ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ЛАК Российский патент 1994 года по МПК H01B3/42 

Изобретение относится к полимерной химии, в частности к получению электроизоляционных термостойких лакокрасочных материалов для покрытия эмаль-проводов.

Известны электроизоляционные лаки на основе полиэфирных и полиэфирциануратимидных смол. Так, известен состав для эмалирования проводов, содержащий 15-17 мас.% тримеллитового ангидрида, 7-9 мас.% диаминодифенилметана и в качестве оставшегося компонента - полиэфир [1].

Недостатком данного состава является то, что он может обеспечить нагревостойкость эмалированных проводов не выше температурного индекса 155.

Одним из путей повышения термостойкости олигоэфиримидов является замена алифатических полиолов на ароматические или содержащие гетероцикл. В частности, в настоящее время в синтезе олигоэфиримидов вместо глицерина применяют трис(2-гидроксиэтил)-изоцианурат.

Лак ИД-9142, полученный на основе взаимодействия этиленгликоля, трис(2-гидроксиэтил)-изоцианурата, диметилтерефталата, триметиллитового ангидрида и 4,4-диаминодифенилметана, в качестве растворителей - смесь трикрезола и органических растворителей, в присутствии катализатора, выбран за прототип [2]. Температурный индекс этого состава составляет 180^о С.

Недостатком состава является низкая механическая прочность, стойкость к действию теплового удара и пластичность при высокой температуре (термопластичность) для современных изделий с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности изоляции проводов путем повышения механической прочности, стойкости к продавливанию при повышенной температуре и тепловому удару.

Цель достигается тем, что в композицию вводят N-(2,3-дигидроксипропил)-5,5-диметилгидантоин (1)
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиэфирцианура- тимидная смола 35,00-45,00 N-(2,3-дигидрокси- пропил)-5,5-диметил- гидантоин 3,50-4,50 Трикрезол 46,00-40,00 Ксилол 14,25-8,90 Полибутилтитанат 1,25-1,60
Из патентной и технической литературы авторами неизвестно применение N-(2,3-дигидроксипропил)5,5-диметилгидантоина в качестве добавки к полиэфирциануратимидной смоле с целью повышения эксплуатационной надежности изоляции проводов путем улучшения механических и термических свойств, поэтому данное техническое решение обладает существенным отличием.

Общим признаком предлагаемого изобретения и прототипа является использование в качестве основы полиэфирциануратимидной смолы.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что, с целью повышения эксплуатационной надежности изоляции проводов путем повышения механической прочности, стойкости к продавливанию при повышенной температуре и тепловому удару лак дополнительно содержит N-(2,3-дигидроксипропил)-5,5-диметилгидантоин.

Методика получения электроизоляционного лака следующая.

В реактор, снабженный мешалкой, термометром и рубашкой, загружают полиэфирциануратимидную смолу, модифицирующую добавку и растворители. Полученную смесь нагревают до 130^о С и перемешивают в течение 10 ч. Охладив смесь до температуры 50^о С, вводят катализатор в трикрезоле и перемешивают в течение 1 ч. После фильтрации получают готовый эмаль-лак.

П р и м е р. В реактор, снабженный мешалкой, термометром и рубашкой, загружают 37,4 мас.ч. полиэфирциануратимидной смолы, 3,74 мас.ч. модификатора и смесь растворителей, состоящую из 41,00 мас.ч. трикрезола и 13,41 мас.ч. ксилола. Полученную смесь нагревают до 130^о С и перемешивают в течение 10 ч. Охладив смесь до 50^о С, вводят 1,45 мас.ч. катализатора в 3,00 мас. ч. трикрезола и перемешивают в течение 1 ч. После фильтрации получают готовый эмаль-лак.

Образцы модифицированного лака использовались для эмалирования проводов по принятой технологии. Провода испытывались на соответствие требованиям ТУ 16-705.173-80. Были исследованы лаки и эмаль-провода при различном соотношении компонентов, включающем минимальные, максимальные и запредельные значения (табл.1).

Результаты испытаний лаков и эмаль-проводов представлены в табл.2.

Как видно из табл.1,2 при значениях компонентов меньше минимального и больше максимального значения (примеры 1,7) происходит снижение механической прочности, стойкости к действию теплового удара и термопластичности. Поэтому выбираем пределы содержания компонентов, указанные в формуле изобретения.

По сравнению с прототипом предлагаемый электроизоляционный лак обладает следующими технико-экономическими преимуществами: повышается механическая прочность эмаль-проводов в 1,5 раза; увеличивается термопластичность эмаль-провода на 70^о С и составляет в новом образце 350^о С, повышается стойкость эмаль-провода к действию теплового удара в 2 раза.

Использование: в полимерной химии, в частности при получении электроизоляционных термостойких лакокрасочных материалов для покрытия эмаль-проводов. Электроизоляционный лак позволяет повысить эксплуатационную надежность изоляции проводов путем увеличения ее механической прочности, стойкости к продавливанию при повышенной температуре и тепловому удару. Электроизоляционный лак для эмалирования проводов содержит полиэфиризоциануратимидную смолу, трикрезол, ксилол, полибутилтитанат и N-(2,3-дигидроксипропил)-5,5-диметилгидантоин при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиэфиризоциануратимидная смола 35,00 - 45,00; N-(2,3-дигидроксипропил)-5,5-диметилгидантоин 3,50 - 4,50; трикрезол 46,00 - 40,00; ксилол 14,25 - 8,00; полибутилтитанат 1,25 - 1,30. 2 табл.

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ЛАК для эмалирования проводов, содержащий полиэфирциануратимидную смолу, трикрезол, ксилол и полибутилтитанат, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности изоляции проводов на его основе путем повышения ее механической прочности, стойкости к продавливанию при повышенной температуре и тепловому удару, он дополнительно содержит N-(2,3-дигидроксипропил)-5,5-диметилгидантоин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиэфирциануратимидная смола 35,0 - 45,0
N-(2,3-дигидроксипропил)-5,5-диметилгидантоин 3,5 - 4,5
Трикрезол 46,00 - 40,00
Ксилол 14,25 - 8,00
Полибутилтитанат 1,25 - 1,60