Связующее

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУЬЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР.ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЪЯ ,Сг 42:"ойаГ"100(72)А. И. Белинков, К. С. Сидоренко,И. Д. Вайсфельд, Е. ф, Зинин,Н. Н. Сергеев, А. В. Кудрявцев иО. В, Бобылев71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электроизоляционных материалов и фольгированных диэлектриков(53)678.686(088.8) 56)1. Технологический регламентна изготовление цилиндров ЦСЭ, заводфЭлектроиэолит", 1977,2. Технологический регламент наизготовление цилиндров ЦСК, заводфЭлектроизолит", 1977.3. Авторское свидетельство СССРВ 726137, кл. С 08 Е 63/04, 1977.4. Авторское свидетельство СССРВ 226146, кл. С 08 1 63/00, 1968(54)(57) СВЯЗУЮЩЕЕ, содержащЕе эпок- ситрифенольную смолу, фенол-анилиноформальдегидную смолу и раствори- тель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения технологичности изготовления стеклопластикового цилиндра на его основе и повышения его физико-механических и электрических характеристик, оно дополнительно содержит линейный олигоэфируретан с концевыми фенилкарбаматными группами в количестве 21-37 при следующем соотношении компонентов мас.ч.:ЭпокситрифенольнаясмолаФеноланилиноформальдегидная, смолаЛинейный олигоэфируретан с концевымифенилкабаматнымигруппами в количестве 21-37Растворитель1 О Изобретение относится к тепло- стойким связующим на основе эпоксидных смол, предназначенным для изготовления стеклоэпоксидных цилиндров с повышенной теплостойкостью, и может быть использовано в электро технике, авиации, машиностроении и т.п.Известно эпоксифенольное связующее на основе эпоксидиановой смолы, применяемое в настоящее время в промышленности для производства стеклоэпоксидных цилиндров марок ЦСЭ и ЦСЭВ. Это связующее и цилиндры на их основе имеют рабочую темпераотуру не более 155 С и не могут применяться при более высоких температурах ( 1.Известно также кремнийорганическое связующее, применяемое для изготовления теплостойких цилиндров. Цилиндры на основе этого связующего имеют низкие механические характеристики, плохую межслоевую адгезию и расслаиваются при механической обработке 2 ).25Известно модифицированное связую-. щее на основе эпокситрифенольной смолы и смеси анилиноформальдегидной и феноланилиноформальдегидной новолачной смолы, в котором снижение растрескивания обеспечивается введением Фенолформальдегидной новолачной смолы 3 .Наиболее близким к изобретению является связующее для стеклотек.- столитов на основе эпокситрифеноль- З 5 ной смолы, отвердителя - феноланили-. ноформальдегидной смолы и растворителя С 4 Д.Недостатком известного связующего является растрескивание матери ала из-за высоких внутренних напряжений, создающихся при прессовании и термообработке.Оба вида связующих имеют общий недостато: повышенную текучесть, 45 препятствующую их использованию.для изготовления стеклопластиковых намотанных иэделий, В производстве листовых стеклотекстолитов этот недостаток в значительной степени уда" ется скомпенсировать путем подбора режима полимеризации. В производстве намотанных иэделий (цилиндров или трубок ), намотка которых ведется послойно и непрерывно, пришлось бы для снижения вытекания связующего снижать температуру опорных валов намоточного станка до весьма низких значений (50-70 С ), что не позволяет достаточно полно удалять летучие продукты из каждого слоя 60 материала и ведет к резкому ухудшению Физико-механических и электрических свойств иэделий ( в частности, прочности на изгиб, электрической прочности и тангенса угла, 6540-70 до 180 ОС, выдерживают при этой температуре в течение 1 ч и охлаждают. диэлектрических потерь ), Таким образом, для получения цилиндров свысокими свойствами необходимо применять повышенные температуры принамотке ( 100-130 С ), а при использовании указанных связующих этоЮведет к резкому увеличению вытеканиясвязующего и вызывает соответствую-щее снижение этих свойств.Целью изобретения является улучшение технологии изготовления стеклопластикового цилиндра и повышениеего физико-механических и электрических характеристик.Указанная цель достигается тем,что связующее, содержащее эпокситрифенольную смолу, феноланилиноформальдегидную смолу и органический растворитель, дополнительно содержит линейный олигоэфируретан с концевыми фенилкарбаматными группамив количестве 21-37, при следующемсоотношении компонентов, мас.ч.;Эпокситрифенольнаясмола 100Феноланилиноформальдегидная смолаЛинейный олигоэфируретан с концевымифенилкарбаматнымигруппами в количестве 21-37 3,5-9,0Растворитель 140-180Введение олигоэфируретана резкоснижает текучесть связующего принамотке пропитанной стеклоткани вусловиях температуры валов 100130 С и, в то же время, не влияетна срок жизни полуфабриката - пропитанной стеклоткани - в процессеее хранения. Благодаря этому оказывается возможным осуществить намотку цилиндров при повышенной температуре, что позволяет не только получить повышенные физико-механическиеи электрические свойства готового изделия, но и полностью использоватьсвязующее, поскольку в процессе намотки отсутствует валик смолы и,следовательно, не происходит ее витекания. Соответственно повышается коэф"фициент использования материала иснижаются нормы ее расхода,П р и м е р 1. 100 мас.ч.олигоэфирае П( продукта поликонденсации 0,55 моль 1,2-пропиленгликоля, 0,55 моль 1,4."бутиленгликоляи 1,0 моль адипиновой кислоты ), содержащего 1,7 Ъ гидроксильных групп,растворяют в 100 мас.ч. толуола исмешивают с раствором 26,7 мас,ч.монофенилуретана (продукта взаимодействия 1 моль 2,4-толуилендйизоцианата и 1 моль фенола ) в 30 мас.ч.циклогексанона. Смесь нагревают вреакторе с обратным холодильникомПолучают примерно 250 мас.ч. 50-ного раствора линейного олигоэфируретана, содержащего 21 концевых фенилкарбаматных групп олигоэфируретан 1 ОЭУ = 1 ).В термокамере расплавляют эпокситрифенольную смолу ЭТФ. В реакторс мешалкой вводят 100 мас,ч. толуола и затемпорциями 100 мас.ч. смолы ЭТФ, 43 мас,ч. Феноланилиноформальдегидной смолы растворяют н 10 . 40 мас,ч. изопропилового спирта исмешивают с раствором, смолы ЭТФ,поддерживая в реакторе температуру50-60 ОС, Добавляют при продолжающем-. ся перемешивании 7 мас,ч. 50-ного олигоэфируретана ОЭУ, перемешивают в течение 30 мин, охлаждают смесь до 20 ОС и сливают.Стеклоткань пропитывают полученным связующим на вертикальной пропиточной машине гни 90-110 С и скорости 3-8 м/мин, Их пропитанного полуфабриката на намоточном станке наматывают цилиндры диаметром 50 мм и толщиной 5 мм при скорости намотки 2- .4 м/мин, температуре валов 110-130 С .и давлейии прижимного вала 3-8 кгс/см по линии соприкосновения прижимноговала и наматываемого Изделия. Термообработку намотанных цилиндров ведут в камерной печи по следующему режиму: прогрев до 130-140 С - 6 ч, прогрев до 180-200 фС - 3 ч и выдержка при этой температуре 16-24 ч с после-, .дующим плавным охлаждением в тече ние 4-6 ч. . 35 П р и м е р 2, 100 мас,ч, олигоэфира П(продукта поликонденсации 1,3 моль 1,2-пропиленгликоля, 0,5 моль адипиновой кислоты и 0,5 моль 40 фталевого ангидрида ), содержащего 3,8 гидроксильных групп, раатворя" ют в 100 мас,ч. бутилацетата и смешивают с раствором 59,7 мас.ч. монофенилуретана ТДИ 65/35 (проду:та взаимодействия 1 моль смеси 65 2,4- толуилендиизоцианата и 35 2,6-толуилендиизоцианата с 1 моль Фенола ) в 60 мас,ч, бутилацетата, Смесь нагревают в Реакторе с обратным холо- . дильником при 100-110 С в течение 1,5 ч и охлаждают. Получают примерно 300 мас.ч, 50-ного раствора линеВ- ,ного олигрэфируретана, содержащего 1 37 концевых Фенилкарбаматных групп олигоэфируретан 2 ОЭУ).Дальнейший процесс ведется аналогично примеру 1, с той разницей, что в связующее вместо ОЭУвводится 7 мас.ч. 50-ного раствора ОЭУ.В последующих примерах 3-7 сведенных в табл. 1, совместно с примерами 1 и 2) технологический процесс такой же, как и в примерах 1 и 2, но с измененными соотношениями компонентов. Растворитель во всех примерах берется в количестве 50 от суммарной массы сухого остатка.При содержании олигоэфируретана в связующем свыше 9 происходит значительное снижение теплостойкости и ухудшение механических свойств цилиндров при повышенных температурах 160-180 С ). При снижении содержания полиуретана менее 3,5 наблюдается растрескивание цилиндров и вытекание связующего в процессе намотки. Таким образом, введение оптимального количества олигоэфируретана, составляющего 3,5-9,0, позволяет. устранить вытекание смолы при намотке и отверждении и одновременно получить цилиндры с высокими физико-механическими и электрическими свойствами.Предлагаемое связующее с успехом может быть применено и для изготовления слоистых пластиков.П р и м е р 10. Стеклоткань, пропитанную связующим, состав которого приведен в примере 3, собирают в пакет и прессуют при 100-200и удельном давлении 10-60 кг/см в течение требуемого времени, из расчета 20 мин на 1 мм толщины пластика. Стеклотейстолит имеет следукюцие характеристики:б = 500 МПа,Е Д слоям = - 45 кВ.Экономический эффект от внедрения изобретения на заводах электроизоляционных материалов создается при замене базовых цилиндров на кремний- органическом связующем на цилиндры на предлагаемом связующем, за счет ликвидации брака, который при мехобра-. ботке цилиндров на кремнийорганическом связующем составляет порядка 30, в денежном выражении примерно 5 руб/кг и при выпуске 100 т/год будет около .500000 руб/год.(аналог) ВНИИПИ Заказ 5936 24 Ти аж 494 Подписное атент , г. жгород,ул.Проектная,илиал Составсвязующего,мас.ч;по сухому остатку Технологичностьналичиеваликасвязующего принамотке ) Тангенсугла диэлектрических потерь Пробивное напряжение парал" лельно слоям, кВ эфф. Наличиерасслоенийпосле торцовки 10цилиндров Пределпрочности приизгибе,МПа