NO317957B1 - Krypestroms- og erosjonsbestandig materiale - Google Patents
Krypestroms- og erosjonsbestandig materiale Download PDFInfo
- Publication number
- NO317957B1 NO317957B1 NO19984353A NO984353A NO317957B1 NO 317957 B1 NO317957 B1 NO 317957B1 NO 19984353 A NO19984353 A NO 19984353A NO 984353 A NO984353 A NO 984353A NO 317957 B1 NO317957 B1 NO 317957B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- parts
- weight
- creep
- mold
- oxide
- Prior art date
Links
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 35
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 28
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 20
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 18
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 9
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 7
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- -1 3,3,3-trifluoropropyl Chemical group 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 3
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Chemical class 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 229910017356 Fe2C Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229940045985 antineoplastic platinum compound Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Chemical class 0.000 description 1
- 239000002184 metal Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 150000003058 platinum compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
Landscapes
- 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)
- Glass Compositions (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Teknisk område for oppfinnelsen
Denne oppfinnelse angår krypestrøms- og erosjons-bestandige materialer, særlig organopolysiloksaner som er egnet som høyspennings-isolasjonsmaterialer og som ved støping lett kan gis en kompleks utforming.
Bakgrunn for oppfinnelsen
To faktorer som påvirker bruksegenskapene hos et høyspennings-isolasjonsmateriale er bestandighetene mot krypestrøm og erosjon. Krypestrøm angår dannelse av ledende baner (spor) av nedbrutt materiale på overflaten av isolasjonsmaterialet, forår-saket av elektriske utladninger på overflaten. Krypestrømfeil opptrer når det dannes et spor som former en bro mellom to eller flere ledere, hvilket fører til elektrisk sammenbrudd. Erosjon angår gradvis bortsliting av isolasjonsmateriale gjennom elektriske utladninger, og det vil til slutt oppstå feil når for mye isolasjonsmateriale er blitt slitt bort.
Organopolysiloksaner (også kalt silikoner) er vanlige høyspennings-isola-sjonsmaterialer på grunn av elektriske egenskaper, bearbeidbarhet (innbefattende støp-barhet), fysiske egenskaper, kjemisk inerthet og andre ønskede egenskaper. Organopolysiloksaner som benyttes i høyspentutstyr inneholder typisk additiver for å forbedre bestandigheten mot krypestrøm og/eller erosjon (heretter betegnet anti-krypestrømaddi-tiver).
Ett velkjent anti-krypestrøm-additiv er aluminahydrat (også betegnet aluminiumhydroksid, aluminatrihydrat, hydratisert alumina eller ALTH) alene eller i kombinasjon med andre additiver, så som metalloksider. Illustrerende beskrivelser angående aluminahydrat innbefatter US 3.965.065, US 3.969.308, US 4.001.128, US 4.100.089, US 4.189.392, US 4.399.064, US 4.431.861, US 4.521.549, US 4.822.830 og US 5.369.161. Det har også vært foreslått å anvende aluminahydrat som et additiv for andre formål, så som for å forbedre flammebestandigheten: US 4.288.360. Aluminahydrat blir noen ganger kombinert med andre additiver, så som andre metalloksider eller fosfor-forbindelser.
En annen klasse additiver er platinaforbindelser som normalt anvendes for å forbedre flammebestandigheten: US 3.635.874, US 3.711.520, US 3.821.140, US 3.839.266, US 3.862.082, US 3.936.476, US 4.110.300, US 4.288.360, US 4.419.474 og Derwent WPI Abstract nr. 76-82267X/44 (sammendrag av JP-50-097644). Andre additiver kan benyttes samtidig, enten for flammebestandighet eller også for andre formål, så som varmestabilisering eller bestandighet mot krypestrøm/erosjon.
Mange andre additiver er også blitt tilsatt til organopolysiloksaner for diverse formål, fra de forannevnte til termisk konduktivitet, forsterkning og høytempera-turstabilitet. Disse additiver innbefatter metalloksider, silika og metallsalter. Eksempler på beskrivelser i denne retning er: US 3.884.950, US 4.604.424, US 4.897.027, US 5.008.317, US 5.023.295, WO 95/06552, EP 0.218.461 A2 og GB 1.538.432. Av dette fremgår at organopolysiloksan anvendt som høyspennings-isolasjonsmateriale, kan inne-holde en kompleks additiv-pakke.
Et organopolysiloksan kan formes til en kompleks utformet gjenstand for et bestemt bruksformål. For eksempel beskrives i det forannevnte WO 95/06552 en høy-spenningsisolator med et omgivende hus av organopolysiloksan som er blitt støpt ved en prosess slik at det ikke dannes noen langsgående støpelinjer (som er mer utsatt for krype-strømfeil). Kombinasjonen av kritisk anbringelse av støpelinjer og kompleks utforming av den støpte gjenstand stiller strenge krav til organopolysiloksanet. Det må flyte lett nok til å fylle formhulrommet skikkelig, og etter støping må det være tilstrekkelig føyelig for avforming. Mange kjente krypestrøm-hindrende additiver innvirker imidlertid på støpe-prosessen av én eller flere årsaker. Aluminahydrat gjør den støpte del vanskelig å avforme, særlig med de fyllingsgrader som er nødvendige for effektiv forbedring av krypestrømmotstanden, ca. 15 deler pr. 100 vektdeler (pph) eller mer, vanligvis mer enn 100 pph i kommersielle utførelsesformer. Etter vår erfaring vil aluminahydrat-nivåer på over 75 pph gjøre avformingen vanskelig. Mange støpbare organopolysiloksanmaterialer blir herdet (tverrbundet) i støpeformen via en addisjonsreaksjon med vinylhydrid:
Herding kan oppnås med en platinakatalysator, så som heksaklorplatinasyre. Større mengder platina enn de som anvendes for herding, kan anvendes som et additiv. I slike tilfeller kan imidlertid platina-additivet også katalysere herdereaksjonen og lede til for tidlig herding eller brenning. En annen ulempe med platina som additiv, er den høye prisen.
Videre stilles det større og større brukskrav til høyspennings-isolasjons-materialer, for eksempel der hvor kraftstasjoner eller fordelingsanlegg er bygget i forurensede kystområder - steder hvor krypestrøm og erosjon utgjør særlig alvorlige problemer. Følgelig er det et behov for mer effektive anti-krypestrømpakker som ikke oppviser begrensningene hos tidligere kjente pakker.
Sammenfatning av oppfinnelsen
Med den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et organopolysiloksan-materiale som er bestandig mot krypestrøm og erosjon. Materialet omfatter
(a) 100 vektdeler organopolysiloksan,
(b) mellom 1 og 15 vektdeler magnesiumoksid,
(c) mellom 15 og 45 vektdeler sinkoksid, og
(d) mellom 5 og 40 vektdeler jernoksid.
Materialene kan lett støpes til komplekst utformede gjenstander. Mange av disse materialer har også en bestandighet mot krypestrøm og/eller erosjon som er klart bedre enn i den kjente teknikk.
Kort beskrivelse av tegning
På figur 1 vises en støpeform som er egnet for støping av en komplekst utformet isolator fremstilt av et materiale ifølge denne oppfinnelse.
Beskrivelse av foretrukne utførelsesformer
Organopolysiloksanene benyttet ved denne oppfinnelse har en dominerende repeterende enhet med strukturen
hvor Ri og R2, som kan være like eller ulike, er énverdige hydrokarbonradikaler eller halogenerte hydrokarbonradikaler med 1-30 karbonatomer, så som metyl, etyl, propyl, 3,3,3-trifluorpropyl og fenyl, med metyl som foretrukket. Et foretrukket organopolysiloksan er polydimetylsiloksan, dvs. både Ri og R2 er metyl. For herding inneholder polymeren reaktive funksjonelle grupper, så som vinyl og hydrid, posisjonert i ende-posisjoner på polymerkjeden, eller i forgreningspunkter på polymerkjeden. Herdekjemien er typisk enten platina- eller peroksid-katalysert. Slike organopolysiloksaner er vel kjente og er tilgjengelig fra mange leverandører i et stort utvalg av kvaliteter, så som gummier Q44758 og Q44768 som er tilgjengelige fra Dow Corning STI, fortrinnsvis blandet til en durometer-hardhet Shore A (ASTM D2240) på mellom 45 og 60. Den foreliggende oppfinnelse er særlig egnet for organopolysiloksaner som herdes ved en hydrid-addisjonsreaksjon med platinakatalyse. Etter herding (3 min ved 177°C, 4 h etterherding ved 204 °C) har organopolysiloksanet fortrinnsvis en forlengelse på over 400% når det testes i henhold til ASTM D412 ved 50,8 cm/min. Form B-rivstyrken er fortrinnsvis større enn 175 N/cm lengde, fortrinnsvis større enn 228 N/cm, mest foretrukket større enn 263 N/cm.
Vi har også funnet at magnesiumoksidet uventet virker synergistisk sammen med sinkoksid og jernoksid og tilveiebringer en uvanlig god motstand mot krypestrøm og erosjon uten at dette påvirker avformingen negativt, slik tilfellet kan være med ALTH. Mengden magnesiumoksid bør være mellom 1 og 15, fortrinnsvis mellom 2 og 7 vektdeler pr. 100 vektdeler organopolysiloksan (pph). Et foretrukket magnesiumoksid er i form av et pulver som er minst 94,5% rent, hvor minst 99% passerer gjennom en 45 fim sikt, og som har et midlere overflateareal på over 32 m<2>/g.
Mengden tilstedeværende sinkoksid er fortrinnsvis mellom 15 og 45 pph, fortrinnsvis mellom 15 og 25 pph. Et foretrukket sinkoksid er i form av et pulver som er minst 99,63% rent, hvor minst 99,99% passerer gjennom en 45 fim sikt, og som har et midlere overflateareal på minst 7,5 m<2>/g.
Blant jernoksidene er rødt jernoksid (Fe2C>3) foretrukket. Mengden jernoksid er fortrinnsvis mellom 5 og 40 pph, fortrinnsvis mellom 5 og 20 pph, og mest foretrukket mellom 5 og 10 pph. Jernoksidet blir vanligvis tilsatt i form av en konsentratblanding med organopolysiloksan-gummi.
Fortrinnsvis består materialene ifølge oppfinnelsen, som er bestandige mot krypestrøm og erosjon, hovedsakelig av organopolysiloksanet (innbefattende enhver katalysator som er nødvendig for herdeprosessen), det første oksidmateriale og det andre oksidmateriale. Så lenge de ikke materielt påvirker de grunnleggende og nye egenskaper hos materialene ifølge denne oppfinnelse, kan imidlertid andre tilsetningsstoffer også være til stede, for eksempel fyllstoffer (forsterkende eller ikke-forsterkende), stabilisatorer, termisk ledende fyllstoffer, flammehemmende midler og pigmenter. Eksempler på andre bestemte tilsetningsstoffer innbefatter titandioksid, ceriumoksid, aluminahydrat, røket silika og sot. Fortrinnsvis er materialet fritt for platina, unntatt det som er nødvendig som katalysator for herdereaksjonen. Generelt er nødvendig mengde platina for katalyse mellom 15 og 30 vektdeler pr. million vektdeler organopolysiloksan. Som tidligere angitt har aluminatrihydrat en tendens til å påvirke organopolysiloksanets støpbarhet negativt, særlig ved de høye fyllingsmengder som er nødvendig for maksimal krypestrømshindrende virkning. Mens noe aluminatrihydrat eventuelt kan tilsettes materialet ifølge den foreliggende oppfinnelse, så følger det ingen bestemte fordeler med slik tilsetning, og faktisk vil tilsetning av mengder på over 75 pph være uønsket når det gjelder støpbarhet, og bør unngås. Fortrinnsvis er et materiale ifølge denne oppfinnelse hovedsakelig fritt for andre krypestrømshindrende additiver enn det forannevnte magnesiumoksid, sinkoksid og jernoksid. Et fyllstoff som "Minusil"-silika kan være til stede i en mengde fra 5 til 20 pph (vektdeler pr. 100 vektdeler organopolysiloksan).
Et isolasjonsmateriales motstand mot krypestrøm og erosjon kan bestemmes kvantitativt ved fremgangsmåten beskrevet i ASTM D2303-90. Prinsippet for denne fremgangsmåte er å måle et isolasjonsmateriales motstand mot er påført elektrisk spenning, langs overflaten når denne er fuktet med en ioniserbar, elektrisk ledende, flytende forurensning, dvs. betingelser som simulerer eksponering for skitt og kondensert atmos-færisk fuktighet under bruk. Testmetoden er av skråplantypen, hvor en forurensende løsning dryppes på et prøvestykke holdt i 45° vinkel samtidig som en elektrisk spenning er påsatt. Spenning påsettes i 250 V trinn, med en holdeperiode på 1 h for hvert trinn (så sant det ikke indikeres sammenbrudd). Tid og spenning når sammenbrudd eventuelt opptrer, blir notert. Følgende fremgangsmåte er representativ: Prøver ble skrubbet med "400 A grit" [ca. 0,02 mm kornstørrelse] silisiumkarbid-papir og skyllet med destillert vann. Den første utførelsesmetode ifølge ASTM D2303 for bestemmelse av krypestrøm ble fulgt ved å starte med 2,5 kV og en kontaminant-strømningshastighet på 0,15 ml/min. Kontaminanten var 0,1% ammoniumklorid. Spenningen ble øket med 0,25 kV hver time, inntil det var nådd 4,0 kV ved den 6.time. Spenningen ble holdt konstant på 4,0 kV etter dette, og både krypestrømspenningen og tiden for sammenbrudd ble notert. Kontaminantens strømningshastighet ble endret i henhold til tabell 1 i ASTM D2303.
Materialene ifølge denne oppfinnelse finner anvendelse som isolasjons-materialer i elektrisk høyspenningsutstyr, for eksempel isolatorer, overspenningsavledere, albuer, koblinger, endeavslutninger, transformator-gjennomføringer, sikringer og utkoblingsbrytere. Som nevnt over er disse materialer svært lette å avforme, og dette gjør dem særlig egnet for støping av deler med kompleks utformning, så som omhyllede isolatorer, særlig slike som er fri for langsgående formdelingslinjer.
En støpeprosess for fremstilling av slike isolatorer er beskrevet i WO 95/06552. Ved denne fremgangsmåte tillater materialets elastomeriske egenskaper anvendelse av formplater som går sammen hovedsakelig vinkelrett på gjenstandens lengdeakse, hvilket gjør det mulig å fremstille deler hvor utflytingsmaterialet langs formdelings-linjen ligger langs omhyllingens utvendige omkrets, og derved blir behovet for avgrading redusert og syklustiden blir redusert, hvilket leder til øket motstand mot krypestrøm. I tillegg har variasjoner i materialets sammensetning langs formdelingslinjene på utsiden liten eller ingen virkning på omhyllingens egenskaper. Det elastomere støpemateriale gjør at den støpte del med flere langsgående vegger kan dyttes ut gjennom formplatene, særlig ved anvendelse av vakuum på den innvendige del av den rørformede, støpte gjenstand når denne tas ut fra støpeformen.
Støpeprosessen vil forstås bedre med henvisning til figur 1, hvor det vises en støpeform omfattende plater 1,2, 3,4, 5 og 6 og en rørformende innsats 50 som stikker ut fra platen 6. Omhyllingene, eller i det minste foranstaltninger for omhyllingene, på den støpte gjenstand er vist som elementer 10, 20, 30 og 40 på figur 1, mens den rørformede utforming oppnås med innsatsen 50.1 stedet foråt formdelingslinjene ellerutflytings-punktene for materialet ligger langs gjenstandens lengdeakse, så vil de nå ligge mellom henholdsvis 11 og 21, 23 og 31, 33 og 41,43 og 51 ved lukking av støpeformen og inn-sprøyting av det elastomere materiale. Under støpeoperasjonen blir plater 1,2, 3,4, 5 og 6 bragt sammen samtidig med tilstrekkelig trykk, varme, tid og temperatur for innsprøyting og herding av det elastomere materiale.
Sprøytstøpeprosessen kan utføres med en Engel 165 tonns sprøytestøpe-maskin med vertikale plater, eller tilsvarende maskiner. Engel 165-maskinen ble modi-fisert for utstøting av gjenstanden fra en side av støpeformen, samt for å kunne bevege platene. Årsaken til denne modifikasjon er at maskinens lysåpning mellom platene når formen er fullstendig åpen, må gi plass for operatøren eller roboter mellom minst to plater, så som plate 2 og plate 3, samt mellom plate 1 og plate 2, for å kunne fjerne gjenstanden fra plate 2. Annet utstyr, slik som skyttelpresse eller karusellpresse, kan anvendes og foretrekkes ved større produksjonsvolumer, hovedsakelig på grunn av at det er lettere å tilføre flere plater i formen eller flere radielle omhyllingselementer eller andre detaljer, og å redusere slitasjen på formføringspinnene. Støtten for støpeformen kan være svært enkel på et skyttel- eller rotasjonsbord, samtidig som det gir større mulighet for å åpne platene og ta ut gjenstanden. Sprøytestøpemaskinens sylinder oppvarmes til ca. 49 °C, og sylindertemperaturen kan justeres opp eller ned avhengig av formtemperaturen samt størrelsen på gjenstanden, og formtemperaturen er fra 15 °C. En egnet støpetid er en 2 minutters syklus fra lukking til åpning til lukking på nytt, dvs. fra lukking av støpe-formen, innsprøyting av materialet, støping av materialet og åpning av formen, fjerning av den ferdige gjenstand og lukking på nytt for å starte en ny syklus. Syklustiden vil spesielt avhenge av sylindertemperatur, materialet anvendt i støpeformen og formtemperaturen.
Under faktisk drift av sprøytestøpemaskinen vil en egnet støpetemperatur være fra 149 °C til 204 °C, fortrinnsvis fra 160 °C til 193 °C, og mest foretrukket ca.
182 °C. Etter å ha beskrevet den overordnede rekkefølge, vil den følgende beskrivelse følge støpesyklusen så snart formplatene er lukket og presset sammen. Med formen lukket blir det foretrukne elastomere materiale ifølge oppfinnelsen sprøytet inn, og det har en midlere herdetid på ca. 1 minutt. Deretter blir formen åpnet mellom plater 5 og 6, og kjernen festet til plate 6 blir trukket ut av gjenstanden. Resten av formen holdes sammen ved å anvende låsehaker og et injektorsystem på en side av pressen, samt fjærer. Deretter blir formplater 4 og 5 åpnet via en avstrykerbolt og frigjør disse deler. Etter denne operasjon åpnes formplater 3 og 4 og frigjør den del av gjenstanden som kollapser i et rom hvor kjernen er fjernet, og blir trukket igjennom plate 4. Etter at gjenstanden er trukket gjennom plate 4, åpnes formen ytterligere mellom plater 3 og 2, og gjenstanden trekkes gjennom plate 3 som i trinnet foran. Formåpningen fortsetter for plater 1 og 2, og med formen i fullstendig åpen posisjon, er gjenstanden på den side av platen som vender mot plate 3, og på dette punkt vil operatøren eller en robot kunne fjerne gjenstanden i åpningen mellom plater 2 og 3.
Den foreliggende oppfinnelse vil forstås bedre med henvisning til de følg-ende eksempler. I tabell 1 tilveiebringes eksempler på formuleringer som er i henhold til oppfinnelsen, samt sammenligningseksempler som ikke er i henhold til oppfinnelsen. Prøver ble fremstilt gjennom blanding i en 3 1 sigmablad-blander ved romtemperatur. Gummiene ble forblandet inntil de var homogene. Fyllstoffer og additiver ble deretter tilsatt og blandet inn inntil de var godt dispergert. Formuleringer 1 til 4 er i henhold til denne oppfinnelse, hvor formuleringer 1 til 3 er eksempler på platina-herdede systemer og formulering 4 er et eksempel på et peroksid-herdet system. Formuleringer 5 til 9 er sammenligningseksempler som ikke er i henhold til oppfinnelsen. I formulering 5 er mengden magnesiumoksid for lavt. I formulering 6 er mengden magnesiumoksid høyere enn foreskrevet. I formulering 7 er det ikke noe jernoksid. I formulering 8 er det ikke noe magnesiumoksid. I formulering 9 er det ikke noe sinkoksid. I tabell 2 tilveiebringes data for krypestrøm og erosjon for formuleringene i tabell 1.
I Q44758 og Q44768, fra Dow Corning STI
II SQM35, fra Dow Corning STI
III ETCH, Dow Corning STI
<[>V Nr. 63570, Dow Corning STI
v "Minusil" SM
<Vl> 50% Mapico 567A silikongummi/50% rødt jernoksid vn Nr. 20553-2, Aldrich Chemical <v>,<n> Maglite K, Calgon
Inneholder i tillegg Varox-peroksid
Inneholder i tillegg 10 vektdeler titanoksid
a Vektdeler
b Totalt silikon-basis + silikongummi + inhibitor +
hydrid-tverrbinder + 1/2 jernoksid-konsentratblanding
c Vektdeler pr. 100 vektdeler totalt silikon
d Vektdeler rødt jernoksid i konsentratblanding pr. 100
vektdeler totalt silikon
Det skal bemerkes at formuleringene av materialene ifølge denne oppfinnelse alltid viste høye tider for krypestrømerosjon, over 840 min. Derimot ble det med de sammenlignende formuleringer av og til oppnådd en krypestrømtid på 840 min, men resultatene var ikke ensartet. Siden ensartede egenskaper er viktig for høyspennings-materialer, så viser dette at materialene ifølge oppfinnelsen er overlegne.
Claims (7)
1. Materiale som er bestandig mot krypestrøm og erosjon, karakterisert ved at det omfatter: (a) 100 vektdeler organopolysiloksan, (b) mellom 1 og 15 vektdeler magnesiumoksid, (c) mellom 15 og 45 vektdeler sinkoksid, og (d) mellom 5 og 40 vektdeler jernoksid.
2. Materiale ifølge krav 1,
karakterisert ved at mengden magnesiumoksid er mellom 2 og 7 vektdeler.
3. Materiale ifølge krav 1,
karakterisert ved at mengden sinkoksid er mellom 15 og 25 vektdeler.
4. Materiale ifølge krav 1,
karakterisert ved at mengden jernoksid er mellom 5 og 20 vektdeler.
5. Materiale ifølge krav 1,
karakterisert ved at det er hovedsakelig fritt for andre krypestrømhindrende additiver enn det nevnte magnesiumoksid, sinkoksid og jernoksid.
6. Materiale ifølge krav 1,
karakterisert ved at det er herdet ved en platina-katalysert vinyl-hydrid-addisjonsreaksjon.
7. Materiale ifølge krav 1,
karakterisert ved at det er herdet ved peroksid-herding.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/585,233 US5641827A (en) | 1996-03-20 | 1996-03-20 | Tracking and erosion resistant composition |
| PCT/US1997/003857 WO1997035326A1 (en) | 1996-03-20 | 1997-03-13 | Tracking and erosion resistant composition |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO984353D0 NO984353D0 (no) | 1998-09-18 |
| NO984353L NO984353L (no) | 1998-11-03 |
| NO317957B1 true NO317957B1 (no) | 2005-01-10 |
Family
ID=24340596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19984353A NO317957B1 (no) | 1996-03-20 | 1998-09-18 | Krypestroms- og erosjonsbestandig materiale |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5641827A (no) |
| EP (1) | EP0888624B1 (no) |
| JP (1) | JP2000507032A (no) |
| KR (1) | KR100454006B1 (no) |
| AT (1) | ATE193148T1 (no) |
| AU (1) | AU2076997A (no) |
| BR (1) | BR9708221A (no) |
| CA (1) | CA2249400C (no) |
| DE (1) | DE69702050T2 (no) |
| DK (1) | DK0888624T3 (no) |
| ES (1) | ES2146986T3 (no) |
| IL (1) | IL126262A (no) |
| NO (1) | NO317957B1 (no) |
| PT (1) | PT888624E (no) |
| TW (1) | TW413822B (no) |
| WO (1) | WO1997035326A1 (no) |
| ZA (1) | ZA972090B (no) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2757869B1 (fr) * | 1996-12-31 | 1999-05-21 | Rhodia Chimie Sa | Utilisation de melanges a base de pt et de composes de metaux de transition autres que le pt pour ameliorer les proprietes de resistance a l'arc des elastomeres silicones |
| DE19740631A1 (de) * | 1997-09-16 | 1999-03-18 | Ge Bayer Silicones Gmbh & Co | Additionsvernetzende Siliconkautschukmischungen, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
| EP0928008A3 (en) * | 1997-12-30 | 2000-01-05 | General Electric Company | Silicone compositions for high voltage insulator applications |
| US6103804A (en) * | 1998-10-07 | 2000-08-15 | Wacker Silicones Corporation | Process for the sealing components exposed to aggressive functional fluids and RTV silicone compositions suitable for use therein |
| US6387508B1 (en) | 2000-09-14 | 2002-05-14 | 3M Innovative Properties Company | Metal bonding film compositions |
| US20030029101A1 (en) * | 2001-06-05 | 2003-02-13 | Lyons Jerold P. | Method and apparatus for providing a modular shielded enclosure |
| US8859903B2 (en) * | 2005-07-29 | 2014-10-14 | Prysmian Energie Cables Et Systemes France | Substantially flat fire-resistant safety cable |
| WO2009109225A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-11 | Abb Research Ltd | Electrical insulation system based on silicone rubber |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE786957A (fr) * | 1968-08-01 | 1973-01-29 | Raychem Corp | Compositions de polymeres. |
| BE757659A (fr) * | 1969-10-17 | 1971-04-16 | Raychem Corp | Isolants haute tension |
| US3711520A (en) * | 1970-09-04 | 1973-01-16 | Gen Electric | Flame retardant compositions |
| BE793729A (fr) * | 1972-01-07 | 1973-07-05 | Rhone Poulenc Sa | Compositions organopolysiloxaniques |
| BE795674A (fr) * | 1972-02-21 | 1973-08-20 | Rhone Poulenc Sa | Compositions organopolysiloxaniques transformables en elastomeres ayant une tenue amelioree a la combustion |
| US4001128A (en) * | 1972-07-21 | 1977-01-04 | Raychem Corporation | High voltage insulating materials |
| US3862082A (en) * | 1973-10-31 | 1975-01-21 | Toshiba Silicone Kabushiki Kai | Flame retardant silicone rubber compositions |
| GB1526397A (en) * | 1974-10-08 | 1978-09-27 | Raychem Ltd | Heat-recoverable article suitable for high voltage use |
| US3965065A (en) * | 1975-09-08 | 1976-06-22 | Dow Corning Corporation | Method of improving the electrical properties of organopolysiloxane elastomers and compositions therefor |
| US4100089A (en) * | 1976-01-16 | 1978-07-11 | Raychem Corporation | High-voltage insulating material comprising anti-tracking and erosion inhibiting compounds with insulating polymers |
| GB1590723A (en) * | 1976-08-03 | 1981-06-10 | Raychem Ltd | Hv insulation materials |
| US4110300A (en) * | 1976-11-12 | 1978-08-29 | Toray Silicone Company, Ltd. | Self-extinguishing silicone rubber compositions |
| US4288360A (en) * | 1979-12-26 | 1981-09-08 | General Electric Company | Flame resistant silicone rubber compositions and methods |
| DE3041588A1 (de) * | 1980-11-04 | 1982-06-09 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Flammwidrige polysiloxanformmassen |
| HU194293B (en) * | 1985-05-17 | 1988-01-28 | Villamos Ipari Kutato Intezet | Process and equipment for production of forms from materials based on siliconelastomer and resistant against harms made by birds |
| GB8524238D0 (en) * | 1985-10-02 | 1985-11-06 | Raychem Gmbh | High voltage insulating material |
| US4604424A (en) * | 1986-01-29 | 1986-08-05 | Dow Corning Corporation | Thermally conductive polyorganosiloxane elastomer composition |
| US4822830A (en) * | 1987-11-09 | 1989-04-18 | Wacker Silicones Corporation | Organopolysiloxane elastomers having improved electrical properties and insulators coated therewith |
| DE3831479A1 (de) * | 1988-09-16 | 1990-03-29 | Wacker Chemie Gmbh | Zum beschichten der oberflaeche von elektrischen hochspannungsisolatoren geeignete massen |
| DE3831478A1 (de) * | 1988-09-16 | 1990-03-29 | Wacker Chemie Gmbh | Zu schwerbrennbaren und/oder kriechstromfesten sowie lichtbogenbestaendigen organopolysiloxanelastomeren vernetzbare massen |
| JP2689281B2 (ja) * | 1990-07-26 | 1997-12-10 | 日本碍子株式会社 | 屋外で使用する碍子用シリコーンゴム組成物 |
| TW365224U (en) * | 1993-09-03 | 1999-07-21 | Raychem Corp | Tubular polymeric shed |
-
1996
- 1996-03-20 US US08/585,233 patent/US5641827A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-11 ZA ZA9702090A patent/ZA972090B/xx unknown
- 1997-03-13 BR BR9708221A patent/BR9708221A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-03-13 AU AU20769/97A patent/AU2076997A/en not_active Abandoned
- 1997-03-13 PT PT97909013T patent/PT888624E/pt unknown
- 1997-03-13 WO PCT/US1997/003857 patent/WO1997035326A1/en active IP Right Grant
- 1997-03-13 CA CA002249400A patent/CA2249400C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-13 IL IL12626297A patent/IL126262A/xx not_active IP Right Cessation
- 1997-03-13 DE DE69702050T patent/DE69702050T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-13 DK DK97909013T patent/DK0888624T3/da active
- 1997-03-13 ES ES97909013T patent/ES2146986T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-13 KR KR10-1998-0707387A patent/KR100454006B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-03-13 JP JP9533537A patent/JP2000507032A/ja not_active Ceased
- 1997-03-13 AT AT97909013T patent/ATE193148T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-03-13 EP EP97909013A patent/EP0888624B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-18 TW TW086103386A patent/TW413822B/zh not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-09-18 NO NO19984353A patent/NO317957B1/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0888624A1 (en) | 1999-01-07 |
| ZA972090B (en) | 1997-09-17 |
| IL126262A0 (en) | 1999-05-09 |
| PT888624E (pt) | 2000-09-29 |
| ES2146986T3 (es) | 2000-08-16 |
| DE69702050D1 (de) | 2000-06-21 |
| KR100454006B1 (ko) | 2005-01-15 |
| DK0888624T3 (da) | 2000-11-20 |
| IL126262A (en) | 2003-07-31 |
| WO1997035326A1 (en) | 1997-09-25 |
| NO984353D0 (no) | 1998-09-18 |
| US5641827A (en) | 1997-06-24 |
| CA2249400C (en) | 2003-07-29 |
| DE69702050T2 (de) | 2001-02-15 |
| JP2000507032A (ja) | 2000-06-06 |
| KR20000064671A (ko) | 2000-11-06 |
| TW413822B (en) | 2000-12-01 |
| NO984353L (no) | 1998-11-03 |
| EP0888624B1 (en) | 2000-05-17 |
| BR9708221A (pt) | 1999-07-27 |
| CA2249400A1 (en) | 1997-09-25 |
| ATE193148T1 (de) | 2000-06-15 |
| AU2076997A (en) | 1997-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0218228B1 (en) | Epoxy resin composition | |
| JP3828612B2 (ja) | 液状シリコーンゴム組成物およびその製造方法 | |
| US4824903A (en) | Heat-resistant polyorganosiloxane composition | |
| JP3544092B2 (ja) | 高電圧電気絶縁部品用液状シリコーンゴム組成物およびその製造方法 | |
| NO317957B1 (no) | Krypestroms- og erosjonsbestandig materiale | |
| EP0496419B1 (en) | Curable silicone composition and cured product thereof | |
| US6090879A (en) | Silicone rubber composition for application as electrical insulation | |
| JPH09316335A (ja) | 液状シリコーンゴム組成物およびその製造方法 | |
| CA1169935A (en) | Silicone rubber covered electrical conductor | |
| JP4645859B2 (ja) | 付加硬化性シリコーンゴム組成物及びシリコーンゴム硬化物 | |
| JP3453017B2 (ja) | ポリマー碍子 | |
| EP0444960B1 (en) | Curable organopolysiloxane composition | |
| JP2691823B2 (ja) | 硬化性シリコーン組成物およびその硬化物 | |
| JP3859791B2 (ja) | 高電圧電気絶縁部品用液状シリコーンゴム組成物およびその製造方法 | |
| KR102656007B1 (ko) | 폴리오르가노실록산 및 이의 열전도성 실리콘 조성물 | |
| EP0509515B1 (en) | Curable organopolysiloxane gel composition | |
| US5883171A (en) | Heat-curable silicone rubber composition | |
| US20020188059A1 (en) | Mouldable silicone gel composition | |
| US20040092655A1 (en) | Mouldable silicone gel compositions | |
| EP0450536B1 (en) | Silicone rubber composition and method for the production of silicone rubber moldings | |
| JP7476901B2 (ja) | ミラブル型シリコーンゴム組成物、シリコーンゴム硬化物及び電力ケーブル接続用電気絶縁部材 | |
| MXPA98007633A (en) | Composition resistant to tracking and eros | |
| CA2436586A1 (en) | Hnbr compounds having an improved flowability | |
| JP6577788B2 (ja) | 消弧用樹脂組成物 | |
| CN105820382A (zh) | 一种弹性橡胶的生产工艺 |