Способ модификации канифоли

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii 922125

1 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 12.03.80 (2I) 2891940/23-05 с присоединением заявки .% 29241 90/23-05 (23) ПриоритетОпубли ковано 2 3.04 .82. Бюллетень № 1 5

Дата опубликования описания23 04 82 (51)M, Кл.

С 09Г 1/04

Гоеударствеииый комитет

СССР

llo делам изебретеиий и открытий (5Ç) Ул К 668.478..22 (088.8) ." и.»

Г. К. Хромова, .Т.И. Григорьянц, P.Ã. Шляшинс ий, B.Г .. Казущик, М.Г. Тупиков, B. П. Белов и А.А. Родин

«««Ъ ,1 (72) Авторы изобретения

1

i с 1 ь

c-; а ь« (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ КАНИФОЛИ

Изобретение относится к области получения талловой канифоли с высокими электроизоляционными свойствами, которая может быть использована в электротехнической промышленности в качест1 ве электроизоляционного материала для загушения масел, предназначенных для пропитки электрической изоляции и за» ливки устройств электротехнического назначения.

Известны способы модификации канифоли с целью устранения склонности ее к кристаллизации (полимеризация, диспропорционирование и т. д.) (1)

Способ полимеризации является дорогим, сравнительно сложным, должен проводиться в коррозионностойкой аппаратуре и связан с получением вредных сточных вод, и поэтому пока не нашел промышленного применения.

Недостатком способа диспрропорцнонирования канифоли является. использование для его проведения дорогостоящих катализаторов, наиболее широкое примбпение из которых получил палладиевьтй катализатор, причем сырьем для получения модифицированной канифоли с этим катализатором служит только сосновая живичная канифоль (2 J .

Добавка в канифоль углекислого на1 рия в количестве 0,5-2% полностью не устраняет склонности ее к кристаллизации, хотя и в значительной степени замедляет ее (3).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ модификации канифоли путем нагревания канифоли (до 200-230оС) в присутствии окисей, гидроокисей, карбонатов и ацетатов кальция и цинка (41.

Поскольку резинаты Са и д не кристаллизуются, дают растворы повышенной вязкости по сравнению с исходной канифолью, были исследованы электроизоляционные свойства {удельное объемное электрическое сопротивление — Яч и тангенс угла диэлектрических потерь с(У) канифоли, содержашей около 30%

3 9221 таких реэинатов, а также 9у nag " пропиточных составов на ее основе. Было установлено, что модифицированная таким. образом канифоль по электроизоляционным свойствам находится на уровне или превосходит (9y во много раэ выше) сосновую живичную канифоль, не крисгалли-. зуется в кабельном масле, однако пропиточные составы на ее основе имеют высокое значение Ь dÐ и низкое значение у по сравнению с составами на, основе исходной канифоли .

Цель изобретения - получение некриоталлнэующейся канифоли с высоким объемным электрическим сопротивлением

И улучшения электроизоляционных свойств пропиточных составов на ее. основе;

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу модификации кани- фоли путем нагревания канифоли,в присутствии соли металла, в качестве исходной канифоли используют талповую канифоль, в качестве соли металла - углекислый литий в количестве 0,25-0,5 вес.% и модификацию осуществляют при 275285 С с последующей отгонкой канифольО ных масел в вакууме.

Обработку канифоли проводят при- тем пературе 280 5оС и перемешивании смеси механической мешалкой или барботированием через нее слабого тока СО, В ходе реакции производят отгонку реакционной воды, в связи с чем температуру паров поддерживают в пределах

100-110 С. Реакцию прекращают, когда 35 о кислотное число продукта остается без изменения, а его проба остается совершенно прозрачной. В конце процесса отгоняют канифольные масла в течение

10-20 мин при 200-300 мм рт. ст. 46

Пример 1. 100 вес. ч. талловой канифоли марки М (кислотное число 1 53, температура размягчения 59 С, вязкость

60% толуольного раствора канифоли

М 20-15,2 сСт) и 0,025 вес. ч. угле- 4$ кислого лития (в пересчете на металл) загружают в реактор, снабженный термометром, мешалкой или барботером инертного газа и прямым холодильником.

Смесь нагревают до 140оС, после чего щ приводят в действие мешалку или пропуокают инертный газ. Далее поднимают температуру реакционной массы до

280-5 С и при такой температуре выпер» о живают продукт в течение 10 мин. В у ходе реакции ггроизводят отгонку реакцион" ной воды и канифольных масел. В конце процесса отгоняют канифольные масла и остатки реакционной воды в течение 1020 мин при 300-400 мм рт. ст. Количество отгонных канифольных масел составляет 4,9% (от веса канифоли) B результате обработки получают канифоль некристаллизуюшуюся талловую, содержащую 1 вес. % пеэината лития со следующими свойствами: .

1 0

Я =1,08.10 Ом-см, температура размягчения 60 61 С, 91 -16,1 сСт.

Выход продукта составляет 99,5%.

Пример 2. Отличается от примера 1 только тем, что загружают

0,05 вес. ч углекислого лития (в пересчете на металл) и при перемешивании выдерживают продукт при 280 5 С в течение 15 мин. Количество . отогнанных канифольных масел составляет 5,7% от веса канифоли. B результате обработки получают талловую некристаллизуюшуюся канифоль, содержащую 2 вес. % резината лития со следующими свойствами: g =1,12-.10 Ом см, темпераио тура размягчения 62-63оС,М -16,7 сСт, Выход продукта составляет 99,5%.

Пример 3. Отличается от примера 1 только тем, что загружают 0,1 вес.ч. углекислого лития (в пересчете на металл) и при перемещивании выдерживают про:дукт при 280 5 С в течение 30 мнн.

Количество отогнанных канифольных масел составляет 6,5% от веса канифоли.

В результате обработки получают талловую некристаллизуюшуюся канифоль, содержащую 4 вес. % резината лития со следующими свойствами:

«o . щп

Р> =1,5.10 10м.см, температура размягчения 60-64 С, 9<+16,7 сСт. Выход продукта составляет 99,5%.

Пример 4. Отличается от примера 1 только тем,.что загружают

0,25 вес. ч. углекислого лития (в йересчете на металл) и при перемешивании выдерживают продукт от 280+5оС в течение 60 мин. Количество отогнанных канифольных масел и воды составляет соответственно 7,2 н 0,1 5% от веса канифоли. В результате обработки получают талловую некристаллизуюшуюся канифоль. содержащую 1 0 вес. % резината лития со следующими свойствами: ,г N =3;8-.10 Ом-см, температура

4(0 . 11 размягчения 71-72 С, Р-32,5 сСт.

Выход продукта составляет 99,0%.

Пример 5. Отличается от примера 1 только тем, что загружают 0,3 вес.ч. углекислого лития(в пересчете на металл) и при перемешивании выдерживают

5 9221 продукт при 280 5с С В течение 70 мин.

Количество отогнанных канифольных масел и воды составляет., соответственно

7,9 и 0,25% от веса канифоли. В результате обработки получают талловую не- 5 кристаллнзующуюся канифоль, содержащую 13 вес. Ъ резината лития со следующими свойствами:

Р "v "- 4,2-.10 Ом.см, температура раз1 мягчения 73-74 С. 9 -34,7 сСт. Вы- 10 ход продукта составляет 98,0

П р им е р 6. Отличается от примера 1 только тем, что загружают 0,5 вес. ч. углекислого лития (в пересчете на металл) и при перемешивании выдерживают продукт при 280 5 С в течение 90 мин.

Количество отогнанных канифольных масел и воды составляет соответственно

9,3 и 0,4 от веса канифоли. В ре- 20 зультате обработки получают талловую .Некристаллизуюшуюся канифоль, содержащую 22 вес, резината лития со следующими свойствами:

Р =4,5.10 Ом.см,температура раз- >> мягчения 75-76 С, 4 - -41,5 сСт.

Выход продукта составляет 97,0%.

СОСНОВОЙ ИИВИЧ ной канифоли

3,5.10

7 5.10"0

3,1 .1 0"

0,2936

0,0250

Талловой исходной

3,45.1 0""

0,5235

0,0493

Сосновой живичной, содержащей

10 вес. % рс. зината лития

3,2.10

1,1.10""

0,3498

0,0730

Талловой, содержащей

30 вес. % резината Са. 2,0.10" 1

2 2.10"

0,6371

0,3120

Талловой, содержащей 30 вес. % резината п.

0;1 220

0,5839

2,1 .1 0 "

2,5.10 0

Талловой, содержащей 10 вес,.% резината 1

0,0620

2,24.1 0"" талловой канифоли гидроокисямн кальция и цинка приводит к ухудшению электро. изоляционных свойств пропиточных сооКак следует из табл. 1, способ модифнцирования сосновой живичной кани-, фоли углекислым литием и обработка

28 6

Пример 7. Отличается от примера 1 только тем, что загружают

0,7 вес. ч. углекислого лития (в пере счете на металл) и при перемещивании выдерживают продукт при 28045С в течение 120 мин. Количество отогнанных канифольных масел и воны составляет соответственно 10,1 и 0,6% от веса канифоли. В результате обработки получают талловую некристаллизующуюся ка нифоль со слепукяцими свойствами:

Я =4,6 1д Оы.см, температура разЦб мягчения 78-7.9 С,4 -47,8 сСт. Вы« ч ход продукта составляет 77,0%.

На основе модифицированных канифолей были изготовлены пропиточные составы и определены алектроизоляционные свой-. ства этих составов в исходном состоянии и после выдержки их при при 120 С в течение 100 ч (табл. 1). В табл. 1 приведены свойства составов, приготовлен» ных на :основе талловой канифоли, содержащей резинат лития, и на основе исходной талловой канифоли, а также ха/ рактеристики пропиточного состава на основе сосновой живичной канифоли (немодифицированной).

0,333 6 6 1.1010

922125 тавов, полученных на .основе этих канифолей, после выдержки при l20 С в течение 100 ч по сравнению со свой ствами составов с применением исходных канифолей (ted" увеличиваетая, а Я, уменьшается). Б случае применения талловой канифоли, модифицированной углекислым литием, пропиточные составы с использованием такой канифоли после выдержки высоких температурах имеют раза нн®е, а 9 в 2 раза выше по сравнению с аналогичными показателями для пропиточного состава на основе исходной талловой канифоли.

В табл. 2 представлены свойства талловой канифоли, модифицированной предлагаемым способом.

922126

1 О (а t O

00 с4 е о о n„ аоаавр о о а о

Ф.1 1-1 Ф.4 u р j ц o o о о о g Я о о о Б о 3

Ф Я о а а cu e в г 1-3 тЧ С9 O . Ct аеоо

° ° ° w сЯ O Ф

5560ooî

I а и + а» e)» а - а о

° .4

Q @ 0 О О О О е"1 н л (0 t» а <ч

tQ е в о о а а а (t A с9 а а а и а а Ф а а Ф а cD а а о

ОQО с4 о

° «1 (О

О O Q

O 0„< q n

ОООQQ о о е4 О с9 о о

A ( о о

9221

Таким образом, с точки зрения улучшения электроизоляционных свойств прс питочных составов модифицировать углекислым литием целесообразно талловую канифоль. Кроме этих преимуществ, 5 предлагаемая модификация, как было показано ранее, исключает кристаллизацию талловой канифоли и повышает ее 9 (удельное объемное электрическое сопро тивление) lo

Формула изобретения

Способ модификации канифоли путем нагревания канифоли в присутствии соли 15 .металла, о т П и ч а ю шийся тем, что, с целью получения некристаллизующейся канифоли с высоким объемным электрическим сопротивлением и улучшения электроизоляционных свойств про- 20 питочных составов на ее основе, в качестве исходной канифоли используют талловую канифоль, в качестве соли металла — углекислый литий в количестве

28 12

0,025-0,5 вес. и модйфикацию .осуществляют прн 275-285 С с последующей отгонкой каннфольных масел в .вакууме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бардышев И.И. и др. Некристаллизующаяся модифицированная канифоль с высокими электроизоляционными свойствами. 1 Модификация канифоли пентаэритрнтом. Известие Академии наук

БССР. Серия химических наук", Минск, N, 5, с. 73.

2. Справочник лесохимика. М., Лесная промышленность!, 1974, с. 293.

3. Медников Ф,А., Янишевская М.В.

0 физических н электротехнических свойствах разных канифолей, - Лесной

Журнал, 1959, N5,,с. 165.

4. Бардышев И.И. Бронникова Г.В.

Резинаты различных канифолей. Сб. "Синтетические продукты из канифоли и скипидара", Горький, "Волго- Вятское издательство", 1970, с. 9-12 (прототип.) Составитель Т. Бровкина

Редактор Г. Волкова Техред С.Мигунова Корректор С. Шекмар

Захаз 2500133 Тираж 658 Подцис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,i r. Ужгород, ул. Проектная, 4