[发明专利]基于聚对苯二甲酸丁二醇酯的电绝缘系统

说明书

本发明涉及基于聚对苯二甲酸丁二醇酯的电绝缘系统，其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯是通过使环状(也称为大环)低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂聚合得到的。

技术现状

当前，电绝缘系统是由酸酐固化的环氧制成的。电绝缘何以广泛地从这些材料制造的理由是因为它们提供了成本、电性能、机械性能和热性能之间的良好折衷。然而，酸酐固化的环氧存在一些重要缺点，从环境的观点来看尤其如此。酸酐的使用受到不同机构的深入研究，而且可能终究在未来被禁止。酸酐固化的环氧也是龟裂敏感材料，这引起了各种制造过程中的问题。

现在已经发现，聚对苯二甲酸丁二醇酯当从环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯制造时可以用来作为电绝缘系统，同时是一种环境友好的可结晶材料。其优异的断裂韧性性能显示出减少与固化时基体收缩相联系的缺陷发生的潜力。这种材料进一步提供使得能减少生产周期时间的新制造可能性，而且由于非放热聚合反应也提供制造残留应力有限的庞大零件的可能性。

环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的粘度低。使用这样一种环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂作为起始原料的优点在于，由于其低粘度，因而有可能使可多达85wt％的该低聚材料与填料材料例如硅石配混，这一点对于有填料电绝缘零件的制造来说特别重要。就惯常的聚对苯二甲酸丁二醇酯而言，这是不可能的。所得到的含填料、从环状低聚化合物制造的聚合物具有惯常有填料聚对苯二甲酸丁二醇酯无可匹敌的机械性能和电性能。

环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的低粘度也给出了诸如经由注塑成形制造形状复杂的、无法用聚对苯二甲酸丁二醇酯直接制造的大型庞大电绝缘零件的可能性。它进一步开辟了浸渍惯常用于电绝缘的增强材料例如纤维织物或云母带的可能性，而这用惯常热塑性塑料是不可能的。

本发明是在权利要求中定义的。具体地说，本发明系指一种基于聚对苯二甲酸丁二醇酯、任选地含有进一步添加剂的电绝缘系统，其特征在于所述聚对苯二甲酸丁二醇酯(i)是通过使环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂聚合得到的。

本发明进一步涉及一种基于聚对苯二甲酸酯、任选地含有进一步添加剂的电绝缘系统，其特征在于所述聚对苯二甲酸丁二醇酯(i)是通过使一种环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂聚合得到的，而且(ii)含有至少一种填料材料或此类填料材料的混合物，其数量以该绝缘系统的总重量为基准计算可多达85wt％。

本发明进一步涉及一种基于聚对苯二甲酸酯、任选地含有进一步添加剂的电绝缘系统，其特征在于所述聚对苯二甲酸丁二醇酯(i)是通过使一种环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂聚合得到的，而且(iii)含有至少一种疏水化合物或此类化合物的混合物、较好一种有机聚硅氧烷，其数量以该绝缘系统的总重量为基准计算为0.1wt％～10wt％。

本发明进一步涉及一种基于聚对苯二甲酸酯、任选地含有进一步添加剂的电绝缘系统，其特征在于所述聚对苯二甲酸丁二醇酯(i)是通过使一种环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂聚合得到的，含有(ii)至少一种填料材料或此类填料材料的混合物，其数量可多达85wt％，和(iii)至少一种疏水化合物或此类化合物的混合物，较好一种有机聚硅氧烷，其数量为0.1wt％～10wt％，每个数量都以该绝缘系统的总重量为基准计算。

本发明进一步涉及任选地含有本文中定义的进一步添加剂的聚对苯二甲酸丁二醇酯作为电绝缘系统的用途，其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯是通过使一种环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂聚合得到的。

本发明也涉及任选地含有本文中定义的进一步添加剂的电绝缘系统的制造方法，其特征在于(i)使环状低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂与任何添加剂以任何所希望的顺序混合，(ii)任选地将所得到的混合物施用到成形物品的表面，和(iii)使该混合物聚合。

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种已知聚合物。已知的是使PBT解聚，从而得到式(I)的一种环状(也称为大环)低分子量低聚的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂：

在式(I)中n是4且m是2～10、较好2～5的平均数。熔融温度一般在140℃～190℃范围内、较好在160℃～185℃范围内，对应于熔融温度的熔体粘度在约35mPa·s(SI单位)范围内随温度上升进一步降低。