RO114455B1

RO114455B1 - Procedeu de obținere a unor mase epoxidice de turnare

Info

Publication number: RO114455B1
Application number: RO14674691A
Authority: RO
Inventors: Eugeniu Alexandru Stere; Adrian Tudor Botu
Original assignee: Inst Cercetare Si Proiectare T
Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 1999-04-30

Abstract

Invenția se referă la un procedeu de obținere a unor mase epoxidice de turnare, utilizate la înglobarea rotoarelor disc bobinate ale motoarelor electrice și transformatoarelor uscate de clasă F. Procedeul conform invenției constă în amestecarea, la temperatura de 120°C, sub agitare, a rășinilor epoxidice cu diaminodifenilsulfonă: se continuă agitarea cu creșterea temperaturii la 130... 132°C, urmată de răcire la 90°C, adăugare de făină de cuarț, omogenizare timp de 20...25 min la un vid de 30...40 torr și o temperatură de 95...100°C, după care se adaugă diaminodifenilmetan și se omogenizează timp de 5 min.

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu de obținere a unor mase epoxidice de turnare, cu reactivitate controlată în procesul de întărire și proprietăți mecanice și dielectrice adecvate utilizării la înglobarea rotoarelor disc bobinate ale motoarelor electrice și transformatoarelor uscate de clasă F (155°C).

Se cunosc procedee de obținere de sisteme epoxidice apte pentru utilizarea la temperaturi peste 155°C, printre care mai răspândite sunt procedeele pentru sistemele pe bază de rășini de tip epoxi-novolac și complecși ai trifluorurii de bor cu aminele primare sau sistemele pe bază de rășini epoxidice bisfenolice și diamine aromatice, îndeosebi diaminodifenilmetan și diaminodifenilsulfonă. Sistemele pe bază de rășini epoxidice de tip epoxi-novolac și complecși ai trifluorurii de bor prezintă dezavantajul unor contracții ridicate în procesul de întărire și proprietăți mecanice mai slabe, în comparație cu sistemele epoxidice aplicate pentru clasa B (13O°C).

Se cunoaște un procedeu de obținere a unei compoziții pe bază de rășini epoxidice pentru mase de formare, care constă în amestecarea rășinii cu un material de umplutură, cu plastifiant și întăritor la temperatura de 110,.. 140°C, timp de 30...240 min, sub agitare, după care se toarnă în matrițe lubrifiate, care ulterior sunt supuse unui post-tratament la temperatura de 6O...1OO°C, timp de

24...48 h.

Procedeele pentru sistemele pe bază de rășini epoxidice bisfenolice și diaminodifenilmetan prezintă dezavantajul unei reactivități pronunțate, care creează dificultăți în efectuarea procesului de turnare-înglobare prin gelifierea prematură. Sistemele pe bază de rășini epoxidice bisfenolice și diaminodifenilsulfonă, fără acceleratori, prezintă dezavantajul unei reactivități scăzute, ilustrate prin timpi lungi de gelifiere și temperaturi de post-tratare ridicate în timp ce sistemele accelerate prezintă dezavantajul diminuării stabilității la degradare termică.

Invenția de față înlătură deza2 vantajele de mai sus, prin aceea că, se amestecă la temperatura de 120°C, sub agitate, 70...100 părți în greutate rășină epoxidică, de tip diglicidileter al bisfenoluluî A având un echivalent epoxidic E1 de 180...196 g cu 23,2...31,0 părți în greutate diaminodifenilsulfonă, la care se adaugă, eventual, până la 30 părți în greutate rășină epoxidică, de tip diglicidileter al bisfenoluluî A având un echivalent epoxidic E2 de 150...550 g, se continuă agitarea până la creșterea temperaturii la 13O...132°C, urmată de răcirea amestecului la temperatura de 90°C, se adaugă eventual 110 părți în greutate făină de cuarț având o granulație de 5...100 pm, preîncălzită la o temperatură de 90°C, se omogenizează amestecul un timp de 20...25 min, la un vid de 30...40 torr și la o temperatură de 95...1OO°C, se adaugă 2,0...2,75 părți în greutate diaminodifenilmetan și în final, se omogenizează amestecul timp de 5 min.

Făina de cuarț este constituită din minimum 98,5% Si0₂ și, maximum 0,5% Fe₂0₃. Raportul dintre numărul de echivalenți aminici ai diaminodifenilsulfonei și ai diaminodifenilmetanului este de 8:2..,9:1. Numărul total al echivalenților aminici este egal cu numărul total al echivalenților epoxidici.

Prin procedeul de obținere a maselor epoxidice de turnare, conform invenției, se obțin mase epoxidice, care prezintă următoarele avantaje:

- timpi de gelifiere suficient de lungi pentru degazarea masei de turnare și desfășurarea normală a procesului de turnare;

- regimuri de întărire ușor realizabile industrial:

- caracteristici mecanice, dielectrice și termice superioare după întărire.

Se dau, în continuare, 6 exemple de realizare a invenției.

Exemplul 1. Se amestecă la temperatura de 12O±2°C, 100 g rășină epoxidică de tip diglicidileter al bisfenolului A cu echivalent epoxidic E1 = 195 g, viscozitate de 16500 cP la 20°C, 28,6 g (0,461 echivalenți aminici) diaminoRO 114455 Bl difenilsulfonă. în momentul în care temperatura crește peste 13O°C ,ca urmare a exotermicității produsului de adiție, se răcește amestecul până la temperatura de 9O...95°C. Se adaugă 80 g făină de cuarț (masă cuarțoasă pentru turnătorie) cu 98,9% Si0₂, 0,30% Fe₂0₃ și rest de 9% pe sita de 0,063 mm, uscată în prealabil timp de 16 h, la temperatura de 120±2°C și adusă la circa 90°C înaintea introducerii în amestecul de mai sus. După amestecare, timp de 20 min, la temperatura de 9O...95°C și vid de 30 torr, se adaugă 2,5 g (0,051 echivalenți aminici) diaminodifenilmetan topit, având temperatura de 90... 100°C. Raportul între numerele de echivalenți aminici ai celor doi agenți de întărire este 9:1. După omogenizare, timp de circa 5 min, masa epoxidică obținută se toarnă în matrițe preîncălzite, la circa 100°C. Timpul de gelifiere al masei de turnare este de 30 min, la temperatura de 100±1°C. După întărire timp de 1 h, la temperatura de, 100°C + timp de 2 h, la temperatura de, 140°C + timp de 8 h, la temperatura de, 160°C, epruvetele realizate din masa de turnare descrisă, prezintă următoarele proprietăți: densitate la 23°C, de 1,52 g/cm³, rezistență la încovoiere de 820 daN/cm², rezistență la șoc de 11 kg.cm/cm², stabilitatea termică Martens de 164°C, rigiditatea dielectrică de 25 kV/mm.

Exemplul 2. Se obține în același mod ca în exemplul 1, o masă de turnare, formată din 100 g (0,513 echivalenți epoxidici] rășină epoxidică, 25,4 g (0,410 echivalenți aminici) diaminodifenilsulfonă, 80 g făină de cuarț, 6,24 g (0,126 echivalenți aminici) diaminodifenilmetan.

Raportul între numerele de echivalenți aminici ai celor doi agenți de întărire este 8:2. Timpul de gelifiere al masei de turnare este de 26 min, la temperatura de 100±1°C.

Exemplul 3. Se obține, în același mod ca în exemplul 1, o masă de turnare, formată din 100 g (0,513 echivalenți epoxidici] rășină epoxidică, 15,9 g (0,256 echivalenți aminici) diaminodi4 fenilsulfonă, 80 g făină de cuarț, 12,7 g (0,256 echivalenți aminici) diaminodifenilmetan.

Raportul între numerele de echivalenți aminici ai celor doi agenți de întărire este 1:1. Timpul de gelifiere al masei de turnare este de 26 min, la temperatura de 100±1°C.

Exemplul 4. Se obține o masă de turnare formată din 100 g rășină epoxidică cu E=195 g, utilizată și în masa de turnare descrisă în exemplul 1, 80 g făină de cuarț, 25,4 g diaminodifenilmetan (1 echivalent aminic/1 echivalent epoxidic).

Timpul de gelifiere al masei de turnare este de 8 min, la temperatura de 100±1°C, prea scurt pentru a asigura o aplicare corespunzătoare a masei de turnare.

Exemplul 5. Se obține în același mod de lucru ca la exemplul 1, o masă de turnare formată din 75 g (0,385 echivalenți epoxidici) rășină epoxidică cu E=195 g, 25 g (0,061 echivalenți epoxidici] rășină epoxidică de tip diglicidileter al bisfenolului A cu echivalent epoxidic E=410 g, punct de înmuiere 57°C, determinat prin metoda inel și bilă, 24,9 g (0,401 echivalenți aminici] diaminodifenilsulfonă, 80 g făină de cuarț, 2,21 g (0,0446 echivalenți aminici) diaminodifenilmetan. Timpul de gelifiere al masei de turnare este de 45 min, la temperatura de 100±1°C.

După întărire, timp de 1 h ,la temperatura de 100°C + 2 h, la temperatura de 120°C + 2 h, la temperatura de 140°C + 12 h, la temperatura de 160°C, masa de turnare prezintă următoarele caracteristici: densitate la 23°C de 1,51 g/cm³, rezistență la încovoiere de 860 daN/cm², rezistență la tracțiune de 320 daN/cm², stabilitate termică Martens de 161°C, rigiditatea dielectrică de 28,5 kV/mm, conductibilitate termică de 0,54 kcal/mh°C.

Exemplul 6. Se obține o masă de turnare, în același mod ca în exemplul 5, fără a utiliza făina de cuarț. Timpul de gelifiere al masei de turnare este de 41

RO 114455 Bl min, la temperatura de 1OO±1°C.

După întărire, la fel ca în exemplul 5, masa de turnare prezintă următoarele caracteristici: densitate la 23°C de 1,22 g/cm³, rezistență la tracțiune de 5 460 daN/cm², rezistență la încovoiere de 1150 daN/cm², stabilitate termică Martens de 153°C, rigiditatea dielectrică de 30 kV/mm, conductibilitate termică de 0,12 kcal/mh°C. io

Claims

Revendicări

1. Procedeu de obținere a unor mase epoxidice de turnare pentru mo- 15 toare electrice și transformatoare de clasă F, prin amestecare și omogenizare la o temperatură adecvată a rășinilor, caracterizat prin aceea că se amestecă la temperatura de 120°C, sub agi- 20 tate, 70...100 părți în greutate rășină epoxidică, de tip diglicidileter al bisfenolului A având un echivalent epoxidic E1 de

180...196 g, cu 23,2...31,0 părți în greutate diaminodifenilsulfonă, la care se 25 adaugă, eventual, până la 30 părți în greutate rășină epoxidică, de tip diglicidileter al bisfenoîului A având un echivalent epoxidic E2 de 150...550 g, se continuă agitarea până la creșterea temperaturii la 13O...132°C, urmată de răcirea amestecului la temperatura de 90°C, se adaugă .eventual, 110 părți în greutate făină de cuarț având o granulație de

5.. .100 pm, preîncălzită la o temperatură de 90°C, se omogenizează amestecul un timp de 20...25 min, la un vid de

30.. .40 torr și la o temperatură de

95.. .100°C, se adaugă 2,0...2,75 părți în greutate diaminodifenilmetan și, în final, se omogenizează amestecul timp de 5 min.
2. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că făina de cuarț este constituită din minimum 98,5% SiO₂ și maximum 0,5% Fe₂0₃.
3. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că raportul dintre numărul de echivalenți aminici ai diaminodifenilsulfonei și ai diaminodifenilmetanului este de 8:2...9:1.
4. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că numărul total al echivalenților aminici este egal cu numărul total al echivalenților epoxidici.