Способ модификации канифоли

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликпо делам изобретеиий и открытий71) Заявитель 54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ КАНИфОЛ Изобретение относится к области получения талловой канифоли с высокимиэлектроизоляционными свойствами, которая может быть использована в электротехнической промышленности в качестве электроизоляционного материала длязагушения масел, предназначенных дляпропитки электрической изоляции и заливки устройств электротехническогоназначения,Известны способы модификации канифоли с целью устранения склонностиее к кристаллизации (полимеризация,диспропорционирование и т, д.) 1Способ полимеризации является дорогим, сравнительно сложным, долженпроводиться в коррозионностойкойаппаратуре и связан с получением вредных сточных вод, и поэтому пока ненашел промышленного применения.Недостатком способа анспропорционирования канифоли является использование для его проведения дорогостоящихкатализаторов, наиболее широкое примепение из которых получил палаадиевый катализатор, причем сырьем для получения модифицированной канифоли с этим катализатором служит только сосновая живичная канифоль 2 .Добавка в канифоль углекислого натрия в количестве 0,5-2% полностью не устраняет склонности ее к кристаллизации, хотя и в значительной степени замедляет ее 3.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ модификации канифоли путем нагревания канифол)т (до 200-230 оС) в присутствии окисей, гидроокисей, карбонатов и ацетатов кальция и цинка 41,Поскольку резинаты Са и 7 д не кристаллизуются, дают растворы повышенной вязкости по сравнению с исходной канифолью, были исследованы электроизоляционные свойства (удельное объемное электрическое сопротивление - Рч и тангенс угла диэлектрических потерьс(Ф) канифоли, содержащей около 30%3 9221 таких реэинатов, а также Ру иФ пропиточных составов на ее основе, Было установлено, что модифицированная таким. образом канифоль по электроизоляционным свойствам находится на уровне или превосходит ( Рч во много рвэ выше) сосновую живичную канифоль, не кристаллизуется в кабельном масле, однако пропиточные составы на ее основе имеют высокое значение Ь сР и низкое значение у по сравнению с составами на, основе исходной канифоли .Цель изобретения - получение некриоталлнэующейся канифоли с высоким объемным электрическим сопротивлением И улучшения электроизоляционных свойств пропиточных составов на ее. основе;Поставленная цель достигается тем, что согласно способу модификации канифоли путем нагревания канифоли,в при О сутствии соли металла, в качестве исходной канифоли используют талловую канифоль, в качестве соли металла - углекислый литий в количестве 0,25-0,5 вес.% и модификацию осуществляют при 275- 25 285 С с последующей отгонкой канифольных масел в вакууме.Обработку канифоли проводят при- тем пературе 280+5 ОС и перемешивании смеси механической мешалкой или барботи- Зф рованием через нее слабого тока СО, В ходе реакции производят отгонку реакционной воды, в связи с чем температуру паров поддерживают в пределах100-110 С, Реакцию прекращают, когда 35Окислотное число продукта остается без изменения, а его проба остается совершенно прозрачной, В конце процесса отгоняют канифольные масла в течение 10-20 мин при 200-300 мм рт. ст. 46П р и м е р 1. 100 вес, ч, талловой канифоли марки М (кислотное число 1 53, температура размягчения 59 С, вязкость 60% толуольного раствора канифоли М 20-15,2 сСт) и 0,025 вес. ч, угле кислого лития ( в пересчете на металл) загружают в реактор, снабженный термометром, мешалкой или барботером инертного газа и прямым холодильником. Смесь нагревают до 140 ОС, после чего щ приводят в действие мешалку или пропуокают инертный газ, Далее поднвмвют температуру реакционной массы до 280-5 С и при такой температуре выперФ Оживают продукт в течение 10 мин, В у ходе реакции 1 троизводят отгонку реакцион" ной воды и канифольных масел. В конце . процесса отгоняют канифольные масла и остатки реакционной воды в течение 10- 20 мин при 300-400 мм рт. ст, Количество отгонных канифольных масел сос, тавляет 4,9% (от веса канифоли) В результате обработки получают канифоль некристаллизующуюся талловую, содержащую 1 вес, % реэината лития со следующими свойствами:110 . 1Я=1,08 10 Ом см, температура размягчения 60-61 ОС, М 1 О -16,1 сСт. Выход продукта составляет 99,5%.П р и м е р 2. Отличается от примера 1 только тем, что загружают 0,05 вес. ч углекислого лития (в пересчете на металл) и при перемешивании выдерживают продукт при 2805 С в течение 15 мин, Количество отогнанных квнифольных масел составляет 5,7% от веса канифоли. В результате обработки получают талловую некристаллизующуюся канифоль, содержащую 2 вес. % резината лития со следующими свойствами: Я=1,12 10 фОм см, темпервИОтура размягчения 62-63 ОС,М -16,7 сСт, Выход продукта составляет 99,5%.П р и м е р 3. Отличается от примера 1 только тем, что загружают 0,1 вес,ч, углекислого лития ( в пересчете на металл) и при перемещивании выдерживают продукт при 2805 ОС в течение 30 мнн. Количество отогнвнных канифольных масел составляет 6,5% от веса канифоли. В результате обработки получают талловую некристаллизующуюся канифоль, со. держащую 4 вес. % резината лития со следующими свойствами:О 11Р =1,5 10 1 Ом см, температура размягчения 60-64 С, ФО=16,7 сСт, Выход продукта составляет 99,5%.П р и м е р 4, Отличается от примера 1 только тем,.что загружают 0,25 вес. ч. углекислого лития (в йересчете на металл) и при перемешивании выдерживают продукт от 280+5 ОС в течение 60 мин, Количество отогнанных канифольных масел й воды составляет соответственно 7,2 н 0,15% от веса канифоли, В результате обработки получают талловую некристаллизующуюся канифоль содержащую 1 0 вес, % резината лития со следующими свойствами: Р ц =3;8;10 Ом см, температура1(О 11размягчения 71-72 О С, Р,5 сСт. Выход продукта составляет 99,0%,П р и м е р 5. Отличается от примера 1 только тем, что загружают 0,3 вес.ч. углекислого лития(в пересчете на металл) и при перемешивании выдерживают5 9221 продукт при 280 ф 5 фС в течение 70 мин. Количество отогнанных канифольных масел и воды составляет, соответственно 7,9 и 0,25% от веса канифоли. В результате обработки получают талловую не кристаллнзующуюся канифоль, содержащую 13 вес.% резината лития со следующими свойствами:Р"- 4,2-.10 Ом,см, температура разФ 1мягчения 73-74 С, 11 -34,7 сСт. Вы ход продукта составляет 98,0% П р им е р 6, Отличается от примера 1 только тем, что загружают 0,5 вес. ч.углекислого лития (в пересчете на ме талл) и при перемешивании выдерживают продукт при 2805 С в течение 90 мин. Количество отогнанных канифольных масел и воды составляет соответственно 93 и 0,4% от веса канифоли. В ре зультате обработки получают талловую .некристаллизуюшуюся канифоль, содержащую 22 вес, % резината лития со следующими свойствами:90 =4,5.10 Ом,см,температура раз 25 мягчения 75-76 С, 4 -41,5 сСт.Выход продукта составляет 97,0%,1 Сосновой иивич ной канифоли,3498 0,073 ой, соей Таллов держа ш 30 ве ната С,2,4.1 О" 3336 талловой канифоли гидроокисямн кальция и цинка приводит к ухудшению электр изоляционных свойств пропиточных сооКак следует из табл, 1, способ м дифнцирования сосновой живичной канифоли углекислым литием и обработка28 6П р и м е р 7, Отличается от примера 1 только. тем, что загружают 0,7 вес. ч. углекислого лития (в пере счете на металл) и при перемешивании выдерживают продукт при 280 ф 5 С в течение 120 мин. Количество отогнанныхканифольнык масел и воды составляет соответственно 10,1 и 0,6% от веса канифоли. В результате обработки получают талловую некристаллизующуюся ка нифоль со следующими свойствами: Я=4,6 1 дСы.см, температура разЦбмягчения 78-7.9 С, 4 -47,8 сСт. Вычход продукта составляет 77,0%.На основе модифицированных канифолей были изготовлены пропиточные составы и определены электроизоляционные свой-. ства этих составов в исходном состоянии и после выдержки их при при 120 С в течение 100 ч (табл. 1), В табл. 1 приведены свойства составов, приготовлен ных на :основе талловой канифоли, содержащей резинат лития, и на основе исходной талловой канифоли, а также характеристики пропиточного состава на основе сосновой живичной канифоли (не- модифицированной),тавов, полученных на,основе этих канифолей, после выдержки при 120 С втечение 100 ч по сравнению со свойствами составов с применением исходныхканифолей ( 1 Ф увеличиваетоя, а Я, 5уменьшается), Б случае применения талловой канифоли, модифицированной углекислым литием, пропиточные составы сиспользованием такой канифоли после выдержки высоких температурах имеют1 Фв 1,6 раза ниже, а Я в 2 раза выше по сравнению с аналогичными показателями для пропиточного состава наоснове исходной талловой канифоли. В табл, 2 представлены свойстваталловой канифоли, модифицированнойпредлагаемым способом.9221Таким образом, с точки зрения улучшения электроизоляционных свойств прсьпиточных составов модифицировать угле- кислым литием целесообразно талловую канифоль. Кроме этих преимуществ, 5 предлагаемая модификация, как было показано ранее, исключает кристаллизацию талловой канифоли и повышает ее Я (удельное объемное электрическое сопро тивление) оформула изобретенияСпособ модификации канифоли путем нагревания канифоли в присутствии соли 15 .металла, о т П и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения некристаллизующейся канифоли с высоким объемным электрическим сопротивлением и улучшения электроизоляционных свойств про питочных составов на ее основе, в качестве исходной канифоли используют талловую канифоль, в качестве соли металла - углекислый литий в количестве 28 120,025-0,8 вес. и модйфикацию осуществляют при 275-285 С с последующей отгонкой канифольных масел в .вакууме.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бардышев И.И, и др. Некристаллизующаяся модифицированная канифольс высокими электроизоляционными свойствами. 1 Модификация канифоли пентаэритритом. Известие Академии наукБССР. Серия химических наук", Минск,%,5, с,73,2, Справочник лесохимика. М., Лесная промышленность, 1974, с. 293.3. Медников Ф,АЯнишевская М. В.0 физических и электротехническихсвойствах разных канифолей, - "ЛеснойЖурнал" 1989, М 2 5, с. 165.4, Бардышев И.И. Бронникова Г,В,Резинаты различных канифолей, Сб. "Синтетические продукты из канифоли и скипидара", Горький, "Волго- Вятское издательство", 1970, с, 9-12 (прототип.)Составитель Т. БровкинаРедактор Г. Волкова Техред С.Мигунова Корректор С. ШекмарЗахаз 2500133 Тираж 658 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113038, Москва, Ж 38, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППППатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4