CS252365B1 - Elektroizolačný lak - Google Patents

Abstract

Elektroizolačný lak na lakovanie Cu a Al drůtov a pásov s vysokým podielom sušiny pri zachování nízké] viskozity, umožňujúci dobru zpracovatelnost a] po dlhšom skladovaní hmotnostně obsahuje 8 až 17 % polyvinylformálovej živice o molekulovej hmotnosti 4 000 až 14 000 s hmotnostným obsahom pólyvinylformálu 75 až 78 % a polyvinylalkoholu, vyjádřeného ako obsah —OH skupin 4,0 až 6,0 °/o, 5 až 10 °/o izokyanátovej živice s obsahom 10 až 14 % blokovaných —NCO— skupin, 0,2 až 2,5 % melamínformaldehydovej živice, ktorej rieditelnosť v lakovom benzíne je 30 až 120 ml na 10 g živice a 0,9 až 5 % rezolovej živice na báze krezolformaldehydového rezolu pripravitetného reakciou 108,1 hmotnostných dielov krezolu s obsahom alespoň 40 °/o hmotnostných m-krezolu so 64,9 až 97,4 hmotnostných dielov formalínu a 0,7 až 1,4 hmotnostných dielov hexametyléntetramínu ako katalyzátora a stabilizovaného 40 % hmotnostnými butanolu počítaného na rezol pri 23 °C.

Description

Vynález riešie zloženie elektrolzolačného laku vhodného pre výrobu lakovaných drotov a pásov. Ciefom vynálezu je vytvorenie laku s vysokým podielom sušiny pri zachovaní nízkej viskozity.

Jednou z najstarších živičných báz využívaných pre lakovanie elektrických vodičov pre výrobu elektrických strojov sú polyvinylformálové živice. Už americké patenty z r. 1939—1942, ktoré prvé poplsujú přípravu polyvinylformálových lakov na droty uvádzajú modifikáciu s rezolovou živicou. Podobný typ laku v.yrába v súčasnosti Sovietsky zvaz. Nevýhodou týchto lakov je vysoká hodnota viskozity pri nízkom obsahu neprchavých látok, nedostatočná odolnost voči transformátorovému olejů a chladivém a nízká hodnota termoplasticity. Z polyvinylformálových živíc modifikovaných rezolovou živicou sa aplikujú také, ktorých molekulová hmotnost sa pohybuje v rozmedzí 14 000 až 40 000, viskozita 7 000 až 10 000 mPa . s pri 20 °C a obsah neprchavých látok je 14 až 17 hmotnostných percent. Čiastočnou alebo úplnou náhradou vysokomolekulovej základnej živice za nižšiemolekulovú sa dosiahne zníženie viskozity za súčasného zvýšenia podielu neprchavých látok v laku, ale dochádza aj k zhoršeniu filmotvornosti a spracovatefských vlastností laku, preto sa volí najčastejšie kombinácia živíc s vysokou a nižšou molekulovou hmotnosťou. Sú známe polyvinylformálové laky na droty s viskozitou 4 000 mPa s pri 25 °C a obsahom neprchavých látok 21 hmotnostných percent. Bežnejšie sú však laky s obsahom neprchavých látok v rozmedzí 15—18 hmotnostných percent a viskozitou 5 000 až 8 000 mPa s pri 20 °C.

Modifikáciou polyvinylformálových lakov obsahujúcich rezolovú, melamínformaldehydovú, príp. izokyanátovú zložku, s inými chemickými bázami,' například polyuretánmi, polyestermi a pod., sa dosiahne zvýšenie obsahu neprchavých látok a zníženie viskozity, zhoršuje sa však výrazné odolnost voči transformátorovému olejů a chladivém.

Zo spracovatefského hfadiska nejvýhodnejšie sú laky spracovatelné pri vysokých odtahových rýchlostiach pri zachovaní dobrej filmotvornosti na hliníkových a měděných drótoch různých priemerov a elektrických a mechanických vlastností, t. j. laky s najvyšším obsahom neprchavých látok s čo najnižšou viskozitou, čo umožňuje vysokú odťahovú rýchlosť a nízku teplotu vytvrdenia. U lakov s vyšším obsahom neprchavých látok je možné použiť pre dosiahnutie požadovaného prírastku lakového filmu nižší počet nánosov, čo zmierňuje, resp. vyrovnává nevýhodu nižšej odťahovej rýchlosti.

V americkom patente Č. 4 150 190 z roku 1977, je popísaná příprava polyvinylformálových lakov s molekulovou hmotnosťou 14 000 až 17 000 modifikovaných fenolickou a izokyanátovou živicou, rozpuštěných v nefenolických rozpúšťadlách na báze glykoléterov. Připravené polyvinylformálové laky s obsahom neprchavých látok až do 31,2 hmotnostných percent dosahujú viskozitu

375 mPa s pri 140 ^ICC. Ich nevýhodou je, že sú spracovatelné len pri zvýšených teplotách.

V sovietskom vynáleze č. 753 878 z roku 1980 je popísaná příprava polyvinylformálového laku, ktorá vychádza z polyvinylformálovej živice s molekulovou hmotnosťou 1 500 až 4 000 s obsahom hydroxylových skupin 3,5 až 6,2 hmotnostných percent s obsahom neprchavých látok 17,4 až 18 hmotnostných percent, umožňujúca lakovanie drotov pri vysokých odtahových rýchlos(220 až 280 m/min.). Nevýhodou je, že sa dajú použiť len na lakovanie drotov priemeru 0,02 až 0,3 mm.

Vo francúzskom patente č. 2 380 329 sa uvádza příprava polyvinylformálového laku s obsahom neprchavých látok 23 hmotnostných percent a viskozitou okolo 4 000 mPa s pri 20 °C, pričom na urýchlenie vytvrdzovacej reakcie sa přidává maximálně 5,0 hmotnostných percent aromatického amínaldehydu. Odtahová rýchlosť pri lakovaní je 13 až 17 m/min. pre Cu drot priemeru 0,8 mm.

Nevýhodou vačšiny v súčasnosti používaných polyvinylformálových lakov je aj ich sklon k nárastu viskozity počas skladovania.

Uvedené nevýhody odstraňuje elektroizolačný lak podfa vynálezu, ktorého živičná zložka je vytvořená z polyvinylformálové]' živice, izokyanátovej živice, melamínformaldehydovej a rezolovej živice. Podstatou vynálezu je, že lak obsahuje 8 až 17 percent hmotnostných nízkomolekulovej polyvinylformálovej živice s molekulovou hmotnosťou

000 až 14 000, obsahujúcej 75 až 78 percent hmotnostných polyvinylformálu a polyvinylalkoholu (vyjádřeného obsahom —OH skupin 4,0 až 6,6 percent hmotnostných). Dalšími zložkami sú: 5 až 10 percent hmotnostných polyizokyanátovej živice s obsahom 11,8 až 14,1 percent hmotnostných —NCO skupin, pripravenej adičnou reakciou 2,4 a 2,6-toluéndiizokyanátu s trojfunkčným alkoholom, výhodné trimetylolpropánu, ktorej volné —NCO skupiny sú blokované fenolom alebo krezolom; ďalej 0,2 až 2,5 percent hmotnostných butanolizovanej melamínformaldehydovej živice s obsahom 50 percent hmotnostných neprchavých látok, ktorej číslo kyslosti je maximálně 0,6 mg KOH/g a rieditelnosť s lakovým benzínom maximálně 120 ml/10 g butanolizovanej živice. Trefou živičnou zložkou je 0,9 až 5,0 percent hmotnostných rezolformaldehydovej živice pripravenej reakciou 1 molu (108,1 hmotnostných dielov) krezolu s obsahom aspoň 40 percent hmotnostných m-krezolu s 0,8 až 1,2 mól formaldehydu (resp. 64,9 až 97,4 hmotnostných dielov formalínu) (37 %-ného vodného roztoku formaldehydu) a 0,005 až 0,01 mól hexametyléntetramínu (0,7 až 1,4 hmotnostných dielov).

Živ.ica sa zriedi přidáním 40 percent hmotnostných butanolu, počítané na rezol pri 23 °C. Získá sa asi 40%-ný stabilizovaný Příklad

Zloženie laku: 1 % hm.

roztok rezolu, ktorý má východziu viskozitu 40 až 100 mPa . s pri 20 °C, ktorá sa po 6-tich mesiacoch skladovania pri 23 °C změní maximálně o 100 %.

Nasledujúce příklady doplňujú popis prevedenia vynálezu.

3 4 5 % hm. % hm. % hm. % hm.

polyvinylformálová živica
mol. h. 10—12 tis., —OH 5,0-6,0 % hm.	13,2
polyvinylformálová živica mol. h. 14 tis., —OH 5,5 % hm.
izokyanátová živica s obsahom —NCO 11,8 % hm., blokovaných krezolom	7,9
izokyanátová živica s obsahom —NCO 14 % hm., blokovaných fenOlom
krezolformaldehydová živica	1,1
melamínformaldehydnvá živica, rieditefnosť 50 % hm. roztoku v butanole lakovým benzínom 120 ml/10 g róztoku	1,0
melamínformaldehydová živica, rieditefnosť 50 % hm. roztoku v butanole lakovým benzínom 30—45 ml/10 g roztoku
krezol	27,8
solventná nafta	23,2
xylén	23,2
butanol	2,6
Příprava laku Polyvinylformálová živica sa	dávkuje

12,6	13,2	—	—
—	—	12,6	13,2
7,6	6,6	—	—
		7,6	7,0
3,0	4,2	3,0	1,1
0,9	1,0

—	—	0,9	1,0
26,4	25,2	26,4	27,8
22,0	21,2	22,0	23,2
22,0	21,2	22,0	23,2
5,5	7,4	5,5	2,6
roztok)	sa přidá	pri odstavenom i	í/yhrie

rozpúšťacej nádoby s možnosťou vyhrievania a chladenia, opatrenej miešadlom a kontrolným teplomerom. Přidá sa solventná nafta a xylén a po 30 minútach miešania sa přidá krezol a zmes sa vyhřeje na 40 °C. Po rozpuštění polyvinylformálovej živice (číry postupné najprv 50 %-ný roztok melamínformaldehydovej živice v butanole, potom 40 %-ný roztok rezolovej živice v butanole a krezole a nakoniec 50 %-ný roztok izokyanátovej živice v krezole. Zmes sa mieša do získania homogénneho roztoku laku, ktorý sa přefiltruje.

Špecifikácia laku 1 2 3 4 5

Obsah ineprchavých látok, % hm. (1 bod./l80 °C) 23,2 24,1 25,0 24,1 23,2

Viskozita, 20 °C, Hoppler, mPa. s 1 650 1530

980

1750

800

Vlastnosti lakovaného hliníkového drůtu priemeru 1,8 mm prírastok (mikrometer) ťažnosť (násobok priemeru drůtu) tepelný náraz (násobok priemeru drotu) termoplasticita (°C) prierazné napStie (kV) oder (počet dvojposunov) odolnost voči transformačnému olejů Podmienky lakovania vertikálna lakovacia pec, teplota 300—360 °C odtahová rýchlosť 8—12 m/min.

Polyvinylformálový lak podl'a vynálezu má univerzálně využitie na lakovanie Cu a AI pásov a drotov různých priemerov od 0,5 mm s dobrými spracovatelskými vlastnostami, výbornou filmotvornosťou, odolnosťou voči transformátorovému olejů a chladívám, pričom tieto vlastnosti sa dlhodobým skladováním nemenia. Zvýšený obsah neprchavých

60—70

2—3 2_3

270—310

8—11

60—100 vyhovuje látok, 22 až 25 percent hmotnostných a nízká viskozita 1 000 až 2 000 mPa . s pri 20 °C priaznivo ovplyvní produktivitu výroby lakovaných drotov tým, že umožňuje buď znížiť počet nánosov potřebných na predpísaný prírastok alebo v porovnaní s lakmi s nižším obsahom neprchavých látok dosiahnuť vyšší prírastok vypáleného lakového filmu. Súčasne sa zníži spotřeba rozpúšťadiel potřebných pre přípravu polyvinylformálových lakov, čo je tiež významné ako z ekologického, tak aj z hospodářského hradiska.

Claims (1)

1. PREDMET

   Elektroizolačný lak na báze polyvinylformálovej živice, izokyanátovej živice, melamínformaldehydovej živice a rezolovej živice, vyznačujúci sa tým, že hmotnostně obsahuje 8 až 17 % polyvinylformálovej živice o molekulovej hmotnosti 4 000 až 14 000 s hmotnostným obsahom polyvinylformálu 75 až 78 % a polyvinylalkoholu, vyjádřeného ako obsah —OH skupin 4,0 až 6,0 %,

   5 až 10 °/o izokyanátovej živice s obsahom 10 až 14 % blokovaných —NCO— skupin, pripravitelné adičnou reakciou 2,4- a 2,6-toluendiizokyanátu s trojfunkčným alkoholom,

   VYNALEZU

   0,2 až 2,5 °/o melamínformaldehydovej živice, ktorej rieditelnosť v lakovom benzíne je 30 až 120 ml na 10 g živice a 0,9 až 5 % rezolovej živice na báze krezolformaldehydového rezolu pripravitefného reakciou 108,1 hmotnostných diělov krezolu s obsahom aspoň 40 % hmotnostných m-krezolu so 64,9 až 97,4 hmotnostných dielov formalínu a 0,7 až 1,4 hmotnostných dielov hexametyléntetramínu ako katalyzátora a stabilizovaného 40 % hmotnostnými butanolu počítaného na rezol pri 23 °C.

   Severografia, n. p., závod 7, Most

   Cena 2,4fl Kčt