Способ восстановления технологических свойств электроизоляционных синтетических смол Советский патент 1982 года по МПК H01B3/42 

Изобретение относится к электроизоляционной технике, в частности к технологии изготовления синтетических смол для электрической изоляции эмалированных проводов.

Существующая технология изготовления олигоэфироимидных смол не исключает возможности получения отдельных некондиционных партий смол, характеризуемых пониженной растворимостью в расстворителях крезольного типа, или партий- смол, образующих полиэфиримидную изоляцию, не удовлетворяющую требуемым электроизоляционным свойствам.

Известны способы восстановления технологических свойств электроизо-г ляционных синтетических смол путем введения алканолов р проведением реакции перезтерификации и последующим удалением выделившихся продуктов. При этим в качестве алканола используют бутанол. Эти способы позволяют восстанавливать технологические свойства смол и могут быть эффективно использованы при производстве полиорганосилоксановых смол 1.

Однако их применение для восстановления технологических свойств олигоэфироимидных смол приводит к заведомому нарушению рецептуры, что вызывает нарушение электроизоляционных характеристик покрытий, полученных на основе этой смолы, особенно их механических свойств, эластичности и термоэластичности изоляции.

Цель изобретения - сохранение электроизоляционных свойств покрытий на основе полиэфироимидов путем

10 исключения нарушения соотношения гидроксильных и карбоксильных групп в олигоэфйроимидной смоле, образующей покрытие, а также восстановление технологических смол без измене15ния электроизоляционных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу в смолу вводят алкандиол в количестве 1-7% от массы олигоэфироимида, проводят переэте20рификацию при 180-220 0 до получения смолы с временем эксплуатации 1020 мин, после чего осуществляют отгонку вьвделившегося алкандиола при температуре 210-300с до образования

25 смолы с временем эксплуатации 35 мин при 250С.

Пример. В реакционную колбу загружают 145,5 г (0,75 моль) диметилтерефталата; 51,5.г (0,83 моль)

30 этиленгликоля 91,35 г. (0,35 моль)

трис(2-гидроксиэтил)изоцианурата; 0,5 г окиси свинца. Содержимое нагЕ евают до 125-130с, включают мешалку, поднимают температуру до 165/170 0 со скоростью . После выделения метанола в количестве 3233% от массы диметилтерефталата процесс получения олигоэфира заканчивают, вводят 80 г крезола, перемешивают, а затем при температуре ITO+S C вводят 16,5 г(0,0817 моль)4,4-диаминодифенилметана и 33 г (0,166 моль тримеллитового ангидрида, поднимают температуру со скоростью Ю С/ч до 200-205С и проводят конденсацию до прозрачности смолы. .

Затем содержимое колбы охлаждают и при температуре 170+5 С вводят следующую порцию имидных компонентов 16,5 г (0,0817 моль)4,4 -диаминодифенилметана и 33 г (0,166 моль)тримеллитового ангидрида, поднимают температуру со скоростью до 200-205С и выдерживают при этой температуре до. прозрачности смолы. Третью порцию имидных компонетов, 16,5 г (0,0817 моль)4,4-диаминодифенилметана и 33 г (0,16 моль)тримеллитового ангидрида - вводят так же, как описано выше. Конденсацию проводят при подъеме; TeNmepaTypH со скоростью до 210С.

Процесс заканчива1бт при 210-215 С при достижении времени желатиниэации олигоэфироимида на полимеризационной плитке (при температуре 250 ± + 5 мин.

Пример2. В реакционную колб загружают 100 г смолы, полученной по примеру 1, нагревают до 200С, вводят 1,8 г этиленгликоля (1,8% от массы смолы) и выдерживают при 200±5 С до получения олигоэфироимида с временем желатинизации 11 мин. Затем температуру реакционной массы поднимают до 220 + и отгоняют этиленгликоль до получения смолы с временем желатинизации 4 мин.

Примерз.В реактор объемом 1м загружают олигоэфироимидную смолу в количестве 600 кг, полученную. по примеру 1, с временем желатинизации 5 мин, расплавляют при 200 ± 5с затем конденсируют 225 ± до получения олигоэфироимида с временем желатинизации 20 с. В реактор вводят 18 кг (3% от массы смолы) этиленгли.коля, вьадерживают при 210 ± + до достижения времени желатинизации смолы 12 мин, затем при 220 ± 5°С ведут конденсацию с отгонкой до получения времени желатинизации 5 мин.

П р и м е р 4. В реакционную колбу загружают 194 г(1 моль) диметилтерефталата 62 г(1 моль)этиленгликоля J 27,6 г (О,3 моль)глицерина; 2,4 г тетрабутоксититана. Содержимое

нагревают до 13О-135 С, включают .мешалку, поднимают температуру до 195200 С со скоростью 3-5С/ч. После выделения метанола в количестве 3233% от массы диметилтерефталата процесс получения олигоэфироимида заканчивают, охлаждают до 170 ± , вводят 29,7 г (0,15 моль) 4,4-диаминодифенилметана и 57,6 г (0,3 моль) тримеллитового ангидрида поднимают температуру со скоростью 105с/ч до 200-205с и проводят конденсацию до прозрачности смолы. Затем содержимое коЛбы охлаждают и при 170+5°С вводят следующую порцию имидных компонентов29 ,7 (О , 15 моль)4,4-диаминодиенилме тана и 57,6 г (0,3 моль)тримеллитового ангидрида-и выдерживают при этой температуре до прозрачности смолы. Третью порцию имидных компонентов - 29,7 г (0,15 моль)4,4-диамино дифенилметана и 57,6 г(0,3 моль) тримеллитового ангидрида вводят так же, как описано выше. Конденсацию проводят при подъеме температуры со скоростью 10°С/ч до 210°С. Процесс заканчивают при 210-215с при достижении времени желатинизации олигоэфироимида на полимеризадионной плитке (при температуре 250+2°С) 5 мин.

П р и м е р 5. В реактор объемом 1 м-З загружают 700 кг олигоэфироимидной смолы, полученной по приме|РУ 4, с временем желатинизации 5 мин Смолу расплавляют нагревом при 200+ +5°С, затем конденсируют при 225+5С до получения олигоэфироимида с временем желатинизации 30 с. В реактор в.водят 17,5 кг (2,5% от массы смолы) этиленгликоля; выдерживают при 210+ +5с до достижения времени желатинизации смолы 12 мин, затем при 220+5 ведут конденсацию с отгонкой до получения времени желатинизации 5 мин.

При мер 6. В реакционную колбу загружают 87,3 г(О,45 моль)диметилтерефталата; 55,8 г (0,9 моль) этиленгликоля; 91,35 г (0,35 моль) -Трис(2-гидроксиэтил)изоцианурата; 0,3 г окиси свинца. Получение олигоэфира проводят аналогично примеру 1. После вьщеления метанола в количестве 32-23% от массы диметилтерефталат в реакционную смесь вводят 160 г крезола, а затем при 170+5 С вводят 36,3 г(О,183 моль)4,4 -диаминодифенилметана и 70,4 г (0,366 моль)тримелтового ангидрида. Далее конденсацию проводят по примеру 1, последовательно загружая вторую и третью порцию имидных компонентов (по 36,3 г 4,4 диаминодифенилметана и 70,4 г тримеллитового ангидрида). Процесс заканчивают при 2lO-215 C при достижении времени желатинизации 3,5 мин.

Пример. В реакционную колбу загружают 100 г смодш, полученной по примеру 6, смолу расплавляют/ при 20., затем конденсируют при 225± до получения олигоэфироимида с временем желатиниэации 1 мин, вводят 7,0 г диэтиленгликоля (7% от массы смолы) и выдерживают при 215+5°С до получения олигоэфироимида с временем желатинизации 17 мин. Затем температуру реакционной массы поднимают до 240+5 С и ведут конденсацию с от,, гонкой до получения смолы с времеттем желатинизации 5 мин. Примере. .На смолах примеров 1-7 получают лаки по следующей методике. В реакционную колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратньш холодильником,- загружают смолу, трикрезол и ксилол, взятые из расчета их содержания в летучей части лака 7 к 3 (по массе), растворяют в условиях, указанных в таблице. После получе,ния хорошей растекаемости на стекле (раствор смолы, нанесенный на стеклянную пластинку, помещенную под углом 45° к горизонтальной поверхности, на которую он стекает, должен стекать сплодной равномерной пленкой без пузырьков и подтеков, образуя через 5-10 мин после стекания раство ра гладкое неотвержденное покрытие на стекле). Раствор охлаждают до 50+5С, вводят полибутилтитанат в количестве 1,5% от массы смолы в виде 25%-ного раствора в смеси трикрезола и ксилола (7 к 3 по массе). Установлено, что введение в олиго эфироимидную смолу алкандиола в коли честве менее 1% от массы олигоэфироимида значительно удлиняют процесс восстановления за счет увеличения времени реакции переэтерификации. При введении же в смолу алкандиола в количестве 7% от массы олигоэфироимида продолжительность восстановления смолы значительно удлиняется.за счет увеличения времени,необходимого для отгонки избытка выделившегося алкандиола. Нарушение температурных режимов переэтерификации (понижение ниже 180 С и повышение выше 22Ъ°С) вызывает удлинение процесса восстЪновления технологических свойств олигоэфироимида , так как при понижении температуры переэтерификации снижается скорость переэтерификации, а ри повышении - удлиняется процесс отгонки выделяющегося алкандиола. Установлено, что уменьшение времени желатинизации ниже 10 мин при окончании стадии переэтерификации не приводит к восстановлению смолы, а при унеличении этого времени выше 20 мин процесс восстановления смолы удлиняется в 1,5-2 раза по сравнению с предложенным. Снижение температуры отгойки выделяющегося алкандиола ниже вызывает продолжение реакции переэтерификации, а повышение этой температуры выше приводит к деструкции олигоэфироимидной смолы. Время желатинизации восстановленной олигоэфироимидной смолы (3-5 мин при 250С) обусловлено техническими требованиями , предъявляемыми к материалам для электрической изоляции эмалированных проводов с полиэфироимидной изоляцией. В таблице приведены свойства исходных олигоэфироимидных смол, восстановленных смол и лаков, полученных на их основе . Для олигоэфироимидных смол в таблице 11рведены время желатинизации и удельная вязкость в крезоле, для лаков - температура и продолжительность растворения смол при 1зготовлении лаков, содержание нелетучих и вязкость. Как видно из полученных данных обработка алкандиолами вос танавливает (примеры 2,3,5 и 7) свойства смол и лаков на их основе , при этом по продолжительности и температуре растворения восстановленные смолы имеют преимущества перед исходны (примеры 1,4 и 6) в части снижения температуры и сокращения прюдолжительности и зготовле 1ия Лс1ков, а также получения смол ti лаков с меньшей вязкостью. Испытания проводов, эмалированных лаками, полученными из восстановленных смол, показали, что они полностью удовлетворяют техническим требованиям, предъявленньм к проводам с.полиэфироимидной изоляцией.

994385810

Формула иэоб1 етенияее массы, переэтерификацию проводят

Способ восстановления технологи-до получения смолы с временем желатических свойств электроизоляционныхнизации 10-20 мин, а удаление выдесинтетических смол путем введениялиоаегося апкандиола производят до

алканолов с проведением реакции пере-образования смолы с временем желатиэтерификации и последующим удалением низации 3-5 мин при . вццеливошхся продуктов, о т л и ч а-Источники информации,

k) щ и и с я тем, что, с целью сохра-принятые во внимание при экспертиза Нения технологической вязкости и1. Андрианов К.А., Хананашвитемпературы размягчения смолы на ос- . ли.Л.М. Технология элементоорганинове олигоэфирОимидов, в смолу вво- to ческих мономеров и полимеров. Н.,

дят алкаидиол в количестве 1-7% отХимия, 1973, с. 209-211.