CH230268A - Verfahren zur Herstellung eines härtbaren Kondensationsproduktes für die Elektrotechnik. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines     härtbaren    Kondensationsproduktes  für die Elektrotechnik.    Es     ist    bekannt, dass die nicht     härtbaren,     das heisst thermoplastischen     Kunstharze,    wie  sie zum Beispiel durch Kondensation von  Anilin und     Förmaldehyd        in    saurem Medium  und     nachherige        E.ntfemnung    der Säure oder  durch     Polymerisation    von     Styrol    und derglei  chen     entstehen,

      den     härtbaren    Kondensations  produkten aus     Phenolen    und Formaldehyd  hinsichtlich ihrer Eignung als elektrische  Isolierstoffe weit überlegen sind, indem sie  sich durch besonders niedrige     dielektrische     Verluste,

       sowie    eine besonders     geringe        Fre-          quenzabhängigkeit    der     dielektrischen    Ver  luste und durch     erhöhte        Kriechstromsicher-          heit        auszeichnen.    In vielen Fällen     ist    jedoch  die     Anwendung    dieser nicht     härtbaren        Kunst-          harze        unmöglich,

      da ein Weichwerden     bei     erhöhten Temperaturen unzulässig     ist.    Es  mussten daher vielfach     trotz,der    schlechteren  Eigenschaften     härtbare    Kunstharze verwen  det werden.

      Es wurde nun beobachtet, dass die Phenol  hydrogylgruppe     im    Molekül der normalen       Phenolplasten    .diejenige polare Gruppe dar  stellt, die     unter    dem     Einfluss,des    elektrischen  Wechselfeldes und der     Temperatur    die     di-          elektrischen        Verluste    bedingen     kann.     



  Von dieser Beobachtung ausgehend ist es       gelungen,        diese    polare     Gruppe    auf chemischem  Wege     derart    festzulegen, dass sie ihre freie  Beweglichkeit im     elektrischen    Felde fast  vollständig einbüsst.  



       Gegenstand    vorliegender Erfindung ist  nun ein     Verfahren,    zur     Herstellung        eines        härt-          baren        Kondensationsproduktes    für die Elek  trotechnik, dadurch .gekennzeichnet, dass man  auf ein     Anfangskondensationsprodukt    aus  Phenol     und    Formaldehyd, zur mindestens       teilweisen        Verätherung    der     Phenolhydrogyl-          gruppen,    ein     benzydierendes    Mittel     einwirken     lässt,

   das ganze derart,     dass    man ein Produkt           erhält,    welches zu mindestens 25 %     benzy-          liert    ist.  



  Das neue     Kondensationsprodukt;        stellt    ein       härtbares    Harz dar, das im gehärteten Zu  stand einerseits besonders niedrige     die:lek-          trische    Verluste und eine besonders geringe       Temperatur-    und     Frequenzabhängigkeit    die  ser     Verluste    und     anderseits    eine hohe Kriech  stromsicherheit aufweist. Hinsichtlich dieser  Eigenschaften ist das neue Produkt den be  kannten gehärteten Phenol -     Formaldehyd-          Kondensationsprodukten    ganz wesentlich  überlegen.

   Gegenüber den thermoplastischen  Harzen besitzt     dasselbe    neben gleichwertigen       dielektrischen        Eigenschaften    den Vorteil der  Temperaturbeständigkeit.  



  Als     benzylierende        Mittel    seien beispiels  weise genannt:     Benzylchlorid    oder     Dibenzyl-          sulfat.     



  Vergleichsversuche haben bezeigt,     dass          Alkylverbindungen,        insbesondere    niedrig  molekulare, wie     Methyl-    oder     Äthylverbin-          dungen,    :den gewünschten Effekt nicht er  geben. Auch     Acylverbindungen    haben     sich          infolge    der damit in das     Phenolplastmolekül     eingeführten polaren Gruppen als ungeeignet  erwiesen.  



  Um eine     genübende    Verbesserung der     di-          elektrischen    Eigenschaften der     gehärteten     Endprodukte zu erzielen, hat sich eine min  destens 25%     ige        Verätherung    als notwendig  erwiesen. Wesentlich bessere Ergebnisse wer  den; erzielt, wenn     etwa    50 %,der     Arylhydroxyl-          gTuppen        veräthert    werden.  



  Der     Verätherungsgrad    findet seine Grenze  in der Regel darin, dass die zu hoch     veräther-          ten        Kondensationsprodukte    schwer     härtbar     sind.  



  Zur     Verätherung    eignen sieh sowohl alka  lisch wie sauer     hergestellte        Phenol-Form-          al:dehyd-Kondensationsprodukte.    Die     Benzy-          lierung    wird zweckmässig in geeigneter Weise  mit der Kondensation     kombiniert.    Man kann  zum Beispiel das     Benzylierungsmittel    direkt  zu der     alka=lischen        bezw.    im Falle der sauren  Kondensation zur alkalisch     gemachten    Kon  densationslösung zufügen.

   Die Menge des  verwendeten     Alkalis        richtet    sich in allen Fäl-         len    zweckmässig nach dem Grade der     Ver-          ätherung,    das heisst man verwendet bei einer       25%igen        Verätherung        1!1        Mol,    bei einer  50%igen     Verätherung        1/z        Mol    usw.

   Bei der  alkalischen     Kondensation    kann man ent  weder nur einen Teil des Alkalis von Anfang  -in und den Rest     bei        bezw.    nach der     Veräthe-          rung    zugeben, oder     aber    man kann die zur  Kondensation und     Verätherung    nötige Menge  von Anfang an zusetzen.     Bei    der sauren Kon  densation kann man entweder einen Teil des  Alkalis vor der     Verätherung,    den Rest nach  der     Verätherung    oder aber die ganze Menge  vor der     Verätherung    zugeben.  



  Die     Verätherung    wird     zweckmässig    an den  noch nicht     harzhaltigen        Anfangskondensa-          tionsprodukten    vorgenommen.  



  Es liegt naturgemäss im Sinne der vorlie  genden Erfindung, dass die     Reaktion    so ge  führt     wird,    dass das     Verfahrensprodukt    nach  der Härtung ausser den nicht     verätherten          Phenolhydroxylgruppen    tunlichst keine po  laren Gruppen enthält.  



       1)as    neue Kondensationsprodukt eignet  sich     vorzugsweise    für solche Zwecke, wo  einerseits     besondexs        hochwertige        dielektrische          Eigenschaften,    anderseits hohe Temperatur  beständigkeit erfordert sind, wie z. B. in der       Fernmelde-        bezw.        Fernsehtechnik,    Radio  industrie     und    dergleichen.  



  Das Produkt lässt sich sowohl in     reinem     Zustande als Giessharz als auch in     Lösung          lx        zw.    im Gemisch mit     geeigneten    Zusätzen,  wie     Füllstoffen,        Farbstoffen,        Weichmachern,     z.

   B. als Lack,     Imprägniermittel,    Imprägnier  lack,     Bindemittel    für     Pressmassen,    Hart  papier und dergleichen, verwenden.     Entspre-          ehend    dem Zwecke der Erfindung werden  naturgemäss Zusätze vermieden, die die hoch  wertigen elektrischen     Eigenschaften    des     Kon-          densationsproduktes    herabsetzen. Als spezielle       Verwendungen    seien unter anderem noch ge  nannt diejenige als Kitte, z. B. Porzellankitt,  oder zur     Herstellung    emaillelackierter     Drähte     in der Elektroindustrie.  



  Das     Verfahren    kann beispielsweise folgen  dermassen durchgeführt werden. Phenol wird       in        bekannter    Weise mit Formaldehyd in           wässriger    Lösung und Na OH     portionenweise          unter    Kühlung gemischt. Die Menge     des        zu-          geführten    Na OH ist .dabei abhängig vom  Grad der später erfolgenden     Verätherung.     



  Das dadurch erhaltene     Gemisch    wird hier  auf bei     Zimmertemperatur    aufbewahrt, bis  der     -Formaldehyd    vollständig gebunden ist,  was etwa 7-10 Tage beansprucht.  



  Eine Harzbildung     ist        durch,die    bisherigen  Vorgänge noch nicht erfolgt. Die Mischung  enthält lediglich ein     Anfangskon:densations-          produkt,    das jedoch kein Harz ist.

   In diese  Lösung wird nunmehr     unter        stetigem    Rüh  ren und Kühlen beispielsweise     Benzylchlorid          eingeführt.    Nach     beendetem    Zusatz des       Benzylchlorides    erfolgt die eigentliche     Ver-          harzung,    indem die Lösung im Wasserbad  zur Siedehitze gebracht     wird,    wobei .sich     ,das     Harz vom !Wasser abscheidet.

   Nachdem das       Wasser    in     bekannter    Weise     abdekantiert    ist,       wird    das Harz zur Entfernung der Elektro  lyte     gewässert.     



  Die Trocknung     erfolgt        hierauf    bei ver  mindertem Druck und :die     Härtung    nach be  kannter Art bei 100-150  C.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Ein Verfahren zur Herstellung eines härt- baren Kondensationsproduktes für die Elek trotechnik, dadurch gekennzeichnet, @dass man auf ein Anfangskondensationsprodukt aus Phenol und Formaldehyd, zur mindestens teilweisen Verätherung,der Phenalhydrogyl- gruppen, ein benzylierendes Mittel einwirken lässt, das ganze derart,

   dass man ein Produkt erhält, welches zu mindestens 25 % benzy- liert ist. Das neue Kondensationsprodukt stellt ein härtbares Harz dar,

   das im gehärteten Zu stande einerseits besonders niedrige dielek- trische Verluste und eine besonders .geringe Temperatur- und Frequenzabhängigkeit die ser Verluste und anderseits eine hohe Kriech stromsicherheit aufweist.

   UNTERANSPRü CHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass einalkalisch her- gestelltes, noch nicht verharztes Anfangs- kondensationsprodukt benzyliert wird. 2.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, .da durch gekennzeichnet, dass die Menge des alkalischen gondensations#mittels dem Grade der Verätherung angepasst wird. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch. da durch gekennzeichnet, -dass Idas. gesamte zur Kondensation und Verätherung nötige Alkali von Anfang an zugesetzt wird.