Opublikowano 10.VI.1966 51092 KI. 21 c, 2/22 MKP H 01 b *\oo UKD i&l&UOTEKA.Urz%4hl Patentowego j Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Piotr Penczek, mgr Zbigniew La¬ zowski Wlasciciel patentu: Instytut Tworzyw Sztucznych, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania elastycznych materialów elektroizolacyjnych z zywic nowolakowych i epoksydowych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia elastycznych materialów elektroizolacyjnych wzmocnionych tkanina szklana, jedwabna lub ba¬ welniana, albo papierem, takich jak ceratki, koszul¬ ki i elastyczne laminaty oraz tasmy izolacyjne, przy zastosowaniu jako spoiwa kompozycji z zy¬ wicy nowolakowej, epoksydowej i poliestrów.Wedlug patentu nr 50 674 stosuje sie do tego celu jako sipoiwo prekondensat zywicy epoksydo¬ wej i nowolakowej z dodatkiem nasyconego poli¬ estru o czasteczkach zakonczonych grupami kar- boksylowymi. Uzyskuje sie w ten sposób wpraw¬ dzie elastyczne materialy elektroizolacyjne o do¬ syc dobrych wlasnosciach dielektrycznych, jednak poliester zakonczony grupami karboksylowymi rea¬ guje praktycznie tylko z grupami epoksydowymi.Wobec tego dodatek poliestru powoduje koniecz¬ nosc zwiekszenia stosunku ilosci zywicy epoksydo¬ wej do nowolakowej w porównaniu ze spoiwem nieuelastycznionym. Stosowanie duzej ilosci zywi¬ cy epoksydowej jest niepozadane ze wzgledu na wysoka cene tej zywicy w porównaniu z zywica nowolakowa.Stwierdzono, ze elastyczne materialy elektroizo¬ lacyjne z materialów wlóknistych i zywicy nowo¬ lakowej epoksydowej i poliestru otrzymuje sie spo¬ sobem opartym na opisanym w opisie patentowym nr 50674, jezeli material wzmacniajacy nasyca sie lub powleka roztworem otrzymanym przez doda¬ nie do roztworu zywicy nowolakowej i epoksydo- 10 1S 20 wej nasyconego liniowego poliestru o czasteczkach zakonczonych grupami cyklicznych bezwodników kwasowych, otrzymanego przez ogrzewanie z bez¬ wodnikiem piromelitowym nasyconego liniowego poliestru o czasteczkach zakonczonych grupami wodorotlenowymi; nasycony lub powleczony nos¬ nik suszy sie i utwardza na goraco. Materialy te nie wykazuja odlepu nawet przy stosunkowo ma¬ lym udziale zywicy epoksydowej w spoiwie.Ilosc zywicy epoksydowej wynosi 30—250 czesci wagowych na 100 czesci wagowych zywicy nowo¬ lakowej. Ilosc poliestru wynosi 10—200 czesci wa¬ gowych na 100 czesci wagowych sumy zywicy epo¬ ksydowej i nowolakowej.Korzystne jest stosowanie katalizatorów wspól* utwardzania, zwlaszcza amin trzeciorzedowych, jak dwumetyloanilina, benzylodwumetyloamina a-me* tylobenzylodwumetyloamina, dwumetyloaminome- tylofenol i 2,4,6-tris-(dwumetyloamiinometylo/fenol wzietych w ilosci 0,01—3 czesci wagowych na 100 czesci wagowych spoiwa. Utwardzanie prowadzi sie przez ogrzewanie w temperaturze 100—200°C, ewentualnie pod cisnieniem.Zakonczony grupami bezwodnikowymi poliester, sluzacy jako srodek uelastyczniajacy przy otrzy* mywaniu elastycznych materialów elektroizola¬ cyjnych na podstawie zywic epoksydowych i no¬ wolakowych sposobem wedlug wynalazku, otrzy¬ muje sie przez ogrzewanie zakonczonego grupami wodorotlenowymi nasyconego liniowego poliestru 5109251092 S otrzymanego z dwuzasadowego kwasu nasyconego, zwlaszcza adypinowego, i z alifatycznego glikolu, dwuglikolu lub trójglikolu, zwlaszcza glikolu dwu- etylenowego, lub dwupropylenowego, z bezwodni¬ kiem piromelitowym wzietym w ilosci 0,20—0,39 czesci wagowych na 100 czesci wagowych i na jed¬ nostke liczby hydroksylowej poliestru. Ogrzewa¬ nie prowadzi sie w temperaturze ponizej 160°C, a najkorzystniej 110—130°C, dopóki liczba kwasowa nie przestanie spadac. Liczba kwasowa stosowa¬ nych wedlug wynalazku poliestrów winna wyno¬ sic 16—320, korzystnie 40—120.Po dodaniu poliestru zakonczonego grupami bez- wodnikowymi do roztworu zywicy epoksydowej i nowolakowej w rozpuszczalniku organicznym otrzymuje sie spoiwo o niedostatecznej rozlewnos- ci i jednorodnosci. Stwierdzono, ze wad tych uni¬ ka sie, jezeli po rozpuszczeniu poliestru w roztwo¬ rze zywic ogrzewa sie mieszanine w temperatu¬ rze 50—130°C do uzyskania calkowitej jednorod¬ nosci.Uzyte rozpuszczalniki organiczne winny zapew¬ niac dobra rozpuszczalnosc wszystkich skladników, dobra rozlewnosc i wlasciwe odparowanie. Stosu¬ je sie estry (octan etylu, octan butylu) i ketony (aceton, metyloetyloketon), ewentualnie w miesza¬ ninie z weglowodorami aromatycznymi (ksylen, toluen, benzen). Mozna takze stosowac chlorowane weglowodory. Natomiast stosowanie alkoholi jako rozpuszczalników jest niewskazane.Otrzymane sposobem wedlug wynalazku ma¬ terialy elektroizolacyjne sa elastyczne, odporne na dlugotrwale dzialanie podwyzszonych temperatur i na dzialanie wody.Przyklad I. Otrzymywanie laminatów Zywica nowolakowa o zawartosci wolnego fenolu ponizej l°/o — 50 czesci wagowych Zywica epoksydowa maloczasteczkowa — 50 czesci wagowych Poliester otrzymany przez ogrzewanie 100 czesci wagowych zakonczonego grupami wodorotlenowymi poliadypdnianu glikolu dwuetylenowego o liczbie hydroksylowej 50 z 15 czesciami wagowymi bez¬ wodnika piromelitowego— 100 czesci wagowych Rozpuszczalnik organiczny — 300 czesci wagowych Dwumetyloanilina — 2 czesci wagowe.Do reaktora zaopatrzonego w mieszadlo, chlod¬ nice zwrotna, plaszcz grzejny, wlaz i zawór spusto¬ wy wprowadza sie rozpuszczalnik, uruchamia mie^ szadlo i przy ciaglym mieszaniu dodaje sie porcja¬ mi rozdrobniona zywice nowolakowa. Po rozpusz¬ czeniu zywicy nowolakowej dodaje sie zywice epo¬ ksydowa i ogrzewa roztwór przy ciaglym miesza¬ niu do wrzenia. W stanie lagodnego wrzenia utrzy¬ muje sie roztwór przez okres 5 godzin. Nastepnie dodaje sie poliester i ogrzewa przez dalsze 5 go¬ dzin, po czym chlodzi sie roztwór do temperatury pokojowej i zlewa do zbiorników. Bezposrednio przed uzyciem dodaje sie do tak przygotowanego roztworu katalizator — dwumetyloaniline i po do¬ kladnym wymieszaniu nasyca sie spoiwem nosnik — tkanine szklana, jedwabna, bawelniana lub pa¬ pier w typowych urzadzeniach impregnujacych lub metoda kontaktowa. i Po wysuszeniu powleczonego spoiwem nosnika tnie sie go na okreslone wymiary, uklada w war¬ stwy i prasuje w prasach pólkowych pod cisnieniem 40 kG/cm2, w temperaturze 150rC, w czasie 6 mi- 5 nut na milimetr grubosci prasowanego laminatu.Przyklad II. Otrzymywanie ceratek izola¬ cyjnych.Zywica nowolakowa o zawartosci wolnego fenolu io ponizej l°/o — 40 czesci wagowych Zywica epoksydowa maloczasteczkowa — 60 czesci wagowych Poliester opisany w przykladzie I — 100 czesci wa¬ gowych 15 Rozpuszczalnik organiczny — 400 czesci wagowych Dwumetyloanilina — 2 czesci wagowe Spoiwo do ceratek izolacyjnych przygotowuje sie zgodnie z opisem podanym w przykladzie 1. Przed uzyciem do impregnacji dodaje sie katalizator — 20 dwumetyloaniline i po dokladnym wymieszaniu na¬ syca sie spoiwem tkanine szklana, jedwabna, ba¬ welniana lub papier w typowych urzadzeniach im¬ pregnujacych wzglednie metoda kontaktowa. Po¬ wleczony spoiwem nosnik suszy sie i utwardza w 25 temperaturze 130°C w czasie 30 minut.Przyklad III. Otrzymywanie koszulek izola¬ cyjnych.Zywica nowolakowa o zawartosci wolnego fenolu 30 ponizej l°/o — 50 czesci wagowych Zywica epoksydowa maloczasteczkowa — 50 czesci wagowych Poliester opisany w przykladzie I — 100 czesci wa¬ gowych Rozpuszczalnik organiczny — 300 czesci wagowych Dwumetyloaminometylofenol — 2 czesci wagowe Do spoiwa przygotowanego wedlug przykladu I dodaje sie katalizator — dwumetyloaminometylo- w fenol i po dokladnym wymieszaniu nasyca sie spoi¬ wem naciagniete na specjalna rame koszulki izola¬ cyjne przez zanurzenie ich w zbiornikach wypel¬ nionych spoiwem. Po odcieknieciu nadmiaru spoi¬ wa suszy sie koszulki w temperaturze 100°C przez 45 okres 15 minut, a nastepnie utwardza sie je w tem¬ peraturze 130°C w czasie 15 minut.Przyklad IV. Otrzymywanie tasm izolacyj¬ nych. 50 Zywica nowolakowa o zawartosci wolnego fenolu ponizej !*/• — 25 czesci wagowych Zywica epoksydowa maloczasteczkowa — 50 czesci wagowych Poliester opisany w przykladzie I — 100 czesci wa- 55 gowych Rozpuszczalnik organiczny — 300 czesci wagowych Benzylodwumetyloamina 2 czesci wagowe Spoiwo o podanym wyzej skladzie przygotowuje sie wedlug przykladu I. Bezposrednio przed nasyce- w niem tasm izolacyjnych dodaje sie do spoiwa kata¬ lizator — benzylodwumetyloamine, po czym im¬ pregnuje sie tasmy szklane, bawelniane, jedwabne, * azbestowe lub papierowe na urzadzeniach nasyca¬ jacych lub metoda kontaktowa. Po nasyceniu suszy 65 sie tasmy w temperaturze 80°C celem odpedzenia51092 r 6 rozpuszczalnika i przeprowadzenia kompozycji zy¬ wic w stan B.Wysuszone elastyczne tasmy stanowia produkt gotowy do izolacji urzadzen elektrycznych, odpo¬ wiedni do stosowania metoda nawijania na elemen¬ ty maszyn elektrycznych i przewody. Utwardzanie nawinietych tasm nastepuje samorzutnie w tem¬ peraturze pokojowej w okresie dwóch tygodni, lub dokonywane jest przez nagrzewanie tych tasm pro¬ miennikami wzglednie innymi zródlami ciepla w temperaturze 100°C przez okres 3 godzin. PL