Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarzania fenolowych tworzyw sztucznych i ich kompozycji, zwlaszcza tloczyw wtryskowych elektroizolacyjnych na elementy izolacyjne sprzetu elektrycznego.Znany jest sposób przetwarzania tloczyw fenolowych i ich kompozycji, skladajacych sie z tloczywa fenolowego, tloczywa epoksydowego i zywicy epoksydowo-nowolakowej. Tloczywo, lub jego kompozycje wprowadza sie do komory zasypowej wtryskarki, skad podaje sie je do cylindra wtryskarki. We wstepnej strefie cylindra tloczywo lub kompozycje podgrzewa sie do temperatury 50-r 70°C, w strefie srodkowej 70^90°C, a w strefie wtrysku do temperatury 100-r 110°C. Stad tloczywo lub kompozycje pod cisnieniem 147 MRa wtryskuje sie do formy ogrzanej do temperatury 155-rl65°C, w której utwardza sie w czasie 90-5-120 sekund. Przemieszczanie tloczywa lub kompozycji w cylindrze odbywa sie za pomoca slimaka. Laczny czas przetwórstwa nie przekracza 3 minut.W ten sposób daja sie przetwarzac tylko tloczywa fenolowe i ich kompozycje, charakteryzu¬ jace sie wysoka, wynoszaca powyzej 22 plynnoscia, okreslona metoda spirali. Tloczywa o niskiej plynnosci przetwarzaja sie trudno, lub przetwórstwo jest wrecz niemozliwe. Wystepuja przy tym wypadki utwardzania tloczywa w cylindrach i oklejania slimaków, co prowadzi do zatrzymania wtryskarek i koniecznosci czyszczenia cylindrów i slimaków. Dalsza konsekwencja jest szybkie zuzywanie slimaków i obnizanie wydajnosci wtryskarek. Jest to bardzo powazna wada tego sposobu, gdyz z dajacych sie latwo przetwarzac tloczyw o duzej plynnosci uzyskuje sie wypraski o gorszych wlasnosciach elektroizolacyjnych, natomiast wypraski o lepszych wlasnosciach elektroi¬ zolacyjnych otrzymuje sie z tloczyw trudno przetwarzalnych o niskiej plynnosci. Ta wada powo¬ duje znaczne ograniczenie zastosowania tloczyw fenolowych na wysokonapieciowe elementy izolacyjne urzadzen elektrycznych.Z opisu patentowego PRL 106 974 znany jest sposób mieszania zywic fenolowych i uwardza- czy poliizocyjanianów. Wedlug tego opisu rozpuszczalniki aromatyczne dobrze mieszaja sie z poliizocyjanianami, a w mniejszym stopniu z zywicami fenolowymi. Z kolei zywice fenolowe dobrze mieszaja sie z rozpuszczalnikami polarnymi, natomiast w stopniu ograniczonym z rozpu-2 120 897 szczalnikami polarnymi mieszaja sie poliizocyjaniany. Z tego powodu korzystne jest stosowanie mieszaniny rozpuszczalników aromatycznych i polarnych. Jako odpowiednie do mieszaniny roz¬ puszczalniki aromatyczne wymienia sie benzen, toluen, ksylen, etylobenzen, a jako odpowiednie rozpuszczalniki polarne: furfurol, alkohol furylowy, octan 2-etoksyetanolu, 2-butoksyetanol,ester dwubutylowy glikolu dwuetylowego, alkohol dwuacetonowy, „Texanol"izoforon i inne.Zastosowanie sposobu z opisu patentowego nr 106974 ograniczone jest tylko do zywic fenolowych utwardzanych przy pomocy utwardzaczy. Sposób ten nie nadaje sie do fenolowych tloczyw termoutwardzalnych. Wskazuje on natomiast, ze zywice fenolowe zle rozpuszczaja sie w rozpuszczalnikach aromatycznych.Z publikowanych badan wynika, ze w jeszcze mniejszym stopniu niz zywice fenolowe w rozpuszczalnikach aromatycznych rozpuszczaja sie tloczywa fenolowe. Badania te przeprowa¬ dzono przy uzyciu tloczywa fenolowego wtryskowego WK i ksylenu jako rozpuszczalnika. W ich wyniku stwierdzono, ze po 12 godzinach i w temperaturze 21°C zawartosc czesci rozpuszczalnych w ksylenie wynosi 0,7%, a w tym samym czasie w temperaturze 90°C 3,1%. Nalezy przy tym podkreslic, ze w ksylenie rozpuszczaja sie tylko dodatki do tloczywa fenolowego, jak stearynian wapnia lub magnezu, bedace substancjami smarujacymi czy tez barwniki w postaci past lub zawiesin pigmentów w plastyfikatorach.Na podstawie danych z opisu patentowego PRL nr 106974 i wspomnianych badan wynika, ze zarówno zywica fenolowa, jak tym bardziej tloczywo fenolowe zle rozpuszczaja sie w rozpuszczal¬ nikach aromatycznych m. in. w ksylenie. Celem wynalazku bylo znalezienie sposobu poprawienia przetwórstwa tloczyw fenolowych i ich kompozycji, charakteryzujacych sie niska plynnoscia, a tym samym uzyskanie wyprasek spelniajacych wymagania stawiane wysokonapieciowym elementom izolacyjnym, na przyklad glowicom cewek zaplonowych oraz kopulkom rozdzielaczy.Po przeprowadzeniu licznych prób z zastosowaniem róznych dodatków do przetwarzanych tloczyw fenolowych lub ich kompozycji niespodziewanie okazalo sie, ze dodanie do tloczywa, lub jego kompozycji niewielkiej ilosci ksylenu poprawia zdecydowanie wlasnosci przetwórcze tloczyw lub ich kompozycji o niskiej plynnosci, trudno przetwarzalnych. Dzialania ksylenu nie daje siew prosty sposób wytlumaczyc, gdyz przy wystepujacych w trakcie przetwarzania temperaturach i cisnieniu nie wchodzi on praktycznie w reakcje z tloczywem, zas rozpuszczalnosc tloczywa w ksylenie jest pomijalna.Zatem istota sposobu przetwarzania fenolowych tworzyw sztucznych i ich kompozycji, zwla¬ szcza tloczyw wtryskowych elektroizolacyjnych na elementy izolacyjne osprzetu elektrycznego polega na tym, ze do tloczyw fenolowych w szczególnosci trudno przetwarzalnych lub ich kompo¬ zycji dodaje sie niewielka ilosc, korzystnie 2 do 3% ksylenu, a nastepnie calosc dokladnie miesza, wprowadza do komory zasypowej wtryskarki i przetwarza znanym sposobem. Do przetwarzania uzywa sie tloczywa lub komozycji w proszku albo granulkach. Tloczywo albo kompozycje miesza sie z ksylenem przed wprowadzeniem do wtryskarki, ewentualnie w komorze wtryskarki. Z grupy rozpuszczalników aromatycznych jak benzen, toluen, ksylen, etolobenzem, izopropylobenzen, butanol tylko ksylen daje efekt obnizenia reaktywnosci i podwyzszenia plynnosci tloczyw fenolo¬ wych trudno przetwarzalnych lub w ogóle nie przetwarzalnych metoda wtryskowa.Fakt powyzszy nalezy przypisac fizykochemicznemu dzialaniu ksylenu, zblizonemu do oddzialywania plastyfikatorów zawiasowych. Ksylen ze wzgledu na swoja budowe zajmuje szcze¬ gólne miejsce pomiedzy lancuchami zywicy, izolujac je od siebie i uniemozliwiajac szybka reakcje sieciowania tloczywa. Dzieje sie to w temperaturze 90 -5- 100°C, gdy ruchliwosc lancuchów jest ograniczona, w wyzszej temperaturze ruchliwosc lancuchów rosnie i dzialanie plastyfikujace i blokujace szybkosc reakcji przestaje miec miejsce. Tak tlumaczonego oddzialywania ksylenu na tloczywo fenolowe i jego kompozycje nie mozna bylo przewidziec, poniewaz ksylen nie daje typowej reakcji chemicznej. Efekt dzialania ksylenu na poprawe plynnosci tloczywa fenolowego zostal stwierdzony zupelnie przypadkowo. Stosujac ksylen jako rozcienczalnik do zywicy epoksy- dowonowolakowej, która jest skladnikiem impregnujacym kompozycji tloczywa fenolowego, nieoczekiwanie stwierdzono, ze ksylen przedluza stan plastycznosci kompozycji. W zwiazku z tym postanowiono sprawdzic czy podobnie dziala ksylen na czyste tloczywo fenolowe. Efekt przedluze¬ nia czasu plastycznosci okazal sie identyczny jak dla kompozycji.120897 3 Zawartosc urotropiny jako aminy w tloczywie fenolowym powoduje utwardzanie tloczywa epoksydowego, utrudniajace przetwarzanie kompozycji tloczywa fenolowego z epoksydowym.Przez dodanie niewielkiej ilosci ksylenu reaktywnosc tloczywa fenolowego zostala nieoczekiwanie ograniczona, dzieki czemu uzyskano mozliwosc regulacji stosunku czesci wagowych tloczywa fenolowego do czesci wagowych tloczywa epoksydowego, a wiec i poprawe wlasnosci dielektry¬ cznych mieszanki. Wraz ze zmiana tego stosunku, zmianie ulega równiez ilosc dodawanego ksylenu.Zaleta opisanego sposobu postepowania jest mozliwosc praktycznego wykorzystania tloczyw fenolowych i ich kompozycji o niskiej plynnosci, które przy konwencjonalnym sposobie przetwa¬ rzania uznane zostalyby jako material zlomowy. Uzyskuje sie w ten sposób znaczne rozszerzenie zastosowania tloczyw fenolowych na wysoko — napieciowe elementy izolacyjne, gdyz wypraski otrzymywane z tloczyw o niskiej plynnosci maja lepsze wlasnosci izolacyjne, to znaczy maja wieksza wytrzymalosc dielektryczna i wyzsza rezystancje izolacji. Dodatkowa korzysciajest zwiek¬ szenie trwalosci slimaków, które ulegaly szybkiemu niszczeniu przy utwardzaniu tloczywa w cylindrach. Z kolei unikniecie utwardzania tloczywa w cylindrach prowadzi do lepszego wykorzy¬ stania wtryskarek, gdyz unika sie zbednego ich zatrzymywania dla czyszczenia cylindrów i slimaków.Powyzszy przyklad objasnia sposób przetwarzania tloczywa fenolowego wedlug wynalazku.Przyklad I. Do 96% czesci wagowych tloczywa fenolowego w proszku o plynnosci 16-18, okreslonej metoda spirali wsypywanych do mieszalnika mechanicznego dodaje sie 4% czesci wagowych ksylenu i dokladnie miesza. Powstala mieszanine wprowadza sie do komory zasypowej wtryskarki, gdzie podgrzewa sie ja, przy czym temperatura zalezy od strefy cylindra.We wstepnej strefie temperatura wynosi 50-r60°C, w strefie srodkowej 70-r85°C, a w strefie wtrysku 100-5- 110°C. Czesciowo uplastycznione tloczywo przemieszcza sie w cylindrze za pomoca slimaka.Uplastycznione tloczywo przez ustnik pod cisnieniem 147 MPa wtryskuje sie do formy, która podgrzewa sie do temperatury 160°C. Przed wtrysnicciem tloczywa, w formie umieszcza sie elementy metalowe, które wprasowuje sie w wypraske izolacyjna. W formie tloczywo utwardza sie przez 90 sekund, natomiast laczny czas przetwarzania nie przekracza 3 minut. Otrzymane z wtrysku wypraski poddaje sie operacji usuniecia nadlewków, a nastepnie gotowe przekazuje sie do montazu urzadzen elektrycznych.Przyklad II. Do mieszalnika wsypuje sie 82% czesci wagowych tloczywa fenolowego o plynnosci 19 -S- 22, okreslonej metoda sprali, 10% czesci wagowych tloczywa epoksydowego, 4% czesci wagowych zywicy epoksydowo-nowolakowej i 4% czesci wagowych ksylenu, w którym rozpuszcza sie zywice epoksydowo-nowolakowa. Te komponenty dokladnie miesza sie, wprowa¬ dza do komory zasypowej wtryskarki, skad w postaci mieszanki podaje sieje do cylindra wtry¬ skarki. Kompozycje te przetwarza sie podobnie jak tloczywo fenolowe z tym, ze w strefie wstepnej kompozycje podgrzewa sie do temperatury 60-r70PC w strefie srodkowej 75-^90°C, a w strefie wtrysku 100-rllO°C. Pozostale parametry przetwarzania sa identyczne jak dla tloczywa fenolowego.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przetwarzania fenolowych tworzyw sztucznych, zwlaszcza tloczyw wtryskowych elektroizolacyjnych, polegajacych na ogrzewaniu tloczywa w komorze wtryskarki do temperatury 50 -r 60°C w strefie wstepnej, do temperatury 100 -5-110°C w strefie wtrysku a nastepnie wtrysnieciu tloczywa do formy ogrzanej do temperatury 155 -5- 165°C i utwardzeniu w czasie 90 +120 sekund, znamienny tym, ze do tworzywa fenolowego, w szczególnosci trudno przetwarzalnego, wprowadza¬ nego do wtryskarki dodaje sie niewielka ilosc, korzystnie 2 do 3% ksylenu, a nastepnie calosc miesza sie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do wtryskarki wprowadza sie tloczywo feno¬ lowe w proszku z dodatkiem ksylenu. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do wtryskarki wprowadza sie tloczywo feno¬ lowe w granulkach z dodatkiem ksylenu. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, ze tloczywo miesza sie z ksylenem przed wprowadzeniem do wtryskarki.4 120897 5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, ze tloczywo miesza sie z ksylenem w komorze wtryskarki. 6. Sposób przetwarzania kompozycji fenolowych tworzyw sztucznych, zwlaszcza kompozycji tloczyw wtryskowych elektroizolacyjnych, polegajacy na ogrzewaniu kompozycji w komorze wtryskarki od temperatury 60-^70°Cw strefie wstepnej, do temperatury 100-rll0°C w strefie wtrysku, a nastepnie wtrysnieciu tloczywa do formy ogrzanej do temperatury 155-M65°C i utwardzenia w czasie 90-M20 sekund, znamienny tym, ze do kompozycji, wprowadzanej do wtryskarki a skladajacej sie w przewazajacej mierze z tloczywa fenolowego, w szczególnosci trudno przetwarzalnego oraz z tloczywa epoksydowego i zywicy epoksydowo-nowolakowej dodaje sie niewielka korzystnie 2 do 3% ksylenu, a nastepnie calosc miesza sie. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze do wtryskarki wprowadza sie sproszkowana kompozycje tloczywa fenolowego z dodatkiem ksylenu. 8. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze do wtryskarki wprowadza sie kompozycje tloczywa fenolowego w granulkach z dodatkiem ksylenu. 9. Sposób wedlug zastrz, 6 albo 7 albo 8, znamienny tym, ze kompozycje tloczywa fenolowego miesza sie z ksylenem za pomoca mieszalnika przed wprowadzeniem do wtryskarki. 10. Sposób wedlug zastrz. 6 albo 7, albo 8, znamienny tym, ze kompozycje tloczywa fenolo¬ wego miesza sie z ksylenem w komorze zasypowej wtryskarki.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL