WO2011054647A1 - Insulating resin - Google Patents

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WO2011054647A1
WO2011054647A1 PCT/EP2010/065427 EP2010065427W WO2011054647A1 WO 2011054647 A1 WO2011054647 A1 WO 2011054647A1 EP 2010065427 W EP2010065427 W EP 2010065427W WO 2011054647 A1 WO2011054647 A1 WO 2011054647A1
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inorganic oxide
insulating resin
oxide nanoparticles
present
resin system
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PCT/EP2010/065427
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Gernot Swiatkowski
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to the field of insulating resins for composite insulators.
  • the term "insulating resin system” includes and / or encompasses in particular a (preferably low-viscosity) impregnating resin system based on epoxy resin and anhydride component with controlled reactivity Resin still other components (such as the inorganic oxide nanoparticles) may be present.
  • epoxy in particular, that as an off ⁇ transition component - in particular a main component -.
  • An epoxide is used this case, all can be used well-known in the prior art materials, are preferred - without it, to be limited - substances selected from the group comprising epoxy resins based on bisphenol A, bisphenol F, cycloaliphatic epoxides (in particular selected from the group comprising bis (2, 3-epoxycyclopentyl) ethers, 2,3-Epoxycyclopentylglycidylether, 1, 2 Bis (2,3-epoxycyclopentoxy) ethane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate or mixtures thereof), glycidyl ester resins, and mixtures thereof
  • the proportion of the inorganic oxide nanoparticles in the resin is from> 0.1% by weight to 10% by weight. This has proved to be favorable for many applications because often the favorable properties of the insulating resin can be achieved without the other properties (e.g.
  • Viscosity of the insulating resin deteriorate significantly.
  • the proportion of inorganic oxide nanoparticles in the resin is preferably from> 1% by weight to 9% by weight, more preferably from 3% by weight to ⁇ 8% by weight.
  • the inorganic oxide nanoparticles have an average diameter of from> 10 nm to> 1000 nm. This has proved beneficial for many applications.
  • the inorganic oxide nanoparticles have an average diameter of> 50 nm to> 700 nm, more preferably ⁇ 100 nm to ⁇ 600 nm.
  • the inorganic oxide nanoparticles are selected from the group consisting of S1O 2 , silicates, clay, T1O 2 , Al 2 O 3 . These materials have proven to be particularly suitable for many applications.
  • a particularly preferred material is Al 2 O 3 , as it has been shown for many applications when using this material that the resulting insulating resin is largely resistant to ⁇ over decomposition products of SF 6 . This represents an important secondary aspect for many applications of the present invention, so that Al 2 O 3 is preferred insofar as the invention is not limited thereto.
  • the inorganic oxide nanoparticles are produced by a plasma process. This has proved favorable for many applications.
  • the inorganic oxide nanoparticles can have a round in Wesentli ⁇ chen shape, but the invention is not so limited.
  • the inorganic oxide nanoparticles may be sharp-edged and / or in platelets and / or wire form.
  • the inorganic oxide nanoparticles are introduced into the resin according to a preferred embodiment by stirring, rolling and / or by using a turbomixer. Possibly.
  • additives may be added to prevent agglomeration, although this has not been found necessary in many applications of the invention.
  • the inorganic oxide nanoparticles may be provided with adhesion promoters (such as silane compounds).
  • the starting materials constituting the insulating resin system comprise a hardener component.
  • the hardener component is preferably selected from the group comprising phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, hydrogenated methylnadic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride and derivatives thereof and mixtures thereof. Particular preference is given to methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride or mixtures thereof.
  • the starting materials constituting the insulating resin system comprise an accelerator component.
  • the accelerator component is selected from the group consisting of dialkylarylamine, Diarylalkylamine and Mi ⁇ mixtures thereof; Dimethylbenzylamine is particularly preferred.
  • aryl or “alkyl” is understood to mean, in particular, the following functionalities: Alkyl: linear and branched C 1 -C 6 -alkyl, in particular
  • Aryl selected from the group comprising: phenyl; biphenyl; Naphthalenyl; anthracenyl; Phenanthrenyl, benzyl
  • the insulating resin system according to the invention may additionally contain additional components such as thinners, defoamers, adhesion promoters, flexibilizers. In this case, all known in the prior art materials can be used.
  • the present invention also relates to a Iso ⁇ lierteil containing a Isolierharzsystem according to the vorlie ⁇ constricting invention.
  • insulating member in particular to an insulating ⁇ collectively
  • a Isolierharzsystem and a roving and / or fabric based on polyester, glass or aramid.
  • the term "embedded” includes and / or includes in particular that the roving and / or tissue is impregnated with the resin. From dielektri ⁇ reasons a vacuum impregnation is preferred.
  • the insulating resin system is prepared in a curing process comprising a curing step at> 50 ° C, preferably 70 ° C and a curing time of> 1 h, preferably ⁇ 2 h. Subsequently, preferably, a post-curing at> 150 ° C u. a curing time of> 10h, most preferably ⁇ 16 h.
  • the present invention also relates to the use of a ⁇ Ver Isolierharzsystems comprising an epoxy-based resin and inorganic oxide nanoparticles as insulating material in electrical switchgear ⁇ .
  • the present invention is - purely illustrative and not restrictive - examined using the present inventive example I.
  • a resin was produced, composed of the following components:
  • the resin was mixed with 3% by weight of Al 2 O 3 nanoparticles (diameter about 100 nm)
  • a comparative resin (not according to the invention) was prepared; this corresponded to the resin system according to the invention, except that no nanoparticles were added.

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Abstract

The present invention relates to an insulating resin system for composite insulators, comprising inorganic oxide nanoparticles, especially Al2O3. The resins thus obtained have an increased dielectric strength and improved mechanical values.

Description

Beschreibung description
ISOLIERHARZ Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Isolierharzen für Verbundisolatoren. INSULATING RESIN The present invention relates to the field of insulating resins for composite insulators.
Bei der Fertigung von Verbundisolatoren, die im Hochspannungsbereich für Schaltstangen, Stützer u. Isolatoren einge- setzt werden, erfolgt konventionell ein Imprägnierprozess von Polyester-, Aramid- oder Glasgeweben oder Rovings mit Tränkharzsystemen auf Basis von flüssigen Epoxidharzen / An- hydridhärtern . Die so hergestellten Isolatoren weisen im Allgemeinen gute mechanische u. dielektrische Eigenschaften auf. In the production of composite insulators, which in the high voltage range for shift rails, support u. Insulators are used, a conventional impregnation process of polyester, aramid or glass fabrics or rovings with impregnating resin systems based on liquid epoxy resins / Anhydridehärtern. The insulators thus produced generally have good mechanical and. dielectric properties.
Da im Schaltanlagenbau der Wunsch nach kompakteren Anlagen besteht, wäre es wünschenswert kleinere Isolatoren mit höhe- ren mechanischen u. elektrischen Eigenschaften zur Verfügung zu haben, vorzugsweise einhergehend mit einer verbesserten Temperaturwechselfestigkeit und/oder einem verbessertes die¬ lektrisches Langzeitverhalten der eingesetzten Isolatoren. Es stellt sich somit die Aufgabe, alternativ zu den bestehen¬ den Lösungen ein Imprägnierharzsystem für Verbundisolatoren in Schaltanlagen zu schaffen, bei dem erhöhte mechanische und dielektrische Eigenschaften vorliegen. Diese Aufgabe wird durch ein Isolierharzsystem gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung gelöst. Demgemäß wird ein Isolierharzsystem für Schaltanlagen vorgeschlagen, umfassend ein Harz auf Epoxidbasis sowie anorganische Oxyd-Nanopartikel . Überraschend hat sich herausgestellt dass bei Vorhandensein der Nanopartikel durch eine Art synergistische Wirkung sich bei vielen Anwendungen die elektrische Durchschlagsfestigkeit der Isolierstoffe steigern ließen, bei gleichzeitigem Anstieg der mechanischen Festigkeit, wobei in der Regel nur eine ge¬ ringfügige Zunahme der Viskosität zu beobachtet wurde. As there is a desire for more compact systems in switchgear construction, it would be desirable to have smaller insulators with higher mechanical and. have electrical properties available, preferably accompanied by an improved thermal shock resistance and / or an improved ¬ lectric long-term behavior of the insulators used. Thus, it has the object, as an alternative to consist ¬ to create the solutions Imprägnierharzsystem for composite insulators in switchgears, present in the increased mechanical and dielectric properties. This object is achieved by an insulating resin system according to claim 1 of the present application. Accordingly, an insulating resin system is proposed for switchgear comprising an epoxy-based resin and inorganic oxide nanoparticles. Surprisingly, it has been found that in the presence of nanoparticles by a kind of synergistic effect in many applications, the dielectric strength of the insulating materials could be increased, while increasing the mechanical strength, which usually only a slight increase in the viscosity was observed ¬ .
Im Sinne der vorliegenden Erfindung beinhaltet und/oder um- fasst der Term „Isolierharzsystem" insbesondere ein (bevor- zugt niederviskoses) Tränkharzsystem auf Basis von Epoxidharz u. Anhydridkomponente mit kontrollierter Reaktivität. Der Term „-System" soll andeuten, dass neben dem eigentlichen Harz noch weitere Komponenten (wie die anorganischen Oxyd- Nanopartikel ) vorhanden sein können. For the purposes of the present invention, the term "insulating resin system" includes and / or encompasses in particular a (preferably low-viscosity) impregnating resin system based on epoxy resin and anhydride component with controlled reactivity Resin still other components (such as the inorganic oxide nanoparticles) may be present.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung beinhaltet und/oder um- fasst der Term „Epoxidbasis" insbesondere dass als eine Aus¬ gangskomponente - insbesondere Hauptkomponente - ein Epoxid verwendet wird. Dabei können alle im Stand der Technik bekannten Stoffe Verwendung finden, bevorzugt sind - ohne darauf beschränkt zu sein - Stoffe ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Epoxidharze auf Basis von Bisphenol A, Bisphenol F, cycloaliphatische Epoxyde (insbesondere ausgewählt aus der Gruppe umfassend Bis- (2, 3-epoxycyclopentyl) -ether, 2,3- Epoxycyclopentylglycidylether, 1 , 2-Bis- (2 , 3-epoxycyclopen- tyloxy) -ethan, 3, 4-Epoxycyclohexylmethyl-3 ' , 4 ' -epoxycyclo- hexancarboxylat oder Mischungen daraus) , Glycidiylesterharze, sowie Mischungen daraus. Im Sinne der vorliegenden Erfindung beinhaltet und/oder um- fasst der Term „anorganische Oxyd-Nanopartikel" insbesondere Partikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von <2 μιτι, die zumindest teilweise aus einem anorganischen Oxid beste¬ hen, wobei unter Oxid nicht nur die binären Oxide (z.B. AI2O3 oder T1O2) sondern auch Mischoxyde, Oxo-Hydroxy-Verbindungen oder andere anorganische sauerstoffhaltige Verbindungen wie etwa Silikate oder Ton verstanden werden. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet und/oder umfasst der Term „Schaltungsanlagen" insbesondere Anlagen für die Nieder, Mittel- u. Hochspannung. Included in the meaning of the present invention and / or vice summarizes the term "epoxy" in particular, that as an off ¬ transition component - in particular a main component -. An epoxide is used this case, all can be used well-known in the prior art materials, are preferred - without it, to be limited - substances selected from the group comprising epoxy resins based on bisphenol A, bisphenol F, cycloaliphatic epoxides (in particular selected from the group comprising bis (2, 3-epoxycyclopentyl) ethers, 2,3-Epoxycyclopentylglycidylether, 1, 2 Bis (2,3-epoxycyclopentoxy) ethane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate or mixtures thereof), glycidyl ester resins, and mixtures thereof For the purposes of the present invention, and / or encompasses the term "inorganic oxide nanoparticles" in particular particles with an average diameter of <2 μιτι, at least partially made of an inorganic Oxide best ¬ hen, whereby under oxide not only the binary oxides (eg AI 2 O 3 or T1O 2 ) but also mixed oxides, oxo-hydroxy compounds or other inorganic oxygen-containing compounds such as silicates or clay. For the purposes of the present invention, the term "circuit installations" means and / or includes in particular installations for the low, medium and high voltage.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er- findung beträgt der Anteil der anorganischen Oxyd-Nanoparti- kel im Harz von >0,1 Gew-% bis ^10 Gew-%. Dies hat sich für viele Anwendungen als günstig herausgestellt da oftmals sich so die günstigen Eigenschaften des Isolierharzes erzielen lassen ohne dass sich die sonstigen Eigenschaften (z.B. According to a preferred embodiment of the present invention, the proportion of the inorganic oxide nanoparticles in the resin is from> 0.1% by weight to 10% by weight. This has proved to be favorable for many applications because often the favorable properties of the insulating resin can be achieved without the other properties (e.g.
Viskosität) des Isolierharzes signifikant verschlechtern. Viscosity) of the insulating resin deteriorate significantly.
Bevorzugt beträgt der Anteil der anorganischen Oxyd-Nanopar- tikel im Harz von >1 Gew-% bis ^9 Gew-%, noch bevorzugt ^3 Gew-% bis <8 Gew-%. The proportion of inorganic oxide nanoparticles in the resin is preferably from> 1% by weight to 9% by weight, more preferably from 3% by weight to <8% by weight.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die anorganischen Oxyd-Nanopartikel einen durchschnittlichen Durchmesser von von >10 nm bis ^1000 nm auf. Dies hat sich für viele Anwendungen als günstig erwie- sen. According to a preferred embodiment of the present invention, the inorganic oxide nanoparticles have an average diameter of from> 10 nm to> 1000 nm. This has proved beneficial for many applications.
Bevorzugt weisen die anorganischen Oxyd-Nanopartikel einen durchschnittlichen Durchmesser von von >50 nm bis ^700 nm, noch bevorzugt ^100 nm bis ^600 nm auf. Preferably, the inorganic oxide nanoparticles have an average diameter of> 50 nm to> 700 nm, more preferably ^ 100 nm to ^ 600 nm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die anorganischen Oxyd-Nanopartikel ausgewählt aus der Gruppe enthaltend S1O2, Silikate, Ton, T1O2, AI2O3. Diese Materialien haben sich für viele Anwendungen als besonders geeignet herausgestellt. According to a preferred embodiment of the present invention, the inorganic oxide nanoparticles are selected from the group consisting of S1O 2 , silicates, clay, T1O 2 , Al 2 O 3 . These materials have proven to be particularly suitable for many applications.
Ein besonders bevorzugtes Material ist AI2O3, da sich bei Einsatz dieses Materials für viele Anwendungen gezeigt hat, dass das entstehende Isolierharz weitgehend resistent gegen¬ über Zersetzungsprodukten von SF6 ist. Dies stellt für viele Anwendungen der vorliegenden Erfindung einen wichtigen Nebenaspekt dar, so dass AI2O3 insofern bevorzugt ist, auch wenn die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. A particularly preferred material is Al 2 O 3 , as it has been shown for many applications when using this material that the resulting insulating resin is largely resistant to ¬ over decomposition products of SF 6 . This represents an important secondary aspect for many applications of the present invention, so that Al 2 O 3 is preferred insofar as the invention is not limited thereto.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die anorganischen Oxyd-Nanopartikel über einen Plasma-Prozess hergestellt. Dies hat sich für viele Anwendun- gen als günstig herausgestellt. According to a preferred embodiment of the present invention, the inorganic oxide nanoparticles are produced by a plasma process. This has proved favorable for many applications.
Alternativ bevorzugte Herstellungsverfahren sind pyrrolyti- sche oder Sol- Gel-Verfahren. Die anorganischen Oxyd-Nanopartikel können eine im Wesentli¬ chen runde Form haben, die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. Alternativ können die anorganischen Oxyd-Nanopartikel scharfkantig und/oder in Plättchen und/oder Drahtform vorliegen . Alternatively preferred production methods are pyrolytic or sol-gel methods. The inorganic oxide nanoparticles can have a round in Wesentli ¬ chen shape, but the invention is not so limited. Alternatively, the inorganic oxide nanoparticles may be sharp-edged and / or in platelets and / or wire form.
Die anorganischen Oxyd-Nanopartikel werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durch Rühren, Walzen und/oder durch Einsatz eines Turbomischers in das Harz eingebracht. Ggf. können Additive zugesetzt werden, um Agglomerationen zu ver- hindern, auch wenn dies bei vielen Anwendungen der Erfindung sich nicht als nötig herausgestellt hat. Weiterhin können gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die anorganischen Oxyd-Nanopartikel mit Haftvermittlern (wie z.B. Silanverbindungen) versehen sein. The inorganic oxide nanoparticles are introduced into the resin according to a preferred embodiment by stirring, rolling and / or by using a turbomixer. Possibly. For example, additives may be added to prevent agglomeration, although this has not been found necessary in many applications of the invention. Furthermore, according to an embodiment of the present invention, the inorganic oxide nanoparticles may be provided with adhesion promoters (such as silane compounds).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er- findung umfassen die Ausgangsstoffe, aus denen das Isolier- harzsystem aufgebaut ist, eine Härterkomponente . According to a preferred embodiment of the present invention, the starting materials constituting the insulating resin system comprise a hardener component.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet und/oder umfasst der Term „aufgebaut auf den Ausgangskomponente (n) " insbeson¬ dere, daß das Isolierharzsystem aus bzw. unter Einsatz dieser/diesen Komponente (n) hergestellt wird. For the purposes of the present invention means and / or includes the term "formed from the starting component (s)" insbeson ¬ particular that the Isolierharzsystem is produced from or with the use of this / these component (s).
Bevorzugt ist dabei die Härterkomponente aus der Gruppe um- fassend Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Methylnadicanhydrid, hydriertes Methylnadicanhydrid, Methyl- hexahydrOphthalsäureanhydrid, HexahydrOphthalSäureanhydrid, Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid sowie deren Derivate und Mischungen daraus ausgewählt. Insbesondere bevorzugt sind Me- thylhexahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäurean- hydrid, Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid oder Mischungen daraus . The hardener component is preferably selected from the group comprising phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, hydrogenated methylnadic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride and derivatives thereof and mixtures thereof. Particular preference is given to methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride or mixtures thereof.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er- findung umfassen die Ausgangsstoffe, aus denen das Isolier- harzsystem aufgebaut ist, eine Beschleunigerkomponente . According to a preferred embodiment of the present invention, the starting materials constituting the insulating resin system comprise an accelerator component.
Bevorzugt ist dabei die Beschleunigerkomponente aus der Preference is given to the accelerator component of the
Gruppe umfassend tertiäre Amine, quartäre Ammoniumverbindun¬ gen, Phosphine, Phosphoniumverbindungen, BCI3 - Aminkomplexe, Imidazole sowie deren Derivate und Mischungen daraus ausge¬ wählt Gemäß einer noch bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Beschleunigerkomponente ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Dialkylarylamin, Diarylalkylamine sowie Mi¬ schungen daraus; insbesondere bevorzugt ist Dimethylbenzyla- min . Group, tertiary amines, quaternary Ammoniumverbindun ¬ gen, phosphines, phosphonium compounds, BCI 3 comprising - amine complexes, imidazoles and derivatives thereof, and mixtures thereof being selected ¬ According to a still preferred embodiment of the present invention, the accelerator component is selected from the group consisting of dialkylarylamine, Diarylalkylamine and Mi ¬ mixtures thereof; Dimethylbenzylamine is particularly preferred.
Soweit nicht anders erwähnt, werden unter „Aryl" bzw. „Alkyl" insbesondere die folgenden Funktionalitäten verstanden: Alkyl: lineare und verzweigte Cl-C6-alkyl, insbesondere Unless otherwise stated, "aryl" or "alkyl" is understood to mean, in particular, the following functionalities: Alkyl: linear and branched C 1 -C 6 -alkyl, in particular
Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl; Methyl, ethyl, propyl, isopropyl;
Aryl : ausgewählt aus der Gruppe enthaltend: Phenyl; Biphenyl; Naphthalenyl ; Anthracenyl; Phenanthrenyl , Benzyl Aryl: selected from the group comprising: phenyl; biphenyl; Naphthalenyl; anthracenyl; Phenanthrenyl, benzyl
Das erfindungsgemäße Isolierharzsystem kann zusätzlich noch zusätzliche Komponenten wie Verdünner, Entschäumer, Haftvermittler, Flexibilisatoren enthalten. Dabei können alle im Stand der Technik bekannten Stoffe zum Einsatz kommen. The insulating resin system according to the invention may additionally contain additional components such as thinners, defoamers, adhesion promoters, flexibilizers. In this case, all known in the prior art materials can be used.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Iso¬ lierteil enthaltend ein Isolierharzsystem gemäß der vorlie¬ genden Erfindung. Im Sinne der vorliegenden Erfindung beinhaltet und/oder um- fasst der Term „Isolierteil" insbesondere ein Isolierrohr um¬ fassend ein Isolierharzsystem und ein Roving und/oder Gewebe auf Basis von Polyester, Glas oder Aramid. Bevorzugt ist dabei das Isolierharzsystem in ein Aramidge- webe, Glasgewebe oder Aramidroving/Glasroving eingebettet. The present invention also relates to a Iso ¬ lierteil containing a Isolierharzsystem according to the vorlie ¬ constricting invention. Included in the meaning of the present invention and / or vice summarizes the term "insulating member" in particular to an insulating ¬ collectively Preferably, a Isolierharzsystem and a roving and / or fabric based on polyester, glass or aramid. Is the Isolierharzsystem in a Aramidge- woven, woven glass or aramid roving / glass roving.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung beinhaltet und/oder umfaßt der Term „eingebettet" insbesondere, dass das Roving und/oder Gewebe mit dem Harz getränkt wird. Aus dielektri¬ schen Gründen wird eine Vakuumtränkung bevorzugt. For the purposes of the present invention, the term "embedded" includes and / or includes in particular that the roving and / or tissue is impregnated with the resin. From dielektri ¬ reasons a vacuum impregnation is preferred.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er- findung wird das Isolierharzsystem in einem Härtungsverfahren umfassend einen Anhärtungsschritt bei ^50°C, bevorzugt 70°C und einer Härtungsdauer von >1 h, bevorzugt ^2 h hergestellt. Anschließend erfolgt bevorzugt eine Nachhärtung bei >150°C u. einer Härtungsdauer von >10h, am meisten bevorzugt ^16 h. According to a preferred embodiment of the present invention, the insulating resin system is prepared in a curing process comprising a curing step at> 50 ° C, preferably 70 ° C and a curing time of> 1 h, preferably ^ 2 h. Subsequently, preferably, a post-curing at> 150 ° C u. a curing time of> 10h, most preferably ^ 16 h.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf die Ver¬ wendung eines Isolierharzsystems, umfassend ein Harz auf Epoxidbasis sowie anorganische Oxyd-Nanopartikel als Isolier¬ stoff in elektrischen Schaltanlagen. The present invention also relates to the use of a ¬ Ver Isolierharzsystems comprising an epoxy-based resin and inorganic oxide nanoparticles as insulating material in electrical switchgear ¬.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Aus- nahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können. The abovementioned and the claimed components to be used according to the invention described in the exemplary embodiments are not subject to special conditions in terms of their size, shape, material selection and technical design, so that the selection criteria known in the field of application can be used without restriction.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung des zugehörigen Beispiels. Further details, features and advantages of the subject matter of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description of the accompanying example.
Die vorliegende Erfindung wird - rein illustrativ und nicht beschränkend - anhand des vorliegenden erfindungsgemäßen Beispiels I untersucht. Dabei wurde ein Harz hergestellt, aufge- baut aus den folgenden Komponenten: The present invention is - purely illustrative and not restrictive - examined using the present inventive example I. In this case, a resin was produced, composed of the following components:
Komponente rel. Gewichtsanteil Component rel. weight proportion
Epoxidharz auf Basis von Bisphenol A 100 Methylhexahydrophtalsäureanhydrid 90 Epoxy resin based on bisphenol A 100 Methyl hexahydrophthalic anhydride 90
Dirnethylbenzylamin 0,5 Dimethylbenzylamine 0.5
Das Harz wurde mit 3 Gew-% Al203-Nanopartikeln (Durchmesser ca. 100 nm) versetzt The resin was mixed with 3% by weight of Al 2 O 3 nanoparticles (diameter about 100 nm)
Weiterhin wurde ein Vergleichsharz (nicht erfindungsgemäß) hergestellt; dieses entsprach dem erfindungsgemäßen Harzsystem, nur dass keine Nanopartikel zugefügt wurden. Furthermore, a comparative resin (not according to the invention) was prepared; this corresponded to the resin system according to the invention, except that no nanoparticles were added.
In einem Test wurden zum einen die Zugfestigkeit (ISO 527-4), die Martenstemperatur, die Biegefestigkeit (ISO 178) sowie die Schlagfestigkeit und Durchschlagsfestigkeit der beiden Harze ermittelt. Die Werte sind in der folgenden Tabelle ab¬ gebildet : In one test, the tensile strength (ISO 527-4), the Marten temperature, the bending strength (ISO 178) as well as the impact strength and dielectric strength of the two resins were determined. Values are formed in the following table from ¬:
Tabelle I Table I
Man sieht somit die vorteilhaften Eigenschaften des erfinde- rischen Isolierharzsystems. One thus sees the advantageous properties of the inventive insulating resin system.

Claims

Patentansprüche claims
1. Isolierharzsystem für Isolierstoffe in Schaltanlagen umfassend ein Harz auf Epoxidbasis sowie anorganische Oxyd-Na- nopartikel. 1. Insulating resin system for insulating materials in switchgear comprising an epoxy-based resin and inorganic oxide nanoparticles.
2. Isolierharzsystem nach Anspruch 1, wobei der Anteil der anorganischen Oxyd-Nanopartikel im Harz von >0,1 Gew-% bis <10 Gew-% beträgt. 2. insulating resin system according to claim 1, wherein the proportion of the inorganic oxide nanoparticles in the resin of> 0.1% by weight to <10% by weight.
3. Isolierharzsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die anorganischen Oxyd-Nanopartikel einen durchschnittlichen Durchmesser von von >10 nm bis ^1000 nm aufweisen3. insulating resin system according to claim 1 or 2, wherein the inorganic oxide nanoparticles have an average diameter of> 10 nm to ^ 1000 nm
4. Isolierharzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die anorganischen Oxyd-Nanopartikel ausgewählt sind aus der Gruppe enthaltend Si02, Silikate, Ton, Ti02, AI2O3. 4. insulating resin system according to one of claims 1 to 3, wherein the inorganic oxide nanoparticles are selected from the group containing Si0 2 , silicates, clay, Ti0 2 , Al 2 O 3 .
5. Isolierharzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die anorganischen Oxyd-Nanopartikel über einen Plasma-Prozess hergestellt wurden. 5. insulating resin system according to one of claims 1 to 4, wherein the inorganic oxide nanoparticles were prepared by a plasma process.
6. Isolierteil enthaltend ein Isolierharzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5. 6. Insulating part containing an insulating resin system according to one of claims 1 to 5.
7. Verwendung eines Isolierharzsystems, umfassend ein Harz auf Epoxidbasis sowie anorganische Oxyd-Nanopartikel als Iso¬ lierstoff in elektrischen Schaltanlagen. 7. Use of an insulating resin system, comprising an epoxy-based resin and inorganic oxide nanoparticles as Iso lierstoff ¬ in electrical switchgear.
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