DE1613273A1

DE1613273A1 - Hochspannungswicklungsisolation

Info

Publication number: DE1613273A1
Application number: DE19671613273
Authority: DE
Inventors: Dr Wolfgang Moritz; Dr-Ing Paul Nowak; Dr Phil Manfred Saure
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1967-10-02
Filing date: 1967-10-02
Publication date: 1971-01-21

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Otne Wicklungsise-

lation für Hoohopannunsozweöko-# Unter -Verwendung Von Tsoller-

bändern auf Glimmerbaeint der inebeiondere auf einem Träger,-

körper, wie Glausälde und dergleichen"' aufgebracht, let vel-

oh* Mch BeratellUng der Wicklung mit einem TränkMitte-! durch-

a.etst, bzwo imprägniert wordeno-

j99 iat bereits Vorgesöhlasen, worden, füg- die,- Berntgillim Von

Wiakimanieolatio»im leollerbäuder. zu verwenden, welche alg

jg#inde- mittel eine, aUfweinende PtilrePO3Wd-

Irerbiadung entbä"l#t,0 Derartige mit Ivok-

t-ton@U@.a erdpjoojgt -die Wohl sade rkvm- auf die

eim,- be

ima TräMmittele eitt

0 *bgu#d'Fbiioe*# da$ das - Sindtm# Während

nicht der a01torm Axtrohiert wtrdt Weiff

man durch Mitvexwendung höhemolokularer, In Vorarbeitungebe-

reich fester 13olyepoxyde erreichen kam.

Be wurde mm gefundtag daß als Bindemittel voreeilhaft Unsetzungaffli

produkte aus Polyepoxydvorbinduffleim mit Aminen fÜr den Vorge-

ammten Zweck verwendet worden UJIneng bel dema ein Voraobnitt

mit weite»a-PolyepoxydverbiUgMeu zur Viakositiito»E;ulierung

nicht erforderlich ist* Durch die Wahl der Autiwerbiaäung und der

Pol,yapoVdverbindung -tat es nach der vorliegemlen Erfindung - mög-

lichv die gewUnachte BeschZeunigerwirkung und die erforderliche

Viakosität so eimuntelleut daß sie den Anterderungen bei dem

späteren lapräsu:Lerungover£qhren hinsichtlich der Lebensdauer

des Imprägnierbadea und HärtUngszeit der Isolation vollauf So-

nügen,

Für die Beretellung eines tTmaatzungiprodt*tes aus.Polyepoxydver-

bindungen Mit 201,yaminen In einen solchen Verhältimieg daß noch

.fxöie Epoxydgruppeia in Unsetzumsprodukt verbleiben und außer-

dem funktionelle GrUppeia In gol#ekUl vorbanUn. eind.9 die eine

b,euchleunigeWo Wirkung au£ d:Lo-Träx*aio auf SpojWdharzbaein

auoUbeng können folgende Aungangeprodukte AmenduM findene.

Als Pol,7,cpoxydvorbindunßen eind neben.solchen aur Bispheaolba-

eie auch allphatioche und cyalogliphab;isol» PolyepoxZdverbindungen

geeignet Auch können- Polye9coWdverb auf Triaminba.Ws

bzw. soldue . imt der. Grwglaco oh:iWioh b*k4=ter Novolacke Ameaqw'

-dUng gi"en, INr, di* UneetzeM dieaor -POeopoxydverbtadungen

köm04 oowohl *roaobiool%o *In auch eromatiegh-

41.ii)bott$4b* Aut» bermengsta vordenö $weoku Srhahung den

bindemittel sind VorzUgswei»U-0ökUndäre Amine#ZUrAie Umset-

gung mit den Polyepoxydverbindunxen geeignet. AIR sekundär#

Amine kommen 3.:B. Mathilbe»zylamiEL,0der für

die vorgesehene UmsetzuzN##- in Frage*

mit Vorteil werden die Um#zäet;zun&,aprodükte von sexuadären aro-,

matischen. aminen, mit Pölye.poxydverbinduüeoh#aüt Bisphenolbasie

herangezogen$ da sie eine-ausgeprägt günstige l«erzähigkeit

des noch,nicht imprägnierten Isolierba-Adeu Gewährleisten.

Daneben könnon.als ämInische Kompogente-f-Ur-"die'Uneutzung mit

der Polyapoxydvorbindung auch Polyamidoamine verwendet,werden.L

diesen Zweck -seei Gneten Polyamidoami2ge- sind an sich

bekannte Umsetzungsprodukte aus di- bzw. trimerisierten: Pätt-

Räumen mit aliphatisähen Polyaminen, wie Triäth 1.,atetramin

oder#anderef

UmsetzunSsprodukte aus-PolyepoxydverbinduMen-mit ikminen er-

geben normalerweise, bei RT höch-viskose baw. feste Produkte

,Mit guter#Klebw:Lrkungl, die in org4nischen Lösungsmitteln leicht

gelöst worden 'können und somit beispielaweif#e -für die Verkleaw

.bung von Olasseiden-Glimmerbändern SeeiGnet einde. Pür die-Lex-

Ofellung, der idicklungeisolationen kommt ea#,inobenoadore daräuf

an, daß Bindemittel -zur Anwendung GeligaUent welche, - bei der. Im-

prägniertt;,mperatuir im Tril nkmitte 1 praktisch aight löslich sind

und erstbei der Mirtungeb"poratuir,-deu WrgM>Itteln a ich, In

diesem

Für den Si ademittel der Isolierbänder kämen folgende Kompo-

nenten Anwendung finden-,

100 Gewo-T. diaes flüssigen i)iapheaol-ßP-Barzen

mit einen ßpoxydäquivaleatgewicht von

ca. 190

20 eines Po17amidoamüw mit einer Viakoai-

tät von ca* 500 oP und einem Aminstick-

stoffsehalt von 9 %

Je nach dem erforderlichen Umsetzungs-'und Viakositätsgrad werden die Xomponenten Im Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 1000 0 oo weit zur Vorreaktion gebracht# daß bei RT etwa eine Viakosität von ,> 100 000 oP erreicht wird. Durch Variierung der Temperatur und Zeit lassen sich verschiedene Vorreaktionsstufen des hindemittels einstellen. Durch weitäre Veränderung des Verhältnisses von Polyepoxydverbindung zu dem Polyamidoamin kann der Gehalt des Bindemittels an funktionellen Gruppen weitgehend variiert werdeng wobei beschleunigende Wirkung auf das Tränkmittel und Lagerfähigkeit den Bindemittels bei RT aufeinander abzustimmen sind.

Weitere-Bindemittel können wie folgt erhalten werdens

100 8 eines mit einem

.gpoxydäqUtValentgewicht von ca* 175 und einer

Viskoeität bei 2000 yon ca* 12 OM o P werden

mit 30 (1/2 Vol AminAquivaleat

Jgpoxycliiauerst;oft) umgesetzt* Nach 16-stündiger

Reaktionsdauer bei 120 0. erküI.,lt man ein bei RT

halbfestes 2rodukt mit einem ß13oxydäguivalentge-

wicht von ca. 410.

Beispiel 3: Nach16-stündiger Reaktion bei 1200 0 des im Bei-

spiel 2 genaanten,Bispheaol-2P-Ha-rmes mit X-Methyl-

benzylamin Im Vexhältnis von 100/35 (-1/2 Mol Amin/

Äc4uivalent ßpoxyd)-wird ein bei RT fegtest bei

1Z000 dagegen flüseiäas Produkt mit einem Epoxyd-

gquivalentgewicht von ca*#600 erhaltenf,

Beispiel 4: Bei Umsetzung eines bei RT festeng kristallinen

Triazin-Bpoxy-dha#:ezes mit# einem Bpoxidäquivalentse--

wicht von 102 mit X-Methylantlin IM:#verhältnis 100/

35 (1/3 Mol AmWitqu:tvaleut Bpoxyd) erhält man

nach *1-stündig#er'Reaktionadauer bö i 120o# 0 ein. bei

RT regtest bei 1200 0 -flüssiges Reaktionaprodukt

mit einem Opoxydäquiveleut,1,ewicht von es* 2W0

Beispiel 5:- 100 S eines Butandioldiglyaidyläthers».(ßpox7däqui-

valentgewicht 125,)-We#rden mit 43 a N-Metbylanilin

umgesetzt.-.'Das entspricht einer Umsetzung von einem

halben Noi Amia-Äquivaleut L-'poxyd.# Nach 16-stündiger

Pieaktion bei 1200 0 wird eij a bei-, RT flügeigen

Beaktiongprodukt mit dinem-ßpoxyd.äquivalentßowicht

390 erhalteno

Yür besondere Zwecke haben sich als Bindemittel in Glimmer-

bändern für die Herstellung von Wicklunualsolationen Umset-

zungsprodukte'aus cycloallphatischen ßpoxydverbindungen mit

insbesondere aliphatIschenf primären und sekundären Aminen

als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Umeetzung mit dieser

Bpoxydverbinduna fährt; dabei zu tertiären Aminogruppen-ent-

hal#,enden'ßpoxydverbtnduzLGeng deren ßpoxydaauerotoff selbst

bei Temperaturerhöhunß von der Baaimität des Aminstickstoffe

praktisch nicht beeinflußt'wirdg d.h. aber, daß diese,Umset-

zufflprodu);te neben ihrer gut beschleunigenden Wirkung auf

Epoxydharz/AWWdzidgemische selbst bei erhöhtenTemperaturen

eine hohe Stabilität im Vergloio.4 mit anderen -baaischen 2oly-

epox ydverbindunt;eug as B. auf Anilinbasie, b38itzen. Bei diesen-

erhöhten Temperaturen findet praktie(;h keine ionieche .-3olymeri-

sation des Ümsetzungsproduktes statt.

Beispiel 6: Nach Umuetzung eines cycloaliphatischen Fjpoxyd-

harzes -vom Ac.etaltyp (Epox . yd" äquivalentgewicht 1909

#iekooität bei 20o- C 1300 a-L3) mit einer ilipoxyd-

gruppe im cycloaliphatischen Teil des Moleküle

und einer weiteren ätherartii;en Epoxydgruppe mit

X-Mathylanilin im Verhältnis 100/27 wird ein bei

RO hochviakomeag bei 1200 0 dünnflüssiges Reaktions-

produkt mit einem Jdpoxydäquivalentgewicht von -u 360

erhalten. Die.Peqktion wurde bei 12Ö0 G durchge-

£u4eg IReakttonadauer betrug 16 Stunden*

Beispiel Bei derUmsetzung des im,Beiepiel.6 genannten

Epoxydherzen:unter den glelcheu Bedingungen mit

einem Oycloaliphatischen -Amin und einem ER-Äqui-

viälentgäwicht von 52 und einer Viekoeität bei 20,0 0

VQJI ca 7 cP-.im Verhältnis 100/14 wird ein bei RT

hochviskoses Produkt mit einem ßp#oxydäquivalentge-

wicht von 380 erhalten*.

Beispiel 8: 100 g des, im Beispiel 6 genunaten ßpoxydharzea.wer-

den mit 8t4 s-m-Phenylendiamin,blei#12100 C zu einem

bei ET hochviskosen Produkt. mit e inerd L, poxydäquivg-

lentgewicht: von ca. 380 'umgesetzt. Die Roaktions-

deuer betrüg#Iwie im Beispiel 6 16 Stunden.

Beispiel 9-. Bei der Umsetzung-des in Beispiel 6 genannteg ßpoed-

harzen unter-, den- dort genannten Reaktionsbedingungen#

mit, TriK thylentetramin im Verhä* ltnis, 1 ÖO/6"3 Wird

ein beIRT hälbfestes Produkt mit einem ß, pozydäqui-

valentgewichi von.0a4 370 erhalten* «

Die nach dem- Beispiel hergestellten Ulasetmungsprodukte --stellen

bei RT hochviakooe biefeste Bindemittel darf-die sich "r die

Verklebunr, von Glimme-VItolie-n mit einem Tviigetäaterialg wie zo Be

Glasseide,-#ut eignen.. Aus diesen, mit den ert indunGeßenäßen

Bindemittel versetstön Ulimmerbänderne landen "sich inochspannunge-,

wioklungen herstellen"-- Welehe vorteilhaft mit den an nioh be-

kannten Tränkmitteln a-Ut --Lfpo2-'- yMärzbasie imprägniert werden

können.

Als Trank- und ImprägnIerharze worden vorzugsweise Gemische

auf Bisphenolbasie und gegebenenfalls Mischungen mit weiteren

Polyepcixydverbindungen, denen geeignete flüssige bzw. leicht

schmelzbare Vernetzungs- bzwo Härtungsmittel, z@Bb auf Basis

von DIkarbonsäureanhydriden zugesetzt worden, verwendet. Solche

Tränk- tc** -.Impräga:Lerharzmischungen haben eine genügl3nd -niedrige

Viskosität und eine sehr gute Lagerfähigkeit selbst bei er-

höhten Temperaturen.-Die Umsetzung der 2o#yepoxydve-rbindungen

mit dem Verbetzun#gemittel in der Tränkharzmischung wird nach der

Tränkung durch das Bindemittel im Glimmerband In der Weis6be-

schleunigtl daß eine genügend schnel#a Härtung der getränkten

Wicklung durchgeführt werden kann.%Ale vorteilhaftes Tränkmittel

kommt z. B. eine bei RT kristallisierende-, hydroxylgruppenfreie

.Polyepoxydverbindung auf Bispheaolbasie mit einem Gpoxydäquiva-

lent von ca.-175 mit einem niedrig-viakonen bzw. niedrig schmel-

zenden DikarbonaäureaWWdridhärter infrage.

Die erf indungstiemäße Anwendung von UmsetzunGsprodukten aus

Aminen mit Epoxydverbindung ala Bindemittel für Glimmerbänder

zur Herstellung der Wicklungsionlation-brinst wesentliche Vor-

teile. gegenÜber einer Verwendung von Mischungen aus Spoxyd-

harzen und Beschleunigerausützen aus Anima als Bindemittel.

Darüber bizaus gewährleisten die Unsetzungsprodukte gleichmäßtse

Verteilung der beschleunigeaden Gruppen im Bindenittel, das nach

der T ränkung in Tränkhers Über seine ApoXydgruppen cheainab ein-

gebaut wird*

Die beliebige Auswahl der -Am##omp6nente für die Umsetzung mit

der cycloaliphatischen ßpi#-Komponente. ermögliaht eine Anpassung

der beschleunigenden Härtung.#des Bindemittels au die Harz/Här

ter-Txänkmiaa,hung, ohne daß-mit ein-er lonischen Polymerlaation

des Bindemittels zu, rechnen iät.

Ein Zusatz eines aliphatischen vorzugsweise tertiäreu Amine zu

einem Bindemittel auf Basis Bisphenol-ßipoxydharz würde dagegen

eine ionische Polymerisationdes Bindemittels bewirken. Zusätze

von aromatischen tertiären Aminen#zu den gleichen vorgenanaten:

Biademitteln.lösen.zwar nur in geringem Maße ionische Polymeri-

sa-.lon.eius, jedoch stellen sie selbst nur-schwache Beschleuniger

für Tränkmittel aus Misohungen von Biuphenol-Epoxydharz und Ani-

edi: idhärtern dar.

Claims

P a t 0 n t a n a p r 0 (D Hoobspa=ungewicklUngeisolation, inebeso-adere von Wick-:Lungestäben elektrischer Maschineng aus` einem mit. Dindemittel verseheneng auf einem Träger aufgabrachten Glimmerband, das nach derryjmwicklunG auf einem Leiter mit- einem Tränkmittel auf rlpozydharzbasie imprägniert ist Und als Blildemittel eine Aminsticketoffgruppert-aufweisende Lipoxydve:rbijidung enthält nach Patent - (Patent-Ame ldung L 56 477 21d1) , da*durch gekonnzeichnett daß als Bindemittel ein tertiäre Stickstoffgruppen und Epoxydgruppen entboltendes'Umsetzungsprodukt aus einer Polyepoxydverbindung.mit einem Amin verwendet wird. 2. hochel)annuAgow:Leklun--eisolatiön nach Anspruch 1, d-adurdh L) gekennzeichnet, daß ein Umsetzungsprodukt aus einer Polyepoxydverbindung mit e'inem sekundären Amin verwendet wird. 3. Hochspannungswicklungsie olation nach Änspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß Olge durch UmsetzunG, einer cycloa.Liphatischen ßpoxydverbindünge die mindeatens-eine am cvoloaliphatischen Ring sitzende Lpoxydgruppe entbält und zusätzlich eine Glyp» eidylätheri;ruppe aufweiste mit aliphatischen eder aromatisoJien Aminen hergentellte-tortiäre en #;11-#-e4 It ei"-, :u# Epoxydverbindnug als Bindemittel ve-,-wöadet 4. wiezlungsteolatioji nach Anspruch lt, dadurch-Gekennzeichnet, daß.als Tränkmittel eine,bei Raumtemperatur keiitallizierendei hydroxylgruppenfrx,Yie-Po-Ijepoxydve#rbindung auf #-Bisphenolbasis, mit einem ßpoxydäquivalenti;ewicht von ca.' 175 mit einem niedrig-viakosen bzw. -niedrigschmelzenclen.Dtearbonsäurdan- hydridhärter verwendet wird.