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Isolierstoff für elektrotechnische Zwecke
Viele der heute bekannten organischen Kunststoffe wurden bereits als elektrische Isolierstoffe vorgeschlagen. Von den härtbaren Kunststoffen werden besonders die Phenoplaste, Aminoplaste, Epoxyharze und ungesättigten Polyesterharze in der Technik im grossen Massstab für diesen Verwendungszweck eingesetzt.
Aus ihnen können elektrisch isolierende Elemente nach verschiedenen Herstellungstechniken wie Giessen, Pressen, Laminieren oder Lackieren hergestellt werden, welche im allgemeinen neben gutem elektrischem Isoliervermögen auch gute mechanische Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Dimensions- stabilität aufweisen. Während sich diese Isolierstoffe als Gleichstrom- oder niederfrequente Wechselstromisolatoren gut bewähren, weisen sie im Hochfrequenzgebiet einen wesentlichen Nachteil auf :
Infolge der Anwesenheit polarer Atome (vor allem Sauerstoff und Stickstoff) oder Atomgruppierungen wie z. B. Hydroxyl-, Carboxyl-, Carbonyl-, Ester-, Äther-, Acetal-, Amino- oder Iminogruppen, absorbieren sie Energie des hochfrequenten Wechselfeldes und wandeln diese in Wärme um.
Eine Masszahl für den Grad der Umwandlung von Feldenergie in Wärme ist der dielektrische Verlustfaktor tg 6. Wegen der hohen dielektrischen Verluste und deren starken Frequenzabhänigkeit sowie Temperaturabhängigkeit hat diese Gruppe von Stoffen nur wenig Verwendung für die Hochfrequenzisolation gefunden.
Anderseits sind gewisse thermoplastische Kunststoffe, z. B. Polyolefine wie Polystyrol, Polyäthylen oder Polypropylen, frei von polaren Atomen oder Atomgruppierungen, und sind daher ausserordentlich gute Dielektrika auch in Gebieten höchster Frequenzen. Wegen ihrer Thermoplastizität jedoch ist ihr Anwendungsbereich auf relativ niedere Temperaturen unterhalb ihres Erweichungspunktes beschränkt. Zudem sind sie feste Stoffe, die nur nach bestimmten speziellen Verfahren wie z. B. durch Spritzgiessen oder auch durch Spanabhebung zu kompakten Festkörpern geformt werden können.
Es wurde auch z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1124696 vorgeschlagen, ölige oder harzartige Polymerisate des Butadiens bei hohen Temperaturen (225 - 300úq oder mit Hilfe von Radikalbildnern gegebenenfalls in Gegenwart von Vinylmonomeren wie z. B. Styrol zu vernetzen. Diese vernetzung solcher Polymeren gelingt aber in geringem Grad ; das z. B. nach Beispiel 1 der deutschen Auslegeschrift 1124696 erhaltene Produkt ist selbst bei Zimmertemperatur weich und leicht deformierbar und zeigt sehr schlechte mechanische Festigkeit. Die so hergestellten Isolierkörper sind daher solchen aus den eingangs erwähnten, hitzehärtbaren Kunststoffen in vielen Beziehungen weit unterlegen.
Überraschend wurde nun gefunden, dass man elektrische Isolierkörper, die auch im Gebiet höchster Feldfrequenzen (z. B. 1010 Hertz) nur in sehr geringem Masse Feldenergie absorbieren, herstellen kann, indem man lösliche und schmelzbare Oligomeren von Kohlenwasserstoffen, die zwei Cyclopentadienylgruppen im Molekül enthalten bei Temperaturen oberhalb 1500C aushärtet. Die so erhaltenen Festkörper sind dann unschmelzbar und unlöslich und zeichnen sich neben hervorragenden dielektrischen Eigenschaften auch noch durch sehr hohe Formbeständigkeit in der Wärme und durch gute mechanische Festigkeit, Härte und Dimensionsstabilität aus.
Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung von in organischen Lösungsmitteln löslichen, entweder bei Zimmertemperatur flüssigen oder schmelzbaren dimeren oder oligomeren Bis- (cyclopenta- dienyl)-verbindungen der allgemeinen Formel
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EMI2.1
worin R einen Rest
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einen zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest, mit vorzugsweise 3 - 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin n für eine ganze Zahl im Wert von 2 bis 20 steht, und R, und Ru je ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten, allein oder zusammen mit in organischen Lösungsmitteln löslichen flüssigen oder schmelzbaren Polymer oder Copolymer von Dienen, wie Butadien oder Isopren, unter direkter Umwandlung in gehärtete,
unlösliche und unschmelzbare Harze durch Erwärmen, für elektrotechnische Zwecke, speziell für die Hochfrequenztechnik.
EMI2.3
(cyclopentadienyl)-verbindungen- silan.
Diese dimeren oder oligomeren Bis- (cyclopentadienyl)-verbindungen werden durch Umsetzung von Alkalimetall- oder Grignard-Verbindungen des Cyclopentadiens oder Methylcyclopentadiens mit Dihalogenverbindungen der Formel
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Brom stehen, und anschliessendes Erwärmen des Reaktionsgemisches dargestellt. Bei der Umsetzung der Metallverbindung des Cyclopentadiens bzw. Methylcyclopentadiens bilden sich zuerst die monomeren Bis-cyclopentadiene der Formel
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worin R, Ri und Ri' die gleiche Bedeutung haben wie in Formel (I).
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Die Monomeren sind sehr reaktionsfähig und gehen in vielen Fällen in einer freiwillig verlaufenden Reaktion durch polydienaddition mit sich selbst in die Oligomeren über. Diese Reaktion wird vorteilhaft durch Erwärmen auf z. B. 80 - 1500C beschleunigt. Die oligomeren Produkte haben den Charakter von Ölen, viskosen Flüssigkeiten oder schmelzbaren Festharzen. Er hängt in erster Linie von der Natur des zweiwertigen Radikals R sowie von der Grösse des Polymerisationsgrades n ab. Sie sind im allgemeinen in geeigneten Lösungsmitteln, wie z. B. aromatischen Kohlenwasserstoffen oder Halogenalkanen löslich.
Oft liegen Mischungen von Oligomeren mit verschieden hohem Polymerisationsgrad n vor. Die experimentell ermittelte Grösse von n stellt sodann einen Mittelwert dar und braucht daher nicht unbedingt eine ganze Zahl zu sein. Die am häufigsten beobachteten Werte von n liegen zwischen 2 und 10, wobei für manche Strukturen, wie z. B.
EMI3.1
oder
EMI3.2
der Wert von 2 bevorzugt aufzutreten scheint.
Das dimere oder trimerep-Xylylen-bis-cyclopentadien sowie seine Umwandlung durch Emulsionspolymerisation in einen hochmolekularen in organischen Lösungsmitteln unlöslichen thermoplastischen Kunststoff ist in der USA-Patentschrift Nr. 2, 726, 232 beschrieben.
Durch Verpressen dieses Thermoplasten bei 2000C und unter hohem Druck wird ein bis 360 C unschmelzbarer Film mit guten elektrischen Eigenschaften erhalten. Hiedurch wurde im Fachmann zwangsläufig das Vorurteil erweckt, dass ein derartiges umständliches zweistufiges und zudem nur zur Erzeugung geformter Filme geeignetes Verfahren für die Herstellung von Isolierkörpern mit guten elektrischen Eigenschaften unerlässlich ist.
Da ein derartiges Verfahren für das Eingiessen, Imprägnieren, Lackieren oder Verkleben elektrischer Bauteile nicht in Frage kommt, wobei das härtbare Harz nicht als hochmolekularer Thermoplast, vielmehr in flüssiger bzw. giessbarer Form vorliegen muss, um sodann direkt in den gehärteten, unschmelzbaren Zustand übergeführt zu werden, konnte die USA-Patentschrift Nr. 2, 726, 232 dem Fachmann unmöglich die erfindinderische Lehre vermitteln.
Andere dimere bzw. oligomere Bis- (cyclopentadienyl)-verbindungen, welche beim erfindungsgemässen Verfahren eingesetzt werden können, wie z. B. das bevorzugt verwendete dimere l, 4-Bis- (cyclo- pendatienyl)-buten-2 sind noch neue Verbindungen. Weder diese neuen Verbindungen selbst, noch das Verfahren zu ihrer Herstellung gehören indessen zum Gegenstand des Schutzbegehrens.
Die gegebenenfalls mitverwendeten löslichen und flüssigen oder schmelzbaren Polymere und Copolymere von Dienen leiten sich vorzugsweise von Isopren oder Butadien ab. Sie sollen im wesentlichen frei sein von polaren Atomen oder Atomgruppen, um gute dielektrische Eigenschaften auch im Hochfrequenzgebiet zu gewährleisten. Als Copolymere kommen dabei insbesondere solche des Butadiens oder Isoprens mit Äthylen, Propylen oder Styrol in Frage.
Die Aushärtung der dimeren oder oligomeren Bis- (cyclopentadienyl) -verbindungen allein oder in Kombination mit löslichen und flüssigen oder schmelzbaren Polyisoprenen oder Polybutadienen vom Typus der"Buton"-Harze erfolgt durch Erwärmen, u. zw. vorzugsweise im Temperaturintervall 150-2000C.
Bei Zimmertemperatur sind die dimeren oder oligomeren Bis- (cyclopentadienyl)-verbindungen im allgemeinen zumindestens genügend lange stabil, um ihre technische Handhabung als Giessharze, Laminierharze, Klebstoffe usw. zu ermöglichen. Während z. B. dimeres bzw. trimeres p-Xylylen-bis-cyc1o- pentadien nur eine beschränkte Gebrauchsdauer ("Pot-life") besitzt, zeichnet sich speziell das dimere l, 4-Bis- (cyclopentadienyl)-buten-2 überraschenderweise durch eine hervorragende Lagerstabilität aus, und ist bei Zimmertemperatur praktisch unbeschränkt lange haltbar. Selbst bei einer 14tägigen Lagerung bei 1000C hat das Harz seine Viskosität nur verdoppelt.
Diese Tatsache ist deshalb von beträchtlicher technischer Bedeutung, weil sie die Herstellung von lagerbeständigen, hitzehärtbaren Einkomponentensystemen ermöglicht, die beispielsweise als Giessharze, Lacke, Laminierharze, Pressmassen oder Klebstoffe dienen können.
Die härtbaren Massen können ferner vor der Härtung in irgendeiner Phase mit den in der Technologie der härtbaren Kunststoffe üblichen Füllmitteln, Weichmachern, Pigmenten, Farbstoffen, Formtrennmit-
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Bei der bevorzugten Anwendung auf dem Gebiet der Hochfrequenztechnik, wird man selbstverständlich die Auswahl solcher Zusätze auf möglichst unpolare oder nur schwach polare Substanzen beschränken. Als auf dem Gebiet der Hochfrequenzisolatoren übliche Füllstoffe seien beispielsweise Quarzmehl, Muskovit, Rutil, Titandioxyd/Zirkondioxyd und Magnesiumtitanat genannt.
Die härtbaren Massen aus dimeren oder oligomeren Bis- (cyclopentadienyl)-verbindungen allein oder kombiniert mit löslichen Polymerisaten oder Copolymerisaten von Dienen, wie Butadien, eignen sich für elektrische Isolationen z. B. von Drähten, Kabeln, Spulen, Wicklungen usw. als Imprägnierungs- und Überzugsharze und Lacke. Beim Erhitzen erhärtet die Masse zu einem harten, zähen Harz. Die härtbaren Massen können auch zum Einbetten und Eingiessen verwendet werden. Geschichtete Magnetkerne können z. B. in solche flüssige Mischungen getaucht werden, wenn nötig unter Anwendung von Vakuum- oder Druckimprägnierung, wobei die flüssige Masseleicht alle Zwischenräume zwischen der Lamellierung ausfüllt.
Beim Erhitzen härtet die Masse zwischen den Lamellen schnell zu einer harten zähen Klebmasse, welche die Lamellen so festhält, dass ein fester Kern entsteht. Elektrische Transformatoren, Messwandler, Gleichrichter und elektrische Geräteteile der verschiedensten Art, wie Kondensatoren, Frequenzfilter, Dioden, Transistoren, Schalt- und Speicherungselemete aus Magnetit für Computers, Magnetisierbareund magnetische Körper usw. können erfindungsgemäss in die härtbaren Massen eingebettet und eingegossen werden. Ferner können die Massen auch im Giess- oder Pressverfahren zur Herstellung geformter Bauteile für elektrische Anlagen, wie Rotor- und Statorteile, Isolationskörper für Stromwandler, elektrische Schaltgeräte, Löschkammern u. dgl. oder zur Herstellung von isolierenden Schichtstoffen z.
B. für gedruckte Schaltungen verwendet werden.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten Teile Gewichtsteile, Prozente Gewichtsprozente, das Verhältnis der'Gewichtsteile zu den Volumteilen ist dasselbe wie beim Kilogramm zum Liter ; die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Für die in den Beispielen beschriebenen Härtungsreaktionen wurden folgende Bis- (cyclopentadienyl)verbindungen I - IV verwendet :
I. Oligomeres 1, 5-Bis- (cyc1opentadienyl) -pentan.
110 Teile Natriummetall werden in 875 Teilen Xylol geschmolzen, fein dispergiert und abgekühlt.
Man setzt 20 Teile tert. -Butylalkohol und 1, 5 Teile tert.-Butylcatechol zu und tropft sodann unter Rühren und äusserer Kühlung 370 Teile monomeres Cyclopentadien bei 450 ein. Man belässt 14 h bei 200 unter Stickstoffatmosphäre. Bei 50 - 550 werden 460 Teile 1, 5-Dibrompentan eingetragen und weitere 2 h bei 800 gerührt. Die Titration der Bromionen zeigt, dass ein quantitativer Umsatz stattgefunden hat.
Man kühlt auf Zimmertemperatur, versetzt mit 80 Teilen Methanol, 1000 Teilen Wasser und neutralsiert mit 30 Teilen Essigsäure. Nach gutem Mischen wird die wässerige Schicht abgetrennt, die Xylollösung über Natriumsulfat getrocknet und filtriert. Man destilliert das Xylol bei 15 torr ab und hält das Reaktionsprodukt unter diesem Druck während 3 h bei 1000.
Man erhält 390 Teile oligomeres 1, 5-Bis- (cyclopentadienyl)-pentan (97, 51o der Theorie) als hell- braun gefärbtes, bei Zimmertemperatur gerade noch flüssiges Harz.
EMI4.1
<tb>
<tb>
Analyse <SEP> : <SEP> berechnet <SEP> : <SEP> gefunden <SEP> : <SEP>
<tb> Ufo <SEP> c <SEP> : <SEP> 90,0 <SEP> 89, <SEP> 8
<tb> 0/0 <SEP> H <SEP> : <SEP> 10,0 <SEP> 10,0
<tb> Moekulargewicht <SEP> 1600
<tb>
II. Dimeres 1, 4-Bis- (cyclopentadienyl) -buten- (2)
In eine Suspension von Cyclopentadienylnatrium (hergestellt wie unter I) aus2080 Teilen Xylol, 276 Teilen Natrium, 35, 5 Teilen tert.-Butylalkohol, 0, 5 Teilen Phenyl-ss-naphthylamin und 872 Teilen Cyclopentadien) werden 712 Teile 1, 4-Dichlorbuten- (2) unter Rühren und'äusserer Kühlung bei 30 - 350 eingetragen. Dann wird die Temperatur erhöht und 3 h bei 1050 gehalten. Eine Titration der Alkalität zeigt einen quantitativen Umsatz an.
Bei Zimmertemperatur wird filtriert und das Natriumchlorid wird fünfmal mit je 400 Teilen Xylol gewaschen. Das Xylol wird im Vakuum bei 15 torr verdampft und der Rückstand wird bei 1 torr während 1 h bei 1000 gehalten.
Man erhält 978 Teile dimeres l, 4-Bis- (cyclopentadienyl)-transbuten- (2) [93, 2' ) der Theorie, bezogen auf l, 4-Dichlorbuten- (2) ] als hellbraun gefärbtes, dickflüssiges Öl mit einer Viskosität bei 200 von 83000 cP.
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<tb>
<tb> Analyse <SEP> : <SEP> berechnet <SEP> : <SEP> gefunden <SEP> : <SEP>
<tb> Ufo <SEP> c <SEP> : <SEP> 91,25 <SEP> 90,1
<tb> % <SEP> H: <SEP> 8l. <SEP> 75 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Molekulargewicht <SEP> : <SEP> 368 <SEP> 403
<tb>
EMI5.2
Aus 875 Teilen Xylol
115 Teilen Natrium
20 Teilen tert.-Butanol
1, 5 Teilen tert.-Butylcatechol und
363 Teilen Cyclopentadien wird wie unter I eine Suspension von Cyclopentadienylnatrium hergestellt und bei 30-350 mit 322, 5 Teilen Dimethyldichlorsilan umgesetzt. Man lässt 1 h bei 800 nachreagieren, wäscht, trocknet mit Na SO, destilliert das Xylol ab und erhitzt zuletzt 1 h im Vakuum bei 15 torr auf 1500 am absteigenden Kühler. Man erhält 353 Teile dimeres Dicyclopentadienyldimethylsilan als mittelviskose, gelbbraun gefärbte Flüssigkeit.
(Ausbeute: 75% der Theorie).
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<tb>
<tb> berechnet <SEP> : <SEP> gefunden <SEP> : <SEP>
<tb> Molekulargewicht <SEP> : <SEP> 376 <SEP> 390
<tb> % <SEP> Si <SEP> : <SEP> 14, <SEP> 9 <SEP> 14, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
EMI5.4
EMI5.5
<tb>
<tb> 138 <SEP> Teile <SEP> metallisches <SEP> Natrium <SEP> in <SEP> Form <SEP> kleiner <SEP> Partikel <SEP> von <SEP> etwa <SEP> 20 <SEP> # <SEP> Durchmesser <SEP> in
<tb> 900 <SEP> Teilen <SEP> wasserfreiem <SEP> Tetrahydrofuran <SEP> suspendiert.
<SEP> Man <SEP> setzt
<tb> 18 <SEP> Teile <SEP> tert.-Butylalkohol <SEP> zu <SEP> und <SEP> tropft <SEP> unter <SEP> Rühren <SEP> und <SEP> Rückflusskühlung
<tb> 435, <SEP> 6 <SEP> Teile <SEP> monomeres <SEP> Cyclopentadien <SEP> unter <SEP> äusserer <SEP> Kühlung <SEP> so <SEP> zu, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Temperatur <SEP> des
<tb> Reaktionsgemisches <SEP> zwischen <SEP> 40 <SEP> und <SEP> 450 <SEP> verbleibt. <SEP> Man <SEP> lässt <SEP> die <SEP> Reaktion <SEP> während
<tb> 3 <SEP> 1/2 <SEP> h <SEP> abklingen <SEP> und <SEP> tropft <SEP> sodann <SEP> wieder <SEP> unter <SEP> Rühren <SEP> und <SEP> äusserer <SEP> Kühlung <SEP> eine
<tb> Lösung <SEP> von
<tb> 516 <SEP> Teile <SEP> ct, <SEP> a'-Dichlor-p-xylol <SEP> in <SEP>
<tb> 1350 <SEP> Teilen <SEP> Tetrahydrofuran <SEP> bei <SEP> einer <SEP> Innentemperatur <SEP> von <SEP> 30 <SEP> bis <SEP> 350 <SEP> ein.
<SEP> Man <SEP> rührt <SEP> 16 <SEP> h <SEP> bei
<tb> Zimmertemperatur <SEP> und <SEP> neutralisiert <SEP> mit <SEP> Essigsäure, <SEP> sodann <SEP> filtriert <SEP> man <SEP> vom <SEP> ausgeschiedenen <SEP> Natriumchlorid <SEP> ab, <SEP> wäscht <SEP> den <SEP> Filterrückstand <SEP> mehrmals <SEP> mit <SEP> Xylol <SEP> nach
<tb> und <SEP> erhitzt <SEP> das <SEP> klare <SEP> Filtrat <SEP> 2 <SEP> h <SEP> auf <SEP> 700. <SEP> Man <SEP> dampft <SEP> die <SEP> Lösungsmittel <SEP> bei <SEP> vermindertem <SEP> Druck <SEP> bei <SEP> 400 <SEP> in <SEP> einem <SEP> Dünnschichtverdampfer <SEP> ab, <SEP> zuletzt <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Druck
<tb> von <SEP> 1 <SEP> Torr. <SEP> Man <SEP> erhält
<tb> 475'Teile <SEP> dimeres <SEP> a, <SEP> α-Bis-(cyclopentaienyl)-p-xylol <SEP> als <SEP> rotbraune <SEP> Flüssigkeit.
<tb>
Molekulargewicht <SEP> : <SEP> gef. <SEP> 465
<tb> ber. <SEP> 468
<tb>
Beispiel l : Zähflüssiges, oligomeres l, 5-Bis- (cyclopentadienyl)-pentan vom mittleren Molgewicht 1600 [=Bis- (cyclopeniadienyl)-verbindung I] wird in Aluminiumformen von 42 X 11 x 130mm3bzw. von 130 X 130 x 2 mm gegossen und 24 h bei 1800 ausgehärtet. Es resultieren sehr zähe, fehlerfreie, klare Giesskörper. Die ersteren werden zur Bestimmung der mechanischen, die letzteren zur Bestimmung der dielektrischen Eigenschaften verwendet.
Es werden folgende Eigenschaften gemessen :
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<tb>
<tb> Biegefestigkeit <SEP> 720 <SEP> kg/cm2
<tb> Schlagbiegefestigkeit <SEP> > <SEP> 24, <SEP> 5 <SEP> cmkg/cmz <SEP>
<tb> Elastizitätsmodul <SEP> 251 <SEP> kg/mm
<tb> Mechanische <SEP> Formbeständigkeit <SEP> in <SEP> der <SEP> Wärme <SEP> nach <SEP> Martens <SEP> DIN <SEP> : <SEP> 470 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
<tb>
<tb> Abhängigkeit <SEP> der <SEP> dielektrischen <SEP> Eigenschaften <SEP> der <SEP> Giesslinge <SEP> von <SEP> der <SEP> Frequenz <SEP> und <SEP> der <SEP> Temperatur <SEP> :
<SEP>
<tb> Frequenz <SEP> Temperatur <SEP> Dielektrischer <SEP> Dielektrizitäts- <SEP> spez <SEP> Widerstand
<tb> sec-1 <SEP> C <SEP> Verlustfaktor <SEP> Konstante <SEP> # <SEP> cm
<tb> tg <SEP> #x102 <SEP> #
<tb> 50 <SEP> 22 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> X <SEP> 10l <SEP>
<tb> 50 <SEP> 40 <SEP> 0,30 <SEP> 2,5 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 1017 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 55 <SEP> 0,44 <SEP> 2,5 <SEP> 7, <SEP> 8 <SEP> X <SEP> 1016 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 75 <SEP> 0,14 <SEP> 2,5 <SEP> 7, <SEP> 8x1015
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0,07 <SEP> 2,5 <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0,07 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 8, <SEP> 2x1015
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0,15 <SEP> 2,5 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> X <SEP> 1013 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 0,48 <SEP> 2,5 <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> x <SEP> 1012 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 190 <SEP> 3,40 <SEP> 2,5 <SEP> 5,
<SEP> 1x1011
<tb> 50 <SEP> 210 <SEP> 11,1 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1011 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0,10 <SEP> 2,5
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0,64 <SEP> 2,5
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0,16 <SEP> 2,5
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0,19 <SEP> 2,3
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0,30 <SEP> 2,3
<tb>
Beispiel2 :Flüssiges,dimers1,4-Bis-(cyclopentadienyl)-trans-buten-2(=Bis-(cyclopenta- dienyl)-verbindung II) wird in Giessformen von 42 x 11 x 130 mm3 bzw. 130 X 130 X 2 mm3 gegossen.
UnterdennachstehendaufgeführtenHärtungsbedingungenresultierenharte, klare,fehlerfreieGiesskörper mit folgenden Eigenschaften :
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<tb>
<tb> Probe <SEP> Härtungsbe- <SEP> Biegefestig- <SEP> Schlagbiege- <SEP> E-Modul <SEP> Martens <SEP> Wasseraufdingungen <SEP> keit <SEP> kg/mm2 <SEP> festigkeit <SEP> kg/mm2 <SEP> oc <SEP> nahme
<tb> cmkg/cm2 <SEP> DIN <SEP> 1 <SEP> h/100
<tb> 1 <SEP> 12h/1600+
<tb> 6h/1800 <SEP> 5,7 <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 481 <SEP> 100 <SEP> 0, <SEP> 04%
<tb> 2 <SEP> wie <SEP> 1 <SEP> +
<tb> 6 <SEP> h/2000 <SEP> 5, <SEP> 7 <SEP> 3,4 <SEP> 448 <SEP> 218 <SEP> 0,05%
<tb> 3 <SEP> wie <SEP> 2 <SEP> +
<tb> 6 <SEP> h/220 <SEP> 6,3 <SEP> 3,25 <SEP> 478 <SEP> 234 <SEP> 0.04%
<tb> 4 <SEP> wie <SEP> 3 <SEP> +
<tb> 6 <SEP> h/2200 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> 3,1 <SEP> 495 <SEP> > 245 <SEP> 0,
<SEP> 06'10
<tb>
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Abhängigkeit der dielektrischen Eigenschaften der Giesslinge (Probe 4) von der Frequenz und der Temperatur :
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<tb>
<tb> Frequenz <SEP> Temp. <SEP> Dielektrischer <SEP> Diekektrizitäts <SEP> spez. <SEP> Widerstand
<tb> sec <SEP> -1 <SEP> oc <SEP> Verlustfaktor <SEP> konstante <SEP> Q <SEP> cm
<tb> tg <SEP> #x102 <SEP> #
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 53 <SEP> 2, <SEP> 35 <SEP>
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 49 <SEP> 2, <SEP> 30 <SEP>
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> 2, <SEP> 45 <SEP>
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0,36 <SEP> 2,44
<tb> 5 <SEP> x <SEP> 107 <SEP> 20 <SEP> 0,22 <SEP> 2,37
<tb> 108 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 83 <SEP> 2,46
<tb> 2, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 108 <SEP> 20 <SEP> 1,05 <SEP> 2,38
<tb> 0, <SEP> 96 <SEP> X <SEP> 1010 <SEP> 20 <SEP> 0,
1 <SEP> 3, <SEP> 04 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 25 <SEP> 0,01 <SEP> 3,1 <SEP> > 2x1017
<tb> 50 <SEP> 50 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> X <SEP> 1016 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 75 <SEP> 0,02 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> X <SEP> 1016 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0,01 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 1x1016
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> X <SEP> 1015 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 200 <SEP> 0,3 <SEP> 3,2 <SEP> 5,5x1013
<tb> 50 <SEP> 225 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 3,2 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 1012 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 240 <SEP> 2,26 <SEP> 3,2 <SEP> 1,6x1012
<tb>
Beispiel 3 :
Ein Gemisch aus 648 Teilen 1, 4-Bis-(cyclopentadienyl)-trans-buten-2-(=Bis-(cyclopentadienyl)-verbindung II) und 316 Teile eines zähflüssigen lösungsmittelfreien Copolymeren aus Butadien und Styrol im Ge- wichtsverhältnis 4 : 1, vom durchschnittlichen Molekulargewicht 800m - 10 000 und einer Jodzahl von ungefähr 300 wird unter gleichen Bedingungen und in den gleichen
Giessformen wie in Beispiel 2 ausgehärtet.
Man erhält harte, klare und fehlerfreie
Giesskörper mit folgenden Eigenschaften :
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<tb>
<tb> Biegefestigkeit <SEP> : <SEP> 640 <SEP> kg/cm2
<tb> Schlagbiegefestigkeit <SEP> : <SEP> 5,8 <SEP> cmkg/cm2
<tb> Elastizitätsmodul <SEP> : <SEP> 382 <SEP> kg/mm2
<tb> Formbeständigkeit <SEP> in <SEP> der <SEP> Wärme <SEP> nach <SEP> Martens <SEP> (DIN) <SEP> : <SEP> 780 <SEP>
<tb>
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Abhängigkeit der dielektrischen Eigenschaften der Giesslinge von der Frequenz und der Temperatur :
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<tb>
<tb> Frequenz <SEP> Temp. <SEP> Dielektrischer <SEP> Dielektrizitäts- <SEP> spez. <SEP> Widerstand
<tb> sec <SEP> -1 <SEP> oC <SEP> Verlustfaktor <SEP> konstante <SEP> n <SEP> cm
<tb> tg <SEP> #x102 <SEP> #
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 500 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0,63 <SEP> 2,7
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 0,72 <SEP> 2,7
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0,48 <SEP> 2,5
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0,51 <SEP> 2,4
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 55 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 03.
<SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 7X1017 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 50 <SEP> 0,03 <SEP> 2,8 <SEP> 3,5x1016
<tb> 50 <SEP> 76 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 5x <SEP> 1017 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 2,8 <SEP> 6, <SEP> 7x1015
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> X <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 3, <SEP> 4X1014
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 0, <SEP> 26 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> X <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 200 <SEP> 0, <SEP> 79 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP> X <SEP> 1013 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 225 <SEP> 3, <SEP> 21 <SEP> 2,8 <SEP> 1,4x1011
<tb> 50 <SEP> 240 <SEP> 6,31 <SEP> 2,8 <SEP> 4,6x1011
<tb>
Beispiel 4 :
Die Mischung aus 525 Teilen eines dimeren Di-cyclopentadienyl-dimethyl-silans vom Molgewicht 390 (=Bis- (cyclo- pentadienyl)-verbindung II) und 475 Teilen des im Beispiel 3 verwendeten Butadien-Styrol-Copolymeren wird wie in Beispiel 2 be- beschrieben, in Formen gegossen und gehärtet. Man erhält harte, klare, fehlerfreie
Giesskörper mit folgenden Eigenschaften :
EMI8.2
<tb>
<tb> Biegefestigkeit <SEP> : <SEP> 900 <SEP> Kg/cm2
<tb> Schlagbiegefestigkeit <SEP> : <SEP> 8,3 <SEP> cmkg/cm2
<tb> Elastizitätsmodul <SEP> : <SEP> 450 <SEP> kg/mm2
<tb> Mechanische <SEP> Formbeständigkeit <SEP> in <SEP> der <SEP> Wärme <SEP> nach <SEP> Martens <SEP> (DIN) <SEP> : <SEP> 62 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
Abhängigkeit der dielektrischen Eigenschaften der Giesslinge von der Frequenz und der Temperatur :
EMI9.1
<tb>
<tb> Frequenz <SEP> Temp. <SEP> Dielektrischer <SEP> Dielektrizitäts- <SEP> spez. <SEP> Widerstand
<tb> sec-1 <SEP> C <SEP> Verlustfaktor <SEP> konstante <SEP> @ <SEP> cm
<tb> tg <SEP> 6 <SEP> x <SEP> 102 <SEP> c <SEP>
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 500 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 87 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 81 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 64 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 29 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0,33 <SEP> 2,3
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 41 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> 8.8x1016
<tb> 50 <SEP> 50 <SEP> 0,33 <SEP> 2,6 <SEP> 2,7x1016
<tb> 50 <SEP> 75 <SEP> 0,53 <SEP> 2,6 <SEP> 8,3x1015
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0.49 <SEP> 2,7 <SEP> 7,8x1014
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0,
32 <SEP> 2,7 <SEP> 4,3x1013
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0, <SEP> 50 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 1012 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 1.95 <SEP> 2,8 <SEP> 1,0x1012
<tb> 50 <SEP> 200 <SEP> 6,50 <SEP> 2,8 <SEP> 3,4x1011
<tb>
Beispiel 5 : Dimeres c < , < x'-Bis- (cyclopentadienyl-p-xylol (=Bis- (cyciopentadienyl)-verbindung IV) wird wie im Beispiel 1 in Aluminiumformen gegossen und 2 h bei 1500 und 24 h bei 1800 gehärtet.
Man
EMI9.2
EMI9.3
<tb>
<tb> :Biegefestigkeit <SEP> : <SEP> 1230 <SEP> kg/cm2
<tb> Schagbiegefestigkeit <SEP> : <SEP> 9,6cmkg/cm2
<tb> Elastizitätsmodul <SEP> : <SEP> 260 <SEP> kg/mm2
<tb> Mechanische <SEP> Formbeständigkeit <SEP> in <SEP> der <SEP> Wärme <SEP> nach <SEP> Martens <SEP> (DIN) <SEP> : <SEP> 1310 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 10>
Abhängigkeit der dielektrischen Eigenschaften der Giesslinge von der Frequenz und der Temperatur :
EMI10.1
<tb>
<tb> Frequenz <SEP> Temp. <SEP> Dielektrischer <SEP> Dielektrizitäts- <SEP> spez <SEP> Widerstand
<tb> sec <SEP> oc <SEP> Verlustfaktor <SEP> konstante <SEP> Q <SEP> cm
<tb> tg <SEP> 3x102 <SEP> #
<tb> 50 <SEP> 22 <SEP> 0.08 <SEP> 2,7 <SEP> #2 <SEP> x1017
<tb> 50 <SEP> 40 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> 2,7 <SEP> Xl017 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 55 <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> X <SEP> 10 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 75 <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 4, <SEP> 4x <SEP> 10 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 2,7 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1015 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 7, <SEP> 6X1014
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0, <SEP> 22 <SEP> 2,7 <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1013 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 0,95 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 4, <SEP> 4x1012
<tb> 50 <SEP> 190 <SEP> 2, <SEP> 80 <SEP> 2,
<SEP> 7 <SEP> 8, <SEP> 8 <SEP> X <SEP> 1011 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 210 <SEP> 11,0 <SEP> 2,8 <SEP> 1,5x1011
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 87 <SEP> 2. <SEP> 7 <SEP>
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 52 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 2,6
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> 2,6
<tb>
Unter den bekannten härtbaren Kunstharzen haben sich bisher die Epoxyharze als Isolierstoffe für elektrotechnische Zwecke mit Abstand am besten bewährt.
Zum Vergleich der in den vorstehenden Beispielen beschriebenen neuen Isoliermassen mit dem Stand der Technik wurde daher folgende zur Herstellung elektrischer Isolierungen besonders geeignete härtbare Epoxyharzmischung gewählt, und bei den daraus hergestellten gehärteten Giesslingen die Abhängigkeit der dielektrischen Eigenschaften von der Frequenz und der Temperatur gemessen :
100 Teile eines in bekannter Weise durch Umsetzung von Bis- (p-hydroxyphenyl)-dimethylmethan (=Bisphenol A) und Epichlorhydrin in Gegenwart von Alkali hergestellten Epoxyharzes mit einem Epoxydgehalt von 2,4 Epoxydäquivalenten/kg und einem Erweichungspunkt von 500 und
30 Teile Phthalsäurehydrid wurden bei 100 homogen vermischt, in Giessformen von 130 X 130 X 2 mm3 gegossen und 24 h bei 1400 ausgehärtet.
An den so hergestellten Prüfplatten wurden die folgenden dielektrischen Eigenschaften ermittelt :
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
<tb>
<tb> Frequenz <SEP> Temp. <SEP> Dielektrischer <SEP> Dielektrizitäts-spez. <SEP> Widerstand <SEP>
<tb> sec-1 <SEP> #C <SEP> Verlustfaktor <SEP> konstante <SEP> # <SEP> cm
<tb> toy <SEP> 102 <SEP> s <SEP>
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0.35 <SEP> 3,8 <SEP> 2 <SEP> x1016
<tb> 50 <SEP> 40 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 3, <SEP> 85 <SEP> 1, <SEP> 9x1016
<tb> 50 <SEP> 60 <SEP> 0,30 <SEP> 3,9 <SEP> 1,7x1016
<tb> 50 <SEP> 80 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 3, <SEP> 9.
<SEP> 2, <SEP> 0X <SEP> 10 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0,45 <SEP> 3,9 <SEP> 2,0x1015
<tb> 50 <SEP> 120 <SEP> 0,85 <SEP> 3,95 <SEP> 2.0x1013
<tb> 50 <SEP> 130 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 4, <SEP> 25 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 140 <SEP> 8, <SEP> 3 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 2X10 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 200 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 50
<tb> 400 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 60
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0,95 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 1,65 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 3, <SEP> 30 <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 4, <SEP> 25 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 4,55 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 5 <SEP> X107 <SEP> 20 <SEP> 3,0 <SEP> 3,1
<tb> 108 <SEP> 20 <SEP> 2, <SEP> 83 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 2,5 <SEP> x <SEP> 108 <SEP> 20 <SEP> 4,57 <SEP> 3,0
<tb> 0,
<SEP> 96 <SEP> x <SEP> 1010 <SEP> 20 <SEP> 5,0 <SEP> 2,4
<tb>
<Desc / Clms Page number 1>
Insulating material for electrotechnical purposes
Many of the organic plastics known today have already been proposed as electrical insulating materials. Of the hardenable plastics, phenoplasts, aminoplasts, epoxy resins and unsaturated polyester resins are used in technology on a large scale for this purpose.
They can be used to produce electrically insulating elements using various manufacturing techniques such as casting, pressing, lamination or painting, which in general have good electrical insulating properties as well as good mechanical strength, heat resistance and dimensional stability. While these insulating materials work well as direct current or low-frequency alternating current insulators, they have a significant disadvantage in the high-frequency area:
Due to the presence of polar atoms (especially oxygen and nitrogen) or atom groups such as. B. hydroxyl, carboxyl, carbonyl, ester, ether, acetal, amino or imino groups, they absorb energy from the high-frequency alternating field and convert it into heat.
The dielectric loss factor tg 6 is a measure of the degree of conversion of field energy into heat. Because of the high dielectric losses and their strong frequency and temperature dependence, this group of substances has found little use for high-frequency insulation.
On the other hand, certain thermoplastics such. B. polyolefins such as polystyrene, polyethylene or polypropylene, free of polar atoms or atom groupings, and are therefore extremely good dielectrics even in areas of the highest frequencies. Because of their thermoplasticity, however, their area of application is limited to relatively low temperatures below their softening point. In addition, they are solid substances that only after certain special processes such. B. can be formed into compact solids by injection molding or by chip removal.
It was also z. For example, it is proposed in German Auslegeschrift 1124696 to crosslink oily or resinous polymers of butadiene at high temperatures (225-300 ºq or, with the aid of radical formers, if necessary in the presence of vinyl monomers such as styrene. However, this crosslinking of such polymers succeeds to a limited extent The product obtained, for example, according to Example 1 of German Auslegeschrift 1124696 is soft and easily deformable even at room temperature and shows very poor mechanical strength. The insulating bodies produced in this way are therefore in many respects inferior to those made from the thermosetting plastics mentioned at the beginning.
Surprisingly, it has now been found that electrical insulating bodies that absorb only a very small amount of field energy even in the area of the highest field frequencies (e.g. 1010 Hertz) can be produced by soluble and meltable oligomers of hydrocarbons that contain two cyclopentadienyl groups in the molecule hardens at temperatures above 1500C. The solids obtained in this way are then infusible and insoluble and, in addition to excellent dielectric properties, are also characterized by very high dimensional stability under heat and by good mechanical strength, hardness and dimensional stability.
The invention thus relates to the use of dimeric or oligomeric bis (cyclopentadienyl) compounds of the general formula which are soluble in organic solvents and which are either liquid or meltable at room temperature
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
where R is a residue
EMI2.2
a divalent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic hydrocarbon radical, preferably with 3 to 10 carbon atoms, in which n is an integer from 2 to 20, and R and Ru each represent a hydrogen atom or a methyl group, alone or together with liquid or fusible polymer or copolymer of dienes, such as butadiene or isoprene, soluble in organic solvents, with direct conversion into hardened,
insoluble and infusible resins by heating, for electrotechnical purposes, especially for high frequency technology.
EMI2.3
(cyclopentadienyl) compounds - silane.
These dimeric or oligomeric bis (cyclopentadienyl) compounds are produced by reacting alkali metal or Grignard compounds of cyclopentadiene or methylcyclopentadiene with dihalogen compounds of the formula
EMI2.4
Stand bromine, and then shown heating the reaction mixture. When the metal compound of cyclopentadiene or methylcyclopentadiene is reacted, the monomeric bis-cyclopentadienes of the formula are formed first
EMI2.5
wherein R, Ri and Ri 'have the same meaning as in formula (I).
<Desc / Clms Page number 3>
The monomers are very reactive and in many cases change into the oligomers in a voluntary reaction by polydiene addition with themselves. This reaction is advantageously carried out by heating to e.g. B. 80 - 1500C accelerated. The oligomeric products have the character of oils, viscous liquids or fusible solid resins. It depends primarily on the nature of the divalent radical R and on the size of the degree of polymerization n. They are generally in suitable solvents, such as. B. aromatic hydrocarbons or haloalkanes soluble.
Often there are mixtures of oligomers with different degrees of polymerization n. The experimentally determined size of n then represents a mean value and therefore does not necessarily have to be an integer. The most frequently observed values of n are between 2 and 10, although for some structures, such as e.g. B.
EMI3.1
or
EMI3.2
the value of 2 seems to be preferred.
The dimeric or trimeric-xylylene-bis-cyclopentadiene and its conversion by emulsion polymerization into a high molecular weight thermoplastic which is insoluble in organic solvents is described in US Pat. No. 2,726,232.
By pressing this thermoplastic at 2000C and under high pressure, an infusible film with good electrical properties is obtained up to 360C. This inevitably aroused the prejudice among those skilled in the art that such a cumbersome two-step process, which is also only suitable for producing shaped films, is essential for the production of insulating bodies with good electrical properties.
Since such a method for pouring, impregnating, painting or gluing electrical components is out of the question, whereby the hardenable resin does not have to be in the form of a high molecular weight thermoplastic, but rather in a liquid or pourable form, in order to then be converted directly into the hardened, infusible state US Pat. No. 2, 726, 232 could not possibly convey the teaching of the invention to the person skilled in the art.
Other dimeric or oligomeric bis (cyclopentadienyl) compounds which can be used in the process according to the invention, such as. B. the preferred dimeric 1,4-bis (cyclo- pendatienyl) -butene-2 are still new compounds. Neither these new compounds themselves nor the process for their production are, however, the subject of the protection request.
The soluble and liquid or meltable polymers and copolymers of dienes which may also be used are preferably derived from isoprene or butadiene. They should be essentially free of polar atoms or groups of atoms in order to ensure good dielectric properties even in the high-frequency range. Particularly suitable copolymers are those of butadiene or isoprene with ethylene, propylene or styrene.
The curing of the dimeric or oligomeric bis (cyclopentadienyl) compounds alone or in combination with soluble and liquid or meltable polyisoprenes or polybutadienes of the "buton" resin type is effected by heating, and the like. between. Preferably in the temperature range 150-2000C.
At room temperature, the dimeric or oligomeric bis (cyclopentadienyl) compounds are generally stable at least long enough to enable them to be used industrially as casting resins, laminating resins, adhesives, etc. While z. B. dimeric or trimeric p-xylylene-bis-cyc1opentadiene only has a limited useful life ("pot-life"), the dimeric 1,4-bis (cyclopentadienyl) butene-2 is surprisingly particularly characterized by an excellent one Storage stability and has a practically unlimited shelf life at room temperature. Even after 14 days of storage at 1000C, the resin only doubled its viscosity.
This fact is of considerable technical importance because it enables the production of storage-stable, thermosetting one-component systems which can be used, for example, as casting resins, paints, laminating resins, molding compounds or adhesives.
The curable compositions can furthermore be mixed with the fillers, plasticizers, pigments, dyes, mold release agents customary in the technology of curable plastics in any phase prior to curing.
EMI3.3
<Desc / Clms Page number 4>
In the preferred application in the field of high-frequency technology, the selection of such additives will of course be limited to substances that are as non-polar or only slightly polar as possible. Examples of fillers customary in the field of high-frequency insulators are quartz powder, muscovite, rutile, titanium dioxide / zirconium dioxide and magnesium titanate.
The curable compositions of dimeric or oligomeric bis (cyclopentadienyl) compounds alone or combined with soluble polymers or copolymers of dienes, such as butadiene, are suitable for electrical insulation such. B. of wires, cables, coils, windings, etc. as impregnation and coating resins and paints. When heated, the mass hardens to form a hard, tough resin. The hardenable compounds can also be used for embedding and casting. Layered magnetic cores can e.g. B. be immersed in such liquid mixtures, if necessary using vacuum or pressure impregnation, the liquid mass easily fills all the spaces between the lamination.
When heated, the mass between the lamellae hardens quickly to form a hard, tough adhesive, which holds the lamellae in place so that a solid core is created. Electrical transformers, transducers, rectifiers and electrical device parts of various types, such as capacitors, frequency filters, diodes, transistors, switching and storage elements made of magnetite for computers, magnetizable and magnetic bodies, etc. can be embedded and cast in the hardenable masses according to the invention. Furthermore, the masses can also be used in the casting or pressing process to produce molded components for electrical systems, such as rotor and stator parts, insulation bodies for current transformers, electrical switching devices, arcing chambers and the like. Like. Or for the production of insulating laminates z.
B. be used for printed circuits.
In the examples below, parts are parts by weight, percentages are percentages by weight, the ratio of parts by weight to parts by volume is the same as for the kilogram to the liter; the temperatures are given in degrees Celsius.
The following bis (cyclopentadienyl) compounds I - IV were used for the curing reactions described in the examples:
I. Oligomeric 1,5-bis (cyclopentadienyl) pentane.
110 parts of sodium metal are melted in 875 parts of xylene, finely dispersed and cooled.
One sets 20 parts of tert. -Butyl alcohol and 1.5 parts of tert-butylcatechol are added and 370 parts of monomeric cyclopentadiene are then added dropwise with stirring and external cooling. It is left at 200 for 14 hours under a nitrogen atmosphere. At 50-550, 460 parts of 1,5-dibromopentane are added and the mixture is stirred at 800 for a further 2 hours. The titration of the bromine ions shows that a quantitative conversion has taken place.
The mixture is cooled to room temperature, 80 parts of methanol and 1000 parts of water are added and the mixture is neutralized with 30 parts of acetic acid. After mixing well, the aqueous layer is separated off, the xylene solution is dried over sodium sulfate and filtered. The xylene is distilled off at 15 torr and the reaction product is kept at 1000 under this pressure for 3 hours.
390 parts of oligomeric 1,5-bis (cyclopentadienyl) pentane (97.510 of theory) are obtained as a light brown colored resin which is barely liquid at room temperature.
EMI4.1
<tb>
<tb>
Analysis <SEP>: <SEP> calculated <SEP>: <SEP> found <SEP>: <SEP>
<tb> Ufo <SEP> c <SEP>: <SEP> 90.0 <SEP> 89, <SEP> 8
<tb> 0/0 <SEP> H <SEP>: <SEP> 10.0 <SEP> 10.0
<tb> molecular weight <SEP> 1600
<tb>
II. Dimer 1,4-bis (cyclopentadienyl) -butene- (2)
712 parts 1,4-dichlorobutene are added to a suspension of cyclopentadienyl sodium (prepared as under I) from 2080 parts of xylene, 276 parts of sodium, 35.5 parts of tert-butyl alcohol, 0.5 parts of phenyl-ss-naphthylamine and 872 parts of cyclopentadiene - (2) entered with stirring and external cooling at 30-350. The temperature is then increased and held at 1050 for 3 hours. A titration of the alkalinity shows a quantitative conversion.
It is filtered at room temperature and the sodium chloride is washed five times with 400 parts of xylene each time. The xylene is evaporated in vacuo at 15 torr and the residue is kept at 1 torr at 1000 for 1 hour.
978 parts of dimeric 1,4-bis (cyclopentadienyl) transbutene- (2) [93, 2 ') of theory, based on 1,4-dichlorobutene- (2)], are obtained as a light brown, thick oil with a viscosity at 200 of 83,000 cP.
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
<tb>
<tb> Analysis <SEP>: <SEP> calculated <SEP>: <SEP> found <SEP>: <SEP>
<tb> Ufo <SEP> c <SEP>: <SEP> 91.25 <SEP> 90.1
<tb>% <SEP> H: <SEP> 8l. <SEP> 75 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Molecular weight <SEP>: <SEP> 368 <SEP> 403
<tb>
EMI5.2
From 875 parts of xylene
115 parts sodium
20 parts of tert-butanol
1, 5 parts of tert-butylcatechol and
363 parts of cyclopentadiene are prepared as under I, a suspension of cyclopentadienyl sodium and reacted at 30-350 with 322.5 parts of dimethyldichlorosilane. The mixture is left to react for 1 hour at 800, washed, dried with Na SO, the xylene is distilled off and finally heated for 1 hour in vacuo at 15 torr to 1500 on the descending condenser. 353 parts of dimeric dicyclopentadienyldimethylsilane are obtained as a medium-viscosity, yellow-brown liquid.
(Yield: 75% of theory).
EMI5.3
<tb>
<tb> calculated <SEP>: <SEP> found <SEP>: <SEP>
<tb> Molecular weight <SEP>: <SEP> 376 <SEP> 390
<tb>% <SEP> Si <SEP>: <SEP> 14, <SEP> 9 <SEP> 14, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
EMI5.4
EMI5.5
<tb>
<tb> 138 <SEP> parts <SEP> metallic <SEP> sodium <SEP> in <SEP> form <SEP> small <SEP> particles <SEP> of <SEP> about <SEP> 20 <SEP> # <SEP > Diameter <SEP> in
<tb> 900 <SEP> parts <SEP> anhydrous <SEP> tetrahydrofuran <SEP> suspended.
<SEP> Man <SEP> sets
<tb> 18 <SEP> parts <SEP> tert-butyl alcohol <SEP> to <SEP> and <SEP> drips <SEP> while <SEP> stirring <SEP> and <SEP> reflux cooling
<tb> 435, <SEP> 6 <SEP> parts <SEP> monomeric <SEP> cyclopentadiene <SEP> under <SEP> outer <SEP> cooling <SEP> so <SEP> <SEP> that <SEP> the <SEP> temperature <SEP> des
<tb> Reaction mixture <SEP> between <SEP> 40 <SEP> and <SEP> 450 <SEP> remains. <SEP> You <SEP> leave <SEP> the <SEP> reaction <SEP> during
<tb> 3 <SEP> 1/2 <SEP> h <SEP> decay <SEP> and <SEP> <SEP> then drips <SEP> again <SEP> under <SEP> stir <SEP> and <SEP> outer <SEP> cooling <SEP> one
<tb> Solution <SEP> from
<tb> 516 <SEP> parts <SEP> ct, <SEP> a'-dichloro-p-xylene <SEP> in <SEP>
<tb> 1350 <SEP> Share <SEP> Tetrahydrofuran <SEP> at <SEP> an <SEP> internal temperature <SEP> of <SEP> 30 <SEP> to <SEP> 350 <SEP>.
<SEP> One <SEP> stirs <SEP> 16 <SEP> h <SEP>
<tb> room temperature <SEP> and <SEP> neutralize <SEP> with <SEP> acetic acid, <SEP> then <SEP> <SEP> one <SEP> from <SEP> separated <SEP> sodium chloride <SEP>, <SEP> <SEP> washes the <SEP> filter residue <SEP> several times <SEP> with <SEP> xylene <SEP>
<tb> and <SEP> <SEP> heats the <SEP> clear <SEP> filtrate <SEP> 2 <SEP> h <SEP> to <SEP> 700. <SEP> Man <SEP> steams <SEP> the < SEP> Solvent <SEP> at <SEP> reduced <SEP> pressure <SEP> at <SEP> 400 <SEP> in <SEP> a <SEP> thin-film evaporator <SEP>, <SEP> finally <SEP> at <SEP > a <SEP> print
<tb> from <SEP> 1 <SEP> Torr. <SEP> You get <SEP>
<tb> 475 'parts <SEP> dimeric <SEP> a, <SEP> α-bis (cyclopentaienyl) -p-xylene <SEP> as <SEP> red-brown <SEP> liquid.
<tb>
Molecular weight <SEP>: <SEP> found. <SEP> 465
<tb> ber. <SEP> 468
<tb>
Example l: Viscous, oligomeric 1,5-bis (cyclopentadienyl) pentane with an average molecular weight of 1600 [= bis (cyclopeniadienyl) compound I] is produced in aluminum molds of 42 x 11 x 130mm3 or. of 130 x 130 x 2 mm cast and cured at 1800 for 24 h. The result is very tough, flawless, clear cast bodies. The former are used to determine the mechanical, the latter to determine the dielectric properties.
The following properties are measured:
EMI5.6
<tb>
<tb> Flexural strength <SEP> 720 <SEP> kg / cm2
<tb> Impact resistance <SEP>> <SEP> 24, <SEP> 5 <SEP> cmkg / cmz <SEP>
<tb> Modulus of elasticity <SEP> 251 <SEP> kg / mm
<tb> Mechanical <SEP> dimensional stability <SEP> in <SEP> the <SEP> heat <SEP> according to <SEP> Martens <SEP> DIN <SEP>: <SEP> 470 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
<tb>
<tb> Dependency <SEP> of the <SEP> dielectric <SEP> properties <SEP> of the <SEP> castings <SEP> on <SEP> the <SEP> frequency <SEP> and <SEP> the <SEP> temperature <SEP >:
<SEP>
<tb> Frequency <SEP> Temperature <SEP> Dielectric <SEP> dielectric <SEP> spec <SEP> resistance
<tb> sec-1 <SEP> C <SEP> Loss factor <SEP> constant <SEP> # <SEP> cm
<tb> tg <SEP> # x102 <SEP> #
<tb> 50 <SEP> 22 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> X <SEP> 10l <SEP>
<tb> 50 <SEP> 40 <SEP> 0.30 <SEP> 2.5 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 1017 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 55 <SEP> 0.44 <SEP> 2.5 <SEP> 7, <SEP> 8 <SEP> X <SEP> 1016 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 75 <SEP> 0.14 <SEP> 2.5 <SEP> 7, <SEP> 8x1015
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0.07 <SEP> 2.5 <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0.07 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 8, <SEP> 2x1015
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0.15 <SEP> 2.5 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> X <SEP> 1013 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 0.48 <SEP> 2.5 <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> x <SEP> 1012 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 190 <SEP> 3.40 <SEP> 2.5 <SEP> 5,
<SEP> 1x1011
<tb> 50 <SEP> 210 <SEP> 11,1 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1011 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0.10 <SEP> 2.5
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0.64 <SEP> 2.5
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0.16 <SEP> 2.5
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0.19 <SEP> 2.3
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0.30 <SEP> 2.3
<tb>
Example 2: Liquid, dimeric 1,4-bis (cyclopentadienyl) trans-buten-2 (= bis (cyclopentadienyl) compound II) is poured into molds of 42 x 11 x 130 mm3 or 130 X 130 X 2 mm3 poured.
Under the curing conditions listed below, hard, clear, defect-free castings with the following properties result:
EMI6.2
<tb>
<tb> sample <SEP> hardening strength <SEP> flexural strength <SEP> impact bending <SEP> modulus of elasticity <SEP> Martens <SEP> water absorption <SEP> ability <SEP> kg / mm2 <SEP> strength <SEP> kg / mm2 <SEP> oc <SEP> take
<tb> cmkg / cm2 <SEP> DIN <SEP> 1 <SEP> h / 100
<tb> 1 <SEP> 12h / 1600 +
<tb> 6h / 1800 <SEP> 5,7 <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 481 <SEP> 100 <SEP> 0, <SEP> 04%
<tb> 2 <SEP> like <SEP> 1 <SEP> +
<tb> 6 <SEP> h / 2000 <SEP> 5, <SEP> 7 <SEP> 3.4 <SEP> 448 <SEP> 218 <SEP> 0.05%
<tb> 3 <SEP> like <SEP> 2 <SEP> +
<tb> 6 <SEP> h / 220 <SEP> 6.3 <SEP> 3.25 <SEP> 478 <SEP> 234 <SEP> 0.04%
<tb> 4 <SEP> like <SEP> 3 <SEP> +
<tb> 6 <SEP> h / 2200 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> 3,1 <SEP> 495 <SEP>> 245 <SEP> 0,
<SEP> 06'10
<tb>
<Desc / Clms Page number 7>
Dependence of the dielectric properties of the castings (sample 4) on frequency and temperature:
EMI7.1
<tb>
<tb> Frequency <SEP> Temp. <SEP> Dielectric <SEP> dielectricity <SEP> spec. <SEP> resistance
<tb> sec <SEP> -1 <SEP> oc <SEP> Loss factor <SEP> constant <SEP> Q <SEP> cm
<tb> tg <SEP> # x102 <SEP> #
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 53 <SEP> 2, <SEP> 35 <SEP>
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 49 <SEP> 2, <SEP> 30 <SEP>
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> 2, <SEP> 45 <SEP>
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0.36 <SEP> 2.44
<tb> 5 <SEP> x <SEP> 107 <SEP> 20 <SEP> 0.22 <SEP> 2.37
<tb> 108 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 83 <SEP> 2.46
<tb> 2, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 108 <SEP> 20 <SEP> 1.05 <SEP> 2.38
<tb> 0, <SEP> 96 <SEP> X <SEP> 1010 <SEP> 20 <SEP> 0,
1 <SEP> 3, <SEP> 04 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 25 <SEP> 0.01 <SEP> 3.1 <SEP>> 2x1017
<tb> 50 <SEP> 50 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> X <SEP> 1016 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 75 <SEP> 0.02 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> X <SEP> 1016 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0.01 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 1x1016
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> X <SEP> 1015 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 200 <SEP> 0.3 <SEP> 3.2 <SEP> 5.5x1013
<tb> 50 <SEP> 225 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 3,2 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 1012 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 240 <SEP> 2.26 <SEP> 3.2 <SEP> 1.6x1012
<tb>
Example 3:
A mixture of 648 parts of 1,4-bis (cyclopentadienyl) trans-butene-2 - (= bis (cyclopentadienyl) compound II) and 316 parts of a viscous solvent-free copolymer of butadiene and styrene in a weight ratio of 4: 1 , with an average molecular weight of 800m - 10,000 and an iodine number of about 300, under the same conditions and in the same
Casting molds cured as in Example 2.
You get hard, clear and flawless
Castings with the following properties:
EMI7.2
<tb>
<tb> Flexural strength <SEP>: <SEP> 640 <SEP> kg / cm2
<tb> Impact resistance <SEP>: <SEP> 5.8 <SEP> cmkg / cm2
<tb> Modulus of elasticity <SEP>: <SEP> 382 <SEP> kg / mm2
<tb> Dimensional stability <SEP> in <SEP> the <SEP> heat <SEP> according to <SEP> Martens <SEP> (DIN) <SEP>: <SEP> 780 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 8>
Dependence of the dielectric properties of the castings on frequency and temperature:
EMI8.1
<tb>
<tb> Frequency <SEP> Temp. <SEP> Dielectric <SEP> dielectric <SEP> spec. <SEP> resistance
<tb> sec <SEP> -1 <SEP> oC <SEP> Loss factor <SEP> constant <SEP> n <SEP> cm
<tb> tg <SEP> # x102 <SEP> #
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 500 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0.63 <SEP> 2.7
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 0.72 <SEP> 2.7
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0.48 <SEP> 2.5
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0.51 <SEP> 2.4
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 55 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 03.
<SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 7X1017 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 50 <SEP> 0.03 <SEP> 2.8 <SEP> 3.5x1016
<tb> 50 <SEP> 76 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 5x <SEP> 1017 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 2.8 <SEP> 6, <SEP> 7x1015
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> X <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 3, <SEP> 4X1014
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 0, <SEP> 26 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> X <SEP> 1014 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 200 <SEP> 0, <SEP> 79 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP> X <SEP> 1013 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 225 <SEP> 3, <SEP> 21 <SEP> 2.8 <SEP> 1.4x1011
<tb> 50 <SEP> 240 <SEP> 6.31 <SEP> 2.8 <SEP> 4.6x1011
<tb>
Example 4:
The mixture of 525 parts of a dimeric di-cyclopentadienyl-dimethyl-silane with a molecular weight of 390 (= bis (cyclopentadienyl) compound II) and 475 parts of the butadiene-styrene copolymer used in Example 3 is as in Example 2 described, poured into molds and hardened. You get hard, clear, flawless
Castings with the following properties:
EMI8.2
<tb>
<tb> Flexural strength <SEP>: <SEP> 900 <SEP> Kg / cm2
<tb> Impact resistance <SEP>: <SEP> 8.3 <SEP> cmkg / cm2
<tb> Modulus of elasticity <SEP>: <SEP> 450 <SEP> kg / mm2
<tb> Mechanical <SEP> dimensional stability <SEP> in <SEP> the <SEP> heat <SEP> according to <SEP> Martens <SEP> (DIN) <SEP>: <SEP> 62 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 9>
Dependence of the dielectric properties of the castings on frequency and temperature:
EMI9.1
<tb>
<tb> Frequency <SEP> Temp. <SEP> Dielectric <SEP> dielectric <SEP> spec. <SEP> resistance
<tb> sec-1 <SEP> C <SEP> Loss factor <SEP> constant <SEP> @ <SEP> cm
<tb> tg <SEP> 6 <SEP> x <SEP> 102 <SEP> c <SEP>
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 500 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 87 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 81 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 64 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 29 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0.33 <SEP> 2.3
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 41 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> 8.8x1016
<tb> 50 <SEP> 50 <SEP> 0.33 <SEP> 2.6 <SEP> 2.7x1016
<tb> 50 <SEP> 75 <SEP> 0.53 <SEP> 2.6 <SEP> 8.3x1015
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0.49 <SEP> 2.7 <SEP> 7.8x1014
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0,
32 <SEP> 2.7 <SEP> 4.3x1013
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0, <SEP> 50 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 1012 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 1.95 <SEP> 2.8 <SEP> 1.0x1012
<tb> 50 <SEP> 200 <SEP> 6.50 <SEP> 2.8 <SEP> 3.4x1011
<tb>
Example 5: Dimer c <, <x'-Bis- (cyclopentadienyl-p-xylene (= bis (cyciopentadienyl) compound IV) is poured into aluminum molds as in Example 1 and cured for 2 hours at 1500 and 24 hours at 1800.
Man
EMI9.2
EMI9.3
<tb>
<tb>: Flexural strength <SEP>: <SEP> 1230 <SEP> kg / cm2
<tb> Impact flexural strength <SEP>: <SEP> 9.6cmkg / cm2
<tb> Modulus of elasticity <SEP>: <SEP> 260 <SEP> kg / mm2
<tb> Mechanical <SEP> dimensional stability <SEP> in <SEP> the <SEP> heat <SEP> according to <SEP> Martens <SEP> (DIN) <SEP>: <SEP> 1310 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 10>
Dependence of the dielectric properties of the castings on frequency and temperature:
EMI10.1
<tb>
<tb> Frequency <SEP> Temp. <SEP> Dielectric <SEP> dielectric <SEP> spec <SEP> resistance
<tb> sec <SEP> oc <SEP> Loss factor <SEP> constant <SEP> Q <SEP> cm
<tb> tg <SEP> 3x102 <SEP> #
<tb> 50 <SEP> 22 <SEP> 0.08 <SEP> 2.7 <SEP> # 2 <SEP> x1017
<tb> 50 <SEP> 40 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> 2,7 <SEP> Xl017 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 55 <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> X <SEP> 10 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 75 <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 4, <SEP> 4x <SEP> 10 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 2,7 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1015 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 125 <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 7, <SEP> 6X1014
<tb> 50 <SEP> 150 <SEP> 0, <SEP> 22 <SEP> 2.7 <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> X <SEP> 1013 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 175 <SEP> 0.95 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 4, <SEP> 4x1012
<tb> 50 <SEP> 190 <SEP> 2, <SEP> 80 <SEP> 2,
<SEP> 7 <SEP> 8, <SEP> 8 <SEP> X <SEP> 1011 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 210 <SEP> 11.0 <SEP> 2.8 <SEP> 1.5x1011
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 87 <SEP> 2. <SEP> 7 <SEP>
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 52 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 2.6
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> 2,6
<tb>
Among the known curable synthetic resins, the epoxy resins have so far proven by far the best as insulating materials for electrical engineering purposes.
To compare the new insulation compounds described in the above examples with the prior art, the following curable epoxy resin mixture, which is particularly suitable for the production of electrical insulation, was selected, and the dependence of the dielectric properties on frequency and temperature was measured in the cured castings made from it:
100 parts of an epoxy resin prepared in a known manner by reacting bis (p-hydroxyphenyl) dimethyl methane (= bisphenol A) and epichlorohydrin in the presence of alkali with an epoxy content of 2.4 epoxy equivalents / kg and a softening point of 500 and
30 parts of phthalic acid hydride were mixed homogeneously at 100, poured into casting molds of 130 × 130 × 2 mm 3 and cured at 1400 for 24 h.
The following dielectric properties were determined on the test plates produced in this way:
<Desc / Clms Page number 11>
EMI11.1
<tb>
<tb> Frequency <SEP> Temp. <SEP> Dielectric <SEP> dielectric spec. <SEP> resistance <SEP>
<tb> sec-1 <SEP> #C <SEP> Loss factor <SEP> constant <SEP> # <SEP> cm
<tb> toy <SEP> 102 <SEP> s <SEP>
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0.35 <SEP> 3.8 <SEP> 2 <SEP> x1016
<tb> 50 <SEP> 40 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 3, <SEP> 85 <SEP> 1, <SEP> 9x1016
<tb> 50 <SEP> 60 <SEP> 0.30 <SEP> 3.9 <SEP> 1.7x1016
<tb> 50 <SEP> 80 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 3, <SEP> 9.
<SEP> 2, <SEP> 0X <SEP> 10 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 0.45 <SEP> 3.9 <SEP> 2.0x1015
<tb> 50 <SEP> 120 <SEP> 0.85 <SEP> 3.95 <SEP> 2.0x1013
<tb> 50 <SEP> 130 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP> 4, <SEP> 25 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 140 <SEP> 8, <SEP> 3 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 2X10 <SEP>
<tb> 50 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 200 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 50
<tb> 400 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 60
<tb> 103 <SEP> 20 <SEP> 0.95 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 104 <SEP> 20 <SEP> 1.65 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP>
<tb> 105 <SEP> 20 <SEP> 3, <SEP> 30 <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 106 <SEP> 20 <SEP> 4, <SEP> 25 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 107 <SEP> 20 <SEP> 4,55 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 5 <SEP> X107 <SEP> 20 <SEP> 3.0 <SEP> 3.1
<tb> 108 <SEP> 20 <SEP> 2, <SEP> 83 <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 2.5 <SEP> x <SEP> 108 <SEP> 20 <SEP> 4.57 <SEP> 3.0
<tb> 0,
<SEP> 96 <SEP> x <SEP> 1010 <SEP> 20 <SEP> 5.0 <SEP> 2.4
<tb>