2 \ /
O
3. Ha egy statisztikus vagy blokk-kopolimer körül50 belül 10%-nyi sziloxánegységet tartalmaz, a kopolimer felületi energiája a sziloxán polimerekre jellemző értéket vesz fel (hidrofób lesz), mert a felület a kisebb felületi energiájú komponensben dúsul.
A fenti felismerések alapján a találmány tárgya egy 55 olyan hidridgyanta-család, amelynek fő jellemzője az, hogy a hagyományos epoxigyantát epoxi végcsoportot tartalmazó sziloxán oligomerrel keverjük és számított mennyiségű térhálósítóval kikeményítjük.
A találmány szerinti gyantakompozíciókban az 60 epoxi végcsoportot tartalmazó sziloxán oligomer elő2
HU217 112 Β nyösen valamely következő általános képletű polisziloxán, amelyben R jelentése metil- vagy fenilcsoport
CH2-CH-CH2-O-R’-[SiR2\ /
O ahol R’ jelentése telített szénhidrogénlánc 1-10, előnyösen 3-4 szénatommal, és n jelentése a polimerizációfok 1-50, előnyösen 5-15.
Előnyösen alkalmazhatók továbbá epoxicsoportot tartalmazó szilikonvegyületként a következő általános képletű vegyületek is:
Q’-O-[SiR2-O]n-[SiR-O]m-Q”
R’-X ahol R jelentése metil- vagy fenilcsoport, m+n, a polimerizációfok 1-50, előnyösen 5-15, m értéke 1 és 5 között van, előnyösen 1 vagy 2, Q’ és Q” jelentése trimetil-szilil-csoport (-SiMe3), vagy -R’-X csoport, ahol R’ jelentése telített szénhidrogénlánc 1-10, előnyösen 3-4 szénatommal, X jelentése pedig glicidoxilcsoport:
-O-CH2-CH-CH2 \ /
O
Előnyös, ha olyan gyanta-, illetve térhálósító komponenseket alkalmazunk, amelyek elegyednek egymással, illetve az alkalmazott szilikon oligomerrel. Ez nem triviális probléma, mert a polisziloxánok rendkívül kis kohéziósenergia-sűrűségük miatt nem minden szerves folyadékkal elegyednek. Ha a sziloxán oligomer a gyantával nem, de a térhálósítóval elegyedik, akkor előfordulhat, hogy a sziloxánfázis az epoxi mátrixtól szeparáltan keményedik ki. Ez az úgynevezett makroszkopikus fázisszeparáció (két, egymásra rétegzett fázis megjelenése), amely műszaki szempontból használhatatlan terméket eredményez. Ettől élesen meg kell különböztetni az úgynevezett mikrofázisszeparációt, ami a blokkkopolimer-képződés során lép fel. Ilyenkor arról van szó, hogy a monomer vagy oligomer állapotban még molekuláris szinten keverhető egységek a polimerizáció során a keveredési entrópia csökkenése miatt szeparálódnak, de mivel a blokkok ilyenkor már kémiai kötésekkel kapcsolódnak, a fázisszeparáció mikroszkopikus (nm nagyságrendű) szinten marad. A mikro-fázisszeparáció hozzájárul a blokk-kopolimerek speciális tulajdonság-együttesének létrejöttéhez.
Kültéri szigetelők esetében az epoxi komponens előnyösen cikloalifás epoxi, a térhálósító pedig cikloalifás anhidrid (mindkettő szobahőmérsékleten kis viszkozitású folyadék). Ha az epoxi funkciós csoportot tartalmazó sziloxánt a cikloalifás epoxigyantával 1:9 tömegarányban keveijük és a számított mennyiségű anhidriddel térhálósítjuk, akkor már sziloxánra jellemző felületi tulajdonságokkal rendelkező polimert kapunk. A kompozíció villamos erózióállósága tovább javítható alumínium-oxid-trihidrát (ATH) töltőanyag hozzáadásával, a hajlítómodulus és szilárdság jelentősen növelhető anizometrikus töltőanyagokkal (vágott üvegszál, és a glicidil végcsoport a következő módon kapcsolódik :
]n-SiMe2-(R’)-O-CH2-CH-CH2, \ /
O illetve wollastonit vagy egyéb whisker típusú töltőanyag), az ár pedig olcsó (extender) töltőanyagokkal (kvarc, kalcium-karbonát) csökkenthető. Ebben a formában a kompozíció a hagyományos, kvarccal töltött cikloalifás öntőgyanták versenytársa lehet. Itt a hibrid gyanta a teherviselő szerkezet, amely beöntött fémszerelvényekkel illeszthető hálózatra. A hagyományos öntőgyantákkal szembeni előnye az, hogy felülete hidrofób, szilikonban gazdag, amely hidrofób jellegét oxidáció után visszanyerni képes.
A lehetséges megoldások közül nem zárhatók ki az epoxidált szilikonadalékot (immobilis szilikonkomponenst) és kis molekulás szilikonolajat (mobilis szilikonkomponenst) tartalmazó rendszerek. Az immobilis szilikonkomponens ugyan önmagában is biztosítja a megfelelő felületi jellemzőket és a hidrofób helyreállást a felületi oxidáció után, de ha mobilis szilikonolaj A jelen van, akkor a szigetelő felületére kiülepedő szervetlen szennyezés (por stb.) is hidrofobizálódik. Az immobilis szilikonkomponens hozzáadásának ilyen esetben is megvan a szerepe, két okból is: a) a mobilis szilikonkomponens csak igen korlátozott mennyiségben adható az epoxigyantához, mert hamar kigyöngyözik a felülete, b) a mobilis szilikonolaj idővel migráció útján elfogyhat a mintából, az immobilis azonban nem.
A fenti rendszer alapján készíthető olyan lágyabb, nagy rugalmasságú anyag is, amely bizonyos esetekben alkalmas a kompozitszigetelő-gyártásban a folyékony szilikongumi kiváltására. Ilyenkor az epoxigyanta merevségét aktív hígítók (előnyösen polimer típusú aktív hígítók) hozzáadásával csökkentjük. Az aktív hígítók olyan speciális, a térhálóba beépülő lágyítók, amelyek csökkentik a gyanta merevségét. Ezt vagy azzal érik el, hogy csökkentik a térhálóssági fokot (kis molekulás, monofunkciós epoxivegyületek), vagy azzal, hogy lágy molekulaszegmenseket építenek be a merev térhálóba. A polimer aktív hígítókra példa a glicidoxil végcsoporttal ellátott poliéter oligomer. A polimer aktív hígítók alkalmazására két okból van szükség: a) a sziloxántérháló önmagában mechanikailag nem túl erős (bár pirolitikusan előállított szilícium-dioxid aerogél, például Aerosil, Cab-O-Sil hozzáadásával jelentősen növelhető), ezért pusztán a sziloxán oligomer/epoxigyanta tömegarány növelése nem eredményez mechanikailag kedvező tulajdonságú rendszert, b) a sziloxán oligomer rendszerint drágább, mint a polimer típusú aktív hígító. Az aktív hígítót is célszerű úgy megválasztani, hogy elegyedjen a sziloxán oligomerrel, illetve az egyéb folyadék állapotú komponensekkel. Az előző rendszerhez hasonlóan itt is célszerű cikloalifás gyantát és anhidridet, valamint a villamos erózióállóságot javító töltőanyagokat (például ATH) alkalmazni. A rendszer előnye a szilikongumival szemben az olcsóbb ár és
HU 217 112 Β a (hasonló töltöttségi szint mellett) lényegesen kisebb viszkozitás.
A kompozícióban alkalmazandó, sztöchiometrikus mennyiségű térhálósító tömegét a következő képlettel számíthatjuk ki:
T=(xe | + ye2+ze3)/A ahol x az epoxigyanta tömege, ej az epoxi tartalma (mól epoxi/100 g, amely az epoxi ekvivalensből, E a 100/E képlettel számítható), y az epoxidált szilikon tömege, e2 az epoxi tartalma, z az aktív hígító tömege, e3 az epoxi tartalma, A pedig a térhálósítóban levő funkciós csoport (például anhidrid) fajlagos mennyisége (mol/100 g egységben).
Találmányunkat az alábbi példákkal világítjuk meg:
1. példa
Az epoxidált szilikon oligomer és a cikloalifás anhidrid közti reakció bizonyítása Összekeverünk egymással számított mennyiségű (lásd 1. táblázat) cikloalifás anhidridet (Lekutherm Har- 20 tér M, Bayer AG, anhidrid ekvivalens 168 g) és epoxi végcsoportot tartalmazó szilikon oligomert (Tegomer ESi-2130, illetve ESi-2330, TH. Goldschmidt AG, epoxi-ekvivalens 514, illetve 1254). A komponensek egymással teljes mértékben elegyednek. A keverékek 1 napon belül szobahőmérsékleten megszilárdulnak és egy gumiszerű tömeget adnak. A kiindulási anyagok, illetve a termékek transzmissziós, illetve reflexiós infravörös vizsgálata egyértelműen jelzi a két anyag közti reakciót. (Eltűnik a ciklikus anhidridre jellemző 1780 és 1860 1/cm-nél jelentkező sáv, és megjelenik az epoxi és az anhidrid reakciójából keletkező észtercsoportra jellemző 17401/cm-nél jelentkező sáv.) A reakció az anhidridre nézve gyakorlatilag teljesnek tekinthető.
1. táblázat
Bemérési tömegarányok
Recept ESi-2130 ESi-2330 Harter M
1. 100 - 32,8
2. - 100 14,3
2. példa
Epoxi-szilikon hibridek előállítása 15 Összekeverünk egymással számított mennyiségű Lekutherm XI00 (Bayer AG, epoxi-ekvivalens 170-180) cikloalifás epoxigyantát, Tegomer ESi-2130, illetve ESi-2330 (TH. Goldschmidt AG) epoxidált szilikon oligomert, illetve Lekutherm Harter M (Bayer AG) cikloalifás anhidridet úgy, hogy a két epoxicsoportot tartalmazó komponens tömegaránya 1:1 legyen, A kiindulási anyagok minden esetben homogén elegyet alkotnak. A reakció meggyorsítása érdekében DMP 30 gyorsítót alkalmazunk az X100 epoxigyantára szá25 mított 0,5%-os mennyiségben. A gélidőt 100 °C-on, Gelnorm műszerrel mérjük, amely egy adott viszkozitás kialakulásához tartozó időt határozza meg. A receptúrákat és a hozzájuk tartozó gélidőket a 2. táblázat tartalmazza. A Tegomer ESi-2130 esetében egy merev, 30 szilárd rendszert kaptunk, míg az ESi-2330 esetében a reakció folyamán fázisszeparáció lép fel.
2. táblázat
Bemérési tömegarányok és gélidők
Recept ESi-2130 ESi-2330 Harter M Lekutherm XI00 Gélidő 100 °C-on
3. 50 - 66,4 50 61 min
4. - 50 56,7 50 35 min
3. példa
A hibrid komponensek mennyiségi viszonyainak változtatása, a szilikonban gazdag felszín kialakulásának bizonyítása
Összekeverünk egymással számított mennyiségű Lekutherm XI00 (Bayer AG) cikloalifás epoxigyantát, Tegomer ESi-2130 (TH. Goldschmidt AG) epoxidált szilikon oligomert, illetve Lekutherm Harter M (Bayer AG) cikloalifás anhidridet úgy, hogy a két epoxicsoportot tartalmazó komponens tömegaránya 3:1, 1:1, illetve 1:3 legyen (lásd 3. táblázat). A kiindulási komponensek egymással homogén elegyet alkotnak. A többségében epoxidált szilikont tartalmazó rendszer áttetsző, gumiszerű, a másik kettő viszont opak, merev gyantát alkot. A reflexiós infravörös felvételeken, amelyek a felülthez közeli, 0,1 mm-es réteget vizsgálják, az észter (1740 1/cm) és a Si-Me (1260 1/cm) csoportokhoz rendelhető sávok intenzitásának (alapvonal korrigált abszorbanciájának) hányadosa a három keverékben alig tér el egymástól (20-30% változás tapasztalható), miközben a gyanta tömegében az észter/dimetil szilikon csoportok mólaránya majdnem tízszeresére nő. Ez is bizonyítja azt az egyébként a szakirodalomból ismert tényt, hogy a dimetil-sziloxán komonomereket (külö45 nősen blokkokat) tartalmazó kopolimerek felületi tulajdonságait elsősorban a kis fajlagos felületi energiájú szilikonegységek határozzák meg.
3. táblázat
Bemérési tömegarányok
Recept ESi-2130 Lekutherm 100 Harter M
5. 50 150 166,4
3. 100 100 113,4
6. 150 50 99,4
(Az 1:1 tömegarányú keverék összetétele megegye60 zik a 2. példa 3. receptjével.)
HU 217 112B
4. példa
A szilikonadalék és töltőanyagok hatása a hibrid gyanták villamos eróziós jellemzőire
Az epoxidált szilikonadalék hatásának ellenőrzésére receptet állítottunk össze 4.a) táblázat, amelyekben változtattuk az epoxidált szilikon, illetve a töltőanyagok (kvarcliszt, illetve alumínium-oxid-trihidrát, ATH) mennyiségét. A töltőanyagot is tartalmazó keverékeket Molteni gyártmányú, vákuumozható keverőben gondosan összekevertük, kivákuumoztuk, majd szerszámba öntve 100 °C-on kikeményítettük. A kikeményített lap próbatesteken az IEC 587 szerinti ferde lapos villamos eróziós vizsgálatot végeztünk, amelynek eredményeit a
4.b) táblázat foglalja össze. A vizsgálatban 5 próbatestet mérünk. Adott feszültségszinten legalább 6 órát kell kibírnia 5 próbatestnek. Leállási kritérium: ha a próbatesten 60 mA-nél nagyobb kúszóáram folyik. A táblázatban feltüntettük a tönkremenetel módját (túláram szenesedés nélkül, túláram szenesedéssel, túláram égés5 sel). A táblázatból látható, hogy a szilikont nem tartalmazó, kvarccal töltött alaprecept nem elfogadható még 3,5 kV-on sem. A szilikonadalék hatására drámai javulás mutatkozik. A 4,5 kV-on mért egyetlen túláram sem okoz szenesedést vagy égést, ezért nem tekinthető komoly károsodásnak. Javulás lép fel akkor is, ha szilikonadalékot nem, csak ATH-t adunk kvarc helyett az epoxihoz, de ilyenkor nem a felületi hidrofobitás, hanem az ATH ívkioltó hatása érvényesül. Mindkét adalék együtt is hatásos, de ezek közül a keverékek közül a
9. bizonyult optimálisnak.
4. a) táblázat Bemérési tömegarányok
Recept Lekutherm 100 Harter M ESi-2130 Kvarc ATH
7. 100 100 - 100 -
8. 100 100 - - 100
9. 75 99,6 75 225 -
10. 75 99,6 75 - 225
4.b) táblázat
Az előző táblázatban ismertetett receptúrák IEC 587 szerinti ferde lapos vizsgálatában mért élettartamok
Recept 3,5 kV 4,5 kV
7. kvarc, nincs szilikon 68 perc (ég) 68 perc (ég) 59 perc (ég) 43 perc (túláram) 52 perc (szenes) 8 perc (ég) 10 perc (ég) 12 perc (ég) 32 perc (ég) 57 perc (ég)
8. ATH, nincs szilikon 216 perc (túláram) 360 perc 360 perc 360 perc 360 perc 88 perc (túláram) 94 perc (túláram) 360 perc 360 perc 360 perc
9. kvarc, van szilikon 360 perc 360 perc 360 perc 360 perc 360 perc 105 perc (túláram) 360 perc 360 perc 360 perc 360 perc
10. ATH, van szilikon 186 perc 360 perc 360 min 360 min 360 min 99 perc (túláram) 265 perc (túláram) 360 min 360 min 360 min
5. példa
Többféle töltőanyagot, flexibilizátort, illetve epoxidált szilikont tartalmazó kompozíciók Az alábbiakban leírt kompozíciók az alábbi kompo35 nenseket tartalmazzák: CY184 cikloalifás epoxigyanta (Ciba Geigy), HY1102 cikloalifás anhidrid (Ciba Geigy), DY062 gyorsító (Ciba Geigy), Tegomer ESi-2130 epoxidált szilikon (Th. Goldschmidt AG), Eurepox RV-F polimer aktív hígító (flexibilizátor, Schering/WITCO),
W12 EST kvarc liszt (Quartzwerke GmbH), ATH (Solem GmbH). A gyantakeverékek összetételét az 5.a) táblázat tartalmazza, míg az 5.b) táblázatban a keverékek néhány fizikai jellemzőjét foglaltuk össze. Ha eltekintünk a szenesedéshez vagy égéshez nem vezető túláramesemé45 nyéktől, akkor mindegyik receptúra átmegy a 3,5 kV-os ferde lapos teszten, csak az átlagos tömegveszteség különböző, de a szórást figyelembe véve ott sem lényeges az eltérés. A 14-16. lágyabb receptúrák esetében a ferde lapos vizsgálat során nem tömegcsökkenést, hanem tö50 megnövekedést tapasztalunk, ami az erózióból adódó tömegveszteség és a vízmegkötésből származó tömegnövekedés eredője. Az 5.b) táblázatból látható, hogy az epoxidált szilikonadalék csökkenti a gyanta keménységét, de még nagy mennyiségben sem javítja az ütésállóságot. Ezt a hátrányos tulajdonságot a polimer aktív hígító hozzáadásával ellensúlyozni lehet, és ez utóbbi adalék segítségével a rendszer a keményebb gumikhoz hasonló konzisztenciájúra is lágyítható.
HU 217 112 Β
5. a) táblázat Bemérési tömegarányok
Recept CY184 HY1102 DY062 RV-F ESi-2130 Kvarc ATH
11. 63 65 0,35 - 7 70 70
12. 56 60 0,35 7 7 70 70
13. 70 70 0,35 - - 70 70
14. 30 43 0,35 - 40 70 70
15. 30 43 0,35 20 20 70 70
16. 30 43 0,35 40 - 70 70
5.b) táblázat
Az előző táblázatban bemutatott kompozíciók néhány fizikai jellemzője
Recept Ütésállóság Charpy (kJ/m2) Keménység Shore D
11. 3,6 85
12. 3,8 84
13. 3,8 94
14. 3,4 74
15. 5,4 76
16. >26 52

Claims (13)

1. Megnövelt felületi hidrofobitású és villamos erózióállóságú epoxigyanta alapú villamos szigetelőkompozíció, amelyben az epoxikomponens cikloalifás vagy alifás (vagy aromás), a térhálósító cikloalifás (vagy aromás) anhidrid (vagy amin, vagy poliamino-amid), azzal jellemezve, hogy adalékként epoxicsoportot tartalmazó szilikonvegyületet, adott esetben polimer típusú aktív hígítót, erősítőt, előnyösen Aerosilt, wollastonitot, vágott üvegszálat, és/vagy inaktív töltőanyagot, előnyö30 sen kvarcot, alumínium-oxid-trihidrátot (ATH-t), kalcium-karbonátot vagy baritot és mobilis (a térhálóba be nem épülő) szilikonolajat tartalmaz.
2. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy az epoxicsoportot tartalmazó szilikonve35 gyület polisziloxán, ahol R jelentése metil- vagy fenilcsoport, és a glicidil végcsoport a következő módon kapcsolódik:
CH2-CH-CH2-O-R’-[SiR2-O-]n-SiMe2-(R’)-O-CH2-CH-CH2, \ / \ / o o ahol R’ jelentése telített szénhidrogénlánc 1-10, előnyösen 3-4 szénatommal, és n jelentése a polimeri- 45 zációfok 1-50, előnyösen 5-15.
3. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy az epoxicsoportot tartalmazó szilikonvegyület a következő általános szerkezeti képlettel írható le:
Q’-O-[SiR2-O]n-[SiR-O]m-Q”
I
R’-X ahol R jelentése metil- vagy fenilcsoport, m+n, a polimerizációfok értéke 1-50, előnyösen 5 -15, m értéke 1 és 5 között van, előnyösen 1 vagy 2, Q’ és Q” jelentése trimetil-szilil-csoport (-SiMe3), vagy -R’-X csoport, ahol R’ jelentése telített szénhidrogénlánc 1-10, előnyösen 3-4 szénatommal, X jelentése pedig glicidoxil-csoport:
-O-CH2-CH-CH2 \ / o
4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a cikloalifás epoxigyanta és az epoxidált szilikonadalék tömegaránya 100:1 és 100:30,
50 előnyösen 100:5 és 100:20 között változik, és a térhálósító mennyisége az epoxicsoportok koncentrációjától függ és sztöchiometrikus mennyiségű.
5. A 4. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy az epoxigyanta+epoxidált szilikon+poli55 mer aktív hígító összmennyiségének és a töltőanyagok összmennyiségének tömegaránya 5:1 és 1:5 között, előnyösen 1:1 és 1:3 között változik.
6. Az 5. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a teljes töltőanyag-tartalmon belül (100%)
60 az ATH-tartalom 20-60%, előnyösen 40-50%.
HU217 112 Β
7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a teljes töltőanyag-tartalmon belül (100%) az erősítőtöltőanyag- (wollastonit és/vagy vágott üvegszál) tartalom 10-60%, előnyösen 30-50%.
8. Az 5-7. igénypont szerinti kompozíció, azzal 5 jellemezve, hogy a szerves komponensek össztömegére számítva 0,5-10%, előnyösen 1-3% mobilis (a térhálóba be nem épülő) szilikonolajat tartalmaz.
9. A 2. vagy 3. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy az epoxigyanta+polimer aktív hígító+epoxidált szilikonadalék össztömegét 100%-nak véve a polimer aktív hígító mennyisége 10-50%, előnyösen 20-40%, az epoxidált szilikonadalék mennyisége 5-50%, előnyösen 10-30%.
10. A 9. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy az epoxigyanta+epoxidált szilikon+polimer aktív hígító összmennyiségének és a töltőanyagok összmennyiségének tömegaránya 5:1 és 1:5 között, előnyösen 1:1 és 1:3 között változik.
11. A 10. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a teljes töltőanyag-tartalmon belül (100%) az ATH-tartalom 20-60%, előnyösen 40-50%.
12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a teljes töltőanyag-tartalmon belül (100%) az erősítőtöltőanyag- (Aerosil) tartalom
10 1-10%, előnyösen 2-5%.
13. A 10-12. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a szerves komponensek össztömegére számítva 0,5-10%, előnyösen 1-3% mobilis (a térhálóba be nem épülő) szilikonolajat tartalmaz.
HU9700191A 1997-01-21 1997-01-21 Epoxi-szilikon hibrid gyanta alapú villamos szigetelőkompozíciók HU217112B (hu)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9700191A HU217112B (hu) 1997-01-21 1997-01-21 Epoxi-szilikon hibrid gyanta alapú villamos szigetelőkompozíciók
EP98902143A EP0896723A1 (en) 1997-01-21 1998-01-21 Electric insulation compositions based on epoxy-silicone hybrid resins
JP10534022A JP2001502470A (ja) 1997-01-21 1998-01-21 エポキシ―シリコーンハイブリッド樹脂ベース電気絶縁組成物
PCT/HU1998/000007 WO1998032138A1 (en) 1997-01-21 1998-01-21 Electric insulation compositions based on epoxy-silicone hybrid resins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9700191A HU217112B (hu) 1997-01-21 1997-01-21 Epoxi-szilikon hibrid gyanta alapú villamos szigetelőkompozíciók

Publications (4)

Publication Number Publication Date
HU9700191D0 HU9700191D0 (en) 1997-03-28
HUP9700191A2 HUP9700191A2 (hu) 1998-08-28
HUP9700191A3 HUP9700191A3 (en) 1999-04-28
HU217112B true HU217112B (hu) 1999-11-29

Family

ID=89994659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9700191A HU217112B (hu) 1997-01-21 1997-01-21 Epoxi-szilikon hibrid gyanta alapú villamos szigetelőkompozíciók

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0896723A1 (hu)
JP (1) JP2001502470A (hu)
HU (1) HU217112B (hu)
WO (1) WO1998032138A1 (hu)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6764616B1 (en) 1999-11-29 2004-07-20 Huntsman Advanced Materials Americas Inc. Hydrophobic epoxide resin system
US6734361B2 (en) 2000-02-10 2004-05-11 The Furukawa Electric Co., Ltd. Insulated wire
EP1172408A1 (de) 2000-07-14 2002-01-16 Abb Research Ltd. Volumenmodifizierte Vergussmassen auf der Basis polymerer Matrixharze
DE60119237T2 (de) * 2001-02-13 2007-02-08 Furukawa Electric Co., Ltd., Beschichteter draht
CN101490124A (zh) * 2006-07-20 2009-07-22 Abb研究有限公司 抗病毒面罩和过滤材料
KR20120042714A (ko) * 2009-04-02 2012-05-03 훈츠만 어드밴스트 머티리얼스(스위처랜드) 게엠베하 직접적 오버몰딩
BRPI0924590A2 (pt) * 2009-05-05 2016-08-23 Abb Research Ltd composição sol-gel curável.
CN103319925A (zh) * 2013-06-04 2013-09-25 常熟市九洲电器设备有限公司 一种高韧性和耐高低温电机用绝缘漆
DE102018202058A1 (de) * 2018-02-09 2019-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Formulierung zur Herstellung eines Isolationssystems, elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung eines Isolationssystems
DE102018202061A1 (de) * 2018-02-09 2019-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Isolation, elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung der Isolation
FR3091406B1 (fr) 2018-12-31 2021-01-15 Centre National De Recherche Scient Cnrs Matériau pour l’isolation électrique et procédé de fabrication

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5068712A (en) * 1988-09-20 1991-11-26 Hitachi, Ltd. Semiconductor device
US5157061A (en) * 1988-04-05 1992-10-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Epoxy resin containing an epoxy resin-modified silicone oil flexibilizer
JP3359410B2 (ja) * 1994-03-04 2002-12-24 三菱電機株式会社 成形用エポキシ樹脂組成物ならびにそれを用いた高電圧機器用モールド製品およびその製法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001502470A (ja) 2001-02-20
WO1998032138A1 (en) 1998-07-23
HU9700191D0 (en) 1997-03-28
HUP9700191A2 (hu) 1998-08-28
HUP9700191A3 (en) 1999-04-28
EP0896723A1 (en) 1999-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0279414B1 (en) Rubber composition and the use thereof for the production of an oil seal or a rubber hose
JP4902927B2 (ja) ナイロン樹脂から形成される熱可塑性シリコーンエラストマー
US4077943A (en) Curable organopolysiloxane compositions
JP4903765B2 (ja) ゴム変性硬質シリコーン樹脂
US3652475A (en) Heat-curable elastomeric silicone compositions
AU669814B2 (en) Insulators
US3671480A (en) Heat-curable elastomeric silicone compositions
CA2240311C (en) Alkoxy-crosslinking rtv1 silicone rubber mixtures
HU217112B (hu) Epoxi-szilikon hibrid gyanta alapú villamos szigetelőkompozíciók
JPH02133490A (ja) シリコーンシーラント製造方法
JP2000109696A (ja) 熱可塑性エラストマ―の製造方法
CA2416020C (en) Volume-modified casting compounds based on polymeric matrix resins
JP2017115116A (ja) 付加硬化性シリコーン樹脂組成物および半導体装置
EP0444960B1 (en) Curable organopolysiloxane composition
EP0710704B1 (en) Curable silicone rubber composition
KR910008742B1 (ko) 저응력 인캡슐런트(encapsulant)조성물
GB1563063A (en) Curable organopolysiloxane compositions
CA2245469A1 (en) Hydrophobic epoxy resin system
EP0135293A1 (en) Room temperature vulcanizable polyorganosiloxane compositions containing ketoximosilanes and organotitanates
CN115746565B (zh) 室温硫化硅橡胶及其制备方法和应用
JPH0616937A (ja) 難燃性シリコーンゲル組成物及びその硬化物
JPH0318667B2 (hu)
EP0822231A3 (en) Silicone rubber composition having flame-retardant and electrical insulating properties
EP0577357A2 (en) Silicone elastomer compositions
JPH06293862A (ja) 難燃性シリコーンゲル組成物及びその硬化物

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee