CERCETÃRI PRIVIND REALIZAREA LACURILOR ELECTROIZOLANTE

ECOLOGICE DE CLASÃ TERMICÃ RIDICATÃ

- LECTS -

Nr. contract: 176/20.07.2006

Finantare: Buget de Stat -Autoritatea Nationalã pentru Cercetare Stiintificã
Programul : "Cercetare de excelenta" - modul 1: Proiecte de cercetare-dezvoltare complexe
Valoarea proiectului: 1 854 000 lei (din care 1 430 000 lei de la buget, 424 000 lei cofinantare)
Durata contractului: 26 luni
Autoritatea Contractantã: AGENTIA MANAGERIALÃ DE CERCETARE STIINTIFICA, INOVARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC - POLITEHNICA
Contractor: UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI
Director proiect: prof.dr.ing. Horia IOVU
Aria tematica S/T: 4.2 Materiale
Platforma tehnologica europeana: PT.4 Materiale si tehnologii avansate

 

1. ORGANIZATIILE PARTENERE IN PROIECT

Rol
Denumirea organizatiei
CO
Universitatea POLITEHNICA Bucuresti - Facultatea de Chimie Aplicatã si Stiinta Materialelor - UPB
P1
UPB - Facultatea de Inginerie Electricã - Centrul de Cercetare Stiintifica în domeniul Aparatelor Electrice - CCSAE
P2
Institutul de Cercetare si Proiectare pentru Electrotehnicã - ICPE
P3
S.C. ROMLUX S.A.
P4
S.C. ELKA PRODCOM S.R.L. - ELKA PC

 

2. OBIECTIVE

          Obiectul proiectului il constituie elaborarea retetelor de fabricatie pentru lacurile electroizolante solubile in alcooli care, dupa amestecare, aditivare si reticulare la cald, sa permita obtinerea unor materiale electroizolante prin procedee ecologice, cum ar fi pelicule electroizolante cu propietati comparabile cu cele obtinute pe baza de lacuri cu solventi organici.
          Prin utilizarea acestor produse se urmareste: eliminarea poluarii, prin faptul ca solventii (alcool etilic, alcool izopropilic) sunt lipsiti de toxicitate si biodegradabili; reducerea riscului de incendiu, avand in vedere ca amestecurile sunt mult mai putin inflamabile decat solventii organici traditionali (xilen, toluen, acetat de butil, metilglicolacetat etc.); folosirea judicioasa a materiilor prime, sistemul avand un continut in solide de 65-70 %; solventii organici care nu se mai utilizeaza in acest domeniu devin disponibili pentru alte scopuri (chimizare, transporturi etc); scaderea riscului de imbolnavire a populatiei; orientarea cercetarii romanesti spre aria europeana de cercetare urmarind imbunatatirea activitatii, a materialelor existente, a resurselor umane, a starii de sanatate si a protectiei mediului.
          Lacurile actuale polueaza si prin apele reziduale rezultate la distilare sau spalare. Mai precis rasina fenolica componenta a lacurilor alchidofenolice se spala cu apa, antrenand astfel fenolii si formaldehida libera care se arunca la canal poluand astfel apele freatice. Prin producerea de lacuri electroizolante pe baza de rasini solubile in alcooli se inlatura sursele de poluare mentionate mai sus.
          In cadrul proiectului se vor realiza doua componente (epoxidica si fenolica) care se dilueaza cu alcool si se amesteca, la care se adauga catalizatorul de reticulare si aditivul de etalare. Reactia de reticulare este condusa in asa fel incat sa se formeze legaturi puternice eter aromatice. Sistemul obtinut trebuie sa aiba urmatoarele caracteristici: 60-70% continut substante nevolatile; timp de scurgere 70+/-10 secunde. Se va determina stabilitatea termica (indicele de temperatura) care trebuie sa corespunda clasei termice F (155 °C)-H (180 °C). Peliculele electroizolante formate la cald (120 °C) se vor caracteriza si se vor compara cu peliculele obtinute cu sisteme pe baza de solventi organici. Peliculele trebuie sa aiba urmatoarele proprietati: tensiune de strapungere min.: 120 kV/mm; rezistivitate de volum: min. 1x10^15 Ohm.cm; flexibilitate pe dorn de 1 mm: fara fisuri; capacitate de cimentare la 190 °C: min. 1,5; indice de temperatura (IT): 180 °C.
          Stabilitatea termica a lacurilor electroizolante ecologice reprezinta un punct foarte important urmarit in cadrul propunerii de proiect si se determina folosind diverse criterii: mecanice; electrice si de pierderi de masa. Determinarea stabilitatii termice se va face in laboratoarele, acreditate, de determinare a andurantei termice ale partenerului 2 (singur in tara), care are o experienta indelungata in acest domeniu.
          In alegerea pentru studiul stabilitatii termice a proprietatilor unui material electroizolant, trebuie avuta in vedere functia pe care o au aceste recepturi de lac in serviciul si solicitarile la care este supus. Proprietatile cercetate si criteriile de incecare respective vor trebui alese astfel incât sa se poata masura usor si cu destula precizie, având totodata suficiente date din experienta practica in alegerea valorilor limita (a criteriului de sfârsit de viata a materialului). Proprietatile care se studiaza in general din punct de vedere al stabilitatii termice sunt: proprietatile dielectrice: rigiditatea dielectrica; tangenta unghiului de pierdere, tg d; rezistenta specifica; proprietatile mecanice: rezistenta la tractiune; alungirea la rupere; torsiunea; aderenta; rezilienta etc. precum si pierderea in greutate , modificarea dimensiunilor etc. Drept criteriu de sfarsit de durata de viata se stabileste atingerea unei valori limita a uneia din proprietatile initiale luate in considerare, sau o valoare anumita considerata critica in exploatare.
          Procesul de imbatrânire a materialelor este complex si mecanismele de imbatranire variaza de la material la material, depinzând de conditiile de functionare a echipamentului pentru care este destinat materialul respectiv. Experienta a aratat ca rezultatele incercarilor stabilitatii termice (indicele de temperatura) pot fi caracterizate printr-o lege de tip Arrhenius. Estimarea timpului de anduranta in intervalul domeniului temperaturilor de expunere se face fie prin calcul, bazat pe relatia Arrhenius, sau prin estimarea grafica pe graficul de anduranta termica (pe care este prezentat logaritmul timpului necesar pentru a atinge valoarea finala specificata intr-o incercare de anduranta temica fata de inversul temperaturii termodinamice de incercare).

 

3. RAPOARTE DE ACTIVITATE

          Raport de activitate ETAPA I - 30/11/2006