Электроизоляционный заливочный компаунд

-25 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Па ДЕЛАМ ИЗОВ ЕТЕНИй И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) В.Ф,Колбасов и А,Ф.Владыкина (71) Специальное проектно-конструктор. ское бюро по трансформаторам Средневолжского производственного обьединения "Трансформатор"(56) 1. Компаунд эпоксидно-полиэфирный электроизоляционный теплопроводный. ТУ ОЯШ 504.015-76.2. Авторское. свидетельство СССР В 686087, кл. Н 01 В 3/02, 1979.3. Компаунды УТ 1-5-208 и УП-219 ТУ 6-05-241- 175 и ТУ-05-241-251-80. Эпоксидные смолы и материалы на их основе. Каталог, НИИТЭХим, Черкассы, 1981, с. 17.4. Компаунды эпоксидно-полиэфирные. ТУ ОАИ 504-194-74 (прототип). (54)(57) ЭЛВКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ЗАЛИВОЧНЫЙ КОМПАУНД, содержащий продукт взаимодействия эпоксидной диановой смолы и полиэтиленгликольсебацината с кислотным числом 4,0-5,5 мг КОН и эпоксидным числом 9-10, отвердитель - изометиптетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель - триэтаноламин и наполнитель - пылевидный кварц, о т л и - чающий с я тем, что, с целью повышения теплостойкости, механической и электрической прочности при сох ранении высоких релаксационных свойств, он дополнительно содержит продукт взаимодействия эпоксидной диановой смолы с изометиптетрагидрофталевым ангидридом с вязкостью 60 - 140 П при 25 С и эпоксидным числомо4,5-5,0 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Продукт взаимодействияэпоксидной диановой смолы и полиэтиленгликольсебацината с к слотнымчислом 4,0-5,5 мг КОН иэпоксидным числом 9-10Изометилтетрагидрофталевый ангидридТриэтаноламинПыяевидный кварцПродукт взаимодействияэпоксидной диановойсмолы с изометилтетрагидрофталевым ангидридомс вязкостью 60-140 Ппри 25 оС и эпоксиднымчислом 4,5-5,015 известны электроизоляционные заливочные компаунды с повышенными релаксационными свойствами на основе блок-олигомера ЭПС, представляющего собой продукт химического взаимо действия эпоксидных смол ЭДи ЭДс полиэтиленгликольсебацинатом, Так, на основе олигомера ЭПСготовятся заливочный компаунд ЭПК-Т 1 состава, мас,ч.:25Эпокеидно-полиэфирныйолигомер ЭПС100ИзометилтетрагидроФталевый ангидридНитрид бораТриэтанолаиинКварц пылевидныймолотый бО и компаунд В 15 2 состава, мас.ч.: .Эпоксидно-полиэфирный 35олигомер ЭПС100Изометилтетрагидрофталевый ангидрид 38Нитрид бора 75Однако эти компаунды отличаются 40 высокой стоимостью и имеют недостаточно высокую. теплостойкость. 3845 30 1,1 Известны также электроизоляционные компаунды, являющиеся продуктами, 45 соотверждения эпоксидного блок-олигомера с эпоксидными смолами в присутствии изометилтетрагидрофталевого ангидрида 3,Наиболее близким к предлагаемому 50 по технической сущности и достигаемому результату является эпоксиднополиэфирный компаунд ЭПК. 41 состава, мас.ч.:Эпоксидно-полиэфирный 55 олигомер ЭПС100 Изометилтетрагидрофталевый ангидрид 38 Изобретение относится к электроизоляционным материалам, в частностик эпоксидно-полиэфирным компаундам,и может быть использовано в электротехнической промьппленности для создания литой изоляции узлов электрических аппаратов, например дроссе-лей, секций резисторов, трансформаторов.Использование эпоксидно-полиэфирных олигомеров в составе заливочныхкомпаундов является распространеннымметодом улучшения релаксационных.характеристик компаундов,Наполнитель - кварцпылевидный молотый КП100Ускоритель триэтаноламин 1,2Этот компаунд обладает хорошимирелаксационными свойстващт, устойчивостью к термоциклическим нагрузками используется для создания литойИзоляции узлов, насьпценных металломбез нанесения демпфера. Однако онимеет недостаточно высокие теплостойкость, электрическую и механическую прочность.Цель изобретения - повышениетеплостойкости, механической и электрической прочности.Поставленная цель достигается тем,что электроизоляционный заливочныйкомпаунд, содержащий эпоксиднополиэфирный олигомер ЭПС, представляющий собой продукт взаимодействия 50 мас.ч. эпоксидной смолы ЭД,50 мас.ч. эпоксидной смолы ЭДибО масч. полиэтиленгликольсебацинатас кислотным числом 4,0-5,5 мг КОН иэпоксидным числом 9-10, отвердитель -изометилтетрагидрофталевый ангидрид,ускорится- триэтаноламин и наполнитель - пылевидный кварц, дополнительно содержит продукт взаимодействияэпоксидной диановой смолы с изометилтетвагидрофталевым ангидридом с вязо ,костью 60-140 П при 25 Си эпоксиднымчислом 4,5-5,0 при следующем соотношении компонентов, мас.ч,:Продукт взаимодействияэпоксидной диановойсмолы и полиэтиленгликольсебацината с кислотным числом 4,0-5,5 мг КОНи эпоксидным числом 9-10 100Изо-метилтетрагидроФталевый ангидрид 28-38Триэтаноламин 1-2Пылевидный кварц 100-200Продукт взаимодействияэпоксидной диановой смолы с изометилтетрагидрофталевым ангидридом связкостью бОП приа25 С и эпоксидным числом 4,5-5,0 8-25Указанный продукт первичного химического взаимодействия может представлять собой отход пропиточного компаунда ПК, являющийся продуктом первичного химического взаимодействияэпоксидной смолы ЭДи изометилтетрагидрофталевым ангидридом в массовомсоотношении 100:80, который в процессе применения для вакуум в нагнетательной пропитки при повышенной температуре (70 С) в результате химических превращений достиг предельно допустимой для пропитки вязкости (60-140 П при 25 С) и заменен на свежеприготовОленный.При этом отходы пропиточного компаунда не являются отвержденными, а 10 представляют собой вязкую жидкость, полностью растворимую во многих органических растворителях (ацетон, метилэтилкетон и др.). Конверсия эноксидных групп в используемых в сос.15 таве предлагаемого электроизоляционного компаунда отходах пропиточного компаунда ПКдостигает 687. Содержание эпоксидных групп в них (эпоксидное число) 4,5-5,0. 20Использование в составе компаунда продуктов первичного взаимодействия эпоксидной смолы ЭДи изометилтетрагидрофталевого ангидрида не эквивалентно применению соответствующего 25 количества эпоксидной смолы ЭДи изометилтетрагидрофталевого ангидрида, что обусловлено различием структуры, молекулярных масс, концентраций Функциональных групп веществ в механической смеси эпоксидпой диановой смолы ЭДи изометилтетрагидрофталевого ангидрида и первичного взаимодействия этих веществ.Повышенная начальная концентрация35 эпоксидных групп в композиции с использованием механической смеси эпоксидной смолы ЭДи отвердителя (контрольный образец), как показывают эксперименты, приводит, по сравне.4 нию с предлагаемым компаундом, к повышению (на 35-54 С) температур. самоОразогрева за счет выделения тепла реакции, осоЬенно при значительных массах компаунда и в условиях затрудненного отвода тепла, в резупьтате чего оЬразуются более хрупкие образцы,склонные к растрескнванию при термических ударах.В табл. 1 приведены составы предлагаемого компаунда и рецептура конт рольпого образца.Свойства предлагаемого компаунда, известных и контрольного образца представлены в табл. 2.Состав контрольного образца отличается от состава предлагаемого компаунда по примеру 5 тем, что отход пропкточного компаунда ПКзаменен тем же количеством смеси эпоксидной смолы ЭДи изометилтетрагидрофталевого ангидрида в соотношении 100:80.Как видно из приведенных в табл.2 данных, использование в составе предлагаемого компаунда отходов пропиточного компаунда ПК(продукта первичного взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭДс изометилтетрагидрофталевым ангидридом с вязкостью 60-140 П при 25 С и эпоксиднымОчислом 4,5-5,0) улучшает теплостойкость, механическую и электрпческую прочности, по сравнению с известным компаундом ЭПК-.101 и контрольной композиции пои сохранении высоких релаксационных свойств компаунда.При этом продукт совместного отверждения эпоксидно-полиэфирного блок-олигомера ЭПСи эпоксидной смолы ЭДизометилтетрагидрофталевым ангидридом имеет худщие свойства, чем предлагаемый компаунд, и уступает соответствующим показателям прототипа. Так, например, у контрольного образца ниже электрическая прочность, прочность при изгибе, теплостойкость, заметно ухудшаются релаксационные свойства композиции, о чем свидетельствует уменьшение количества циклов нагрева и охлаждения до ращрушения и относительного удлинения при растяжении,Улучшение указанных свойств предлагаемого компаунда по сравнению с прототипом является результатом совместного использования в составе композиции эпоксндно-полиэфирного бло,с-олигомера с продуктами первнчного взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭДс изометилтетрагидрофталевым нгпдрпдом с указанными вязкость . содержанием зпоксидных групп в присутствии остальных компонентов в предлагаемом соотношении.Это подтвержается тем, что механическая смесь эпоксидиановой смолы с изометилтетрагидрофталдвым ангидридом при введении ее в состав компаунда на основе как олигомера ЭПС(контрольный образец, табл. 2), Так и смолы УПв составе компаунда УП-219 аналогичного назначения, указанного эффекта не дает, Образцы имеют более низкую теплостойкость, электрическую и механическую проч100 100 100 100 100 100 10,3 38 33 2 1,3 100 110 33 33 41,21,3 1,3 1,3 110 110 1 10 ТриэтаноламинКварц пылевидный 200 8 18,5 25 60 П (25 С) 18,5 18,5 ность, обладают худшими релаксационными свойствами, что видно из сопоставления устойчивости к действию термоциклических нагрузок (табл. 2).Компаунд по примерам 1-5 готовят следующим образом. Разогретые до 80-100 ОС эпоксиднополиэфирные олигомеры ЭПСсмешивают при перемешивании с расчетным количеством разогретого до 100-110 СО высушенногопылевидного кварца и вакуумируют при остаточном давлении ,1-5 мм рт.ст. в течение 1 ч. К приготовленной смеси добавляют расчетное количество отходов пропиточного компаунда.ПК, изометилтетрагидроФталевого ангидрида и триэтаноламина при перемешивании. После 15-минутного перемешивания компаунда при остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. компаунд разливают в подготовленные нагретые до 80-100 С металлические ФормочОки для изготовления стандартных образцов, Отверждают компаунд в воздушном термостате по режиму 100 С/8 ч -0 120 С/24 ч. Все виды испытаний проО Эпоксидно-полиэфирныйолигомер ЗПСЭпоксидная смола ЭДИзометилтетрагидрофталевыйангидрид Отход пропитачного компаунда ПКвязкостью140 П, (25 С) То же с вязкостью112 П (25 С) и эпоксидным числом 4,8 водят через 48 ч после окончания отверждения.Свойства предлагаемого компаунда, как следует из примеров 2 и 4, не зависят от вязкости используемых отходов пропиточного компаунда ПК, оптимальная добавка которых, определенная в ходе экспериментов, 18,5 мас.ч. на 100 мас.ч. олигомера ЭПС.Более высокие теплостойкость, механическая и электрическая прочность предлагаемого компаунда позволяют получать более надежную электрическую изоляцию или несколько уменьшить толщинуизоляции при сохранении надежности изделия на прежнем уровне, Использование отходов пропиточного компаунда ПКв составе заливочного электроизоляционного компаунда удешевляет его производство и решает проблему утилизации отходов компаунда ПКна предприятиях электромашино- И аппаратостроения.Предлагаемай компаунд можно приготовить и перерабатывать на существующем оборудовании для эпоксидных комнаундов. Состав, мас.ч., по примерамо СЧ о о й 3в .с-.сч 1 л о л й о ф сЛ сЧ СЧ ф о о Ю Щ СО о ф