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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>