Электроизоляционный компаунд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 С 08 Ь 63/О АНИЕ ОМУ СВ Оп АВТОРСН ЕЛЬСТВ(54)(57) ИЗОЛЯЦИОННЫЙ КОМПАсвязующее - форполиоксидной диановойитель - кварцевую КТ НД, включ мер на основе смолы - и иапо Плас "Хим 100200-220 вяэующееаполнител ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИИЖРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ(71) .Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени технологическийинститут им. Ленсовета(56) 1. Авторское свидетельство СССВ 475383, кл. С 08 Ь 63/00, 1975.2. Авторское свидетельство СССРВ 497316, кл, С 08 1. 63/00, 1975.3. Авторское свидетельство СССРВ 81165кл, С 08 1. 63/10, 19664, Кацнельсон М,Ю., Балаев Г.А.тические массы, Справочник. Л.,ия", 1978, с276,муку, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения вязкости при температуре переработки и повышения ударной вязкости при сохранении высо" ких прочностных, диэлектрических свойств и термостабильности, в качестве связующего он содержит продукт взаимодействия эпоксидной диановой смолы с карбоксилсодержащим аддуктом новолачной фенолформальдегидной смолы и олигоэфира адипиновой Я или себациновой кислоты и диэтиленгликоля, имеющий кислотное число 3-16 мг КОН/г, эпоксидное число 4,9-5 7 и температуру размягчения 45-70 С, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:ЪФ20 Для ускорения отверждения может вводиться до 70 мас.ч. ангидрида с 0,1 Изобретение относится к получению эпоксидных термореактивных композиций с повышенной текучестью идинамическими прочностными свойствами, предназначенных для получениязаливочных компаундов.Основным направлением повьппениякачества заливочных компаундов наоснове эпоксидных смол являетсяподбор модифицирующих добавок, которые способны. повышать эластичностьматериалов, не снижая их диэлектрических свойств. Одним из наиболееперспективных видов подобных добавок являются карбоксилсодержащие 15олигомеры на основе алифатических1 дикарбоновых кислот и диспнртов,химически взаимодействующие с эпоксидными смолами в процессе отверждениякомпозиций,Известна композиция на основежидкой диановой эпоксидной смолы,модифицированной олигоэфиром на основе диэтиленгликоля и себациновойкислоты, содержащая отвердитель и 25наполнитель 111,Композиция после отверждения отличается высокой эластичностью, однакосодержит токсичные и дефицитные аминные отвердители и требует многоступенчатого режима отверждения.Известна композиция, содержащая,мас.ч.: жидкая диановая смола, модифицированная олигоэфиром на основедиэтиленгликоля и себациновой кисло 35ты 83, активный разбавитель 17; комбинированный кварцевый наполнитель25 и отвердитель 5,6. Композиция отверждается за 13 ч при 70 С и позволяет получать материалы с повышенной 40эластичностью 2Однако указанная композиция содержит специально синтезированныйаминный отвердитель и имеет недостаточно высокие диэлектрические свойства при повышенных температурах.Известна композиция 13 на основеэпоксидной диановой смолы, карбокснлсодержащего отверждающего смолу полиэфира (на основе диэтиленгликоля иалифатической дикарбоновой кислоты)и минерального наполнителя, содержащая, мас.ч.:жидкая диановая смола 100Полиэфир 50-70Минеральный наполнитель 50-100120-160 Композиция используется в качествв эаливочных формовочных составов и позволяет получать изоляцию с высокой термостабильностью и прочностью при сжатии (до 180 ИПа) 4, 1Однако отвержденные материалы имеют недостаточные динамические прочностные показатели, а связующее при температуре переработки имеет относительно высокую вязкость, не позволяющую получать композиции с равномерно распределенным наполнителем при высоких (более 60 мас.7) степенях наполнения.Цель изобретения - снижение вязкости композиции при температуре переработки и повьвпение ударной вяз 0,5 мас.ч. триэтаноламина. Композиция имеет высокую пропитывающую способность и легко отверждается при130-200 С с образованием материалов,отличающихся повышенной эластичностьюи хорошими диэлектрическими свойствами.Разрушающее напряжениепри растяжении, МПа 20-25Относительное удлинениепри разрыве, ЕУдельное объемное сопротивление, Ом см, при температуре, С;25 10 -10100 10 -1 ОПотеря массы при 250 С,Ечерез 8 ч 8-16Данная композиция характеризуетсярезким снижением диэлектрическихсвойств при повышенных температурахи недостаточно высокой термостабильностью,Использование фенольных модификаторов в качестве отвердителей эпоксидных термореактивных композицийзначительно повышает термостабиль-.ность.Наиболее близкой по техническойсущности н достигаемому результатук предлагаемой является композицияна основе продукта частичного взаимодействия эпоксидной диановойсмолы с фенолформальдегидной новолачной смолой н кварцевого наполнителя следующего состава, мас.Х:Продукт частичноговзаимодействия смолыЭДи новолачнойсмолы СФ33,3-50,0Кварцевый наполнитель 50-66,71148854 4лы, растворимые в кетонах, эфирахгликолей и смесевых растворителяхмарок 646, 649, 650 и пр,Основные физико-химические свойства форполимеров приведены в таба.2,За счет наличия в форполимереодновременно карбоксильных, фенольныхгидроксильных и эпоксидных групп онпредставляет собой одноупаковоцныйтермореактизный материал, которыйпри нагревании в течение 4"15 ч,при 160-220 С переходит в нера".творимое состояние, Отвержденные матери"алы отличаются повышенной термостабильностью, жизнеспособностью (более 12 мес), высоким уровнем физико-механических свойств и повьппенными диэлектрическими свойствамипри 100-120 С,Физико-механические и диэлектрические свойства материалов определяют на стандартных образцах: разрушающее напряжение при изгибе -по ГОСТ 4648-71, разрушающее напряжение при растяжении - по ГОСТ11262-76, ударную вязкость - поГОСТ 4647 - 81, удельное объемноесопротивление и тангенс угла диэлект.рических потерь - по ГОСТ 6433-71,вязкость расплава - на вискозиметреРеотест.П р и м е р 1. А. Получение форполимер а.55 г эпоксидной диановой смолыс содержанием эпоксидных групп 153смешивают при 120 С в течение 2 чс 45 г аддукта марки АА(отношениесодержания карбоксильных групп иэпоксидных 102) и получают форполимер, содержащий 5,5-5,63 эпоксидныхгрупп, с кислотным числом 10-11 КОН/ги температурой размягчения 60-65 С.В. Получение аддукта АААддукт получают сплавлением компонентов при мольном соотношении1:5,5 (новолачная смола:олигоэфир)фЭ160 С в течение 6 ч. В качестве новолачной фенолформальдегидной смолыберут Фенолформальдегидную смолус температурой размягчения 78-80 С,содержащую 8 Е свободного Фенола. кости отвержденных материалов при сохранении высоких прочностных, диэлектрических свойств и термостабильности,Поставленная цель достигается тем, что электроизоляционный компаунд, включающий связующее - форпо" лимер на основе эпоксидной диановой смолы - и наполнитель - кварцевую муку, в качестве связующего содержит продукт взаимодействия эпоксидной диановой смолы с карбоксилсодержащим аддуктом новолачной фенолформальдегидной смолы и олигоэфира адипиновой и себациновой кислоты15 и диэтиленгликоля, имеющий кислотное число 3-16 мг КОН/г, эпоксидное число 4,9-5,7 и температуру размягчения 45-70 С, при следующем соотношении компонентов, мас.Х:Связующее 100Наполнитель 200-220 Указанный аддукт получают взаимодействием олигоэфира - карбоксилсодержащего олигомерного продукта вза имодействия адипиновой или себациновой кислоты и диэтиленгликоля с температурой размягчения 90-130 С и кислотным числом 280-360 мг КОН/г и фенолформальдегидной новолачной ЗО смолы при мольном соотношении новолачной смолы и олигоэфира 1:4-6,Свойства аддуктов представлены в табл. 1.Связующее - форполимер из эпоксид-З ной смолы и аддукта - получают совмещением компонентов в расплаве при соотношении, соответствующем 0,94- 1,06 карбоксильной группы аддукта на одну эпоксидную группу смолы, 40 при 120-150 С (предпочтительно 120- 130 фС) в течение 0,5-6 ч (предпочтительно 1,5-2 ч) .Образование форполимера подтверждается наблюдаемым в процессе сов мещения компонентов снижением содержания эпоксидных и карбоксильных групп н одновременным незначительным возрастанием содержания гидроксильные групн, а также резким иэменени ем внешнего вида композиции, Смесь постепенно переходит из непрозрачной бурой массы в прозрачный смолообразный продукт. Одновременно наблюдается повьппение температуры раз- и мягчения композиции. Готовые Форполимеры представляют собой легкоплавкие прозрачные светлоокрашенные смоВ. Получение и отверждение композиции.100 г полученного форполимера сме. шивают в расплаве при 125 С в течение 1 О мин с 200 г кварцевой муки, прокаленной при 300 С в течение 2 ч, композицию заливают в нагретую доМольное соотношение смола: Маркааддукта Олигоэфир Температура размягчения,Кислотное число, мг КОН/г(отношение содержания карбоксильныхгрупп и эпоксидных 0,94). Получаютпрозрачный смолообразный форполииер, 1 Осодержащий 5,0-5, 1% эпоксидных групп,с кислотным числом 10 мг КОН/г и температурой размягчения 45-48 С.Б. Получение аддукта АС.Аддукт получают сплавлением компонентов при 165 С 4 ч при соотношении новолачная смолафолигоэфир 1:4,25.В. Получение и отверждение композиции,100 г полученного форполимера 20смешивают при 125 С в течение 30 минс 220 г прокаленной кварцевой муки,заливают в нагретую до 150 С формуи вакуумируют при этой температурев течение 30 мин. Композицию отверждают при 150 С в течение 4 ч ипри 190 С в течение 14 ч.П р и м е р 3, Отличается отпримера 1, тем, что соотношение содержания карбоксильных групп и эпо- ЗОксидиых .при смешении аддукта и эпоксидной смолы составляет 1,06:1;а на 100 г полученного форполимераберут 210 г кварцевой муки. П р и м е р 4, Отличается от примера 3 тем, что при получении форполимера применяют аддукт марки АА-З, а заливочную композицию готовят иэ 100 г форполииера и 200 г кварцевой муки,П р и м е р 5. Отличается от примера 3 тем, что при получении форполимера применяют аддукт марки АА.П р и м е р 6, Отличается отпримера 2 тем, что соотношение содержания карбоксильных групп и эпоксидным при получении форполимерасоставляет 0,96:1, а в качестве аддукта используют аддукт марки АС-З.П р и м е р 7, Отличается отпримера 6 тем, что при получении форполимера используют аддукт маркиАС.Свойства полученных материаловпредставлены в табл. 3,Как видно из табл. 3, предлагаемая композиция по сравнению с известной имеет вязкость при температуре переработки в 1,5-3 раза ниже.,ударную вязкость в 1,5-2 раза выше при сохранении высоких механических и диэлектрических показателей и термостойкости, что позволяетиспользовать ее для герметизацииэлектротехнических изделий в тяжелонагруженных электрических машинах.1148854 Таблица 2 Свойства форполимеров Марка исходного аддукта АААААСДА- АСАССодержание эпоксидныхгрупп, 7. 5,1 5,5 5,7 5,0 1 О 16 Кислотное число, мг КОН/гТемпература размягчения, С 50-55 45-48 45 62-65 67-70 60-65 Вязкость расплава при140 С, сП 450 500 425Совмещение ЗДс аддуктами проводят при 125 С в течение 2 ч. У а Ь л л ю а 3 едлагаеная композиция по примерам 3 4 5б эойства материалов 2,5-3 4-6 2-3 2, 5-3 2-2, 5 2-2,3 2-3 2"3 0,5-0,6 0,6-0,7 0,5-0,55 0,4"0,5 0,5-0 0,55-0,6 0,6-0 йатерллри 300 см, мЪс.ХэаОч 2-4,5 4,5-5,0 4,5-4,8 5,0-5,1 4,8-51 4,8-5,0 4 5-5,0 5,0 52 ние,118-22 120 125-130 130-1 130-135 120-122 125-13 50-55 50-55 40-50 80- 100 40 40-50 50-8 Уделвное оаъемное сопротз 1 нленне Ом си О, 0,2-1,0-0,9 0,1-1,0 0,2-0,8 8-0,1 0,2-0 6 0 2-1 ТелленровМоего, Вт оств свяград22 0,23 0,2 0,23 0,23 0,23 ч а н и .е, Состав известной композиции,нас.ч.связующее 1001 Мйарцевая нука 20 р н Составитель А. Зачернюедактор В. Петрав. ТехредМ.Гергель Корректор В. Синицкая Зака 1819/14 ВНИИПИ Государ по делам пзо 113035, Москва, Подписно ППП "Патент" ип город, ул, Проектнаялэнеств связующего рн температуре, С140 Раэрунающее иапПна, лригизгибе ирак 475твенного комитета СССРретений и открытий