PL56287B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 23.XII.1965 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 25.X.1968 56287 KI. 21 c, 2/02 Wlasciciel patentu: VEB Lokomotivbau — Elektrotechnische Werke „Hans Beimler", Hennigsdorf (Niemiecka Republika Demokratyczna) Spoiwo do wstepnego impregnowania materialów izolacyjnych z miki foliowej gietkich na zimno, zwlaszcza izolacyjnych wsteg i tasm z miki foliowej i Wynalazek dotyczy spoiwa do wstepnego im¬ pregnowania materialów izolacyjnych z miki fo¬ liowej, gietkich w temperaturze pokojowej, zwlasz¬ cza wsteg i tasm z miki foliowej.^Gietkie wstegi i tasmy izolacyjne z foliowej mi¬ ki, które w dalszym ciagu niniejszego tekstu sa nazywane tasmami, stosowane sa na przyklad jako pólprodukt do izolacji przewodów elektrycz¬ nych, zwlaszcza izolacji uzwojen maszyn elek¬ trycznych oraz pretów stojana generatorów. Tas¬ my te w postaci stosunkowo waskich pasków albo tez w formie szerszych wsteg sa owijane wokól izolowanego przewodnika^ ze uzyska sie warstwe izolacyjna o zadanej grubosci. Na koniec izolacja jest utwardzana, w razie potrzeby pod cisnieniem, na przyklad w formach, gdzie spoiwu nadaje sie budowe usieciowana.Znanymi srodkami stosowanymi do tego celu jest szelak i spoiwa zawierajace bitumy. Sa to spoiwa silnie termoplastyczne, które w tempera¬ turach roboczych przewodników miedzianych i ze¬ laza stojana, a takze w wyniku strat dielektrycz¬ nych nagrzewaja sie, a przez to miekna. Równo¬ czesnie, na skutek zróznicowanych wspólczynni¬ ków rozszerzalnosci liniowej miedzi, zelaza i ma¬ terialu izolacyjnego, zwlaszcza w przypadku pre¬ tów stojanowych generatorów o dlugosciach prze¬ kraczajacych 4 m, wystepuja przesuniecia w izo¬ lacji. le 15 Poza tym izolacja taka w znaczny sposób odsta¬ je, to znaczy latwo tworza sie w niej przestrzenie, w których zachodza wyladowania swietlace. Po¬ woduje to zaklócenia dzialania generatora, ponie¬ waz podwyzszone natezenie' pola, wystepujace po¬ nad tak utworzonymi szczelinami powietrznymi, prowadzi do przedwczesnego przebicia izolacji.Wspólczynnik strat dielektrycznych tego rodzaju izolacji przy temperaturze okolo 130°C jest sto¬ sunkowo wysoki. Na skutek tego nastepuje rów¬ niez nagrzewanie sie izolacji i wspomniane po¬ przednio zjawiska ulegaja intensyfikacji.Znane jest takze zastosowanie spoiw na bazie zywic syntetycznych, jak zywice poliestrowe i epo- ksydoweJW tym przypadku cewki lub prety sa owijane praktycznie bezspoiwowa tasma, uformo¬ wana z tkaniny szklanej i miki foliowejjpo czym poddaje sie je impregnacji prózniowej lub próz- niowo-cisnieniowej za pomoca cieklych, wolnych od rozpuszczalników spoiw na bazie poliestrów i/lub zywic epoksydowych, a cala izolacja zostaje utwardzona pod dociskiem. Czesciowo jest to pra¬ sowany w formach takze tylko prosty odcinek preta.Technologia produkcji przy impregnowaniu wy¬ kanczajacym prózniowym lub próiniowo-cisnienio- wym powoduje duze zuzycie materialów, ponie¬ waz sa wymagane znaczne ilosci zywic impregna¬ cyjnych, przy czym wystepuja znaczne straty.Poza tym samo impregnowanie j«st w wielu przy- 5628756287 1 3 padkach wadliwe, zwlaszcza gdy stosuje sie mike foliowa. Poniewaz po operacji impregnowania spo¬ iwa sa jeszcze bardzo rzadkie, powstaje niebez¬ pieczenstwo, ze moga one ulec wycisnieciu przy wykonczajacym utwardzaniu pod cisnieniem.Próbowano równiez wykonywac wstepnie im¬ pregnowane tasmy z tkaniny szklanej i miki fo¬ liowej z zywicami poliestrowymi i/lub epoksydo¬ wymi jako spoiwami, przy których uzyciu jest konieczne impregnowanie wykanczajace. Jednak tasmy tego rodzaju musza w fazie obróbki miec , okreslona gietkosc to znaczy nie moga byc ani 'zfcSyt miekkie ani zbyt kruche, poniewaz obie te cechy powoduja trudnosci w obróbce i prowadza do obnizenia jakosci izolacji, zwlaszcza przy za¬ stosowaniu automatów nawojowych.Wstegi impregnowane poliestrem, dla utrzyma¬ nia odpowiedniej gietkosci wymagaja zachowa¬ nia okolo 2°/o rozpuszczalnika w tasmie. Poza tym w temperaturze 20°C latwo sklejaja sie ze soba samorzutnie tak, ze trzeba je nawijac stosujac przedkladki polietylenowe lub inne. Utrudnia to bardzo proces nawijania, a zastosowanie auto¬ matów nawojowych staje sie praktycznie niemo¬ zliwe. Ponadto w temperaturze 100—120°C bardzo pogarszaja sie ich wlasnosci dielektryczne. To samo dotyczy kombinacji zywic poliestrowych z epoksydowymi.W przypadku znanych laminatów z tkaniny szklanej powlekanej zywica epoksydowa utwar¬ dzona 1-cyjanoguanidyna, stosuje sie zawsze zy¬ wice epoksydowe o ciezarze czasteczkowym prze¬ kraczajacym 1000, co odpowiada równowaznikowi zywic epoksydowych ponad 500. Te zywice epoksy¬ dowe, srednio — do wysokoczasteczkowych, stosu¬ je sie przewaznie jako roztwory w glikolu me¬ tylowym i etylowym albo jako roztwory w jednym z tych skladników.Istotna trudnosc przy znanym stosowaniu zywic epoksydowych do impregnowania wstepnego dla omawianego celu, polega na koniecznosci równo¬ czesnego utrzymania, nie tylko optymalnej dla obróbki gietkosci tasm przy malej zawartosci skladników lotnych, ale równiez ich wytrzyma¬ losc na dlugotrwale skladowanie w temperaturze pokojowej, przy równoczesnym zapewnieniu ko¬ rzystnych wlasciwosci mechanicznych i dielek¬ trycznych utwardzonej izolacji.Celem wynalazku jest otrzymanie spoiwa do wstepnego impregnowania materialów izolacyjnych z miki foliowej, gietkich na zimno, a w szczegól¬ nosci wsteg i tasm izolacyjnych z miki foliowej, które daja sie przechowywac w temperaturze po¬ kojowej przez okres co najmniej 3—6 miesiecy i nadaja sie do wytwarzania izolacji spelniajacych warunki termoizolacji klasy B, to jest majacych trwala odpornosc termiczna w temperaturze 130°C i odpornosc na wysokie napiecia 20—25 KV/mm, a w przypadku wykonania izolacji pretów genera¬ torowych o dlugosci przekraczajacej np. 4 m nie wykazujacych zjawiska pelzania.Zadaniem wynalazku jest wytworzenie spoiwa skladajacego sie z zywicy i utwardzacza, który w temperaturze pokojowej praktycznie nie reagu¬ je z zywica. Spoiwo to powinno umozliwiac wstep- 4 ne impregnowanie gietkich na zimno materialów izolacyjnych z miki foliowej, zwlaszcza wsteg i tasm izolacyjnych z miki foliowej tak aby tasmy wykazywaly gietkosc optymalna dla dalszej obrób- 5 ki i niska zawartosc skladników lotnych, przy czym izolacja nie powinna zawierac przestrzeni pustych, a po utwardzeniu powinna miec korzyst¬ ne wlasnosci dielektryczne i mechaniczne.Zgodnie z wynalazkiem zadanie to rozwiazano w taki sposób, ze w celu wytworzenia wstepnie impregnowanych, gietkich na zimno, wsteg lub tasm izolacyjnych z miki foliowej, zywice epoksy¬ dowe, od malo- do srednioczasteczkowych, albo ich mieszaniny i 1-cyjanoguanidyne rozpuszcza sie w mieszaninie niskowrzacych, latwolotnych roz¬ puszczalników, przewaznie polarnych, której jed¬ ne skladniki rozpuszczaja zywice epoksydowa, a inne skladniki 1-cyjanoguanidyne.Stwierdzono, ze przy zastosowaniu spoiwa we¬ dlug wynalazku, wlasciwosci dielektryczne i ter¬ miczna trwalosc izolacji ulegaja polepszeniu.Izolacja wytworzona przy uzyciu spoiwa wedlug wynalazku ma w porównaniu ze znanymi spoiwa¬ mi nizsze straty dielektryczne, a w temperaturze okolo 130°C szczególnie korzystny przebieg wspól¬ czynnika strat dielektrycznych tg 8. Poniewaz tg 8 w zaleznosci od temperatury, w przypadku spoiw wedlug wynalazku w temperaturze 130— —150°C wykazuje maksimum, a przy wyzszej tem¬ peraturze, okolo 150—160°C ponownie nastepuje spadek wartosci przeto w wyniku samych strat dielektrycznych nie zachodzi podnoszenie sie tem¬ peratury powyzej 130—140°C. Przeciwdziala to przebiciu cieplnemu.Odpornosc termiczna wedlug Martensa w przy¬ padku izolacji ze spoiwem wedlug wynalazku wy¬ nosi okolo 130—140^0.Wedlug wynalazku jako zywica epoksydowa lub mieszanych zywic epoksydowych nadaja sie takie, których ciezar czasteczkowy lub sredni ciezar czasteczkowy, zaleznie od parametrów suszenia, wynosi 550—700, najlepiej 620—670. Szczególnie pomyslne rezultaty osiaga sie przy uzyciu mie¬ szaniny zywic epoksydowych niskoczasteczkowych (ciezar czasteczkowy 340—380) ze srednioczastecz- kowymi (ciezar czasteczkowy 700—750), poniewaz wtedy przez zmiane stosunku skladników mie¬ szaniny mozna uzyskac praktycznie dowolny sto¬ pien gietkosci. Szczególnie dobre rezultaty osiaga sie na przyklad przy uzyciu 20 czesci zywicy epo¬ ksydowej o ciezarze czasteczkowym okolo 300 i 80 czesci zywicy epoksydowej o ciezarze czasteczko¬ wym okolo 720.Jako rozpuszczalniki dla zywicy epoksydowej moga w pierwszym rzedzie byc brane pod uwage niskowrzace ketony i estry, jak na przyklad ace¬ ton, czy octan etylowy, podczas gdy jako roz¬ puszczalniki dla 1-cyjanoguanidyny szczególnie na¬ daja sie alkohole nizszego rzedu, jak alkohol me¬ tylowy czy etylowy, a takze i woda lub miesza¬ nina wody z acetonem. W przypadkach szczegól¬ nych, gdy przewiduje sie mozliwosc suszenia w podwyzszonych temperaturach, mozna zastosowac rozpuszczalniki o wyzszej temperaturze wrzenia, jak metyloglikol czy dwumetyloformamid. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 •56287 5 Gotowy roztwór zywicy epoksydowej z utwar¬ dzaczem mozna tez rozcienczyc stosunkowo nisko- wrzacym, niepolarnym lub malopolarnym roz¬ puszczalnikiem, jak na przyklad toluen.Zawartosc cial stalych w gotowym do uzytku roztworze zywicy epoksydowej z utwardzaczem, w zaleznosci od technologii wykanczania impreg¬ nacji tasm wynosi okolo 20 do 45%. Dodatek 1-cy- janoguanidyny wynosi 2—8 czesci, zwlaszcza 3—5 czesci, na 100 czesci zywicy epoksydowej.Spoiwo wedlug wynalazku nadaje sie przede wszystkim do wsteg i tasm izolacyjnych z miki foliowej, skladajacych sie z materialu podloza i jednej lub wielu warstw miki foliowej, ale moze byc tez stosowane i w innych przypadkach. Spoi¬ wo wedlug wynalazku nadaje sie tez do wytwa¬ rzania innych wielkowarstwowych, gietkich na zimno, materialów izolacyjnych z miki foliowej z podlozem lub bez, formowanych na przyklad w postaci luków lub plyt.Jako materialy podkladowe moga tu znalezc zastosowanie papiery, na przyklad papier sodowy warstwowy 20—30 g/m2, tasmy tkane, na przyklad tkanina szklana warstwowa 25—50 g/m2, runa wlókniste oraz ciagle lub perforowane folie z two¬ rzyw sztucznych.Zawartosc spoiwa powinna byc wystarczajaca dla zupelnego zaimpregnowania materialu izola¬ cyjnego i z reguly wynosi 25—40%. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Spoiwo do wstepnego impregnowania materia¬ lów izolacyjnych z miki foliowej gietkich na zimno, zwlaszcza w postaci wsteg lub tasm nie sklejajacych sie w temperaturze pokojowej, które po ich obróbce i ostatecznym utwardze¬ niu stanowia izolacje o korzystnych wlasciwos- 6 ciach dielektrycznych i wysokiej odpornosci na odksztalcenia termiczne, przygotowane rra ba¬ zie zywic epoksydowych, znamienne tym, ze zawiera zywice epoksydowe nisko- do srednio- -czasteczkowych lub ich mieszanine oraz 1-cy- janoguanidyne rozpuszczone w mieszaninie roz¬ puszczalników o niskiej temperaturze wrzenia, latwolotnych, przewaznie polarnych, której je¬ den skladnik rozpuszcza zywice epoksydowa, a drugi skladnik rozpuszcza 1-cyjanoguanidyne.
2. 2. Spoiwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ciezar czasteczkowy zywicy epoksydowej lub sredni ciezar czasteczkowy mieszaniny zywic epoksydowych wynosi 550—700, korzystnie 620^- —670.
3. 3. Spoiwo wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze zawiera mieszanine 70—95 czesci zywicy epo¬ ksydowej o ciezarze czasteczkowym 700—750 oraz 5—30 czesci zywicy epoksydowej o cieza¬ rze czasteczkowym 340—380.
4. 4. Spoiwo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze mieszanina rozpuszczalników sklada sie z ni- skowrzacego ketonu i/lub estru jako skladnika rozpuszczajacego zywice epoksydowa, korzyst¬ nie z acetonu i/lub octanu etylowego oraz z niskowrzacego alkoholu, korzystnie z alko¬ holu metylowego i/albo alkoholu etylowego, jako skladnika rozpuszczajacego 1-cyjanogua¬ nidyne.
5. 5. Spoiwo wedlug zastrz. 1—4, znamienne tym, ze jako skladnik rozpuszczajacy 1-cyjanoguanidy¬ ne zawiera wode lub mieszanine wody z ace¬ tonem.
6. 6. Spoiwo wedlug zastrz. 1—5, znamienne tym, ze zawiera gotowe roztwory zywic epoksydowych z utwardzaczami, rozcienczone rozpuszczalnika¬ mi o niskiej temperaturze wrzenia, niepolarny- mi lub malo polarnymi, zwlaszcza toluenem. 10 15 20 25 30 PL