ПРИСАДКА, ВАРИАНТЫ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ, СИСТЕМА ИЗОЛЯЦИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 2023 года по МПК C08L63/00 C08K5/10 C08K5/105 H01B3/40 H02K3/30 

Описание патента на изобретение RU2800608C2

Изобретение относится к присадке для применения в способе получения системы изоляции согласно VPI-технологии - способе пропитки в вакууме под давлением, в котором твердый изоляционный материал пропитывают содержащей эпоксидные группы импрегнирующей смолой при повышенной температуре и под давлением.

VPI-технология сама по себе известна из литературы, и до сих пор ее успешно применяли с ангидридами кислот и эпоксидными смолами в качестве основных компонентов импрегнирующего состава для пропитки в вакууме под давлением твердого изоляционного материала, который, например, представляет собой слюдяную ленту с введенным в нее катализатором отверждения, при температуре импрегнирования около 70ºС и в вакууме, то есть, при давлении менее 1 бар (100 кПа), в частности, ниже 0,5 бар (50 кПа).

Вращающиеся электрические машины включают электрическую обмотку внутри листового пакета, например, статорную обмотку. Она сформирована из электрических проводников, которые при необходимости уже окружены твердым изоляционным материалом, и твердые изоляционные материалы служат в качестве основной изоляции от листового пакета. Без дополнительных действий между листовым пакетом, проводниками и основной изоляцией нет плотного соединения, так что остаются зазоры и полости. Эти области при нормальных атмосферных условиях заполнены воздухом. При вариантах применения в области среднего и/или высокого напряжения, то есть, например, в случае генераторов и/или электрических приводов, это оказывается недостаточным, так как электрические частичные разряды в полостях и зазорах за короткое время разрушили бы систему изоляции. Обусловленный этим электрический пробой означает выход электрической машины из строя.

Поэтому обмотку из твердого изоляционного материала обычно пропитывают импрегнирующим составом в VPI-технологии. В качестве импрегнирующего состава служит отверждаемая импрегнирующая смола и/или соответствующий лак. При этом твердые изоляционные материалы могут быть сформированы пористыми, чтобы стимулировать проникновение импрегнирующей смолы. Примерами этого являются слюдяные ленты, изоляционные бумаги и/или нетканые материалы.

Например, твердый изоляционный материал образован в форме слюдяных лент. Слюдяные ленты имеют клейкую ленту, а также растворенный в ней и/или высокодисперсный катализатор отверждения. Поэтому катализатор отверждения также называют «депонированным катализатором отверждения», поскольку он до поступления - до некоторого момента времени жидкого - импрегнирующего состава, который вымывает катализатор отверждениия из твердого изоляционного материала, остается сохраняемым в твердом изоляционном материале.

Клейкая лента при этом служит для соединения слюдяной бумаги и несущих материалов, таких как пленки и/или стеклоткани, в то время как присутствующий «ускоритель формирования ленты», как еще называют катализатор отверждения, содействует гелеобразованию маловязкой импрегнирующей смолы, и после гелеобразования инициирует и ускоряет термическое отверждение импрегнированной обмотки из твердого изоляционного материала. Для этого проникшая в обмотку во время VPI-процесса импрегнирующая смола растворяет комбинацию «клейкая лента/депонированный катализатор отверждения» в твердом изоляционном материале, например, из соответствующих пор, и обусловливает распределение депонированного катализатора отверждения в импрегнирующем составе.

Поскольку депонированный катализатор отверждения представляет собой компонент твердого изоляционного материала, он во время VPI-процесса, как правило, обусловливает неоднородность распределения катализатора отверждения в отверждаемой импрегнирующей смоле, так как получаются области в пропиточном составе с более высокой и более низкой концентрацией депонированного или содержащегося катализатора отверждения.

До сих пор в импрегнирующем составе применяли измельченные ангидриды кислот, которые, с одной стороны, действуют как отвердитель, - аддитивной полимеризации в стехиометрическом отношении к имеющейся импрегнирующей смоле - для импрегнирующей смолы, и, с другой стороны, также повышают вязкость импрегнирующего состава, так как они являются высоковязкими, так что однородность смеси с депонированным катализатором отверждения в обычных до сих пор содержащих ангидрид кислоты импрегнирующих составах в VPI-процессе не составляла проблем.

Однако между тем показано, что ангидриды кислот преимущественно по соображениям токсичности должны быть заменены, и в случае известных до сих пор, например, из патентных документов DE 102014219844.5; DE 102014221715.6; DE 102015205328.8, EP 3227893 A1 и DE 102015204885.3, не содержащих ангидриды кислот композиций для получения подобных систем изоляции, составы содержащейся в твердом изоляционном материале клейкой ленты и депонированных катализаторов отверждения, с одной стороны, а также содержащейся в импрегнирующем составе импрегнирующей смолы с отвердителями и, при необходимости, также катализаторами отверждения, вновь согласованы между собой.

Из патентных документов EP 3298611 A1 и WO 2017153113 A1 уже известны возможности применения безангидридных импрегнирующих составов и соответствующих клейких лент и катализаторов отверждения.

Несмотря на это, до сих не удалось получить в распоряжение композицию для VPI-процесса, включающую по меньшей мере один твердый изоляционный материал и импрегнирующий состав, который во время исполнения VPI-способа обеспечивает возможность пропитки твердого изоляционного материала, которая является настолько однородной, что не возникают никакие или остаются только немногие области системы изоляции с более низкими концентрациями катализаторов отверждения.

Во всех этих уже известных системах существует такая проблема, что во время приведения в контакт между собой твердого изоляционного материала и импрегнирующего состава в VPI-процессе происходит неравномерное распределение катализаторов или катализатора отверждения, которые, как правило, оказываются недостаточно доступными вовремя, то есть, растворяются для гелеобразования и тем самым фиксирования смеси, так что полученная VPI-способом система изоляции, как правило, перед окончательным отверждением с образованием реактопласта не имеет достаточно однородно распределенный катализатор отверждения. Это приводит к неравномерному отверждению и тем самым к неудовлетворительной системе изоляции.

Поэтому задача настоящего изобретения состоит в усовершенствовании соответствующих прототипу безангидридных систем изоляции, которые могут быть получены по VPI-технологии, и, в частности, в создании присадки, которая - будучи присутствующей в импрегнирующем составе и/или в твердом изоляционном материале - пригодна для VPI-технологии, причем она содействует осуществлению по возможности полного отверждения полимеризуемого соединения.

Решение задачи достигнуто посредством предмета настоящего изобретения, как это представлено в Фигурах, описании и пунктах формулы изобретения.

Соответственно этому, предметом настоящего изобретения является твердый изоляционный материал и/или импрегнирующий состав на основе содержащей эпоксидные группы смолы для получения безангидридной системы изоляции с помощью VPI, которая содержит присадку для лучшего распределения не содержащего(-их) ангидрид катализатора или катализаторов отверждения, причем присадка включает

- один или многие фениловые сложные эфиры карбоновых кислот, и которые присутствуют в количестве,

- в расчете на эпоксидные группы содержащейся в импрегнирующем составе богатой эпоксидными группами смолы, в стехиометрическом отношении по меньшей мере 0,1%. Кроме того, предметом изобретения является применение присадки, как описанной выше, в импрегнирующем составе и/или твердом изоляционном материале, для использования в VPI-процессе для получения системы изоляции электрической вращающейся машины. Наконец, предметом изобретения является система изоляции с присадкой, как описанной выше, и электрическая машина с подобной системой изоляции.

Система изоляции для применения в VPI-процессе для изготовления электрической вращающейся машины включает, как правило, твердый изоляционный материал, который в VPI-процессе способом пропитки в вакууме под давлением пропитывают импрегнирующим составом, который отверждают с образованием термореактивного полимера. Присадка благоприятствует однородному распределению не содержащего(-их) ангидрид катализатора(-ов) отверждения во время VPI-процесса, и тем самым обеспечивает полное отверждение даже при неравномерно распределенной концентрации катализатора отверждения во время VPI-процесса, поскольку она повышает реакционную способность активных групп полимеризуемого соединения.

Твердый изоляционный материал включает носитель, такой как стеклоткань, барьерный материал, такой как слюда, клейкую ленту для склеивания барьерного материала с носителем, и, наконец, приемные участки, такие как поры, изгибы и/или карманы. Там, с одной стороны, предусмотрены депонированный катализатор отверждения - в частности, при не содержащих оксирановые группы клейких лентах - а также присадка согласно настоящему изобретению.

Пропиточная смола в импрегнирующем составе, которая в VPI-технологии сначала впитывается при пониженном давлении в твердый изоляционный материал, и затем при приложении давления вдавливается в него, является содержащей эпоксидные группы и, например, ее выбирают из группы следующих смол на основе:

- простого глицидилового эфира

- простого диглицидилового эфира бисфенола А, диглицидилового эфира бисфенола F, эпоксидного новолака, циклоалифатических эпоксидных смол, алифатических эпоксидных смол, и/или эпоксидированного силикона/силоксана,

а также любых смесей, сополимеров и/или комбинаций вышеуказанных смол.

Присадка согласно настоящему изобретению может присоединяться к эпоксидным группам смолы, и может также сополимеризовать их. В результате этого смола модифицируется, так как повышается реакционная способность ее активных групп, и/или тем самым возрастает их чувствительность к имеющим низкие концентрации катализаторам отверждения. Присадка согласно настоящему изобретению, в особенности при безангидридных импрегнирующих составах, обеспечивает возможность полного отверждения с образованием реактопласта даже обедненных катализатором отверждения областях путем модифицирования смолы на эпоксидной основе, в частности, модифицированием эпоксидных групп.

Примерами присадок, которые здесь предпочтительно используют, являются фениловые сложные эфиры карбоновых кислот со следующими структурами:

;

в качестве базовой структуры для линейного фенилового сложного эфира карбоновой кислоты;

;

как базовой структуры для циклического фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, например, с шестичленным циклом;

;

как базовой структуры для циклического фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, например, с пятичленным циклом;

Присоединение к эпоксидным группам данной пропиточной смолы происходит, например, по следующей схеме:

Применение линейных фениловых сложных эфиров карбоновых кислот, как здесь показано, приводит к реакции присоединения между оксирановой и сложноэфирной группами. Поэтому при стехиометрическом смешении оксирановых функциональных групп - или эпоксидных групп - импрегнирующей смолы с сложноэфирными функциональными группами присадки в каждом случае имеются по меньшей мере две функциональных группы на молекулу, тем самым может быть сформирована полимерная цепь. Для получения термореактивного полимерного материала, который сшит трехмерно, в каждом случае имеются по меньшей мере три функциональных группы.

Использование циклических фениловых сложных эфиров карбоновых кислот приводит к полимеризации с раскрытием цикла между эпоксидными и сложноэфирными группами. Здесь при стехиометрическом смешении эпоксидных и сложноэфирных групп это является достаточным для применения в каждом случае монофункциональных исходных соединений, чтобы обеспечить образование полимерных цепей.

Однако также возможно использование фениловых сложных эфиров карбоновых кислот не в стехиометрическом соотношении с эпоксидными группами. Уже при нестехиометрическом соотношении проявляется значительное влияние на реакционную способность в отношении импрегнирующего состава при более низких концентрациях катализатора отверждения, например, при анионных, а также при катионных катализаторах отверждения. Это выразительно показано в Фигуре 1 по результатами измерений с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC).

Фигура 1 показывает DSC-развертки реакции сшивания смесей из содержащей эпоксидные группы смолы с возрастающими стехиометрическими долями на примере циклического фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, здесь на примере дигидрокумарина, при высокой концентрации катализатора отверждения на уровне 6,5 вес.%, действующего как анионный катализатор отверждения. Показанная в Фигуре 1 развертка представляет обобщение экзотерм реакций.

дигидрокумарин

Показанные в Фигуре 1 5 графиков представляют DSC-развертки - измерений методом «дифференциальной сканирующей калориметрии» - DSC, то есть, термический анализ для измерения выделившегося или поглощенного образцом количества тепла, которые позволяют провести кинетические оценки химической реакции, здесь степени сшивания.

Фигура 2 показывает такие же DSC-измерения смеси из содержащей эпоксидные группы смолы с возрастающими стехиометрическими долями на примере циклического фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, также опять на примере дигидрокумарина, при более низкой концентрации катализатора отверждения на уровне 0,5 вес.%, действующего как анионный катализатор отверждения. Показанная в Фигуре 2 развертка представляет сравнимые с Фигурой 1 обобщения экзотерм реакций.

Фигура 3 обобщает результаты Фигур 1 и 2, причем очевидно, что уже при стехиометрических долях 50% присадки из фениловых сложных эфиров карбоновых кислот может быть достигнуто явное возрастание экзотермии реакций, даже при низких концентрациях, и снижается разность в величинах экзотермии реакций при сравнении высокой и низкой концентрации ускорителя.

Фигура 3 показывает первую таблицу, в которой приведено обобщение, как изменяются энтальпии реакций смесей из эпоксидсодержащих импрегнирующих составов и присадки, здесь циклического фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, дигидрокумарина, при высокой и более низкой концентрации катализатора отверждения при возрастающем стехиометрическом соотношении присадки.

Также можно понять, как из самого нижнего графика в Фигуре 2, так и из таблицы в Фигуре 3, что при низкой концентрации ускорителя без добавления присадки, то есть, в самой нижней строчке и во второй колонке слева, это не приводит к существенному сшиванию, «энтальпия реакции -8,3». Это является доказательством того, что при присадке согласно настоящему изобретению, здесь на примере циклического фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, происходит модифицирование реакционной способности эпоксидсодержащего импрегнирующего состава в областях с более низкой концентрацией катализатора отверждения.

Фигура 4 показывает DSC-развертки реакции сшивания смесей из содержащей эпоксидные группы смолы с возрастающими стехиометрическими долями на примере линейного фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, здесь на примере ацетата-пропионата бисфенола А, при высокой концентрации катализатора отверждения на уровне 6,5 вес.%, действующего как анионный катализатор отверждения. Показанная в Фигуре 1 развертка представляет обобщение экзотерм реакций.

ацетат-пропионат бисфенола А

Показанные в Фигуре 4 6 графиков представляют DSC-развертки смесей из содержащей эпоксидные группы смолы и линейного и двухвалентного, поскольку имеющего две сложноэфирных группы, фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, при высокой концентрации катализатора отверждения, действующего как анионный катализатор отверждения, при возрастании стехиометрических долей фенилового сложного эфира карбоновой кислоты.

Фигура 5 показывает такие же DSC-измерения смеси из содержащей эпоксидные группы смолы с возрастающими стехиометрическими долями на примере линейного фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, также опять на примере ацетата-пропионата бисфенола А, при более низкой концентрации катализатора отверждения на уровне 0,5 вес.%, действующего как анионный катализатор отверждения. Показанная в Фигуре 5 развертка представляет сравнимые с Фигурой 4 обобщения экзотерм реакций.

Фигура 6 обобщает результаты Фигур 4 и 5, причем очевидно, что уже при стехиометрических долях 50% присадки из фениловых сложных эфиров карбоновых кислот может быть достигнуто явное возрастание экзотермии реакций, даже при низких концентрациях, и снижается разность в величинах экзотермии реакций при сравнении высокой и низкой концентрации ускорителя.

Фигура 6 показывает таблицу, в которой приведено обобщение, как изменяются энтальпии реакций смесей из эпоксидсодержащих импрегнирующих составов и присадки, здесь линейного фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, ацетата-пропионата бисфенола А, при высокой и более низкой концентрации катализатора отверждения при возрастающем стехиометрическом соотношении присадки.

Также можно понять, как из самого нижнего графика в Фигуре 5, так и из таблицы в Фигуре 6, что при низкой концентрации ускорителя без добавления присадки, то есть, в самой нижней строчке и во второй колонке слева, это не приводит к существенному сшиванию, «энтальпия реакции -8,3». Это является доказательством того, что при присадке согласно настоящему изобретению, здесь на примере циклического фенилового сложного эфира карбоновой кислоты, происходит модифицирование реакционной способности эпоксидсодержащего импрегнирующего состава в областях с более низкой концентрацией катализатора отверждения.

Таблица в Фигуре 6 ясно подтверждает, что при стехиометрических долях от 50 до 75% фенилового сложного эфира карбоновой кислоты может быть достигнуто явное возрастание экзотермии реакций, даже при низких концентрациях. Также сокращается разность в величинах экзотермии реакций при сравнении высокой и низкой концентрации ускорителя.

Соответственно этому, безангидридный импрегнирующий состав, включающий по меньшей мере один или многие эпоксиды, например, выбранные из группы простого глицидилового эфира, новолака, циклоалифатических эпоксидных смол, и/или эпоксидированного силикона/силоксана, с одним или многими фениловыми сложными эфирами карбоновых кислот в качестве присадки, в частности, с одним или многими фениловыми сложными эфирами карбоновых кислот с показанными далее структурами от I до VI, для модифицирования реакционной способности импрегнирующего состава, в отношении более низких концентраций катализатора отверждения при применении в VPI-процессе для импрегнирования твердого изоляционного материала с внедренным катализатором отверждения, лучше обеспечивает полное отверждение до термореактивного полимера, чем импрегнирующий состав без присадки. При этом такое действие присадки можно наблюдать независимо от наличия катализатора отверждения в импрегнирующем составе.

Присадка согласно настоящему изобретению содержится в импрегнирующем составе в количестве по меньшей мере 0,1% относительно стехиометрического количества. Например, она находится при концентрации - в расчете на стехиометрию в отношении эпоксидных групп - от 0,1% до 100%, в частности, от 10% до 100%, предпочтительно в диапазоне от 50% до 100%, и в особенности предпочтительно в диапазоне от 75% до 100%.

Присадка предпочтительно находится в форме соединения с одной или многими из следующих структур:

Структура I

с n в диапазоне от 1 до 5, n=1-5;

m в диапазоне от 1 до 10, m=1-10;

R1/R2=одинаковые или различные, и

выбранные из группы следующих остатков

R1=

- H,

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2=

- H

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода,

- сульфонильный,

- сульфатный,

- фосфонильный,

- фосфатный остатки, или

- силоксановый остаток, линейный, разветвленный или циклический, с 1-50 Si-O-единицами;

Силоксаны представляют собой соединения с общей формулой

R3Si-[OSiR2]x-O-SiR3.

Структура II

с

n в диапазоне от 1 до 5, n=1-5;

m в диапазоне от 1 до 10, m=1-10;

R1/R2=одинаковые или различные, и

выбранные из группы следующих остатков

R1=

- H,

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2=

- H,

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе, с боковыми цепями или без них;

- ацил.

Структура III

причем

n находится в диапазоне от 1 до 10, n=1-10;

R1/R2=одинаковые или различные, и

выбранные из группы следующих остатков

R1=

- H,

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2=

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил,

R3=отсутствует или представляет собой

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил.

Структура IV

причем

n находится в диапазоне от 1 до 10, n=1-10;

R1=одинаковые или различные, и

выбранные из группы следующих остатков

R1=

- H,

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2=

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил

Структура V

причем

n находится в диапазоне от 1 до 10, n=1-10;

R1=одинаковые или различные, и

выбранные из группы следующих остатков

R1=

- H,

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2=

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил,

- ацил,

- карбоксил.

Структура VI

причем

n находится в диапазоне от 1 до 10, n=1-10;

R1=одинаковые или различные, и

выбранные из группы следующих остатков

R1=

- H,

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2=

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил,

- ацил,

- карбоксил.

Далее указаны еще варианты осуществления изобретения на примере конкретных соединений со структурными формулами:

Примеры, выведенные из базовой структуры I

Пример, выведенный из базовой структуры II

Пример, выведенный из базовой структуры V

Пример, выведенный из базовой структуры VI

Раскрытые здесь впервые в качестве присадки для эпоксидсодержащего импрегнирующего состава фениловые сложные эфиры карбоновых кислот позволяют обеспечить достаточную реакционную способность даже в безангидридных импрегнирующих составах при применении в VPI-процессе для импрегнирования твердых изоляционных материалов с введенными катализаторами отверждения, в областях с низкой концентрацией катализатора отверждения, то есть, в далеких от должного уровня содержания областях системы изоляции, для отверждения до термореактивного полимера, и тем самым для образования формованного материала.

Похожие патенты RU2800608C2

название год авторы номер документа
УСКОРИТЕЛЬ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЛЕНТЫ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ, ТВЕРДЫЙ ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ И БЕЗАНГИДРИДНАЯ СИСТЕМА ИЗОЛЯЦИИ 2020
  • Брокшмидт, Марио
  • Хубер, Юрген
  • Россов, Торстен
  • Ширм, Дитер
  • Ублер, Маттиас
RU2810881C1
ТВЕРДЫЙ ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕННАЯ ТЕМ САМЫМ СИСТЕМА ИЗОЛЯЦИИ 2016
  • Хубер Юрген
  • Ширм Дитер
  • Ублер Маттиас
RU2687404C1
ПРОТИВОКОРОННАЯ ЗАЩИТНАЯ ЛЕНТА ДЛЯ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА 2021
  • Хубер, Юрген
  • Ланг, Штеффен
  • Нагель, Михаэль
  • Россов, Торстен
  • Ширм, Дитер
  • Ублер, Маттиас
RU2820526C1
ТВЕРДЫЙ ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕННАЯ ТЕМ САМЫМ СИСТЕМА ИЗОЛЯЦИИ 2016
  • Хубер, Юрген
  • Ширм, Дитер
  • Ублер, Маттиас
RU2679492C1
ТВЕРДЫЙ ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, ПРИМЕНЕНИЕ ТВЕРДОГО ИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА 2016
  • Хубер, Юрген
  • Ширм, Дитер
  • Ублер, Маттиас
RU2704804C2
СИСТЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРОВ И ДВИГАТЕЛЕЙ 2017
  • Байзеле, Кристиан
  • Бер, Даниель
  • Штехер, Харальд
RU2721163C2
КАТАЛИЗАТОР СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ, ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ЛЕНТА, ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ КОЖУХ И УПЛОТНИТЕЛЬ 2014
  • Брокшмидт Марио
  • Польманн Фридхельм
  • Райнер Франк
RU2656340C2
ПОКРЫТИЯ С ГИБКИМИ ГИПЕРРАЗВЕТВЛЕННЫМИ ПОЛИОЛАМИ 2015
  • Кольер Эмерсон Кейт
RU2683281C2
УЛУЧШЕННЫЕ ЭПОКСИДНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2011
  • Корли Ларри Стивен
  • Фаррис Роберт Дейл
  • Эш Карлтон Э.
RU2487148C2
ИЗОЛЯЦИОННАЯ СИСТЕМА, ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ, А ТАКЖЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА 2016
  • Хубер Юрген
  • Ширм Дитер
  • Ублер Маттиас
RU2721846C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 800 608 C2

Реферат патента 2023 года ПРИСАДКА, ВАРИАНТЫ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ, СИСТЕМА ИЗОЛЯЦИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к присадке для применения в способе получения системы изоляции согласно VPI-технологии - способу пропитки в вакууме под давлением, в котором твердый изоляционный материал пропитывают содержащей эпоксидные группы импрегнирующей смолой при повышенной температуре и под пониженным давлением. Предложена композиция для VPI-процесса, включающая твердый изоляционный материал и импрегнирующий состав на основе содержащей эпоксидные группы смолы для получения безангидридной системы изоляции с помощью VPI, которая содержит присадку для лучшего распределения не содержащего ангидрид катализатора отверждения, причем присадка включает один или многие фениловые сложные эфиры карбоновых кислот и присутствует в расчете на эпоксидные группы содержащейся в импрегнирующем составе богатой эпоксидными группами смоле в эквивалентном стехиометрическом количестве по меньшей мере 0,1%, причем присадка включает по меньшей мере один фениловый сложный эфир карбоновой кислоты формулы, выбранный из группы, состоящей из 7 соединений. Раскрытые впервые в качестве присадки для эпоксидсодержащего импрегнирующего состава фениловые сложные эфиры карбоновых кислот позволяют обеспечить достаточную реакционную способность даже в безангидридных импрегнирующих составах при применении в VPI-процессе для импрегнирования твердых изоляционных материалов с введенными катализаторами отверждения в областях с низкой концентрацией катализатора отверждения для отверждения до термореактивного полимера и тем самым для образования формованного материала. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 800 608 C2

1. Композиция для VPI-процесса, включающая твердый изоляционный материал и импрегнирующий состав на основе содержащей эпоксидные группы смолы для получения безангидридной системы изоляции с помощью VPI, которая содержит присадку для лучшего распределения не содержащего(их) ангидрид катализатора(ов) отверждения, причем присадка включает

один или многие фениловые сложные эфиры карбоновых кислот

и присадка присутствует в количестве:

в расчете на эпоксидные группы содержащейся в импрегнирующем составе богатой эпоксидными группами смолы, в эквивалентном стехиометрическом количестве по меньшей мере 0,1%, причем присадка включает по меньшей мере один фениловый сложный эфир карбоновой кислоты, выбранный из группы следующих соединений:

2. Композиция по п. 1, причем в присадке по меньшей мере один фениловый сложный эфир карбоновой кислоты представляет собой соединение согласно следующей общей формуле II:

Структура II

с

n в диапазоне от 1 до 5;

m в диапазоне от 1 до 10;

R1/R2 = одинаковые или различные и

выбранные из группы следующих остатков:

R1 =

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2 =

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе, с боковыми цепями или без них;

- ацил.

3. Композиция по одному из предшествующих пунктов, причем в присадке по меньшей мере один фениловый сложный эфир карбоновой кислоты представляет собой соединение согласно следующей общей формуле III:

Структура III

причем

n находится в диапазоне от 1 до 10;

R1/R2 = одинаковые или различные и

выбранные из группы следующих остатков:

R1 =

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2 =

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил,

R3 = отсутствует или представляет собой

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил.

4. Композиция по одному из предшествующих пунктов, причем в присадке по меньшей мере один фениловый сложный эфир карбоновой кислоты представляет собой соединение согласно следующей общей формуле IV:

Структура IV

причем

n находится в диапазоне от 1 до 10;

R1 = одинаковые или различные и

выбранные из группы следующих остатков:

R1 =

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2 =

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил.

5. Композиция по одному из предшествующих пунктов, причем в присадке по меньшей мере один фениловый сложный эфир карбоновой кислоты представляет собой соединение согласно следующей общей формуле V:

Структура V

причем

n находится в диапазоне от 1 до 10;

R1 = одинаковые или различные и

выбранные из группы следующих остатков:

R1 =

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2 =

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил,

- ацил,

- карбоксил.

6. Композиция по одному из предшествующих пунктов, причем в присадке по меньшей мере один фениловый сложный эфир карбоновой кислоты представляет собой соединение согласно следующей общей формуле VI:

Структура VI

причем

n находится в диапазоне от 1 до 10;

R1 = одинаковые или различные и

выбранные из группы следующих остатков:

R1 =

- алкил, линейный, разветвленный или циклический, с 1-12 атомами углерода, или

- арил с 6-12 атомами углерода, с боковыми цепями или без них;

R2 =

- арил с 6-12 атомами углерода в ароматической системе,

- алкиларил с 2-4 фенильными структурными единицами,

- бифенил,

- ацил,

- карбоксил.

7. Композиция по одному из предшествующих пунктов, причем присадка, в расчете на эпоксидные группы содержащейся в импрегнирующем составе богатой эпоксидными группами смолы согласно стехиометрии присутствует в количестве в диапазоне от 10 до 100%.

8. Композиция по одному из предшествующих пунктов, причем присадка, в расчете на эпоксидные группы содержащейся в импрегнирующем составе богатой эпоксидными группами смолы согласно стехиометрии присутствует в количестве в диапазоне от 50 до 100%.

9. Применение присадки по одному из пп. 1-8 в импрегнирующем составе для использования в VPI-процессе для получения системы изоляции электрической вращающейся машины.

10. Применение присадки по одному из пп. 1-8 в твердом изоляционном материале для использования в VPI-процессе для получения системы изоляции электрической вращающейся машины.

11. Система изоляции для электрической вращающейся машины, которая включает твердый изоляционный материал и/или импрегнирующий состав с присадкой по одному из пп. 1-8.

12. Электрическая машина с системой изоляции по п. 11.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2800608C2

US 20150305152 A1, 22.10.2015
US 20140077129 A1, 20.03.2014
ТВЕРДЫЙ ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕННАЯ ТЕМ САМЫМ СИСТЕМА ИЗОЛЯЦИИ 2016
  • Хубер Юрген
  • Ширм Дитер
  • Ублер Маттиас
RU2687404C1
WO 2015062660 A1, 07.05.2015
ТВЕРДЫЙ ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕННАЯ ТЕМ САМЫМ СИСТЕМА ИЗОЛЯЦИИ 2016
  • Хубер, Юрген
  • Ширм, Дитер
  • Ублер, Маттиас
RU2679492C1
WO 2017012735 A1, 26.01.2017.

RU 2 800 608 C2

Авторы

Хубер, Юрген

Ширм, Дитер

Ублер, Маттиас

Даты

2023-07-25Публикация

2020-04-08Подача