Трекингостойкая полимерная композиция

 

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А.. с е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17-25

17-20

8-10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21), 2898706/24-07 (22) 17. 01. 80 (46) 15. 09. 83. Бюл. М 34 (72) Г.С.Буслаев, Н.П.Харитонов, Т.А.Тиме, Л.М.Садикова, Г.Н.Александров, Г.А.Гусейнов, Ч.Г.Агаев и М. Валех (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина, Институт химии силикатов АН СССР и Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического каучука (53) 621 315(088.8) (56) 1. Патент Японии Ю 2306, кл. 62СО, опублик. 1960.

2. Симпозиум 2-го заседания ТК 2.

Будапешт, 1975, Всемирный электротехнический конгресс. М., 21-25.06.77> секция 2, NÃ25.

3. Сысина Л.А., Капралова Л.М.

Разработка и применение антиадгезионных покрытий на основе кремнийорганических каучуков ..-Кн. Исследования в области физики и химии каучуков и резин, Л., 1975.

4. Энергетика и электрофикация.

Киев, 1978, N 4, 70. (54)(57) 1. ТРЕКИНГОСТОйКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая эпоксидную смолу, метилтетрагидрофталевый ангидрид или его изомер и минераль- ные наполнители, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с цепью повышения эластичности при сохранении высокой трекингостойкости, она содержит в качестве эпоксидной смолы жидкий сополимер дивинила с глицидилметакрилатом, а в качестве наполнителейтальк или асбест, или сульфат бария, или нитрид бора, двуокись титана и аэросил при следующем соотношении кЬмпонентов, мас. Ф:

Сополимер дивинила с глицидилметакрилатом 40-50

Метилтетрагидрофталевый ангидрид или его изомер

Тальк или асбест, или сульфат бария, или нитрид бора 17,5-25,0

Двуокись титана 5-8 . Аэросил 2-5

2. Композиций по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения электрофизических свойств и повышения влаго-кислото- и солеР стойкости, она дополнительно содержит кремнийорганический каучук низкомолекулярный при следующем соотношении компонентов, мас.l:

Сополимер дивинила с глицидилметакрилатом 40-45

Метилтетрагидрофталевый ангидрид или его изомер

Тальк или асбест, или сульфат бария или нитрид бора 17,5-25,0

Двуокись титана 5-6

Аэросил 2,5-5,0

Кремнийорганический каучук низкомолекуляоный

1п42085

Изобретение относится к электроизоляционным трекинго- и атмосферостойким полимерным материалам, находящим применение при изготовлении наружных высоковольтных изолирующих элементов и аппаратов высокого напряжения.

Известна трекингостойкая полимерная композиция, содержащая основуэпоксидную смолу ЭПОН-828 (40-60 мас. 4) полнитель — стекловолокно 1,Ь080 мас. i), катализатор - диметил бензиламин (26 мас.l). Полученной композицией покрывают токоведущие детали электротехнического назначения, которые затем укладывают в формы и отверждают )1) .

Однако эпоксидные смолы, содержащие ароматическое кольцо, имеют сравнительно низкую трекингостойкость, невысокую теплостойкость, а также обладают хрупкостью, присущей немодифицированным диановым системам.

Известен состав трекингостойкого материала, содержащий жидкий силиконовый олигомер. Этот состав вул" канизуется на поверхности стеклопластикового стержня при обычной температуре (2) .

Недостатки кремнийорганических каучуков — низкая когезионная прочность и адгезия .к подложкам (стеклопластику), что приводит к существенному снижению срока службы изоляции.

Например, прочность на растяжение эпоксидной смолы, эпоксидной смолы с . усилием из стеклянного волокна и силиконового эластомера составляет

700-1000, 3000-9000 и 10 — 15 кгс/см соответственно.

Адгезия к стали сшитых силиконовых низкомолекулярных каучуков (,СКТН маров "А" и "Б") Pj всего

0,1 кгс/см . Для повышения адгезионной прочности СКТН к подложке приходится применять грунтующие подслои на основе высокомолекулярных полиметил- и полиметилфенилсилоксановых каучуков. Но и в этом случае адгезия покрытия ниже 1 кгс/см

Наиболее близкой к предложенной . композиции является композиция (4J> содержащая циклоалифатическую эпоксидную смолу (УП-612 или УП вЂ” 632), отвердитель (метилтетрагидрофталевый ангидрид. или его изомер) и минеральный наполнитель (гидрат окиси алюминия) при следующем соотношении компонентов, вес.l:

17-25

40-45

Циклоалифатическая

1 эпоксидная смола и отвердитель 40-50

Наполнитель 50-60

Эта композиция имеет высокую трекингостойкость (100-300 по методу "проводящего тумана"J,атмосферостойкость и адгезионную прочность к стеклопластику.

Однако эта композиция обладает

10 плохой эластичностью. Например, относительное удлинение композиции на основе смолы УП-632, пластифицированной каучуком,. при разрыве составляет только 1,5-2Ф, она не выдерживает испытания на изгиб. Поэтому циклоалифатическим покрытием на стеклопластике свойственны более высокие (в 3-5 раз) внутренние напряжения по сравнению с покрытивми на основе дианового эпоксида ЭД-20. С другой стороны, пластификация композиции на основе циклоалифатической эпоксидной смолы приводит к ухудшению электрофизических свойств.

Цель изобретения — повышение элас-. тичности композиции при сохранении высокой трекингостойкости.

Для достижения этой цели известная композиция содержит в качестве эпоксидной смолы жидкий сополимер дивинила с глицидилметакрилатом, а в качестве наполнителей — тальк ил < асбест, или сульфат бария, или нитрид бора, двуокись титана и аэросил при следующем соотношении компонен35 тов, с.i:

Сополимер дивинила с глицидилметакрилатом 40-50

11етилтетрагидрофталевый, ангидрид или его изомер

Тальк или асбест, или сульфат бария, или нитрид бора 17,5-25

4> Двуокись титана 5-8

Аэросил 2-5

С целью улучшения электрофизи-ческих свойств и повышения влаго-, кислотно- и солестойкости композиция

Ы может содержать кремнийорганический каучук низкомолекулярный при след»fo щем соотношении компонентов, масс

Сополимер дивинила с глицидилметакри55 ла том

Метилтетрагидрофталевый ангидрид или его изомер 17-20

085

Таблица

Компоненты

Содержание компонентов по примерам б (Сополимер дивинила с глицидилметакрилатом СКД-0-3

40

+0

Иетилтетрагидрофталевый ангидрид

20

20

17

Тальк

17,5

Асбест

Сульфат бария

17,5

Нитрид бора

Двуокись титана

Аэросил

17,5

5 5

2,5 2 5

2,5

Кремнийорганический каучук низкомолекулярный

СКТН "А"

10 з,1 ;042

Тальк или асбест, или сульфат бария или нитрид бора 17,5-25,0

Двуокись титана 5-6

Аэросил 2,5-5,0

Кремнийорганический каучук низкомолекулярный 8-10

1 Сополимер содержит 10-121 эпоксидных групп, имеет молекулярную массу 2000, вязкость при 25 С 400-: о

600 П. Композиция может содержать растворители и разбавители, например толуол, ацетон, метилэтилкетон.

Композиция может наноситься на подложку различными методами ..кистью,. окунанием, пульверизацией и др

Предложенная композиция отверждается при 150оС в течение 3 ч (подьем .температуры 2 /мин). Время жизнеспо"

20 собности при комнатной температуре и ниже не менее 1 года. Композицию можно хранить и транспортировать при низких температурах 1 до -50 С), Ком" о, 25 позицию можно применять в качестве герметизирующего покровного материала.

В табл.1 приведены примерные рецептуры композиции.

В табл. 2 приведены характеристики композиции указанных рецептур, определенные, в частности, на образцах стеклопластиковых изолирующих элементов с покрытием на основе предложенной композиции.

Предложенная композиция обладает значительно более высокой эластичностью по сравнению с композициями на основе эпоксидных смол и значительно более высокой адгезией к металлам и стеклопластикам по сравнению с полиорганосилоксановыми кау" чуками, при этом по электрофизическим свойствам, трекингостойкосГи, влаго-, кислото- и соленостойкости композиция не уступает материалам на

P основе кремнийорганических каучуков и циклоалифатических эпоксидных смол.

1042085

Таблица 2

ОтносительСтойкость к 1000Прочность при изгибе, мм

Прочность при ударе кгс ° см

Трекингостойкость, ч

Пример, М " ное удлинение, 3 кратному изгибу

Выдержива- 48,5 ет

50.

25-35

200

34,3

То же

200

27,8

«I1

200

67,5

200

32-48

60 н

200

28,2

10

20-25

20-25

200

32,5

200

Про-: тотип 200

150-220

Не выд, 1-крат1-2 ного изгиба.

Продолжение табл. 2! Соле- i Кисностой1 лото, кость, стойч кость

l ч

Дугостойкость, с

ВлагостойМикротвердость„ кгс/мм кость, Ч

2 10

5 10

2500 2500 250

5000 5000 500

30,6

13,5

12

3 10

5 10 5

3000 3000 300

28,g

5000 5000 500

5000 5000 500

3000 3000 300

2000 2000 200

12,6

20,5

18, |.

5000 5000 300

6 10

40-60

Прототип

ВНИИПИ Заказ /137/52 Тираж 703 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

20-30

35-40

40-50

Удельное объемное злектричес кое сопро-, тивление, Ом см

3 10

1 10

2 10

Адгезионная прочность, кгс/см