Электроизоляционный пропиточный лак

Изобретение относится к электроизоляционным лакам, предназначенным для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов класса нагревостойкости F (155°С). Техническим результатом изобретения является использование более дешевых, доступных и относительно безопасных сшивающих агентов, повышение доли нелетучих веществ в лаке, повышение жизнеспособности лака и цементирующей способности отвержденного состава. В предложенном лаке в качестве сшивающих агентов используют эпоксидно-диановую смолу с массовой долей эпоксидных групп 16-18% и малобутанолизированную меламино-формальдегидную смолу, а в качестве катализаторов отверждения лака при 140°С используют комплекс на основе тетрабутоксититана и 2-метилимидазола. Растворителями лака являются ксилол и циклогексанон. Предлагаемая рецептура лака предусматривает использование сырьевых материалов в соотношении, вес.ч.: гидроксилсодержащий олигоэфир 37-44, эпоксидно-диановая смола 17,9-19,0, малобутанолизированная меламиноформальдегидная смола 17,9-19,0, 2-метилимидазол 0,09-0,1, тетрабутоксититан 0,41-0,43, циклогексанон 0,42-0,56, ксилол 14-16. 2 табл.

 

Изобретение относится к электроизоляционным лакам, предназначенным для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов класса нагревостойкости F (155°С).

Известны лаки класса нагревостойкости F (155°С) на основе гидроксилсодержащих олигоэфиров, блокированных полиизоцианатов и органических растворителей. [Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого, В.В.Пасынкова, Б.М.Тареева. Т.1. М.: Энергоатомиздат, 1986. 367 с.; В.В.Астахин, В.В.Трезвов, И.В.Суханова. Электроизоляционные лаки. М.: Химия. 1981. 216 с.].

Наиболее близким к предлагаемому является пропиточный лак [К.С.Сидоренко, Э.И.Хофбауэр, С.А.Герус и др. А.С. №1010663. Б.И. №13. 1983], в состав которого входят следующие сырьевые материалы (вес. ч.):

- Гидроксилсодержащий олигоэфир60-65
- Сшивающие агенты, в том числе:
- Блокированный полиизоцианат35-40
- Эпоксидная смола5-10
- ε-капролактам2,5-5,0
- Органический растворитель100-120

Недостатком этого лака является использование дорогостоящего, дефицитного и токсичного блокированного полиизоцианата, относительно высокая вязкость при невысоком содержании нелетучих веществ, ограниченная жизнеспособность лака и невысокая цементирующая способность отвержденного состава.

Цель изобретения - использование более дешевых, доступных и относительно безопасных сшивающих агентов, повышение доли нелетучих веществ в лаке, повышение жизнеспособности лака и цементирующей способности отвержденного состава.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве сшивающих агентов используют эпоксидно-диановую смолу с массовой долей эпоксидных групп 16-18% и малобутанолизированную меламино-формальдегидную смолу, а в качестве катализаторов отверждения лака при 140°С используют комплекс на основе тетрабутоксититана и 2-метилимидазола. Растворителями лака являются ксилол и циклогексанонон. Предлагаемая рецептура лака предусматривает использование сырьевых материалов в соотношении, вес.ч.:

гидроксилсодержащий олигоэфир37-44
эпоксидно-диановая смола17,9-19,0
малобутанолизированная
меламиноформальдегидная смола17,9-19,0
2-метилимидазол0,09-0,11
тетрабутоксититан0,41-0,43
циклогексанон0,42-0,56
ксилол14-16

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Изготовление олигоэфира

Олигоэфир получают конденсацией 32,3 вес.ч. диметилтерефталата, 14,0 вес.ч. олеиновой кислоты, 10,2 вес.ч. глицерина, 11,7 вес.ч. диэтиленгликоля, 1,7 вес.ч. уплотненного льняного масла в присутствии 0,3% (от веса диметилтетерефталата) ацетата цинка при температуре 180-220°С. Конечный продукт содержит 4,5% гидроксильных групп, кислотное число 2,7 мг КОН/г. Олигоэфир растворяют при 65-70°С в смеси ксилол:циклогексанон (9:1) в соотношении 65:35 и охлаждают.

Пример 2. Получение катализатора отверждения лака

В стеклянную колбу прибавляют 0,04 вес.ч. тетрабутоксититана, 0,09 вес.ч. 2-метилимидазола и 0,70 вес.ч. циклогексанона. Смесь нагревают до 60-70°С при перемешивании до получения однородного прозрачного раствора. Полученный катализатор вводят в лак в виде горячего расплава.

Пример 3. Получение лака

К раствору полиэфира (43, 9 вес.ч.) при перемешивании прибавляют эпоксидную (13,1 вес.ч.) и меламино-формальдегидную (13,5 вес.ч.) смолы. После получения однородного раствора прибавляют катализатор - расплав смеси (60-70°С) тетрабутоксититана и 2-метилимидазола. Готовый лак перемешивают до получения однородного состава и фильтруют.

Примеры 4-9. Получение лака

Лаки готовят согласно примеру 3 и в соответствии с рецептурами, представленными в табл.1.

Испытания полученных систем показали, что лаки по примерам 7 и 8 не отверждаются в толстом слое. При хранении лака, приготовленного по примеру 9, в течение 2-30 суток из раствора выпадает осадок, который не растворяется в органических растворителях.

Сопоставление свойств лаков позволяет сделать вывод о снижении содержания летучих веществ по сравнению с известными составами, что позволяет снизить долю побочных продуктов для последующей утилизации. Применение меламино-формальдегидной смолы взамен блокированного изоцианата (токсичный продукт) существенно снижает стоимость лака, а также благоприятно влияет на экологическую обстановку. В отличие от блокированных фенолом полиизоцианатов, меламино-формальдегидная смола практически не отверждает полиэфир при нормальных условиях, что способствует повышению жизнеспособности состава. Эпоксидная смола повышает цементирующую способность отвержденного пропиточного состава в обмотках электрических машин на 10-40% по сравнению с известными составами.

Важную роль играет система применяемых катализаторов - 2-метил-имидазола и тетрабутоксититана. Указанные катализаторы, вводимые по отдельности в лак, не оказывают каталитического действия на процесс отверждения. С другой стороны, введение чистого 2-метилимидазола в лак приводит к образованию микрогелей в процессе хранения готового продукта. Таким образом, синергизм действия применяемых катализаторов достигается путем введения их в виде раствора комплекса переноса заряда (КПЗ) в циклогексаноне. Установлено, что мольное соотношение 2-метилимидазола и тетрабутоксититана (1:1) или небольшой избыток последнего в составе комплекса является оптимальным и не приводит к высаждению катализатора в процессе хранения лака.

Анализ известного и предлагаемого лаков (табл.2) показывает, что сопоставимые с известным технические характеристики предлагаемого лака могут быть получены при использовании менее дорогостоящих и токсичных сырьевых материалов, обеспечивающих более высокую жизнеспособность лака и позволяющих снизить долю побочных продуктов в процессе его переработки.

Таблица 1.
Рецептуры лаков по примерам 4-9
КомпонентыСодержание, весовых частей, в лаке по примеру
456789
1. Гидроксилсодержащий олигоэфир (раствор)43,938,037,035,039,038,4
2. Эпоксидная смола13,118,519,017,118,118,1
3. Меламиноформальдегидная смола13,518,217,918,518,418,3
4. 2-метилимидазол0,090,110,090,10-0,10
5. Тетрабутоксититан0,040,430,41-0,430,86
6. Циклогексанон0,700,560,420,70-0,70
7. Ксилол16,314,213,213,414,014,6

Таблица 2.
Технические характеристики лаков
ХарактеристикиЛак по примеруЛак по прототипу
456(сравнительный)
1. Вязкость по вискозиметру ВЗ-4 при (20±0,5)°С
- исходная545510459
- через 6 мес565611092
2. Содержание нелетучих веществ, %55,559,762,954
3. Продолжительность просыхания в толстом слое при (140±2)°С, %6,06,06,04,0(130°)
4. Продолжительность высыхания лаковой пленки при (140±2)°С, мин60606020(130°)
5. Цементирующая способность при 15-35°С505445658405
6. Удельное объемное сопротивление, Ом×м
при 15-35°С5.9×10131.2×10131.2×10135.7×1013
при (155±2)°С3,8×10106,4×10111,2×10101.1×109
7. Электрическая прочность, МВ/м,
при 15-35°С98,288,097,0102,2
при (155±2)°С65,560,086,080,0

Электроизоляционный пропиточный лак класса нагревостойкости F (155°С), включающий гидроксилсодержащий олигоэфир, отвердитель и органический растворитель, отличающийся тем, что в качестве отвердителей он содержит малобутанолизированную меламино-формальдегидную и эпоксидно-диановую (массовая доля эпоксидных групп 16-18%) смолы и дополнительно содержит комплекс на основе 2-метилимидазола и тетрабутоксититана в качестве катализатора при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

гидроксилсодержащий олигоэфир37-44
эпоксидно-диановая смола17,9-19,0
малобутанолизированная
меламиноформальдегидная смола17,9-19,0
2-метилимидазол0,09-0,11
тетрабутоксититан0,41-0,43
циклогексанон0,42-0,56
ксилол14-16



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроизоляционным материалам, а именно к связующему на основе синтетических смол для изготовления слоистых пластиков или стеклотекстолитов, используемых, например, в изоляции низковольтной аппаратуры.

Изобретение относится к электропроводной смеси полимеров и к способу ее приготовления. .
Изобретение относится к приготовлению композиций для наполнения кабелей, используемых в области дистанционной передачи данных. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно кабельной техники, и может быть использовано для изготовления изоляции в различных марках кабелей, в особенности для изоляции гибких кабелей взамен резиновой изоляции.

Изобретение относится к сшивающимся полимерным композициям для производства электротехнических изделий различного назначения, в том числе кабельных изделий. .

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых пленочных электроизоляционных материалов, используемых в электротехнической .промьшшенности. .

Изобретение относится к способам получения изоляционных покрытий, состоящих из двух слоев, и может быть использовано.в кабельной промышленности для изоляции проводов.

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, пониженным выделением хлористого водорода при горении, улучшенными физико-механическими свойствами, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности

Изобретение относится к композициям для закрепления обмоточных изделий, в частности электрических обмоток в электрическом оборудовании, которые обеспечивают отличные пропитывающие свойства, а также хорошую электрическую изоляцию и теплопроводность
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве тепловых литиевых источников тока
Изобретение относится к отверждаемой композиции герметизирующей смолы

Изобретение относится к сшивающимся композициям на основе полиолефинов и их сополимеров и модификаторам для получения силанольносшивающихся полимерных композиций, которые могут быть использованы для получения пленочных покрытий, изоляции и оболочек кабелей и проводов различного назначения. Силанольносшиваемая композиция включает полиолефин, винилалкоксисилан, органическую перекись и слоистый силикат, модифицированный резорцинольной смолой при соотношении резольцинольной смолы и слоистого силиката, равном 6:10 мас.ч. Композиция обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик, сокращение времени сшивки и длительное время сохранения свойств. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение касается изоляционной ленты, применяемой преимущественно в транспортерных лентах при производстве пластиковых пакетов и включающей изоляционную сердцевину, покрытую с обеих сторон слоем целлюлозы пленку из сложного полиэфира, и слой изоляционного материала, расположенный, по меньшей мере, с одной из двух плоскостных сторон, где изоляционный материал содержит лак и добавочный материал, содержащий кремневую кислоту и ПЭ-воск. Изобретение обеспечивает улучшение шероховатости поверхности ленты, которая не требует процесса шлифовки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к отверждаемой излучением полимерной композиции для покрытий проводов. Композиция включает (A) от 30 до 80 мас.% смеси уретанового (мет)акрилата, имеющего структуру, производную от алифатического полиола, и уретанового (мет)акрилата, не имеющего структуру, производную от полиола, (B) от 15 до 60 мас.% соединения, имеющего циклическую структуру и одну этиленненасыщенную группу, выбранного из группы изоборнилметакрилата, борнилметакрилата, трициклодеканилметакрилата, дициклопентанилметакрилата, бензилметакрилата, 4-бутилциклогексилметакрилата, акрилоилморфолина, винилимидазола, винилпиридина, и (D) от 0,01 до 1 мас.% соединения (4a), представляющего собой эфир фосфорной кислоты. Композиция обладает превосходной адгезией с центральным проводником, а также имеет хорошую производственную эффективность для слоя покрытия и достаточную прочность. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к отверждаемой излучением полимерной композиции для нанесения покрытия на электрические провода, конкретнее на питающие провода, телефонные провода, провода для соединения между электронным оборудованием или внутри электронного оборудования и тому подобное. Композиция включает 30-80 мас.% ингредиента (А), 15-60 мас.% ингредиента (В) и 0,01-1 мас.% ингредиента (D), в расчете на массу композиции, где (A) уретановый (мет)акрилат, имеющий две или более структурные части, производные от алифатического полиола, имеющего молекулярную массу от 500 до 1000 г/моль, (B) соединение, имеющее циклическую структуру и одну этиленненасыщенную группу, и (D) фосфорорганическое соединение. Полимерная композиция для покрытий проводов обладает превосходной адгезией с центральным проводником, а также имеет превосходную производственную эффективность для слоя покрытия и достаточную прочность. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к термостойкому проводу или кабелю с высокими рабочими характеристиками, предназначенному для использования в требующихся или экстремальных условиях, например при бурении скважин или разработке месторождений, в промышленных, военных аэрокосмических, морских областях, а также автомобильном, железнодорожном и общественном транспорте. Такие кабели могут подвергаться воздействию экстремальных температур, разъедающих веществ или атмосфер или огня. Провод или кабель содержит жилу и полимерную оболочку, состоящую из внутренного и внешнего слоев. Один слой представляет собой ленту, выполненную из полиэфирэфиркетона (PEEK), и имеет толщину 5-150 мкм. Второй слой является огнестойким и выполнен из силоксанового полимера или полимера на основе диоксида кремния в качестве полимерной матрицы. Лента из полиэфирэфиркетона может быть скомбинирована со слоем слюды, либо со слоем, представляющим собой полимерную ленту с частицами слюды. Изобретение позволяет повысть огнестойкость оболочки, ее гибкость и сопротивление механическим напряжениям, получить провод или кабель с уменьшенной массой и уменьшенным диаметром. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к способу получения электроизоляционной композиции, и предназначено для изоляции и оболочек кабелей и проводов, характеризующихся пониженным выделением дыма при горении. Получают композицию, масс.%: из полиэтилена высокого давления - 59,6-79,6, наполнителя с полярной поверхностью - микрокальцита - 20,0-40,0, стеарата кальция - 0,3 и ричнокса 1010 - 0,1. Предварительно высушивают наполнитель при 105°С до абсолютно сухого состояния. Изобретение позволяет повысить однородность получаемой композиции за счет гидрофобизации поверхности наполнителя. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к электроизоляционным лакам, предназначенным для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов класса нагревостойкости F

Наверх