Эпоксидный заливочный компаунд Советский патент 1993 года по МПК H01B3/40 H01B3/18 

Изобретение.относится к электротехнической промышленности, в частности к эпоксидным электроизоляционным компаундам, применяемым для заливкии пропитки узлов и блоков высоковольтной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение теплостойкости, увеличение удельного объемного сопротивления и уменьшение тангенса угла диэлектрических потерь. Это Приводит к улучшению свойств зпоксидного заливочного компаунда,

Поставленная цель достигается тем, что эпоксидный заливочный компаунд на основе эпоксиднрй диановой смолы, ангидридного отвердителя и наполнителя - кварцевого песка - содержит в качестве отвердителя смесь ангидридов 3-, 4-метилтет- рагидрофталевых кислот (МТГФК) в соотношении 60-70:40-30 при следующем содержании компонентов, вес. ч,: эпоксидная диановая смола100 наполнитель(кварцевый песок) 100-200 смесь ангидридов 28-40 Смесь ангидридов 3- и 4-МТГФК получают конденсацией мэлеинового ангидрида с изопреном и транс-пипериленом, содержащимся во фракции Cs жидких продуктов пиролиза у/в сырья при мольном со00

««А VJ

I-

|GJ |

отчошении реагирующих компонентов 1:1 и температуре 10-25°С.

Для этого предварительно исходную Cs фракцию (от Н.К. до 70°С) подвергают термической обработке при 100-120°С по известной методике для удаления циклодиенов в виде их димеров.

Соответствующие димеры в виде кубового остатка удаляют дистилляцией легкой части фракции.

Углеводородный состав Cs-фракции ЖПП у/в сырья, до и после удаления циклодиенов приведен в табл. 1.

Как видно из данных табл. 1, соотношение изопрена к транспиперилену в составе фракции Cs ЖПП после удаления циклодиенов равно: изопрен:транс-пипери- лен 60-70:40-30. При взаимодействии фракции Cs с малеиновым ангидридом, конденсацией последнего с изопреном и транс- пипериленом получают смесь ангидридов 3- и 4-МТГФК в тех же соотношениях. Целевой продукт после проведения реакции конденсации, - нижний слой жидкости, отделяют от остальной фракции и используют в качестве отвердителя эпоксидного заливочного компаунда Указанное соотношение изопрена к транс-пиперилену в составе фр. Cs (Н.К. -70°С), позволяет получить смесь ангидридов с довольно низкой температурой застывания (-10°С) и вязкостью по ВЗ-4 - 18 сек.

Для приготовления компаунда в качестве минерального наполнителя был использован кварцевый песок дисперсностью 100 мм.

Компаунды были приготовлены следующим образом к связующему - эпоксидной диановой смоле ЭД-20 прибавляли кварцевый песок, а затем приливали отвердитель. Все операции проводили при перемешивании в вакуумном шкафу при остаточном давлении 10-15 мм рт. ст. Приготовленный компаунд выдерживали в термошкафу при 140°С в течение 8 часов.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

П р и м е р 1:

Взято:мае. ч.

Связующее - эпоксидная

диановая смола ЭД-20100

Наполнитель - кварцевый

песок100

Отвердитель - смесь анг.Зи 4-МТГФК28,0

Свойства:

1, Удельное поверхн.

электрическое сопротивление

15

(ГОСТ 64332-71)

4,16-10

10

15

20

2. Удельное объемное электрическое сопротивление(ГОСТ 64332-71)4.35-1016

3. Водопоглощение, %0,13

4. Тангенс угла диэлектрических потерь при 100°Сичаст. 106Гц (ГОСТ 64334-71)0,002 4, Диэлектрическая проницаемость при 100°С и частоте 10б Гц (ГОСТ 64334-71) 3,7

6. Электрическая прочность, МВ/м (ГОСТ 64333-71)79,3

7. Относительное удлинение при разрыве, %12,0

8. Предел прочности

при растяжении, кгс/см2620

9. Теплостойкость при Мартенсу, °С115 В табл. 2 и 3 приведены соответственно составы и свойства предложенного эпок25 сидного заливочного компаунда по примерам 1-5 в сравнении с выбранным прототипом - промышленным заливочным компаундом Д-2.

В приведенных в таблицах примеры 4 и

30 5 являются контрольными для доказательства влияния состава на электроизоляционные и физико-механические свойства компаунда.

Как видно из данных табл. 3, компаунд

35 по примерам 1-3 по таким показателям как уд. об. электрическое сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь и теплостойкость превосходит промышл. - заливочный компаунд Д-2, взятый нами в

40 качестве прототипа.

Уд. об. электрическое сопротивление увеличено в 10 раз.

Тангенс угла диэлектрических потерь уменьшен в 4-6 раз.

45 Теплостойкость выше на 11-15°С.

Диэлектрическая проницаемость компаунда также ниже по сравнению с прототипом, что позволяет использовать компаунд в высокочастотной технике, так как с умень50 шением значения диэлектрической проницаемости, уменьшается способность компаундов сохранять электрические заряды, что не приводит к перегреву аппаратуры. Таким образом, использование смеси

55 ангидридов 3- и 4-МТГФК, полученных на основе диенов Cs фракции жидких продуктов пиролиза у/в сырья в качестве отвердителя эпоксидного заливочного компаунда значительно улучшает его диэлектрические и механические свойства, что объясняется

,личием в.составе отвердителя ангидри- 4ов кислот с различным расположением метальной группы, Это позволяет увеличить теплостойкость, прочность сшивки с образованием разветвленной сетчатой трехмерной структуры.

Формула и з о б р е т е н и я Зпоксидный заливочный компаунд, содержащий эпоксидную диановую смолу, от- вердитель, включающий ангидрид, и кварцевый песок, отличающийся тем, что, с целью повышения теплостойкости, увеличения удельного объемного сопротив0

ления и уменьшения тангенса угла диэлектрических потерь, он содержит в качестве отвердителя смесь ангидридов 3- и 4-метил- тетрагидрофталевых кислот в соотношении (60-70):(40-30) с вязкостью по ВЗ-4 18 с, полученных на основе диенов Cs фракции жидких продуктов пиролиза при следующем соотношении компонентов, мае. ч.:

Эпоксидная диановая

смола100

Кварцевый песок100-200

Указанная смесь

ангидридов28-40.

Использование: компаунд предназначен для заливки и пропитки узлов и блоков высоковольтной аппаратуры, трансформаторов. Цель: улучшение диэлектрических и физико-механических показателей: удельного объемного сопротивления, тангенса угла диэлектрических потерь и теплостойкости. Сущность изобретения, в качестве отверди- теля используют смесь ангидридов 3- и 4- метилтетрагидрофталевых кислот в соотношении 60-70 : 40-30 при следующем содержании компонентов, мае.ч.: связующее - эпоксидная диановая смола - 100, наполнитель - кварцевый песок - 100-200, отвердитель - смесь ангидридов - 28-40. Положительный эффект: уд. об. сопротивление 1.29-1016 - 4,35-10Ж Ом. см., тангенс угла диэлектрических потерь при 100°С частоте 106 Гц 0,002-0,003, теплостойкость по Мартенсу 115-123°С. 3 табл. ел с

Та б л и ц а 1 Углеводородный состав Св фракции ЖПП до и после выделения циклодиенов.

Состав предлагаемого компаунда по примерам

Сравнительные показатели эпоксидных заливочных компаундов.