DE2338185B2

DE2338185B2 - Verfahren zur herstellung von lichtbogenfesten, kriechstrombestaendigen und freilufttauglichen polyurethan-formkoerpern

Info

Publication number: DE2338185B2
Application number: DE19732338185
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr. 4040 Neuss Ehrhard
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1973-07-27
Filing date: 1973-07-27
Publication date: 1976-05-06
Also published as: NL7410123A; FR2238726A1; IE39642B1; NO136254C; JPS5033372A; US3941855A; IT1016984B; NO742731L; FI58932B; BR7406099D0; FI58932C; CA1029494A; ATA612174A; DK403074A; AU7149274A; AT337984B; DE2338185A1; SE412659B; FI225674A; LU70606A1

Description

und gegebenenfalls zusätzlich I bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolgemisch, an höhermolekularen Polyoten des Molekulargewichtsbereichs 1000 bis 4000 besteht.

Es ist bekannt, die Freiluftbeständigkeit von epoxidharzisolierten Geräten dadurch erhöhen zu, daß man sie mit einem Überzug aus aromatenfreien Polyurethanlacken überzieht und somit durch Hydrophobierung die Beständigkeit gegen den Angriff der Atmosphärilien bei Aufstellung der Geräte im Freien verbessert (deutsche Patentschrift 10 78 222).

Es ist auch bekannt, elektrische Isolatoren fremdschichtkriechstromfest dadurch zu machen, daß man $ie mit einer Hüll- oder Mantelmasse von geringer Stärke überzieht, die aus aliphatischen Polyurethanen besteht, welche frei von aromatischen oder cycloaliphatischen Gruppen sind (deutsche Offenlegungsschrift 17 69 113).

Versucht man, aus diesen Mantelmassen massive Isolatoren herzustellen, so sind die mechanischen Festigkeiten der daraus gefertigten Isolatoren, insbesondere der Martensgrad (DIN 53 462), nicht ausreichend. Die aliphatischen Polyurethane können daher in der Praxis nur für Überzüge verwendet werden.

Entgegen der Feststellung in der deutschen Offenlegungsschrift 17 69113 wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polyurethane ganz ausgezeichnet für die Herstellung von Freiluftisolatoren bzw. für die Herstellung von elektrischen Schaltanlagen geeignet sind.

Die Herstellung der Formkörper nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt vorzugsweise im Einstufen-Verfahren durch Vermischen der Reaktionskomponenten und anschließender Kalt- oder Heißhärtung unter gleichzeitiger Formgebung nach den an sich bekannten Gieß-, Spritz- oder Laminiertechniken. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch nach dem Präpolymer-Prinzip durchgeführt werden, wobei das Polyisocyanat- bzw. Polyisocyanatgemisch mit einem Teil des Polyolgemischs zu einem NCO-Präpolymer umgesetzt wird, welches anschließend mit dem restlichen Polyolgemisch sowie Hilfs- und Zusatzstoffen vermischt wird, worauf sich vorzugsweise die Herstellung des gewünschten Formkörpers in einer Formpresse anschließt.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das Polyisocyanat und das Polyolgemisch in einem NCO/OH-Verhältnis von 0,8 bis 1,2, vorzugsweise von 0,95 bis 1,05, eingesetzt.

Das beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Polyisocyanat bzw. Polyisocyanatgemisch muß mindestens 25%, vorzugsweise mindestens 50%, cycloaliphatisch gebundene Isocyanatgruppen neben aliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen aufweisen. Das Polyisocyanat kann entweder aus einem einzigen Polyisocyanat oder aus Gemischen mehrerer Polyisocyanate bestehen. Geeignete cycloaliphatische Polyisocyanate sind insbesondere solche der allgemeinen Formel

R(NCO)_n

wobei η für 2 oder 3 steht und R einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff rest mit 5 bis 15 Kohlenstoff atomen darstellt.

Neben derartigen cycloaliphatischen Polyisocyanaten können beim erfindungsgemäßen Verfahren auch aliphatische Polyisocyanate der genannten allgemeinen

3 4

Formel eingesetzt werden, in weichen η die bereits nannten oberen Molekulargewichtsgrenzen nicht übergenannte Bedeutung hat und R für einen aliphatischen schritten werden.

Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete

steht, der insbesondere durch Urethan- oder Biuret- Estergruppen enthaltende Polyole sind die in der

gruppen unterbrochen sein kann. 5 Polyurethan-Chemie an sich bekannten estergruppen-

Typische Beispiele der für das erfindungsgemäße haltigen Reaktior.spartner für Polyisocyanate, wie Verfahren geeigneten cycloaliphatischen Diisocyanate z. B. die aus den oben beispielhaft genannten niedersind S-Isocyanatomethyl^S^-trimethyl-cyciohexyliso- molekularen Polyolen und unterschüssigen Mengen cyanat, 4,4'-DiisocyanatodicycIohexylmethan, 4,4'-Di- an Dicarbonsäuren, wie z. B. Adipinsäure oder isocyanatodicyclohexylpropan-(2,2), 2,4-Diisocyanato- io Phthalsäure, zugänglichen Polyesterpolyole oder aber I-methyl-cyclohexan oder 2,6-Diisocyanato-l-methyl- auch Hydroxylgruppen aufweisende Glyceride, wie cyclohexan. z. B. Rizinusöl oder auch Verkochungsprodukte von

Beispiele geeigneter aliphatischer Polyisocyanate hydroxylgruppenfreien Fetten und Ölen mit Polyolen,

sind Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiiso- wie Trimethylolpropan oder Glycerin, sofern deren

cyanat, Octamcthylendiisocyanat, Trimethylhexame- 15 Molekulargewicht unter 1000 liegt,

thylendiisocyanat, Tris-(isocyanatohexyl-)biuret oder Grundsätzlich ist es auch möglich, beim erfindungs-

U ret ha ngruppen aufweisende Polyisocyanate, wie gemäßen Verfahren zusätzlich J bis 10 Gewichtspro-

z. B. das Umsetzungsprodukt von 3 Mol Hexamelhylen- zent bezogen auf das Polyolgemisch an höhermole-

diisocyanat mit 1 Mol Trimethylolpropan. kularen Polyolen des Molekulargewichtsbereichs 1000

Das beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte ao bis 4000 mitzuverwenden, ohne die vorteilhaften Eigen-

Polyolgemisch besitzt eine mittlere OH-Funktionalitat schäften der Verfahrensprodukte merklich zu beein-

von 2,2 bis 3,0, vorzugsweise 2,6 bis 2,98. Bei dem trächtigen.

Polyoigemisch handelt es sich um ein Gemisch von Außer den genannten Reaktionspartnern werden

1. 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Ge- ^beim erfindun^gemäßen Verfahren gegebenenfalls die samtpolyolgemisch, Polyolen eines unter 1000 lie- ^{35 in} der Polyurethan-Chemie bzw. G.eßharz-Technologenden Molekulargewichts, deren Hydroxylgrup- ψ. "bhchen H.lfs- und Zusatzstoffe m.tverwendet. pen zu 50 bis 100% cycloaliphatisch und zum Beispiele h.erfur sind:

Rest aliphatisch gebunden sind, und a) Wasseradsorber, wie Alkali-Alumosilikat mit

2. 70 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen auf das Ge- Zeolithstruktur

samtpolyolgemisch, Polyolen mit aliphatisch ge- ³° „, . , .. . „ , - -lh·

bundenen Hydroxylgruppen mit einem unter 1000 _A ^W™" ^cf ^nicf!i f''"?' ^das Reaktionsgemisch allem

liegenden Molekulargewicht. ^durc _u ^h Vakuumbehandlung zu entgasen und zu ent-

feuchten, so muß der Reaktionsmasse Zeolith zuge-

Geeignete Polyole, deren Hydroxylgruppen zu setzt werden, um blasenfreie Gießlinge zu erhalten.
50 bis 100% cycloaliphatisch und zum Rest aliphatisch 35 _b\ Katalysatoren
gebunden sind, sind solche mit einem Molekulargewicht unter 1000, vorzugsweise mit einem Moleku- Die Reaktion zwischen Polyisocyanat und Polyollargewichtsbereich von 116 bis 300, wie z. B. die gemisch kann durch Katalysatoren in Gang gesetzt verschiedenen isomeren Cyclohexandiole und -triole, bzw. beschleunigt werden. Geeignet sind:
M'-Dihydroxy-dicyclohexylmethan und 4,4'-Di- 40 _{tertiäre Amjne) wie Triathy}i_amj_n> Triäthylendihydroxy-dicyclohexylpropan-(22). _{amin und me}tallorganische Verbindungen, wie

Bei den Polyolen mit aliphatisch gebundenen Zinkoctoat und Dibutylzinndilaurat.
Hydroxylgruppen handelt es sich entweder um Alkanpolyole mit einem Molekulargewicht unter 1000 oder Besonders geeignet sind Mischungen der beiden um Gemische derartiger Alkanpolyole mit den in der 45 Katalysatorentypen.
Polyurethan Chemie an sich bekannten Polyätherpoly·. _{c) e}igenschaftsverbessernde Füllstoffe, wie
ölen und/oder Estergruppen enthaltenden Polyolen Quarzmehl, Kreide, Aluminiumtrioxidhydrat und mit aliphatisch gebundenen Hydroxylgruppen mit ei- Gewebe, Fasern, Schnitzel aus Glas oder Textil,
nem Molekulargewicht unter 1000. Gegebenenfalls _{d) F}i_ammhemmer und Weichmacher
können beim erfindungsgemaßen Verfahren alipha- 5» _{sowie andere in der} Gießharztechnologie üblichen tische Polyolgemische mitverwendet werden, welche Zusätze
0 bis 80 Gewichtsteile eines Polyätherpolyols eines

unter 1000 liegenden Molekulargewichts und/oder Die erfindungsgemäße Herstellung der Polyurethan-

0 uis 25 Gewichtsteile eines Estergruppen enthaltenden Formkörper kann nach der üblichen Verarbeitungs-

Polyols eines unter 1000 liegenden Molekulargewichts 55 weise für Gießharze erfolgen,

pro 100 Gewichtsteilen Alkanpolyol enthalten. Im einfachsten Fall bringt man das Polyisocyanat

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete auf Temperaturen von 20 bis 130° C, gibt unter Rühren

Alkanpolyole sind insbesondere 2- bis 4wertige das Polyolgemisch hinzu und gießt die so erhaltene

aliphatische Alkohole, wie z. B. Äthylenglykol, 1,2- Mischung in eine Form aus Kunststoff oder Metall,

Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, Hexame- βο die vorher mit einem Trennmittel behandelt wurde,

thylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan und Penta- Die Härtung erfolgt in der Form bei Temperaturen

erythrit. von 23 bis 30⁰C nach Zugabe von Katalysatoren

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete (Kalthärtung) oder bei 30 bis 8O⁰C (Warmhärtung)

Polyätherpolyole sind insbesondere Anlagerungspro·· oder bei 80 bis 180⁰C (Heißhärtung) während

dukte von Athylenoxid und/oder Propylenoxid an 65 einer Zeit zwischen einigen Minuten bis zu mehreren

niedermolekulare Polyole der oben beispielhaft ange> Stunden. Nachtempern der entformten Formstufe bei

führten Art, wobei die Menge des aufzupfropfenden 140 bis 180⁰C im Heizschrank bringt in jedem Falle

Alkylenoxide, jedoch so bemessen wird, daß die ge·· eine Vergütung der Formkörpereigensohaften.

Zu einem beliebigen Zeitpunkt vorder Härtung können erforderlichenfalls die Zusatzstoff;, wie Wasseradsorber. Füllstoffe, Weichmacher, Farbstoffe, Pigmente, Flammhemmer, Formentrennmittel Formentrennmittel und andere Zusatzstoffe, in getrocknetem und evakuierten Zustand hinzugegeben werden.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß hierdurch die Herstellung von hochgefüllten (70 bis 80 Gewichtsprozent an inerten Füllstoffen, bezogen auf die Gesamtmasse) Formkörpern hervorragender mechanischer Eigenschaften insbesondere eines über 115 C liegenden Martensgrad (DlN 53 462) und ausgezeichneter Lichtbogen- und Kriechstrom-Festigkeiten ermöglicht wird.

An elektrischen Prüfmethoden werden nachstehend folgende zwei Laborverfahren, die in Normschriften eingehend beschrieben sind, praktiziert:

tionsmischung wird in 120 C heiße Aluminiumformen gegossen und in 24 h ausgehärtet.

Biegefestigkeit DIN 53452 1320 kp/cm²

Schlagzähigkeit DIN 53453 8 bis 12 kp ;m/cm² Wärmeform beständigkeit
Lichtbogenfestigkeit
Kriechstromzeit-

beständigkeit

1. Bestimmung der Lichtbogenfestigkeit nach ASTM D 495-61.

2. Bestimmung der Hochspannungskriechstromzeitbeständigkeit nach ASTM D 2303 (vergleichende Prüfmethode zur Bestimmung der Kriechstromfestigkeit und Aushöhlung von Isolationsmaterial mit einer verunreinigten Flüssigkeit an einer geneigten Fläche). Es handelt sich um eine Methode zur Untersuchung der Kriechstromfestigkcit bei Hochspannung und unter erschwerten Umweltbedingungen (ETZ-B 22 [1970] 579 bis 580). Neben diesen Labormethoden werden praxisnahe Erprobungen an Isolatoren unter mechanischen, elektrischen und klimatischen Belastungen im Dauerversuch als Lebensdauerprüfungen durchgeführt.

Sieht man von der klimatischen Belastung (insbesondere dem Wassereinfluß in seinen verschiedenen Erscheinungsformen, wie Regen, Nebel, Eis und Tau) ab, so sind lichtbogenfeste und kriechstrorhbeständige Isolierstoffe, vor allem mit einer Wärmestandfestigkeit nach Martens von 115 bis 145 C, auch geeignet für Schalterteile bevorzugt in SF₆-isolierten Anlagen.

Wie aus den nachstehenden Beispielen ersichtlich, sind die gemäß erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen Formkörper sowohl Formkörpern auf Basis von aromatischen und/oder aliphatischen Polyisocyanaten, als auch Formkörpern auf Basis cycloaliphalischer Polyisocyanate in Kombination mit ausschließlich aliphatischen Polyolen deutlich überlegen. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbare Kombination sehr guter elektrischer und hervorragender mechanischer Eigenschaften erschien bislang auf dem Gebiet der Elektro-Isolierstoffe auf Basis von Polyurethanen unerreichbar.

Vergleichsversuch
Probe: A

136 g Polyätherpolyol (Propylenoxid angelagert an Trimethylolpropan; OH-Gruppengehalt 12%) werden mit 14 g Zeolith-Paste (hergestellt aus Natriumaluminiumsilikat und Rizinusöl im Verhältnis 1:1) und 280 g Quarzmehl im Vakuum (1 Torr) bei 100 C verrührt und entgast bis zur Blasenfreiheit im Vakuum. Als Polyisocyanatkomponente werden 100 g 3,3,5-Trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexylisocyanat bei 100 C im Vakuum mit 300 g Quarzmehl entgast. Nach dem Abkühlen beider Reaktanten auf 60 C erfolgt das Homogenisieren im Vakuum. Die Reak-DIN 53462 56 C
ASTM D 495-61 215 see
ASTM D 2303 6 kV bis 360 min
Probe B

Entsprechend dem unter Probe A beschriebenen Verfahren wird eine Reaktionsmischung der Zusammensetzung:

J J 6 g PoJyätherpolyol wie in Probe A
100 g 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan

12 g Zeolith-Paste
530 g Quarzmehl

hergestellt und bei einer Temperatur der Mischung von 80 C in 130 C warme Aluminiumformen gegossen. Die Aushärtung erfolgt bei 130 C über 24 h. Folgende Formstoff werte wurden ermittelt:

1200kp/cm²
16 kp cm/cm²

51 C

Biegefestigkeit DIN 53452
Schlagzähigkeit DIN 53453
Wärmeformbeständigkeit DIN 53462
Lichtbogenfestigkeit ASTM D 495-61 209 see
Kriechstromzeitbeständigkeit ASTM D 2303 6 kV bis 264 min

Probe C

100 g Polyätherpolyol wie in Probe A werden mit 10 g Zeolith-Paste, einer Anreibung von 5 g Natriumaluminiumsilikat mit 5 g Rizinusöl und 210 g vorge-

trocknetem Quarzmehl im Vakuum (1 Torr) bei 100 C bis zur Blasenfreiheit gerührt. Nach dem Erkalten auf Raumtemperatur werden 100 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat zugegeben und die Reaktionsmischung in Aluminium-Plattenformen gegossen. Aushärtungsbe-

dingungen: 23 C/24 h .Ermittelte Formstoff werte:

1020 kp/cm²
13 kp cm/cm²

Biegefestigkeit DIN 53452
Schlagzähigkeit DIN 53453
Wärmeformbe-

ständigkeit DIN 53462 70 C

Lichtbogenfestigkeit ASTM D 495-61 144 see
Kriechst romzeitbeständigkeit ASTM D 2303 4,75 kV bis 20 min

Probe D

74 g Polyätherpolyol wie in Probe A werden mit 6 g Zeolith-Paste (Natriumaluminosilikat und Rizinusöl 1:1) und 180 g vorgetrocknetem Quaranehl im Vakuum von 1 Torr bei 100 C aufbereitet. Nach dem Abkühlen auf 70 C werden 100 g Tris-(isocyanatohexyl)-biuret zugegeben und die Reaktionsmischung in Aluminiumformen bei 70 C in 24 h ausgehärtet. Gemessene Formstoff werte:

Biegefestigkeit DIN 53452
Schlagzähigkeit DIN 53453

235 kp/cm²
48 kp cm/cm²

Wärmeformbeständigkeit DIN 53462 29 C
Lichtbogen-

restigkeit ASTM D 495-61 182 sec

Kriechstromzeitbeständigkeit ASTM D 2303 4,75 kV bis 60 min

Aus diesen Vergleichsvcrsuchen ergibt sich, daß die gemäß Verfahren des Standes der Technik hergestellten Prüfkörper, sofern sie frei von Aromaten sind wie die Proben A, B und D, zufriedenstellende elektrische Eigenschaften aufweisen, jedoch insbesondere bezüglich ihrer Wärmeformbeständigkeit unbefriedigend sind. Probe C befriedigt weder in elektrischer noch mechanischer Hinsicht.

Beispiel I

Zur Herstellung der Polyisocyanat-Komponente werden 470 g 3,3,5-Trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexylisocyanat mit 1440 g Quarzmehl im Vakuum von kleiner I Torr bei 100 C unter Verrühren entgast, bis keine Blasen mehr von der Flüssigkeitsoberfläche aufsteigen.

Zur Herstellung des Polyolgemischs von der mittleren Funktionalität 2,70 und einem Mol-Verhältnis von cycloaliphatischen zu aliphatischen Polyolen von 1 : 2,4 werden zunächst 30 g Polyätherpolyol wie im Vcrgleichsversuch, Probe A, mit 30 g Zeolith-Pulver (Natriumaluminosilikat) auf einem Walzenstuhl abgerieben. Diese Paste wird zu einer 100 C heißen Schmelze, bestehend aus

135 g Trimethylolpropan
45 g Cyclohexandiol 1,2
15 g 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-propan

gegeben und bei 100 C im Vakuum gerührt und entgast, bis keine Blasen mehr aufsteigen. Das Mischen von Polyolgemisch und Polyisocyanat erfolgt bei 85 C unter Normaldruck. Sobald die Reaktionsmischung homogen ist, läßt sie sich vergießen.

Der größere Anteil wird zur Herstellung eines Tropfkantenstützisolators für 24 kV (Gießgewicht 1,8 kg) verwendet. Die Stahlform für den Stützer wird auf 120 C vorgewärmt, mit der Reaktionsmischung gefüllt und im Ofen in 16 h ausgehärtet. Der Versuchsisolator ist im Freilufteinsatz, ohne daß sich Kriechspuren an der Oberfläche zeigen.

Aus dem kleineren Teil des Ansatzes wird in einer 120 C heißen Aluminiumform eine Platte gegossen. Härtungsbedingungen: 140 C/16 h. An den aus dieser Platte herausgeschnittenen Normprüfkörpern wurden folgende Werte gemessen:

Biegefestigkeit DlN 53452

1400 bis
ISOOkp/cm²
6 bis 8 kp/cm²
140 C

Schlagzähigkeit DlN 53454
Martensgrad DIN 53462
Lichtbogenfestigkeit ASTM D 495 200 see
Kriechstromzeitbeständigkeit ASTM D 2303 6 kV bis 480 min

Beispiel 2

Zur Herstellung der Polyisocyanatkomponer.te werden 402 g 3,3,5-Trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexylisocyanat und 1260 g Quarzmehl durch Rühren im Vakuum von 1 Torr bei 100 C entgast

Die Herstellung des Polyolgemischs (mittlere Funktionalität 2,94, Molverhältnis cycloaliphatische zu aliphatisch^ Polyole wie 1 : 18,4) geschieht durch Mischen folgender Komponenten:

135 g Trimethylolpropan
15 g 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-propan
60 g Polyätherpolyol aus Vergleichsversuch,

Probe A

30 g Zeolith-Paste, hergestellt durch Ansteigen von Zeolith mit Rizinusöl im Verhältnis 1 : 1 240 g Quarzmehl

im Vakuum (1 Torr) bei 100 C bis zur Blasenfreiheit. Das Mischen von Polyolgemisch und Polyisocyanat erfolgt bei Normaldruck und 100 C in wenigen Minuten.

Ein Tropfkantenstützer wird in einer Stahlform von 120 C gegossen. Die Aushärtung wird in 16 h bei 120 C vorgenommen. Der Stützer ist bei 24 kV Be-

ao lastung in der Freilufterprobung, ohne daß Kriechspuren aufgetreten sind. Aus dem gleichen Ansatz lassen sich in Aiuminiumformen Platten gießen. Aushärtung bei 120 C in 16 h.
Formstoff werte:

Biegefestigkeit DIN 53452

Zugfestigkeit
Druckfestigkeit
Schlagzähigkeit
Martensgrad
Lichtbogenfestigkeit
Kriechstromzeitbeständigkeit

DIN 53455
DIN 53454
DIN 53453
DIN 53462

ASTM D 495
ASTM D2303
Beispiel 3

1400 bis

1600 kp/cm²

800 bis 970 kp/cm²

2700 kp/cm²

6 bis 8 kp cm/cm²

120 bis 146" C

220 see

bei 6 kV > 480 min

Die Herstellung der Polyisocyanatkomponente, bestehend aus 390 g 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan und 1170 g Quarzmehl erfolgt durch Rühren im Vakuum von I Torr bei 100 C.

Die Herstellung des Polyolgemischs geschieht durch Mischen folgender Komponenten im Vakuum (1 Ton-) bei 100 C bis zur Blasenfreiheit:

12,3 g 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-propan

112,5 g Trimethylolpropan
50,2 g Polyätherpolyol wie im Vergleichsversuch

Probe A

25,0 g Zeolith-Paste aus Zeolith und Rizinusöl ^s° öl 1: 1

300,0 g Quarzmehl

Durch Mischen von Polyolgemisch und Polyisocyanat bei Normaldruck und 100° C erhält man in wenigen Minuten die Reaktionsmischung.

Ein Tropfkantenstützer wird in einer Stahlform von

130" C gegossen. Die Aushärtung erfolgt in 16 h bei 130'C. Der Stützer ist bei 24 kV Belastung in der Freilufterprobung, ohne daß Kriechspuren aufgetreten sind.

Aus dem gleichen Ansatz lassen sich in AluminiUmformen Platten gießen. Aushärtung bei 13O'^JC in 16 h. Formstoff werte:

Biegefestigkeit DlN 53452

Schlagzähigkeit DlN 53453
8,4 kp cm/cm²

1400 bis
1660 kp/cm²
5,5 bis

609519/475

DIN 53462 124 C

ASTM D 495 210 sec

Martensgrad
Lichtbogenfestigkeit
Kriechstromzeitbeständigkeit ASTM D 2303 bei 6 kV bis 480 min

Die Beispiele I bis 3 lassen erkennen, daß bei erhöhter Temperatur von 90 bis 100 C eine ausreichende Verarbeitungszeit einstellbar ist.

Für die aromatenfreien Systeme liegen die Werte für die Lichtbogenfestigkeit über 200 see. Die Prüfung auf die Hochspannungskriechslromzeitbeständigkcit ergibt in der Spannungsklasse von 6 kV auch nach 480 min noch keinen Ausfall. Die Prüfkörper zeigen nach dem Prüfungsabbruch geringe Erosion, aber keine Deformation, da die Platten (50 · 120 · 4 mm) in Folge der hohen Formbeständigkeit in der Wärme (Martensgradc über 120 C) den thermischen Belastungen während der Prüfzcit standhalten.

Die nach dem erfindungsgemälkn Verfahren hergestellten Tropfkantenisolatorcn sind bei 24 kV Spannungsbelastung voll funktionstüchtig.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von lichtbogenfesten, kriechstrombeständigen und freilufttauglichen Polyurethan-Formkörpern für Freiluftisolation und elektrische Schaltanlagen durch Umsetzung von Polyisocyanaten bzw. Polyisocyanatgemischen, in weichen mindestens 25% der vorliegenden Isocyanatgruppen cycloaliphatisch gebundene Iso- >° cyanatgruppen darstellen und welche außer cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen lediglich aliphatisch gebundene Isocyanatgruppen aufweisen, mit Polyolgemischen, gegebenenfalls in Gegenwart von in der Polyurethan-Chemie bzw. Gießharz-Technologie üblichen Zusätzen, in einem NCO/ OH-Verhältnis von 0,8 bis 1,2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolgemisch ein solches einer mittleren OH-Funktionalität von 2,2 bis 3,0 verwendet, welches aus

1. 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtpolyolgemisch, aus Polyolen eines unter 1000 liegenden Molekulargewichts, deren Hydroxylgruppen zu 50 bis 100",, cycloaliphatisch und zum Rest aliphatisch gebunden sind, und

2. 70 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtpolyolgemisch, aus Polyolen mit aliphatisch gebundenen Hydroxylgruppen mit einem unter 1000 liegenden Molekulargewicht.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von lichtbogenfesten, kriechstrombeständigen und freilufttauglichen Polyurethan-Formkörpern für Freiluftisolationen und elektrische Schaltanlagen durch Umsetzung von Polyisocyanaten bzw. Polyisocyanatgemischen, in welchen mindestens 25% der vorliegenden Isocyanatgruppen cycloaliphatisch gebundene Isocyanatgruppen darstellen und welche außer cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen lediglich aliphatisch gebundene Isocyanatgruppen a-ifweisen, mit Polyolgemischen, gegebenenfalls in Gegenwart von in der Polyurethan-Chemie bzw. Gießharz-Technoloeie üblichen Zusätzen, in einem NCO/OH-Verhältnis von 0,8 bis 1,2. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolgemisch ein solches einer mittleren OH-Funktionalität von 2,2 bis 3,0 verwendet, welches aus

1. 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtpolyolgemisch, aus Polyolen eines unter 1000 liegenden Molekulargewichts, deren Hydroxylgruppen zu 50 bis 100% cycloaliphatisch und zum Rest aliphatisch gebunden sind, und

2. 70 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtpolyolgemisch, aus Polyolen mit aliphatisch gebundenen Hydroxylgruppen mit einem unter 1000 liegenden Molekulargewicht und gegebenenfalls zusätzlich 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolgemisch, an höhermolekularen Polyolen des Molekulargewichtsbereichs 1000 bis 4000 besteht.