Kunstharzgemiseh und Verfahren zu dessen Herstellung. Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf ein flüssiges, wärmehärtendes Kunstharz- geznisclt sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung. Es handelt sieh um solche Harz gemische, welche ohne Verwendung eines Lö sungsmittels, das vor der Polt' merisierung verdampft, bzw. entfernt. werden muss, als Imprägniermittel verwendet werden können.
Beim Aufbringen von harzigen Gemischen auf Gegenstände zwecks Imprägnierens oder Überziehens derselben wurde bisher das Harz in einem Lösungsmittel aufgelöst, um das Auftragen des Harzgemisches auf die Gegen stände zu ermöglichen. Allgemein wurden hierbei Lösungsmittel. von niedrigem Siede punkt verwendet., welche keine Reaktion mit dem Harz eingehen konnten. Infolgedessen mussten die Lösungsmittel verdampft oder in irgendeiner Weise entfernt werden. In vielen Fällen ist diese Verdampfung der Lösungs mittel von einer Beeinträchtigung der physi kalischen Eigenschaften des aus der Lösung niedergeschlagenen Harzes begleitet.
Als Folge der Verdampfung des Lösungsmittels ergaben sich Gasblasen, poröse Taschen, eine ungleichförmige Füllung oder Imprägnierung und andere -unerwünschte Resultate.
In einigen Fällen hat man schon reaktions fähige Lösungsmittel für Harz verwendet, welche sich dadurch auszeichnen, dass sie nach Imprägnierung der Gegenstände mit den Harzlösungen eine Polymerisationsreaktion eingehen. Als derartige reaktionsfähige Lö- sungsmittel kamen polymerisierbare @1Ionomere in Frage, die meistens zur Lösung eines hauptsächlich aus dem Lösungsmittel (llono- mer) selbst erzeugten flüssigen Polymers ver wendet wurden. So wurde z. B.
Polt' sty rol in 1Ionostyrol als Lösungsmittel zwecks Erzeu- gung einer Lösung gelöst. Durch Anwendung eines Katalysators und von Wärme wurde das Monosty rollösungsmittel mit dem Polystyrol polymerisiert, wodurch eine Verharzung der ganzen Lösung eintritt.
Trotzdem ist die Herstellung dieser so g.enannt.en lösungsmittelfreien Harzgemische nicht allgemein auf andere Harze angewandt worden, obwohl dies in vielen Fällen zur Er ziel.un - einer völligen Verharzung der Harz lösung sehr erwünscht wäre. Eine gleichunässi- gere Füllung nach der Imprägnierung sowie ein homogeneres und undurchlässiges Produkt sind einige der Vorteile, welche durch Ver wendung von Harzlösungen erzielt werden können, in welchen das Lösungsmittel einer Polymerisierungsreaktion unterworfen ist.
:1nd.ere, aus dem Fehlen eines zu verdanup- fenden Lösungsmittels sich ergebende Vorteile sind die Zeitersparnis und der Wegfall der Trockenapparatur.
Das erfindungsgemässe Kunstharzgemisclt kann beim Imprägnieren oder Binden und Isolieren von elektrischen und andern Gegen ständen Verwendung finden.
Das flüssige Kunstharzgemisch gemäii der Erfindung, welches völlig zu einem wärme- verfestigten Kunstharzkörper zu polymerisie ren vermag, ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Lösung besteht, welche 10 bis 300 Gewichtsteile einer die Gruppe<B><U>112</U></B> - C < enthaltenden flüssigen Verbindung und 100 Gewichtsteile des Reaktionsproduktes von 1 bis 3 Mol einer Äthylen-a-,B-diearbonsäure oder deren Anhydrid und 1 Mol Rizinusöl ent hält.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei- spiele von Apparaten dargestellt, welche mit dem erfindungsgemässen Produkt isoliert wur den bzw. isoliert werden sollen, und zwar zeigt: Fig.1 einen lamellierten Magnetkern der Pakettype im Aufriss, Fig. 2 einen gewundenen Magnetkern im Aufriss, Figf 3 in Ansicht mit teilweisem Schnitt einen zu imprägnierenden, gewundenen Ma gnetkern.
Ferner zeigt Fig. 4, einen Wärmeofen zur Behandlung eines gewundenen Magnetkerns im Schnitt mit teilweiser Ansicht, Fig. 5 die Anordnung für einen Schneid vorgang im Aufriss und Fig. 6 in grösserem Massstab ein Teilstück eines abgebundenen Magnetkerns in Quer schnitt.
Die Herstellung eines wärmeverfestigen den Kunstharzes erfolgt durch die Kombina tion eines harzigen Reaktionsproduktes mit einem reaktionsfähigen Lösungsmittel, welches zur Erzielung eines festen Körpers in Verbin- dung mit dem Reaktionsprodukt polymerisie ren kann.
Die durch Auflösung des Reak tionsproduktes im reaktionsfähigen Lösungs mittel erzeugte Lösung ist bekannt als lö- sungsmittelfreier Lack oder Harzlösung. Diese grundlegende Harzlösung kann mit andern harzigen Reaktionsprodukten modifiziert wer den, welche gemeinsam damit polymerisieren können, um eine bestimmte Zähigkeit, Wider standsfähigkeit gegen Lösungsmittel und an dere erwünschte Eigenschaften zu erzielen.
Das Harz kann. aus dem Reaktionsprodukt von Rizinusöl mit Äthylen-a-ss-dicarbonsäuren oder deren Anhydrid bestehen. Beispiele von für diesen Zweck geeigneten ungesättigten zweibasischen Säuren sind die Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und ihre Homologe einschliesslich ihrer Anhydride, wie z. B. Mal einsäureanhydrid. Rizinusöl und die ungesät tigten zweibasischen organischen Säuren kön nen mit weitgehend veränderlichem Verhält nis miteinander gemischt werden.
Rizinusöl, der Glycerinester der Rizinol- säure, enthält 3 Hydroxylgruppen. Malein- säureanhydrid kann z. B. mit einer, mit zwei oder allen drei Hydroxylgruppen des Rizinus öls reagieren, um die entsprechenden Halb ester zu erzeugen. Der volle Halbester ist jener, in welchem jedes Rizinusöl-lIolekül mit drei Maleylresten verestert wird.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kann das 11-Iolverhältnis der Äthylen-a-ss-diearbonsäure von 1 bis 3 Mol pro 111o1 Rizinusöl variie ren. Die andere Carboxylgruppe der zwei basischen Säure ist unbesetzt. Wie nachste hend ausgeführt, kann es erwünscht sein, die freie Carboxylgruppe mit einem Alkohol zii verestern.
Ein befriedigendes Produkt wird erzeugt durch die Reaktion von ungefähr drei Cle- wichtsteilen Rizinusöl mit einem Gewichtsteil Maleinsäureanhydrid. Diese Ingredienzien rea gieren bei Erwärmung auf ungefähr 120 C unter Rühren ohne Katalysator in zwei bis vier Stunden genügend miteinander. Es ist gewöhnlich ratsam, die Reaktion in einem geschlossenen Gefäss mit einem Kühler auszu führen, um das Sublimieren von Maleinsäure in die Atmosphäre zu verhüten.
Das -1li- schungsverhältnis des Rizinusöls zur zwei basischen Säure kann zwischen dein oben erwähnten Verhältnis von 1 bis 3 schwanken. Für die meisten Anwendungen wird vorzugs weise ein Mischungsverhältnis von 2 bis 4 Ge wichtsteilen Rizinusöl auf einen Teil zwei basischer Säure verwendet.
Grössere Mengen Rizinusöl pro Einheits menge zweibasischer Säure können zur Er zeugung dicker viskoser Öle durch Erwärmen verwendet werden, welche in vielen Fällen mit dem reaktionsfähigen Lösungsmittel nach dar- auffolgender Behandlung die erwünsehten festen Polymere ergeben.
In einem besondern Beispiel zur IIerstel- lung des Reaktionsproduktes wurde dieses durch Mischen von 100 Gewichtsteilen Rizi nusöl mit 30 Teilen Maleinsäureanhydrid und Erwärmen während 4 Stunden auf 120" C erzeugt. Das Produkt hat eine Säurezahl von 130 bis 1.35. Die spezielle Säurezahl und die mechanischen Eigenschaften des Reaktions produktes hängen von der -Wärmebehand- lung ab. So könnte z.
B. die Umsetzung wäh rend 18 Stunden durchgeführt werden, um die zweibasische Säure und das Rizinusöl dureli Polymerisierung in eine guinniiähnlielie Masse überzuführen. Es ist indessen nicht er- wünsclit, die Reaktion so weit zu treiben, dai-.'# das Material fest wird.
Wenn die Reaktion der zweibasiselien Säure mit dem Rizinusöl den gewünschten Endzustand erreicht hat, wird die Misclittng auf Raumtemperatur abgekühlt, und es wer den 10 bis 300 Gewichtsteile einer die Gruppe H,C - C < enthaltenden, flüssigen Verbin dung, z. B. eine monomere Vinylverbindung, oder in manchen Fällen einer teilweise poly merisierten Vinylverbindung, wie z. B. Di- styrol, auf 100 Teile Rizinusöl-zweibasische Säure-Reaktionsprodukt zugefügt.
Zur Ver- hiitung einer verfrühten Reaktion des Harzes mit, dem Lösungsmittel ist es zweckmässig, 0,02 % Hydroehinon oder ein anderes i#nti- oxydationsmit.tel beizufügen, um das Gemisch zu stabilisieren.
Das Vinvlmonoiner wirkt a15 Lösungsmittel für das Reaktionsprodukt und erzeugt eine Lösung von für Imprägnierungs- zwecke geeigneter Viskosität. Vinylacetat, Styrol, Methylmetliiierylat,llletlivlacrylat, Pro- py1methacryla,t, Acrylnitril, Methylviny llie- ton, alpha - Metliy lstyrol,
para - Metliylstyrol Lind Allylester, wie z. B. Diallvlphtlialat, und andere polymerisierbare Vinylinonomere, wel che sämtlich in der Bezeichnung polymeri- sierbare Vinylderivate enthalten sind, kön nen zur Herstellung der Lösung eines lö- sungsmittelfreien Harzes mit Erfolg verwen det werden.
Die Lösung kann auf die Gegen stände nach Zufügung eines Katalysators ent- weder zum Harz oder auf die Oberfläche der ztt imprägnierenden Gegenstände aufgebracht werden. Nach der Imprägnierung der Ge genstände mit der Lösung können dieselben auf eine Temperatur von 150 bis 250 C er wärmt werden und die Verfestigung oder Polymerisierung tritt nach kurzer Zeit ein, oft schon naeli 2 oder 3 Minuten.
Es ist an zunehmen, dass das Vinylm.onomer eine kreuz weise Kupplungsreaktion mit dein Ester-Re- aktionsprodukt zur Erzielung eines wärme verfestigten Harzes eingeht.
Ein auf diese Weise durch die zuerst ein geleitete Umsetzun s- von 30 Teilen. Malein- säureanhvdrid mit 100 Teilen Rizinusöl und dann durch die Reaktion mit 2:1,:1 Teilen Mo nostyrol hergestelltes festes Polymer wurde auf seine elektrische Isolierfähigkeit unter sacht.
Bei 50 Perioden.\sec. war der Verlust faktor 3,08ö und die Dielektrizitätskonstante 4,83. Iin. Hinblick auf den Umstand, dass harz ein wärmeverfestigtes Produkt ist, be deuten diese Werte vorteilhafte elektrische Isoliereigenschaften.
Eine wünschenswerte Anwendung des flüs sigen Harzgemisches liegt in der Erzielung einer Binde- und Isolierschicht zwischen den einzelnen Blechen von Magnetkernen. So wohl die Bindung von Transformutorblechen jeglicher Form als auch der Magnetbleche von Motoren und Generatoren zu festen Ker nen nach diesem. Verfahren ergibt ausserge wöhnliche Vorteile. Nach der Bindung kön nen die Kerne ohne jede Gefahr einer Ab trennung der Bleche auf die richtige Form und Grösse zugeschnitten und bearbeitet. wer den.
Als Ausführungsbeispiel dieser Anwendung zei-1 Fig. 1. einen llagnetl:ern 10 der Paket type für den Gebrauch in Transformatoren. Der Kern 10 besteht aus drei vertikalen Sehenkeln 12, von welchen jeder aus einer An zahl Bleche aus magnetischem Material. zu sammengesetzt, ist, und aus vier Querstücken 1.1, von welchen jedes aus einer gleichen An zahl Bleche aus Magnetmaterial zusammen gesetzt ist.
Die Schenkel 12 und Querstücke 1.4 werden durch Aufeinanderstapeln einer be- stimmten Anzahl gestanzter Bleche von glei cher Form hergestellt. I\Tach dem Einspannen der Blechpakete zur Verhütung einer gegen seitigen Verschiebung wird die Lösung, welche aus dem in einem Vinylmonomer, z. B. Monostyrol, gelösten Reaktionsprodukt von Ri zinusöl und zweibasischer Säure besteht, auf die Bleche aufgebracht. Unmittelbar vor dem Imprägnieren kann der Harzlösung ein Kata lysator, z.
B. 0,1 bis 2 J Benzoylperoxyd, zu gesetzt werden. Nachdem der Kern mit dem Harz gründlich imprägniert und alle Luft zwischen den Blechen entfernt worden ist, kann derselbe einer Wärmebehandlung im Temperaturbereich von 150 bis 250 C unter worfen werden, um das Harz in einigen Mi nuten vollständig zu verfestigen.
Es können aber auch solche Blechpakete in einer Acetonlösiuig von Benzoylperoxyd oder einem gleichwertigen Katalysator, wie ein Peroxyd oder ein Ozonid, eingetaucht wer den, so dass sämtliche Flächen einen Lösungs überzug erhalten, worauf der Kern heraus gehoben und zum Abtropfen stehen gelassen wird. Der Kern wird dann im Vakuum oder in einem Ofen während einiger Minuten rasch getrocknet. Hierdurch ergibt sich auf der ganzen Oberfläche der Kernbleche ein Überzug aus Benzoylperoxyd. Der Kern kann dann in einen die Harzlösung enthaltenden Imprägnierbehälter eingesetzt werden.
Die Imprägnierung wird gewöhnlich in der Weise durchgeführt, dass im Imprägnierbehälter während 15 Minuten ein Vakuum erzeugt wird, um die Luft zwischen den Blechen aus zuscheiden, und im Behälter hierauf ein Über druck von 5,6 atü während einer Stunde er zeugt wird, um die Harzlösung gründlich in die innersten Teile des Kernes zu treiben. Hierauf kann der Kern bei einer Temperatur bis zu 250 C getrocknet werden.
Es hat sich gezeigt, dass solche durch Bin dung der Bleche mit dem lösungsmittelfreien Flarzgemisch hergestellte Kerne nach der Wärmebehandlung vollkommen gefüllt sind. Die abgebundenen Kerne sind zugeschnitten, geschliffen und weiter behandelt worden, um genau ebene Oberflächen zu erzielen, damit die Schenkel 12 und die Querstücke 14 im Kern 7.0 ohne namhaften Luftspalt aneinander an liegen, um einen maximalen elektrischen Wir kungsgrad zu erzielen. Das wärmeverfestigte Harz ist fest und undurchlässig für dielek- trische Flüssigkeiten, wie z. B. raffiniertes Petroleumöl.
Die Imprägnierung ist 100pro- zentig vollkommen, und es bestehen keinerlei leere oder ungebundene Bleche im Vergleich zu den weniger befriedigenden Resultaten, wie sie erzielt werden, wenn solche Harze unter Verwendung eines nicht reaktionsfähi- Lösungsmittels, welches verdampft werden muss, aufgebracht werden.
Der in Fig. 1 dargestellte Magnetkern könnte auch mit Harzen nach andern Verfah ren als durch die Aufbringung eines Harzes aus einer Lösung auf die Blechpakete imprä gniert oder gebunden werden. Indessen wer den gegenwärtig in der elektrischen Industrie Magnetkerne erzeugt, welche nur mit einem als Lösung aufgebrachten Binde- und Isolier mittel verfestigt werden können. Ein solches Beispiel ist der in Fig.2 dargestellte Kern 20. Dieser Kern 20 wird hergestellt., indem man einen einzigen Streifen magnetischen Materials 22 kontinuierlich aufwiclzelt, uni einen kreisförmigen oder rechteckigen Kern mit einer mittleren Öffnung zu erzeugen.
Dieser Kern 20 ist speziell entwickelt wor den im Hinblick auf die äusserst wirksame und wirtschaftliche Verwendung des neuer dings erhältlichen, hochpermeabeln Silieium- Eisenbleches. Die hochpermeabeln Silicium eisen werden erzeugt, indem das Metall in sol cher Weise behandelt wird, dass im wesent lichen alle Kristalle des Metalles in einer be vorzugten Richtung gerichtet sind, so dass die Axe der leichtesten Magnetisierung im Längssinne des Streifens 22 verläuft.
Dem entsprechend sind die Verluste für einen ge gebenen Kraftlinienfluss und eine gegebene Frequenz am geringsten und die Permeabiii- tät am höchsten in der Längsrichtung des Streifens. Der Kern 20 zeichnet sich durch einen hohen magnetischen )Virhungsgrad aus, da alle magnetischen Kraftlinien nur längs dieser Richtung verlaufen, während bei Ver- wendung des gleichen Materials zur Herstel lung des Kerns 10 in Fig. 1. die magnetische Wirkung etwas geringer wäre.
Zur Verwendung des Kerns 20 in elektri schen Apparaten hat es sich erwiesen, dass der Kern in zwei U-förmige Teile 24 und 26 zerschnitten werden muss, um die Wicklungen um die Schenkel und durch das Fenster des Kerns legen zu können. Die Flächen 28 zwi schen den Schenkeln der U-Teile müssen ge nau plan und äusserst gleichförmig bearbeitet werden, trm einen möglichst kleinen Luft spalt zii erzielen und die Verluste in diesem entsprechend gering zu halten.
Das Zerschneiden des gewundenen Kerns 20 in zwei U-förmige Teile und das Bearbeiten der Flächen erfordert eine sehr dauerhafte Bindung der einzelnen Windungen aneinan der. Das Zerschneiden kann mittels eines Sehneid fräsers und gummigebundener Selileif- scbeiben oder ähnlicher Selineidwerkzeuge vorgenommen werden. Die Flächen 28 kön nen hierauf zusätzlich geschliffen und in man chen Fällen überdies geätzt werden, um alle Rauheiten zri entfernen.
Wenn ein solcher Kern 20 mit den erfiii- dungsgemässen Harzgemischen abgebunden worden ist, wird er allen Schneid- und Bear beitungsvorgängen, welche für die Erzielung ebener Flächen 28 notwendig sind, mit Erfolg widerstehen. In Fig. 3 bis 5 ist ein Verfahren zum Binden eines gewundenen Kerns darge stellt. Fig.3 zeigt einen Imprägnierbehälter 30, welcher aus einem. dickwandigen Gefäss 33 und einem dicht abschliessenden Deckel 34 besteht. Für die Herstellung des Vakuums und (las Einleiten eines Druckmittels in den Behälter 30 ist eine Rohrleitung 36 vorgese hen.
Im Behälter 30 befindet sich die Lösung 38 eines Vinylinonomers und des Rizinusöl- ungesättigten zweibasischen Säure-Halbesters. Die Harzlösung 38 kann ungefähr 0,1ö Ben- zoylperoiyd für die Polymerisierung des Harzes enthalten.
Andernfalls kann der Kern 20 finit einer Lösung des Katalysators vorbe handelt und getrocknet werden, wie oben für den Kern 10 beschrieben. hin gewundener Kern 20 wird in das Gehäuse 32 eingesetzt, der Deckel 34 aufgesetzt, und nach Entfer nung der zwischen den Blechen befindlichen Luft und anderer Gase durch Vakuum wird Druck angewandt, um durch Einwirkung auf die Oberfläche des Harzes 38 ein Eindringen desselben und Ausfüllen der Zwischenräume zu bewirken. Nach der Im prägnierung wird der Kern herausgenommen und in den in Fig.4 dargestellten Ofen 40 verbracht..
Der Ofen 40 hat eine Hülle 42 und einen Aufl#ängeliaken 44, an welchem der imprä: gnierte Kern aufgehängt werden kann. Durch den Einlass 46 wird Heissluft eingelassen, welche durch den Auslass 48 abströmt. In dessen kann der Ofen auch mittels im Innern desselben angeordneter elektrischer Ileizele- mente in bekannter Weise beheizt werden.
Nach der Erwärmung in einem Temperatur bereich von 1.50 bis 250 C für eine zur völ ligen Polymerisierung des Harzes ausrei- ehende Zeitdauer wird der Kern aus dem Ofen 40 herausgenommen und abkühlen ge lassen. Der Kern ist dann fest gebunden und ohne jegliche Lufttaschen.
Fig. 5 zeigt die nachfolgende Bearbeitung des gebundenen Kerns 20. Der Kern 20 wird in zwei U-förmige Einheiten zerschnitten mittels der Sclineidvorriehtung 50, welche aus einem Aufspanntiseh 52 und einer Säge 54 besteht. Das verfestigte Harz hält die Blechlagen an einander fest und das Zersägen des gewun denen Kerns in zwei Teile geht ohne grosse Sel.wieiigkeiten vor sich. Zur Verbesserung der Kernflächen 28 können dieselben hiernach geschliffen und geätzt werden.
Die geschnittenen und bearbeiteten Flä eben 28 des Kerns 20 sind in grösserem Mass stab im Querschnitt in Fig. 6 dargestellt. Die einzelnen Blechlagen 22 sind durch die als Bindemittel wirkenden Harzschlchten 60 von einander getrennt. Es sind eine grosse Anzahl Kerne dieser Art hergestellt worden, welche ini Betrieb einwandfrei funktioniert haben. Der Verlust infolge Lösens von Blechlagen ist ausserordentlich. gering, und die Bindung ent spricht aller. Anforderungen in bezug auf elektrische Isolierung und mechanische Festig keit.
Härtemessungen, z. B. der Rizinusöl-Mal- einsäureanhydrid-Styrolharze, haben ergeben, dass diese Harze eine ausnehmend flache Härtetemperaturkurve haben. Die Härtemes sungen bei Raumtemperatur, z. B. 28 C, er gaben 'Werte von 80 und bei l00 C von 70. Diese verhältnismässig geringe Härteabnahme mit der Temperatur ist besonders wichtig für gewisse Anwendungen.
Das aus reaktionsfähigem Rizinusöl und einer ungesättigten zweibasischen Säure und einem Vinylmonomer hergestellte Harz hat sich im Gebrauch bei Berührung mit raffinier tem Petroleumöl als sehr befriedigend erwie sen. Dieses raffinierte Mineralöl dient als gebräuchliches flüssiges Dielektrikum in elek trischen Apparaten.
Zusätze ziun Rizinusöl-Maleat-Vinyl-Reak- tionsprodukt zwecks Erzielung einer erhöhten Lösungswiderstandsfähigkeit können herge stellt werden durch Kondensation eines mehr wertigen Alkohols mit einer zweibasisehen Säure, wobei ein Teil der letzteren eine unge sättigte zweibasische Säure sein kann; vor= zugsweise wird dieses Material hergestellt durch die Reaktion ungefähr äquiinolekularer Mengen mehrwertigen Alkohols und zwei basischer Säure.
Ein befriedigendes Verhältnis für ge wisse Zwecke ist 2j3 Mol Adipinsätire, 1 Mol Maleinsäureanhydrid und 12/3 Mol Pro- pylenglykol. Eine Kondensation oder andere Reaktion wird bewirkt durch Erwärmen des Gemisches von mehrwertigem Alkohol und zweibasischer Säure während zwei Stunden auf 200 C zur Erzeugung eines bernstein farbigen Harzes.
Eine andere Zusammen- setzung kann erzeugt werden durch Reaktion von 75 Gewichtsteilen Adipinsäure, 75 Ge wichtsteilen Maleinsäureanhydrid und 135,4 Gewichtsteilen Diäthylenglykol. Durch die Umsetzung ergibt sich ein viskoses Harz, wel ches in 25 j seines Gewichtes von Monostyrol gelöst wird.
Das durch Kondensation des mehrwertigen Alkohols mit zweibasischer Säure erhaltene Harz kann in Lösung gebracht werden durch Verwendung eines Vinylmonomers, wie z. B. Monostyrol oder eines der andern oben auf gezählten Vinylderivate. Im oben angegebe nen Beispiel ergab sich durch diese Menge Monostyrol eine Lösung mit einer für die Zu gabe zur Rizinusöl-Maleat-Styrollösung geeig neten Viskosität.
Das polyvalente Alkohol zweibasische Säureharz ist sehr gut vereinbar mit dem Rizinusöl-Maleinsäureanhydridpro- dukt, wenn ungefähr<B>50%</B> der zweibasischen Säure 6 bis 10 Kohlenstoffatome in der Kette haben.
Die Lösungen können in annähernd glei chen Teilen gemischt werden, das heisst, wenn 100 Teile des Rizinusöl-Maleinsäur eanhydrid und Monostyrolgemisches und 100 Teile des mehrwertigen Alkohol-zweibasische Säure und Monostyrolgemisches zusammen gemischt wer den, ergeben dieselben ein Gemisch, welches im polymerisierten Zustand gegenüber der Auflösungswirkung von Chlorkohlenwasser- stoffen äusserst widerstandsfähig ist.
Die ge ringe Menge von 20 Teilen des Gemisches mehrwertigen Alkohols und zweibasischer or ganischer Säure kann der Grundlösung beige fügt werden, um einen erhöhten Widerstand gegen die auflösende Wirkung verschiedener flüssiger Dielektrika. zu erzielen. 20 bis 330 Teile eines Vinylmonomers, wie Monostyrol, sind erforderlich, um ein Gemisch aus 100 Tei len jeder der beiden Komponenten Rizinusöl Maleat und mehrwertiger Alkohol-zweibasi- sche Säure des Reaktionsproduktes aufzulösen.
Bei Versuchen mit Magnetkernen, insbe sondere solchen aus gerichtetem Siliciumstahl, hat es sich gezeigt, dass im Magnetstahl Bean- sprtichungen entstehen können, wenn ein Im prägnierharz gehärtet wird. Zum Beispiel können die Verluste eines unimprägnierten ge wundenen Kerns für eine gegebene magne tische Dichte und Frequenz 10 ö geringer sein als die Verluste im gleichen Kern bei Im prägnierung mit dem Rizinusöl-Maleinsäur e anhydrid-Monostyrol-Copolymer. .
Es ist anzunehmen, dass durch die Poly- merisierung dieser drei Harzkomponenten Be anspruchungen in den Lagen des Magnet- materials erzielt werden, woclureli sieh die hö heren Verluste ergeben.
Zweeks Verringerung der Verluste in ma- gnetisehen Materialien, welehe gegen die dureh die Polvmerisierung der Harzimprägnierung entstehenden Beanspruehungen einpfindlien sind, kann die @iizinusöl-11la@einsäurean@iy-(@rid- Stvrol-Koniposition modifiziert werden ziveeks l:
rzielting eines zäheren. Harzes, bei dessen Verwenihing zur Bindunt- der Lagen iriagne- tiseher -Materialien geringere Verluste ent stehen. Ein geeigneter Zusatz für die Harz- nioclifiktttion wird erzeugt dureli die Reaktion von Tun-öl oder Oitieiea-öl mit einer unge sättigten Diearbonsäure. Die zweibasisehe Säure, z.
B. -.#Ialeinsäureanliv dricl, kann bei l'enillei#aturen von 150 bis ?00" C während einer Zeitdauer von mehreren Stunden mit. Tungöl zur Reaktion gebraeht werden. Ditreh diese Reaktion wird gewöhnlieh eine dicke vis kose Flüssigkeit erzeugt.
Das Produkt aus dein Tungöl und der ungesättigten zweibasi- sehen Säure kann in Meng-en vom zwei- bis vierfaelien Betrag des Eizinusöl-zweibasiselle Säure-Vinvlinononiers zugefiigt. werden zur Erzeugung eines Harzbindemittels mit befrie digend geringen Verlusten.
Die Verluste in Kernen, die mit einer Alisehung von 100 Tei len Rizinnsöl-llaleat, 30 Teilen Stvrol und 390 Teilen Tungöl-Maleat imprägniert worden sind, sind auf ein Viertel der Verlustzunahme reduziert worden, die sieh ergibt, wenn das in Stvrol gelöste Rizinusöl-1Ialeat allein als Bindemittel für den Kern verwendet wird.
Dureli die Zugabe der 1Iiseliuiig Tungöl- zweibasisehe Säure -zum lLlzinlisÖl-RealitiQ118- produkt ergeben siele Harze, welehe sowohl zäher als auch weielier sind als die Rizinusöl- zweibasiselie Sätire-Ilarze allein.
Als weitere Ei--enseliaft der Rizinnsöl-un- gesättigte Diearboiisäure - Stv rol - Kompositio nen ist ihr Sehall- und 1,
ärnialisorptionsvei@- niögen zii erwähnen. Ein mit diesen Harzen her.-estellter Kern naeh Fi-. 3 bis 5 ergibt einen toten Ton ähnlieli wie beim Anschlagen eines Stückes Blei mit einem Hammer. Wenn z.
B. bei einem gewundenen Kern tlieriuopla.. stisehe Harze in einer Lösung verwendet wer den, welehe verdampft werden muss, und zur Erzielung einer guten elektrisehen Isolierung und einer widerstandsfähigen Bindung hart- gebaeken werden, tönt ein soleher Kern wie eine Gloeke. Der letztere Kern wird bei der Verwendung infolge der magnetisehen Sehwingungen sieh geräusehvoller verhalten als der erstere Kern,
weleher das dureh die Magnetschwingungen verursaehte tTeräuseli versehluekt und wie ein gedämpftes nieehani- sehes Svsteni wirkt..
Dureh die Verwendung des Rizinusöl-zweibasisehe Säure-t.hermover- festigten Harzes allein oder wie angegeben modifiziert wird das Geräusch der Kerne be- träelltlieli verringert. Vieh das Entstehen von Resonanz ist unmögliell, wie es bei den mit den bekannten thermoplastisehen Harzen er zeugten Kernen eintreten kann.
Bei der Herstellung von Lösungen des Ri- ziiiusöl-zweibasiselie Säure-wärmeverfestigten Harzes können der Tungöl-zweibasisehe Säure anteil und die mehrwertige Alkohol-zwei- basisehe Säure-Reaktionsprodukte gleielizeitig in (las Geniiseh gebraebt werden, um sowohl einen hohen Grad Widerstandsfähigkeit gegen Lösungsmittel als aueh eine sehr grosse Zä higkeit zu erzielen.
Da ausserdem das Rizinusöl und die zwei- Basisehen Säuren die Tendenz haben, nur Halbester zu bilden, und so eine Carboxvl- gruppe freizulassen, weswegen das Harz sauer ist, kann es erwünseht sein, die unbesetzte Carbozvlgruppe zu verestern.
Zum Beispiel kann die freie Carboxvlgruppe dureh 1Vlet.hvl- Oruppen und andere alipliatiselie Kohlenwas serstoffgruppen dureh V eresterung mit einem geei-neten Alkohol substituiert werden, wo- dureh das Harz in eine neutrale Verbindung iiberführt wird. Es ist klar, dass das völlig veresterte zweibasisehe ',#äure-Rizinusöl-Pro-. dukt z.
B. mit. Stvrol langsamer polymerisiert als (las gleielie Produkt. finit einer freien Car- boxy-lgruppe, und es ist hierauf bei der Polv- merisierung Riieli:sieht zu nehmen.
Die lösungsmittelfreien Kompositionen ge mäss der Erfindung können auch für andere Zwecke als zur Imprägnierung von Magnet- kernen, verwendet werden. Es können Mate rialien und Gegenstände aller Art damit ge bunden werden zur Erzeugung geblätterter Kompositionen, z. B. Glimmerflocken, Glas wolle, Papier usw.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Harzkompositionen bei kleinen Transfor matoren, wie Messtransformatoren und der gleichen zur Einbettung und Isolierung des Kerns und der Windungen.
Als Füllung solcher Kleintransformatoren hat man bisher Teer, Pech und andere Mate rialien benützt. Es hat sich indessen gezeigt, dass die beschriebene Harzkomposition für diesen Zweck gewisse Vorteile mit sich bringt, wie die Unterdrückung von Undiehtigkeiten. Ein wirtschaftliches Verfahren zur Verwen dung dieser Harzkompositionen als Füllmittel für solche elektrische Apparate besteht in der Zugabe eines anorganischen Füllstoffes bis zu <I>60 ,wo</I> des Harzgewichtes. Geeignete Füllstoffe sind z. B. reiner Quarz, Sand, Feldspat, kera mische Splitter und dergleichen.
Ein befrie digendes Verfahren zur Einverleibung des anorganischen Füllstoffes besteht darin, die sen mit einem Polymerisierungskatalysators, wie z. B. Benzoylperoxyd zu überziehen, um einen Film desselben auf der Oberfläche der anorganischen Partikel zu erzeugen. Zum Fül len des Apparategehäuses wird zuerst die flüs sige Komposition eingegossen und dann der mit dem Katalysator überzogene Sand und dergleichen langsam beigemischt, bis das Ge häuse voll ist. Der Apparat wird dann in einen Ofen gebracht und während einer genü gend langen Zeit erwärmt, um eine völlige Verfestigung des Harzes zu bewirken.