DE1643472A1 - Verfahren zur Herstellung eines haertbaren Epoxydharzes und Verwendung des nach dem Verfahren hergestellten Harzes - Google Patents

Description

Maschinenfabrik Oerlikon, Zürlch-Oerlikon (Schweiz)

Verfahren zur Herstellung eines härtbaren Epoxydharzes und Verwendung des nach dem Verfahren hergestellten Harzes.

Epoxydharze sind-bekanntlich Stoffe mit mehr als zwei Aethylenoxydringen. Der technisch wichtigste Epoxydharz-Typ entsteht durch Kondensation von Epishlorhydrin mit Bis-(4-hydroxyphenyl)-dimethyl-methan, bzw. Bisphenol A. Das sog. Epoxydäquivalentgewicht dient in ebenfalls bekannter Weise zur Berechnung des Härterzusatzes, Für die bei 25°C flüssigen Typen liegt dieses Epoxydäquivalentgewicht im allgemeinen zwischen 150 bis 550, während feste Typen Zahlenwertebis ^000 aufweisen.

Epoxydharze haben sich, insbesondere als Isolierraaterialien, weitgehend bewährt. Von Nachteil ist Jedoch die Tatsache, dass Epoxydharz-Typen mit langer Gebrauchsdauer, d.h. langsamem Viskositätsanstieg, wie man sie mit Rücksicht auf geringen Abfall und geeignete Lagerhaltung wünscht, auch sehr lange Härtungszeiten erfordern und dass darüber hinaus die Haftung auf Glasfasern und Mineralien, z.B. auf Glimmer, nicht hinreicht, so dass die Wasserbeständigkeit derartiger Verbundstoffe vielfach den Erfordernissen nicht entspricht.

Um neben langer Gebrauchsdauer kurze Härtungszeiten zu er-

f 4TfQQMS-M zielen, wurde im Hauptpatent... (Hauptpatentanmeldung i^i} vorgeschlagen, einen wasserfreien Bisphenol-A-diglycidyläther, der ein Epoxydäquivalentgewicht zwischen 150 - 500 aufweist, mit einem Natriumalkoholat in einem solchen Verhältnis zu

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mischen, dass auf 100 Gewichtsteile des wasserfreien Bisphenol-A-diglyoidylathers 0,015-0,15 Gewichtsteile Natrium als Alkoholat entfallen. Hierdurch erhält man ein Harzsystem, dessen Reaktivität erst bei höheren Temperaturen sehr schnell ansteigt.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Weiterbildung des vorgenannten Harzes dar, und das zugehörige Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ganz allgemein Alkalialkoholate verwendet sowie 0,25 bis 5 Gewichtsteile eines Epoxyalkylsllanes t er s zugesetzt werden und dass diese Stoffkombination mindestens eine Stunde lang bei Temperaturen zwischen 40°C bis 70°C und Drücken zwischen 0,5 bis 10 Torr entgast wird.

Untersuchungen haben ergeben, dass nicht nur Natriumalkoholat für die vorliegenden. Zwecke geeignet ist, sondern dass auch die übrigen Alkalialkoholate sich gleich vorteilhaft anwenden lassen.

Zur Aushärtung werden der Stoffkombination etwa aequivalente Cazbansäureanhydrid-Härtermengen, bezogen auf das Epoxydäquivalentgewicht,zugesetzt.

Der nach dem beschriebenen Verfahren erhaltene Epoxydharztyp kann vorzugsweise zur Isolierung elektrischer Maschinen und_;Geräte benützt werden und zwar insbesondere zur Imprägnierung von getrockneten, gewickelten, glasfaserverstärkten Glimmervliesbändern oder entsprechenden. Folien.

Den mit dem Erfindungsgegenstand erzielbaren technischen Fortschritt lässt die beigefügte Zeichnung klar erkennen, welche experimental ermittelte Kurven wiedergibt. Auf der Abszisse

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des Koordinatensystems ist in logarithmischem Masstab die Zeit t in Stunden aufgetragen und auf der Ordinate der Druchgangswiderstand R einer Versuchsplatte in M Ω.Diese Platte bestand aus einem ausgehärteten, mehrlagigen Wickel mit glasfaserverstärkten

und\Epoxyuharz imprägnierten Glimmervliesbändern. Um ein möglichst rasches Eindringen des Wassers zu ermöglichen, wurde der Wickel allseitig aufgeschnitten. Im Diagramm bezieht sich die Zeit t auf die Dauer der Lagerung des Versuchsobjektes im Wasser. Der Funktionsverlauf a entspricht einem Epoxydharz ohne Zusatz eines Epoxy■alkylsilancsters, beim Harz gemäss der Kurve b ist hingegen ein Epoxyaikylsilanester im Verhältnis Ii100 zugesetzt worden» Wan ersieht, dass die silanfreie Versuchsplatte beispielsweise» den Durchgangs widerst and R, schon nach einer Zeit von etwa einer Vierte-lstunde erreicht, während beim Erfindungsgegenstana unter sonst gleichen Bedingungen der Wert aes Durchgangswiders tanües erst nach ca. 100 Stunden auf R. absinkt. Es ist noch hervorzuheben, dass der erzielbare Vorteil nicht etwa von Nachteilen, beispielsweise in mechanischer, thermischer oder dielektrischer Hinsicht begleitet wird, sondern dass auch diese Eigenschaften verbessert werden.

Die nachfolgenden Angaben dienen zur weiteren Erläuterung

der Erfindung:

Beispiel :

Hundt rt. uewichtsteilen eines Bisphenol-A-diglycidyläthers,

der Epoxydaquivalentgewichte zwischen 150-500 aufweist und ge-

mäss dem ϊ.τ, Hauptpatent... (Hauptpatentanmeldung XiaJt/fcfc) beschriebc:;ot; Vorfahren mit 0,015 - 0,15 Gewichtsteilen Natriumalkoholat vorsehen ist, werden 0,25 bis 5 Gewichtsteile eines

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/'-Glycidoxypropyltrimethoxy-silans zugesetzt und die Mischung mindestens 1 Stunde lang bei Temperaturen zwischen 40°C bis 70 C und Drücken zwischen 0,5 bis 10 Torr entgast.

Claims (1)

1. Patentanspruch^:

   Verfahren zur Herstellung eines härtbaren Epoxydharzes, wobei 100 Gewichtsteile eines wasserfreien Bisphenol-A-diglycldyläthers, der Epoxydäquivalentgewichtejz wischen 150 bis aufweist, 0,015 bis 0,15 Gewichtsteile Natrium als Alkoholat

   ?4Sl-O $lf2 .9 W9 enthalten, nach Hauptpatent.. .(Hauptpatentanmeldung 2i&k(&k% dadurch gekennzeichnet, dass ganz allgemein Alkalialkoholate verwendet sowie 0,25 bis 5 Gewichtsteile eines Epoxyalkylsilanesters zugesetzt werden und dass diese Stoffkombination mindestens eine Stunde lang bei Temperaturen zwischen 40 C bis 70 C und Drücken zwischen 0,5 bis 10 Torr entgast wird.

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   X. Verfahren nach Patentanspruch -i-, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffkombination etwa aequivalente Carbonsäureanhydrid-Härtermengen, bezogen auf das Epoxydäquivalentgewicht, zugesezt werden und eine Aushärtung vorgenommen wird.

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   j, Verwendung des nach .Patentanspruch^!" erhaltenen Epoxydharzes zur Isolierung elektrischer Maschinen und Geräte,

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   - 5 ■t-: Iu4 J4 /2

   Cf. Verwendung des Epoxydharzes nach Patentanspruch Ü· zur Imprägnierung von getrockneten, gewickelten, glasfaserverstärkten Glimmervliesbändera.

   w. Verwendung des Epoxydharzes nach Patentanspruch K" zur Imprägnierung von getrockneten, gewickelten, glasfaserverstärkten Folien.

   MASCHINENFABRIK OERLIKON

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