КОМПОЗИЦИЯ ИМПРЕГНИРУЮЩЕЙ СМОЛЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОБМОТОК
IMPREGNATING RESIN FORMULATION FOR ELECTRICAL WINDINGS

Изобретение относится к композициям смолы, содержащим смолу на основе ненасыщенного сложного полиэфира и полибутадиен, а также к их использованию в качестве веществ для импрегнирования (пропитки), литья и нанесения покрытий для электрических или электронных компонентов или устройств.
Под веществами для пропитки, литья и нанесения покрытий подразумеваются композиции смолы, которые используют в электрической промышленности в соответствии с широко известными способами импрегнирования погружением, импрегнирования погружением в горячем состоянии с последующим УФ/термическим отверждением, капельной технологии, способами прокатывания с погружением, способами заливки и литья для пропитки обмоток, необязательно с дополнительным применением вакуума или давления.
Вещества для пропитки, литья и нанесения покрытий для электронных компонентов, таких как обмотки двигателей и обмотки трансформаторов, часто представляют собой литьевые композиции на основе ненасыщенных сложных полиэфиров, которые содержат винилненасыщенные мономеры, такие как стирол, метилстирол, винилтолуол, аллилфталаты и мономерные или олигомерные сложные акриловые или виниловые эфиры (известные в качестве химически активных разбавителей). Системы, содержащие такие химически активные разбавители, доставляют проблемы с точки зрения окружающей среды и токсикологии и создают необходимость в специальных мерах для контроля выбросов на рабочем месте и для обработки уходящего воздуха.
Стандартные системы этих видов описаны, например, в M. Winkeler, Varnish and resin usage with various motor construction, IEEE Proceedings, 1999, p. 143; M. Winkeler, Evaluation of electrical insulating resins for inverter duty application, IEEE Proceedings 1997, p. 145; и Th. J. Weiss, Heatless cure coating of electrical windings, IEEE Proceedings, 1993, p. 443.
Вещества для пропитки, литья и нанесения покрытий для электрических компонентов являются объектом для уточняющих требований с точки зрения их термической стабильности и стойкости при термической деформации. В этом контексте известна модификация смол на основе ненасыщенных сложных полиэфиров с помощью дигидродициклопентадиеновых структур для получения при этом покрытий, которые после отверждения являются термически стабильными и имеют повышенную стойкость к термической деформации.
EP-A 0968501 описывает вещества для пропитки, литья и нанесения покрытий для электрических и электронных компонентов, которые содержат смолу на основе ненасыщенного сложного полиэфира и олигомерный или полимерный простой виниловый эфир. Смола на основе ненасыщенного сложного полиэфира содержит дигидродициклопентадиеновые структурные единицы, которые вводятся в ненасыщенный сложный полиэфир в результате взаимодействия сложных малеиновых моноэфиров дигидродициклопентадиенола. Вещества для пропитки, литья и нанесения покрытий не содержат химически активных разбавителей, состоящих из этиленненасыщенных мономеров.
Подобным же образом EP-A 1122282 описывает не содержащие мономеров электроизолирующие композиции с низкими выбросами смол на основе ненасыщенных сложных полиэфиров. В качестве агентов для поперечной сшивки композиции содержат ненасыщенный сложный полиэфир с дигидродициклопентадиеновыми структурными единицами, а также сложные полиэфиры, которые содержат 1-пропенильные, изопропенильные или изопренильные структурные единицы.
Поскольку отверждение ненасыщенных сложных полиэфиров сопровождается реакционной усадкой, невозможно получить относительно толстые слои, например, с толщиной 20 мм, в форме, не содержащей трещин, с помощью соединений для нанесения покрытий, известных из литературы. В частности, в случае импрегнирования больших генераторов и двигателей не всегда возможно избежать формирования толстых покрытий на определенных деталях ламинатного пакета при технологических операциях.
Целью настоящего изобретения является создания вещества для пропитки, литья и нанесения покрытий на основе смолы на основе ненасыщенного сложного полиэфира, указанное соединение не содержит этиленненасыщенных мономеров и не приводит к образованию трещин при отверждении толстых покрытий. Конкретной целью настоящего изобретения является создание таких веществ для пропитки, литья и нанесения покрытий, которые можно использовать при импрегнировании больших генераторов и двигателей, где невозможно избежать формирования толстых покрытий на определенных деталях ламинатного пакета.
Эта цель достигается посредством композиции смолы, содержащей
a) 80%-99% мас. смолы на основе ненасыщенного сложного полиэфира или смеси смолы на основе ненасыщенного сложного полиэфира и дополнительной смолы в качестве компонента A;
b) 1%-20% мас. полибутадиена в качестве компонента B;
c) 0%-5,0% мас. одной или нескольких добавок в качестве компонента C;
d) 0%-5,0% мас. одного или нескольких ускорителей отверждения в качестве компонента D;
сумма компонентов A-D составляет 100% мас.
Неожиданно обнаружено, что двухфазная система, содержащая смолу на основе ненасыщенного сложного полиэфира и полибутадиеновую смолу, которая несовместима со смолой сложного полиэфира, другими словами, не может смешиваться гомогенно со смолой сложного полиэфира при произвольных пропорциях, подвергается отверждению без образования трещин и демонстрирует электрические, тепловые и механические свойства.
Композиции смолы согласно настоящему изобретению являются очень подходящими в качестве материалов для нанесения покрытий для электроизоляции больших машин, поскольку они демонстрируют выдающуюся стойкость к образованию трещин в отвержденном состоянии даже в толстых покрытиях. Композиции смолы можно использовать сами по себе или в сочетании с твердыми изолирующими материалами, такими как ленты, для цели изоляции электрических устройств, таких, например, как двигатели, трансформаторы и генераторы.
Жидкая смола имеет достаточный срок хранения в упакованном состоянии и в отвержденном состоянии имеет консистентные свойства, которые не зависят от хранения и обработки.
Композиция согласно настоящему изобретению для пропитки содержит в качестве компонента A смолу на основе ненасыщенного сложного полиэфира, как описано, например, в EP-A 0968501 или в EP-A 1122282, полибутадиен в качестве компонента B, предпочтительно присутствующий в форме дисперсной фазы в компоненте A, необязательно в качестве компонента C, одну или несколько добавок для стабилизации эмульсии компонента B в компоненте A, а также необязательно в качестве компонента D один или нескольких ускорителей отверждения.
Компонент A содержит в качестве связующего смолу на основе ненасыщенного сложного полиэфира или смесь смол на основе ненасыщенных сложных полиэфиров. Эти смолы состоят из полиолов, таких как гликоли, ненасыщенных поликарбоновых кислот, таких как малеиновая кислота и фумаровая кислота, а также необязательно из других компонентов, таких как монофункциональные спирты и карбоновые кислоты, в качестве агента для обрыва цепи. Смолы на основе сложных полиэфиров могут модифицироваться с помощью расположенных в цепи или концевых имидных групп, дигидродициклопентадиеновых групп, а также других структурных элементов, их примеры представляют собой концевые пропенильные или изопренильные группы. Компонент A может содержать дополнительные смолы.
Компонент B содержит полибутадиеновые смолы, которые, как правило, являются жидкими при комнатной температуре и которые наряду с двойными связями могут необязательно содержать также и другие химически активные группы. Можно также использовать смеси различных полибутадиеновых смол. Эти смолы не являются гомогенно смешиваемыми со смолой или смолами на основе ненасыщенных сложных полиэфиров или со смесью смол компонента A, то есть они образуют эмульсию с компонентом A. В этой эмульсии компонент B, как правило, является дисперсно распределенным в компоненте A, то есть компонент B образует дисперсную фазу, а компонент A образует непрерывную фазу эмульсии. Компонент B может самопроизвольно эмульсифицироваться в компоненте A. Как правило, он эмульсифицируется в компоненте A при добавлении эмульгирующих добавок.
В соответствии с настоящим изобретением компонент A в качестве связующего композиции смол согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере одну смолу на основе ненасыщенного сложного полиэфира, которая может необязательно содержать имидные группы. Смолы на основе ненасыщенных сложных полиэфиров являются обычными и их получают в результате взаимодействия полиолов, полифункциональных ненасыщенных карбоновых кислот и необязательных монофункциональных соединений в качестве агентов для обрыва цепи. Получение ненасыщенных смол на основе сложных полиэфиров является общеизвестным. Оно включает нагрев компонентов с катализаторами эстерификации или без них, как правило, при температурах в пределах между 160 и 200°C. Реакцию, как правило, осуществляют в атмосфере инертного газа. Вода, которая образуется во время реакции конденсации, может отгоняться азеотропно, с использованием соответствующего растворителя или может удаляться с помощью вакуумной отгонки. Ход реакции, как правило, отслеживают с помощью определения кислотного числа и/или вязкости.
Полиолы, предпочтительные для получения ненасыщенных сложных полиэфиров, выбирают из этиленгликоля, 1,3-пропандиола, 2-метил-l,3-пропандиола, ди- и метиленгликоля, неопентилгликоля, 1,3- и 1,6-гександиола, пергидробисфенола A, глицерола, триметилолпропана, трис-(2-гидроксиэтил)изоцианурата, пентаэритритола и дипентаэритритола. Предпочтительными являются ди- и метиленгликоль, 2-метил-1,3-пропандиол, глицерол, неопентилгликоль и триметилолпропан.
Ненасыщенные карбоновые кислоты, которые являются предпочтительными для получения ненасыщенных сложных полиэфиров, представляют собой α,β-ненасыщенные дикарбоновые кислоты и их ангидриды, такие как малеиновая кислота, малеиновый ангидрид и фумаровая кислота. Предпочтение также отдается смесям α,β-ненасыщенных дикарбоновых кислот с дополнительными дикарбоновыми кислотами, которые имеют модифицирующее действие предпочтительно с насыщенными алифатическими или ароматическими дикарбоновыми кислотами и их ангидридами, такими как адипиновая кислота, янтарная кислота, фталевый ангидрид, изофталевая кислота, терефталевая кислота и 2,6-нафталиндикарбоновая кислота. Предпочтительными являются малеиновый ангидрид и смеси малеинового ангидрида и адипиновой кислоты.
Используемые агенты для обрыва цепи, как правило, также представляют собой монофункциональные карбоновые кислоты или монофункциональные спирты, примеры представляют собой жирную кислоту таллового масла, бензойную кислоту, 2-этилгексановую кислоту, гексанол, 2-этилгексанол, бензиловый спирт, трет-бутанол и изопренол(3-метил-3-бутен-1-ол). Также в качестве агента для обрыва цепи предпочтительно взаимодействуют гексанол, изопренол, а также продукт реакции тетрагидрофталевого ангидрида с этаноламином.
Смолы на основе ненасыщенных сложных полиэфиров могут модифицироваться с помощью концевых или расположенных в цепи имидных групп. Концевые имидные группы могут вводиться, например, в результате взаимодействия с продуктом реакции тетрагидрофталевого ангидрида и этаноламина. Эти и другие пригодные для использования монофункциональные соединения, содержащие имидные группы, которые функционируют в качестве агента для обрыва цепи, описаны в DE-A 1570273.
Имидные группы, расположенные в цепи, могут вводиться, например, в результате взаимодействия с соединениями, содержащими имидные группы. Эти соединения получают в результате взаимодействия между соединениями, одно из которых имеет группу карбонового ангидрида, а также дополнительную функциональную группу, в то время как другое имеет первичную аминогруппу и дополнительную функциональную группу. Эти дополнительные функциональные группы представляют собой группы, которые могут взаимодействовать с компонентами полиолов или компонентами поликарбоновых кислот смолы на основе ненасыщенного сложного полиэфира и при этом инкорпорироваться в полимерную цепь. Вообще говоря, эти дополнительные функциональные группы представляют собой группы карбоновых кислот или гидроксильные группы. Возможно также присутствие в этих соединениях первичных аминогрупп или групп карбонового ангидрида в качестве дополнительных функциональных групп. Пригодные для использования соединения описаны в DE 1720323.
Пригодные для использования соединения, имеющие группу ангидрида карбоновой кислоты и дополнительную функциональную группу, представляют собой пиромеллитовый диангидрид и тримеллитовый ангидрид. Однако рассматриваются также и другие ароматические карбоновые ангидриды, примеры представляют собой нафталинтетракарбоновые диангидриды или диангидриды тетракарбоновых кислот с двумя бензольными кольцами, где карбоксильные группы находятся в положении 3, 3', 4- и 4'.
Примеры соединений, имеющих первичные аминогруппы, представляют собой, в частности, двупервичные диамины, например этилендиамин, тетраметилендиамин, гексаметилендиамин, нонаметилендиамин и другие алифатические двупервичные диамины.
Также пригодными для использования являются ароматические двупервичные диамины, такие как бензидин, диаминодифенилметан диаминодифенилсульфон, сульфоксид, простой эфир и тиоэфир, фенилендиамины, толуолдиамины, а также диамины, имеющие три бензольных кольца в молекуле, например, бис(4-аминофенокси)-1,4-бензол.
Наконец, рассматриваются циклоалифатические диамины, такие как 4,4'-дициклогексилметандиамин.
Например, имидные группы могут вводиться в полимерную цепь в результате взаимодействия с соединениями, которые могут быть получены в результате взаимодействия 1 моль тримеллитового ангидрида и 2 моль рассмотренных двупервичных диаминов.
Пригодные для использования аминосодержащие соединения, имеющие дополнительную функциональную группу, представляют собой аминоспирты, такие, например, как моноэтаноламин и монопропаноламины, а также аминокарбоновые кислоты, такие как глицин, аминопропановая кислота, аминокапроновые кислоты или аминобензойные кислоты.
Например, имидные группы могут также вводиться в полимерную цепь в результате взаимодействия с соединениями, которые могут быть получены в результате взаимодействия 1 моль пиромеллитового диангидрида и 2 моль рассмотренных выше аминоспиртов или аминокарбоновых кислот.
Например, имидные группы могут также вводиться в полимерную цепь в результате взаимодействия с соединениями, которые могут быть получены в результате взаимодействия 1 моль тримеллитового ангидрида с 1 моль рассмотренных выше аминокарбоновых кислот.
Кроме того, смолы на основе сложных полиэфиров, как описано в EP 1122282, могут иметь структурные единицы, полученные из дигидродициклопентадиена. Эти структурные единицы могут вводиться в ненасыщенные сложные полиэфиры или имиды сложных полиэфиров в результате взаимодействия с дигидродициклопентадиенолом или в результате взаимодействия с аддуктами малеиновой кислоты с дициклопентадиеном. Кроме того, смолы на основе ненасыщенных сложных полиэфиров могут, в результате прививки циклопентадиена, содержать структуры эндометилентетрагидрофталевой кислоты подобно тому, как описано в EP 1122282.
Смолы на основе ненасыщенных сложных полиэфиров могут дополнительно иметь концевые пропенильные или изопренильные группы, которые могут присутствовать в форме групп простого пропенилового или изопренилового эфира или групп сложного пропенилового или изопренилового эфира и, как описано в EP 1122282, они могут вводиться в сложные полиэфиры или имиды сложных полиэфиров в результате взаимодействия с изопропенилбензил-м-изопропилизоцианатом, простым 1-пропенилглицидиловым эфиром или изопренолом. Предпочтительным является использование изопренола.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сложные полиэфиры компонента A имеют расположенные в цепи или концевые имидные группы. В другом варианте осуществления сложные полиэфиры компонента A имеют дигидродициклопентадиеновые группы. В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения сложные полиэфиры компонента A имеют расположенные в цепи или концевые имидные группы и дигидродициклопентадиеновые группы. В другом варианте осуществления настоящего изобретения сложные полиэфиры компонента A имеют пропенильные или изопренильные группы. В одном из конкретных вариантов осуществления компонент A содержит не только сложные полиэфиры, которые имеют расположенные в цепи или концевые имидные группы и дигидродициклопентадиеновые группы (сложные полиэфиры 1), но также и сложные полиэфиры, которые имеют пропенильные или изопренильные группы (сложные полиэфиры 2). Например, компонент A может содержать смесь 50-90 частей мас. сложных полиэфиров 1 и 10-50 частей мас. сложных полиэфиров 2.
Компонент A может дополнительно содержать стабилизаторы (ингибиторы полимеризации). Они представляют собой алкилированные фенолы, гидрохиноны и бензохиноны, которые известны специалистам в данной области, такие как гидрохинон, метилгидрохинон, п-бензохинон и 2,4-ди-трет-бутилфенол. Они, как правило, присутствуют в количествах от 0,001 до 0,500 частей массовых по отношению к 100 частям массовым смолы на основе ненасыщенного сложного полиэфира.
Кроме смол на основе ненасыщенного сложного полиэфира или смеси смол на основе сложных полиэфиров, компонент A может дополнительно содержать другие смолы, отличные от смол на основе сложных полиэфиров. Особенно пригодными в качестве смеси компонентами являются эпоксидные смолы.
3
3
3
3
3
Пригодные для использования эпоксидные смолы представляют собой эпоксидные смолы на основе бисфенола A, эпоксидные смолы на основе бисфенола F и эпоксидные новолаки на основе фенольного новолака или крезольного новолака. Их, как правило, можно получить в результате взаимодействия фенолформальдегидных смол или крезолформальдегидных смол с эпихлоргидрином или метилэпихлоргидрином в качестве простого глицидилового эфира или простого метилглицидилового эфира соответственно. Затем компонент A, так же как и эпоксидная смола, содержит количество отверждающего агента, необходимое для отверждения эпоксидных смол. Пригодные для использования отверждающие агенты представляют собой кислоты Льюиса, как правило, комплексы BF или BCl с третичными аминами, примеры представляют собой BCl-диметилоктиламин, BF-триметиламин и BF-трибутиламин. Пригодные для использования отверждающие агенты, кроме того, представляют собой карбоновые ангидриды, такие как тетрагидрофталевый ангидрид, метилтетрагидрофталевый ангидрид, гексагидрофталевый ангидрид и додецилянтарный ангидрид. Отверждающие агенты на основе кислот Льюиса, как правило, присутствуют в количествах от 0,1 до 5 частей массовых, по отношению к 100 частям массовым эпоксидной смолы. Ангидриды используют в эквивалентных количествах по отношению к эпоксидной смоле.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения компонент A содержит только смолы на основе ненасыщенных сложных полиэфиров. В другом варианте осуществления компонент A содержит 65%-90% мас. ненасыщенных смол на основе сложных полиэфиров и 10%-35% мас. эпоксидных смол по отношению ко всем составляющим компонента A.
Композиции смолы согласно настоящему изобретению предпочтительно составляют от 88% до 98% мас., более предпочтительно от 92% до 98% мас. компонента A.
Композиции смолы согласно настоящему изобретению содержат в качестве компонента B полибутадиеновую смолу, которая является жидкой при комнатной температуре (23°C). Полибутадиеновые смолы более полно характеризуются их молекулярной массой, их вязкостью при комнатной температуре (23°C) и их долей двойных связей в цис- и транс·конфигурации. Пригодные для использования полибутадиены имеют среднечисленную молекулярную массу в пределах от 1800 до 4500, предпочтительно от 2200 до 3800, определенную с помощью ГПХ в сравнении с полистирольными стандартами. Пригодные для использования полибутадиены, в дополнение к этому, имеют, как правило, вязкость при 23°C от 500 до 150000 мПа·сек, предпочтительно от 500 до 30000 мПа·сек, более конкретно от 500 до 10000 мПа·сек. Пригодные для использования полибутадиены могут иметь высокую долю 1,4-связанных бутадиеновых единиц с двойными связями в цис-конфигурации, например, в пределах от 70% до 80% по отношению ко всем двойным связям, присутствующим в полибутадиене. Пригодным для использования является, например, полибутадиен, имеющий высокую долю 1,4-цис двойных связей в пределах от 75% до 77% и имеющий вязкость 700-860 мПа·сек при 23°C. Также пригодным для использования является, например, полибутадиен, имеющий вязкость 2700-3300 мПа·сек при 23°C, а также полибутадиен, имеющий вязкость 100000 мПа·сек при 23°C.
Пригодные для использования полибутадиены могут также иметь функциональные концевые группы. Пригодными для использования являются, например, полибутадиены с OH-окончаниями, имеющие вязкость в пределах от 1000 до 20000 мПа·сек при 23°C.
Композиции смолы согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат 2%-10% мас., более предпочтительно 4%-6% мас. полибутадиенов по отношению к сумме компонентов A-D.
Композиции смолы согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать добавки, стабилизирующие эмульсии. Как правило, используют от 0,01% до 5,0% мас., предпочтительно от 0,1% до 4% мас., а более предпочтительно от 0,1% до 3% мас. стабилизирующих добавок по отношению к сумме всех компонентов.
Одна из пригодных для использования добавок, стабилизирующих эмульсию, представляет собой коллоидный оксид кремния. Когда используют коллоидный оксид кремния, он сначала инкорпорируется в полибутадиен. Затем полученная паста инкорпорируется в компонент A. Другие добавки, стабилизирующие эмульсии, представляют собой алкилтриметоксисиланы, имеющие длинноцепочечные алкильные группы, предпочтительно имеющие 10-30 атомов C в алкильной группе.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения коллоидный оксид кремния используют в количествах от 0,01% до 5% мас. по отношению к сумме всех компонентов A-D. В другом варианте осуществления настоящего изобретения алкилтриметоксисилан используют, в дополнение к этому, при общем количестве стабилизирующих добавок, составляющем 0,01%-5% мас., по отношению к сумме компонентов A-D.
4
16
Альтернативно композиции смолы согласно настоящему изобретению могут содержать в качестве добавки, стабилизирующей эмульсии, полимер, имеющий полярные и неполярные блоки или боковые цепи. Компатибилизирующие полимеры этого рода являются коммерчески доступными. Пригодные для использования полимеры имеют полярные блоки, которые совместимы с ненасыщенными смолами сложных полиэфиров, и неполярные блоки или боковые цепи, которые совместимы с полибутадиеном. Пригодные для использования полимеры имеют, например, полярные блоки акрилатных мономеров и неполярные блоки с боковыми цепями C-C углеводородных радикалов. Вообще говоря, концентрация этих компатибилизирующих полимеров составляет 0,2%-3,0% мас. по отношению к сумме всех компонентов A-D.
Композиции смолы согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать, в качестве компонента D, до 5% мас. одного или нескольких ускорителей отверждения. Когда эти ускорители присутствуют, вводимые количества, как правило, составляют от 0,01% до 5% мас., предпочтительно от 0,1% до 5% мас., более предпочтительно от 1% до 5% мас. Пригодные для использования ускорители отверждения представляют собой инициаторы полимеризации с образованием радикалов, которые могут активироваться посредством УФ-света или тепла. Пригодные для использования инициаторы полимеризации с образованием радикалов известны специалистам в данной области. Предпочтительные инициаторы полимеризации, которые могут активироваться посредством УФ-света, представляют собой 4,4'-диметилбензилкеталь, 4,4'-диметоксибензоин, простой бензоинметиловый эфир и 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфин оксид. Предпочтительные инициаторы полимеризации, которые могут активироваться посредством тепла, представляют собой дикумилпероксид, ди-трет-бутилпероксид и трет-бутилпербензоат. Сочетания различных радикальных инициаторов также могут использоваться.
При приготовлении композиций смолы согласно настоящему изобретению ускорители отверждения могут добавляться к компоненту A или к компоненту B. Альтернативно ускорители отверждения могут не добавляться к композициям смолы до обработки.
Композиции согласно настоящему изобретению по этой причине включают не только композиции компонентов A, B, необязательно C и D, которые уже содержат ускоритель отверждения, но также композиции, содержащие компоненты A, B и необязательно C, к которым ускорители отверждения не добавляются заранее, а добавляются непосредственно перед обработкой.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к использованию композиций смолы согласно настоящему изобретению в качестве веществ для пропитки, литья и нанесения покрытий для электрических или электронных компонентов и устройств.
Композиции смолы согласно настоящему изобретению могут вводиться в обмотку электрической машины посредством процедур, которые известны в данной области, таких, например, как погружение, прокатывание с погружением, капельная технология, заливка, вакуумное импрегнирование или импрегнирование в вакууме и под давлением. Термическое отверждение может иметь место в печи или под действием джоулевого тепла обмотки или посредством сочетания обеих возможностей. Когда композиция содержит фотоинициатор, она может отверждаться на ламинированном пакете посредством УФ-света. Это рекомендуется, в частности, когда отверждение осуществляют с помощью джоулевого тепла. Соответственно, во внутренних областях компонента отверждение может иметь место под действием джоулевого тепла, в то время как отверждение на поверхности имеет место под действием облучения УФ-светом.
Настоящее изобретение описывается более подробно с помощью примеров, которые следуют далее.
Примеры
Используемые смолы на основе сложных полиэфиров описаны в примерах 3 и 4 EP 1122282. Используют смесь 70 частей массовых сложного полиэфира 1 (смотри пример 1 ниже) и 30 частей массовых сложного полиэфира 2 (смотри пример 2 ниже). Смесь активируют с помощью 3% мас. трет-бутилпербензоата. В примерах 3-6 эту смесь упоминают коротко как смолу.
Пример 1
Приготовление на основе ненасыщенного сложного полиэфира (сложный полиэфир 1)
Отвешивают в качестве начальной загрузки в колбу с мешалкой с установленным сверху устройством для отгонки
1441,5 г малеинового ангидрида (17,7 моль)
546,6 г продукта реакции 1 моль тетрагидрофталевой кислоты и 1 моль этаноламина (2,8 моль)
56,0 г воды (3,1 моль).
Начальную загрузку нагревают до 90°C. Имеет место экзотермическая реакция. Затем поток исходных веществ из
398,0 г дициклопентадиена 93% (2,8 моль)
добавляют в течение 30 минут примерно при 116-128°C, и реакционную смесь выдерживают при 125°C в течение одного часа. Нагрев прекращают и смесь
491,0 г касторового масла (OH число 160)
1009,3 г 2-метилпропан-1,3-диола (11,2 моль)
7,4 г дибутилолово оксида
вводят при перемешивании.
При небольшом потоке азота дальше нагрев осуществляют быстро до 130°C, после чего температуру постепенно повышают до 190°C в течение 6 часов, в течение которых образующуюся воду конденсации удаляют посредством отгонки.
Пример 2
Приготовление сложного полиэфира низкой вязкости с изопренольными окончаниями (сложный полиэфир 2)
Отвешивают в колбу с мешалкой при нагреве и отделении воды
1753,7 г адипиновой кислоты
1033,6 г изопренола
368,4 г глицерола
200,0 г толуола
6,0 г дибутилолово оксида.
Эту смесь нагревают быстро до 130°C при небольшом потоке азота. Затем воду отделяют при циркуляции, с энергичным кипением. Через 3 часа образование воды уменьшается. Затем температуру повышают постепенно до 190°C в течение примерно 2 часов, в это время толуол и еще немного воды удаляется посредством отгонки.
Пример 3
Пасту приготавливают из 420 г полибутадиена, имеющего вязкость 3000 мПа·сек при 23°C, и 18 г коллоидного оксида кремния. 46 г этой пасты вводят в 820 г смолы. Композиция согласно настоящему изобретению является слегка мутной и имеет вязкость 21000 мПа·сек. Ее выливают в форму для формования с размерами 100×100×20 мм и отверждают при 160°C в течение 2 часов. Получают отливку без трещин.
Пример 4
15 г гексадецилтриметоксисилана растворяют в 450 г полибутадиена, имеющего вязкость 3000 мПа·сек при 23°C. Затем добавляют 15 г коллоидного оксида кремния. После получения пасты 50 г этой пасты добавляют к 890 г смолы и вводят в нее. Композиция согласно настоящему изобретению является слегка мутной и имеет вязкость 19000 мПа·сек. Ее выливают в форму для формования с размерами 100×100×20 мм и отверждают при 160°C в течение 2 часов. Получают отливку без трещин.
Пример 5
Смешивают 50 г полибутадиена, имеющего вязкость 3000 мПа·сек при 23°C, 20 г добавки на основе коммерческого акрилата с неполярными боковыми цепями и 910 г смолы. Из этой смеси приготавливают эмульсию с использованием дискового диспергатора. Эта эмульсия является слегка мутной и имеет вязкость 9000 мПа·сек. Эмульсию выливают в форму для формования, имеющую размеры 100×100×20 мм, и отверждают при 160°C в течение 2 часов. Получают отливку без трещин.
Пример 6
Смешивают 52 г полибутадиена, имеющего вязкость 800 мПа·сек при 23°C, 21 г добавки на основе коммерческого акрилата с неполярными боковыми цепями и 930 г смолы. Из этой смеси приготавливают эмульсию с использованием дискового диспергатора. Эта эмульсия является слегка мутной и имеет вязкость 8000 мПа·сек. Эмульсию выливают в форму для формования, имеющую размеры 100×100×20 мм, и отверждают при 160°C в течение 2 часов. Получают отливку без трещин.
Сравнительный пример 1
Смолу выливают в форму для формования, имеющую размеры 100×100×20 мм, и отверждают при 160°C в течение 2 часов. Полученная отливка имеет множество трещин.
Сравнительный пример 2
2 г коллоидного оксида кремния вводят в 890 г смолы. Продукт является слегка мутным. Его выливают в форму для формования, имеющую размеры 100×100×20 мм, и отверждают при 160°C в течение 2 часов. Полученная отливка имеет трещины.
Сравнительный пример 3
45 г полибутадиена, имеющего вязкость 3000 мПа·сек при 23°C, вводят в 890 г смолы. Продукт является слегка мутным. Его выливают в форму для формования, имеющую размеры 100×100×20 мм, и отверждают при 160°C в течение 2 часов. Получают неоднородную отливку. Внутри она имеет трещины. На поверхности она имеет жидкую пленку.