DE2738890C2 - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern und Imprägnierungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern und ImprägnierungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verguß oder zum Imprägnieren von elektrischen Bauteilen und
zum Gießen mit Epoxyharzmassen.
Gieß- und Imprägnierharze wie z. B. Epoxyharze jo
härten bekanntlich bei höheren Temperaturen schneller ais bei niedrigen. Eine Aushärtung bei niedrigen
Temperaturen ist nur in Gegenwart von basischen Katalysatoren, insbesondere aliphatischen und aromatischen
Aminen möglich.
Die zum Vergießen und Imprägnieren verwendeten reaktiven Epoxyharzmassen, gefüllt und ungefüllt, sollen
für die Herstellung von Formstoffen eine niedrige Viskosität haben, damit gute Imprägnierungen erhalten
werden. Die niedrige Viskosität kann durch Verwendung niedermolekularer Bestandteile, niedermolekularer
reaktiver und nichtreaktiver Stoffe oder auch durch Einsatz der gegebenen Harzmassen bei höherer
Temperatur, also durch die mit steigender Temperatur einsetzende Viskositätserniedrigung erreicht werden.
Niedermolekulare reaktive Bestandteile der Massen, beispielsweise reaktive Verdünner wie z. B. Butandioldiglycidyläther,
Kresylglycidyläther, Phenylglycidyläther, Butylglycidyläther bewirken aber beim Härten einen
hohen Reaktionsschwund, der meist mit einer stark >o positiven Wärmetönung verbunden ist, und die erhaltenen
Formstoffe sind spröde. Niedermolekulare nichtreaktive Bestandteile wie z. B. Lösungsmittel, Weichmacher
u. dgl. können bei den Formstoffen zusätzlichen Schwund durch Abdampfen, Porosität, Spannungsrisse,
Migration, schlechtes Temperaturalterungsverhalten usw. bewirken. Durch die verarbeitungstechnischen
Maßnahmen der Temperaturerhöhung sinkt zwar die Viskosität der Masse, aber durch die hiermit verbundene
Zunahme der Reaktionsgeschwindigkeit steigt die Viskosität der Masse rasch an, wodurch die Verarbeitungszeit
der Masse verkürzt wird.
Es ist bekannt, tertiäre Amine wie Triethanolamin, Benzyldimethylamin und 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol
als Härtemittel für Polyepoxide und als b5 Beschleuniger beim Härten von Gemischen aus
Polyepoxiden und Polycarbonsäureanhydriden bei erhöhter Temperatur zu verwenden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren für die Herstellung von Formkörpern
und Imprägnierungen anzugeben, bei dem die geschilderten Nachteile nicht auftreten und das bei
höherer Temperatur und damit niedrigerer Viskosität eine ausreichende Verarbeitungsdauer bei kürzeren
Formbelebungszeiten ermöglicht und mit dem auch noch die Verarbeitung großer Harzansätze gut steuerbar
ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer reaktiven Epoxyharzmasse gemäß dem Kennzeichen
des Patentanspruches.
Geeignete reaktive Epoxyharzmassen enthalten keine niedermolekularen reaktiven Verdünner und keine
nichtreaktiven Weichmacher, Lösungsmittel u.dgl. Sie härten bei niedriger Temperatur schneller als bei
höherer Temperatur. Die reaktiven Bestandteile sollen möglichst hochmolekular sein.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei einer Temperatur von 120—180°C
vergossen oder imprägniert und bei Temperaturen zwischen 80—110° C ausgehärtet Mit einer Gießharzmasse
auf Basis von Bisglycidyläthern des Bisphenol A und 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyi)-phenol als Additionskatalysator
wird ein Maximum für die Härtungsgeschwindigkeit bei 100° C erreicht; bei ca. 16O0C liegt das
Minimum.
Für manche Fälle hat es sich als besonders günstig erwiesen, 30 Gew.-Teile reaktiver Masse bis zu
70 Gew.-Teilen Füllstoff hinzuzufügen,
Geeignete Füllstoffe sind z.B. Koalin, Kieselerde, Quarzmehl, Aluminiumoxidtrihydrat, Titandioxid (Rutil),
Glasfasern, Graphit
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können bei niedriger Viskosität der Gießharzmasse längere Verarbeitungszeifsn
erreicht werden. Damit ist ein höherer Zusatz an Füllstoff möglich. Der Härtungsverlauf kann
durch entsprechende Temperaturführung ähnlich dem Druckgelierverfahren gesteuert werden. Da sich die
Reaktionsgeschwindigkeit bei steigender Exothermie wieder verlangsamt, sind selbst große Harzansätze noch
gut zu verarbeiten. Ein ganz wesentlicher Vorteil liegt schließlich noch in der langen Gebrauchsdauer bei
höheren Temperaturen besonders für lösungsmittelfreie Imprägnierungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl zur Herstellung von Formteilen wie z. B. Laugenpumpenköpfen,
Brennstoffzellenrahmen und eingegossenen elektrischen Bauteilen wie z. B.Vierringstreufeldelektroden
als auch zum Imprägnieren von porösen Materialien und elektrischen Bauteilen, wie z. B. Spulen,
Transformatoren und Kondensatoren.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Mit einer Masse bestehend aus 100 Gew.-Teilen eines Bisglycidyläthers des Bisphenol A mit einem Epoxidwert
von 0,50-0,55 und 2 Gewichtsteilen 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol konnten bei 100° C nach
40 min Gießlinge entformt werden. Bei 150° C blieb die reaktive Masse etwa 50 min gebrauchsfähig.
Mit einer Masse bestehend aus 50 Gew.-Teilen eines Bisglycidyläthers des Bisphenol A mit einem Epoxidwert
zwischen 0,20—0,30 und 50 Gew.-Teilen eines Bisglycidyläthers des Bisphenol A mit einem Epoxid-
wert zwischen 0,56—0,59 und 1,5 Gew.-Teilen 2,4,6-Tris-(dimethylaininomethyl)-phenol
wurden bei 100° C innerhalb von 10 min entformbare Formteile erhalten. Die
Gebrauchsdauer der reaktiven Masse betrug bei 140°C etwa 50 min.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Verguß oder zum Imprägnieren von elektrischen Bauteilen und zum Gießen von > Formteilen mit Epoxyharzmassen, dadurch gekennzeichnet, daß eine reaktive Epoxyharzmasse enthaltend 50 Gew.-Teile eines Bisglycidyläthers des Bisphenol A mit einem Epoxidwert zwischen 0,55 und 0,59 und 50 Gew.-Teile eines i< > Harzes gleicher Basis mit einem Epoxidwert zwischen 0,2 und 0,3 und 1 bis 5 Gew.-Teile 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol oder100 Gew.-Teile eines epoxidierten Novolakes und 2 Gew.-Teile 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phe- ι > nol, die im Temperaturbereich von 120 bis 180° C langsamer härtet als bei Temperaturen im Bereich von 80 bis HO0C, im höheren Temperaturbereich (120 bis 180° C) appliziert und nachfolgend im tieferen Temperaturbereich (80 bis 110°C) gehärtet wird.
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