BR112016029737B1

BR112016029737B1 - Fluido dielétrico e dispositivo

Info

Publication number: BR112016029737B1
Application number: BR112016029737-7A
Authority: BR
Inventors: Arkady L. Krasovskiy; Paul J. Caronia
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2022-05-10
Also published as: CA2952019A1; KR20170027777A; US10381127B2; CN106415737A; EP3161834B1; JP2020080312A; WO2015199867A1; BR112016029737A2; US20170194070A1; JP6794265B2; CN106415737B; KR102447616B1; CA2952019C; MX2016017042A; JP2017523565A; EP3161834A1

Abstract

FUIDO DIELÉTRICO DE DIÉSTER DE ÁCIDO DIMÉRICO SATURADO. Fluido dielétrico compreendendo um ou mais diésteres saturados de ácidos diméricos. Tais fluidos dielétricos podem também compreender um ou mais aditivos tais como antioxidantes, inibidores de oxidação, inibidores de corrosão, desativadores de metal, depressores do ponto de fluidez, ou combinações dos mesmos. Adicionalmente, várias modalidades se referem a um dispositivo ou componente elétrico que compreende um fluido dielétrico contendo um ou mais diésteres saturados de ácidos diméricos.

Description

Referência a pedidos correlatos

[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US n.° 62/017.309, depositado em 26 de junho de 2014.

Campo

[0002] Várias modalidades da presente invenção se referem a diésteres saturados de ácidos diméricos e a seu uso como fluidos dielétricos.

Introdução

[0003] Os dielétricos são fluidos não condutores utilizados em uma variedade de aplicações. As propriedades de isolamento e resfriamento de fluidos dielétricos encontram uso em componentes elétricos tais como transformadores, capacitores, engrenagens de interruptor, componentes de transmissão, componentes de distribuição, interruptores, reguladores, disjuntores, autorreligadores, linhas de transmissão cheias de fluidos e outros aparelhos elétricos.

[0004] Em um transformador, o fluido dielétrico fornece propriedades refrigerantes e isoladoras aos componentes internos do transformador. O fluido dielétrico refrigera o transformador e também fornece parte do isolamento elétrico entre as partes internas vivas. Os requisitos para um fluido dielétrico são uma longa vida útil (de 10-20 anos) e estabilidade em altas temperaturas por um período prolongado.

[0005] Os compostos bifenílicos policlorados (também conhecidos como "PCB's"), uma vez utilizados como fluidos dielétricos em transformadores deixaram de ser usados devido às suas propriedades tóxicas e impacto ambiental negativo. Óleos de transformadores não tóxicos que substituíram os PCB's incluem óleos de hidrocarbonetos à base de silicone ou fluorados, óleos minerais, ésteres de ácidos graxos, óleos à base de vegetais e óleos de sementes de vegetais. Estes óleos não tóxicos podem ter inconvenientes em relação à viscosidade, ponto de fulgor, ponto de combustão, ponto de fluidez, ponto de saturação de água, resistência dielétrica e/ou outras propriedades que limitam o seu uso como fluidos dielétricos. Sumário

[0006] Uma modalidade refere-se a um fluido dielétrico, compreendendo um diéster de ácido dimérico saturado.

Descrição detalhada

[0007] Várias modalidades da presente invenção se referem a diésteres saturados de ácidos diméricos e a seu uso em fluidos dielétricos. Estes fluidos dielétricos podem, opcionalmente, conter componentes adicionais, tais como antioxidantes, inibidores de oxidação, inibidores de corrosão, desativadores de metais, depressores do ponto de fluidez, ou combinações dos mesmos. Adicionalmente, várias modalidades se referem a um componente elétrico que compreende um fluido dielétrico compreendendo um ou mais diésteres saturados de ácidos diméricos.

Diésteres de Ácidos Diméricos Saturados

[0008] Como notado acima, os fluidos dielétricos aqui descritos compreendem um ou mais diésteres saturadas de ácidos diméricos. Como usado aqui, o termo "ácido dimérico" denota ácidos dicarboxílicos preparados por dimerização de ácidos graxos insaturados. O ácido dimérico resultante, se já não estiver saturado, pode ser hidrogenado para criar uma molécula saturada. Como é conhecido na técnica, o termo "saturado" denota uma molécula sem ligações duplas de carbono-carbono e sem ligações triplas de carbono-carbono. Os materiais de partida de ácidos graxos adequados para a produção do ácido dimérico incluem, mas não se limitam a, ácidos graxos C18 insaturados tais como, por exemplo, ácido oleico. Em várias modalidades, o material de ácido graxo de partida pode ser uma mistura complexa de ácidos graxos tal como encontrado em talóleo, por exemplo.

[0009] A dimerização dos materiais de partida de ácidos graxos pode ser realizada utilizando métodos conhecidos na técnica. Por exemplo, em uma modalidade, a dimerização pode ser conseguida por aquecimento dos ácidos graxos insaturados (por exemplo, ácidos graxos de talóleo) na presença de um catalisador de argila tratado com ácido a uma temperatura superior a 200°C. Nestas condições, alguns dos ácidos graxos dimerizam, uma quantidade menor trimeriza e alguns isomerizam- se em monômero. A mistura resultante é designada por dímero bruto. O dímero em bruto pode então ser destilado para separar o dímero insaturado do monômero, e o dímero insaturado pode ser adicionalmente destilado para separar qualquer teor de trímero. O dímero insaturado destilado pode então ser hidrogenado para produzir o ácido dimérico saturado adequado para uso aqui.

[0010] Quando uma mistura complexa de ácidos graxos é usada como material de ácido graxo insaturado de partida, o ácido graxo dimerizado resultante pode ser uma mistura de vários ácidos diméricos. Uma tal mistura de ácidos graxos dimerizados pode incluir (após hidrogenação), por exemplo, ácidos diméricos tendo uma ou mais das seguintes estruturas: Dímero acíclico:

Dímero cíclico:

Dímero policíclico:

[0011] Em várias modalidades, ácidos diméricos saturados (por exemplo, hidrogenados) disponíveis comercialmente podem ser utilizados. Um exemplo de um ácido dimérico saturado disponível comercialmente adequado inclui, mas não se limita a, o ácido dimérico hidrogenado, CAS N.° 68783-41-5, tendo um peso molecular médio numérico ("Mn") de cerca de 570 g/mol, disponível junto à Sigma-Aldrich, St. Louis, MO.

[0012] Os diésteres de ácido dimérico adequados para uso aqui podem ser preparados por técnicas de esterificação conhecidas dos ácidos diméricos saturados, tais como os descritos acima, com um ou mais álcoois. Em várias modalidades, a reação de esterificação pode ser realizada com catalisadores, tais como ácidos e/ou bases. Alternativamente, a esterificação pode ser realizada a temperaturas elevadas na ausência de catalisadores. Adicionalmente, a reação de esterificação pode ser realizada com ou sem um solvente à pressão ambiente ou reduzida. Alternativamente, um solvente pode ser utilizado (por exemplo, benzeno ou tolueno) como um carreador para esterificação azeotrópica.

[0013] Os álcoois adequados utilizados na reação de esterificação podem ser álcoois primários, álcoois secundários, álcoois terciários ou misturas dos mesmos. Exemplos de álcoois adequados incluem, mas não se limitam a, etanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 2-etil-hexanol, iso-propanol, metil-isopropilcarbinol e misturas de dois ou mais dos mesmos.

[0014] O diéster de ácido dimérico saturado resultante pode ser um diéster dialquílico do ácido dimérico saturado. Em várias modalidades, o diéster de ácido dimérico saturado pode ser selecionado do grupo que consiste em diéster di-2-etil- hexílico de um ácido dimérico, diéster di-hexílico de um ácido dimérico, diéster dibutílico de um ácido dimérico, diéster dipentílico de um ácido dimérico, e combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0015] Em várias modalidades, um ou mais diésteres saturados de ácidos diméricos podem constituir pelo menos 10% em peso (% em peso), pelo menos 25% em peso, pelo menos 50% em peso, pelo menos 75% em peso, pelo menos 95% em peso ou Pelo menos 99% em peso do fluido dielétrico com base no peso total do fluido dielétrico.

Aditivos

[0016] Conforme notado acima, o fluido dielétrico pode conter um ou mais aditivos, além dos diésteres de ácido dimérico. Tais aditivos incluem, mas não se limitam a, antioxidantes, inibidores de oxidação, inibidores de corrosão, desativadores de metal, depressores do ponto de fluidez, ou combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0017] Em uma ou mais modalidades, o fluido dielétrico compreende um ou mais antioxidantes. Os antioxidantes podem melhorar a estabilidade oxidativa do fluido dielétrico. Em uma modalidade, o antioxidante é um antioxidante fenólico ou um antioxidante de amina. Exemplos não limitativos de antioxidantes fenólicos apropriados incluem IRGANOXTM L 64, IRGANOXTM L 94; VANOXTM MBPC (2,2'-metileno-bis(4-metil-6-terc- butilfenol)), IRGANOXTM L 109 (bis(3,5-di-terc-butil-4- hidróxi-hidrocinamato), di-terc-butil-para-cresol, 2,6-di- terc-butil-metil fenol, 2,4-dimetil-6-terc-butil fenol e qualquer combinação dos mesmos.

[0018] Exemplos não limitativos de antioxidantes de aminas incluem N,N’dioctildifenilamina, di-β-naftil-para- fenilenodiamina, IRGANOXTM L 57 (difenilamina octilada/butilada), NAUGALUBETM 438L (difenilamina nonilada), butil octil difenil amina, IRGANOXTM L 74 (dialquil difenilamina), dicumil difenil amina, N,N’-di-isopropil-para- fenilenodiamina, N,N’-bis-(1,4-dimetilfenil)-para- fenilenodiamina, e qualquer combinação dos mesmos.

[0019] Outros exemplos não limitativos de antioxidantes adequados incluem hidróxi tolueno butilado (BHT), hidróxi anisol butilado (BHA), hidroquinona butílica mono-terciária (TBHQ) e qualquer combinação dos mesmos.

[0020] Ainda mais exemplos não limitativos de antioxidantes adequados incluem 2,2-di(4-hidróxi-fenil) propano, fenoltiazina, ésteres carboxílicos de fenoltizazina, trimetildi-hidro-quinolina polimerizada, fenil-α-naftilamina, N,N’dioctildifenilamina, N,N’-di-isopropil-p-fenildiamina, dibutil cresol, hidroxianisóis butilados, antraquinona, quinolina, pirocatecol, di-β-naftil-para-fenilenodiamina, propilgalato, 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-terc-butil-4- hidróxi-benzil)benzeno, tris(2,4-diterc-butilfenil) fosfito, bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil) sebacato, tetraquis[metileno(3,5-di-t-butil-4-hidróxi- hidrocinamato)]metano, tiodietileno bis(3,5-di-terc-butil-4- hidróxi-hidrocinamato, 4,4‘-tiobis(6-terc-butil-m-cresol), 2, 2'-tiobis(6-t-butil-4-metilfenol), 2,2'-metilenobis(4-metil- 6-terc-butilfenol), benzenamina, 4-(1-metil-1-feniletil)-N- 4[4-(1-metil-1-feniletil) fenil]-, ácido taxílico, ácido cítrico, e qualquer combinação dos anteriores.

[0021] Quando um antioxidante é utilizado, o fluido dielétrico pode conter de 0,1 a 1,0% em peso ou 1,5% em peso de antioxidante, com base no peso total do fluido dielétrico.

[0022] Como mencionado acima, o fluido dielétrico pode incluir um ou mais desativadores de metal. Os desativadores de metal podem melhorar a estabilidade oxidativa do fluido dielétrico. Exemplos não limitativos de desativadores de metal adequados incluem desativador de cobre e desativador de alumínio. O cobre tem um efeito catalítico na oxidação do óleo. Os antioxidantes reagem com o oxigênio livre, impedindo deste modo, que este último ataque o óleo. Um desativador de cobre tal como derivados de benzotriazol reduz a atividade catalítica do cobre no fluido dielétrico. Em uma modalidade, o fluido dielétrico contém menos de 1% em peso de um desativador de cobre. IRGAMETTM 30 é um desativador de metal comercialmente disponível junto à CIBA SPECIALTY CHEMICALS e é um derivado de triazol, N,N-bis(2-etil-hexil)-1H-1,2,4-triazol-1 metanamina.

[0023] Exemplos não limitativos de outros desativadores de metal adequados incluem 2',3-bis[[3-[3,5-di-terc-butil-4- hidróxi-fenil]propionil]]proponiohidrazina, benzo-triazol sal de amina graxa de, 1-(di-iso-octilaminometil)-1,2,4-triazol, 1-(2-metóxi-prop-2-il)toliltriazol, 1-(1-ciclo-hexilóxi- propil)toliltriazol, 1-(1-ciclo-hexilóxi-heptil)toliltriazol, 1-(1-ciclo-hexilóxi-butil)toliltriazol, 1-[bis(2-etil- hexil)aminometil-4-metilbenzotriazol, borato de trietila, borato de tripropila, borato de triisopropila, borato de tributila, borato de tripentila, borato de tri-hexila, borato de triciclo-hexila, borato de trioctila, borato de tri-iso- octila, e N,N-bis(2-Etilhexil)-ar-metil-1H-benzotriazol-1- metanamina.

[0024] Quando um desativador de metal é utilizado, o fluido dielétrico pode incluir 0,1% em peso a menos de 0,7% em peso, ou menos de 1,0% em peso de desativador de metal, com base no peso total do fluido dielétrico.

[0025] Como mencionado acima, o fluido dielétrico pode compreender um ou mais depressores do ponto de fluidez. Exemplos de não limitativos de depressores de ponto de fluidez adequados incluem éster de ácido metacrílico, metacrilato de polialquila, ésteres alquílicos graxos de ácidos graxos, oligômeros de acetato de polivinila, oligômeros acrílicos, VISCOPLEXTM 10-310, VISCOPLEXTM 10-930, e VISCOPLEXTM 10-950. Em uma modalidade, o depressor do ponto de fluidez é um polimetacrilato (PMA).

[0026] Em uma modalidade, o ponto de fluidez pode ser ainda mais reduzido por winterização do fluido dielétrico. "Winterização" é o processo de remoção de sedimentos que aparecem no fluido dielétrico a baixas temperaturas. A sedimentação é acompanhada por uma diminuição na viscosidade do óleo. A winterização pode ser realizada reduzindo a temperatura em série para 5°C, 0°C e -12°C durante várias horas, e filtrando os sólidos com terra de diatomáceas. Propriedades

[0027] Os presentes diésteres de ácido dimérico podem ter propriedades físicas específicas que os tornam adequados para uso como fluido dielétrico.

[0028] O ponto de fulgor para os diésteres de ácido dimérico presentes pode ser de pelo menos 250°C, de pelo menos 275°C, ou pelo menos 300°C, como medido de acordo com ASTM D 92. Em várias modalidades, o ponto de fulgor dos diésteres de ácido dimérico pode estar na faixa de 250°C a 350°C, de 300°C a 325°C, ou de 306°C a 312°C, medido por ASTM D 92. Além disso, o ponto de fulgor para o presente fluido dielétrico como um todo, pode ser de pelo menos 250°C, pelo menos 275°C, ou pelo menos 300°C, tal como medido de acordo com ASTM D 92. Além disso, o ponto de fulgor do fluido dielétrico como um todo pode estar na faixa de 250°C a 350°C, de 300°C a 325°C, ou de 306°C a 312°C, medida pela ASTM D 92.

[0029] A temperatura do ponto de combustão para os diésteres de ácido dimérico presentes pode ser de pelo menos 300°C, de pelo menos, 320°C, ou, pelo menos, 340°C, tal como medido de acordo com ASTM D 92. Em várias modalidades, o ponto de combustão dos diésteres de ácido dimérico pode estar na faixa de 300 a 400°C, 320 a 380°C, ou 337 a 350°C. Além disso, a temperatura do ponto de combustão para o presente fluido dielétrico como um todo, pode ser de pelo menos 300°C, pelo menos 320°C, ou pelo menos, 340°C, tal como medido de acordo com ASTM D 92. Além disso, o ponto de combustão do fluido dielétrico como um todo pode estar na faixa de 300 a 400°C, de 320 a 380°C, ou de 337 a 350°C.

[0030] O ponto de fluidez para os diésteres de ácido dimérico presentes pode ser inferior a -10°C, inferior a -15°C, inferior a -20°C, inferior a -30°C, ou inferior a -40°C, como medido em de acordo com ASTM D 97. Em várias modalidades, os diésteres de ácido dimérico podem ser fluíveis a -40°C. Além disso, o ponto de fluidez para o presente fluido dielétrico como um todo pode ser inferior a -10°C, inferior a -15°C, inferior a -20°C, inferior a -30°C, ou inferior a -40°C, tal como medido de acordo com ASTM D 97. Em várias modalidades, o fluido dielétrico como um todo pode ser fluível a -40°C.

[0031] O presente fluido dielétrico pode ter um teor de água inicial inferior a 200 ppm, ou de 0 ppm, ou de 10 ppm, a 100 ppm, ou inferior a 200 ppm conforme medido de acordo com ASTM D 1533.

[0032] O presente fluido dielétrico pode ser livre, vazio ou desprovido de outros compostos bifenílicos policlorados ("PCB"). Em outras palavras, a quantidade de PCB (se houver) presente no fluido dielétrico não é detectável por meio da ASTM D 4059.

[0033] Em uma modalidade, o presente fluido dielétrico pode tem uma viscosidade inferior a cerca de 50 cSt a 40°C e inferior a 15 cSt a 100°C conforme medido de acordo com a norma ASTM D 445 (Brookfield).

[0034] O presente fluido dielétrico pode ter qualquer combinação das propriedades anteriores.

Dispositivo

[0035] A presente divulgação fornece um dispositivo. O dispositivo inclui um componente elétrico e o presente fluido dielétrico está em comunicação operativa com o componente elétrico. O presente fluido dielétrico inclui um ou mais dos diésteres de ácidos diméricos descritos acima e, opcionalmente, um ou mais aditivos, tais como um antioxidante. Exemplos não limitativos de componentes elétricos adequados incluem um transformador, um condensador, uma engrenagem de interruptor, um componente de transmissão, um componente de distribuição, um interruptor, um regulador, um disjuntor, um autorreligador ou componentes semelhantes, uma linha de transmissão cheia de fluido, e/ou combinações dos mesmos.

[0036] Quando utilizado em um dispositivo, o fluido dielétrico pode estar em comunicação operativa com o componente elétrico. Como usado aqui, "comunicação operativa" é uma configuração e/ou uma relação espacial que permite ao fluido dielétrico resfriar e/ou isolar o componente elétrico. A comunicação operativa inclui, deste modo, o contato direto e/ou indireto entre o fluido dielétrico e o componente elétrico por meio das seguintes configurações: fluido dielétrico no, sobre, em torno, adjacente, em contato, envolvendo (total ou parcialmente) e/ou em proximidade do componente elétrico; e o componente elétrico imerso (total ou parcialmente) no fluido dielétrico.

[0037] Em uma modalidade, o componente elétrico inclui um material de isolamento à base de celulose. Exemplos não limitativos de material de isolamento à base de celulose adequados incluem papel kraft e/ou papel prensado.

[0038] Em uma modalidade, o componente elétrico é um transformador. O presente fluido dielétrico compreendendo um ou mais diésteres de ácido dimérico pode estar em comunicação operativa com o transformador. No transformador, o presente fluido dielétrico fornece (1) um líquido refrigerante que dissipa a energia térmica gerada pela operação do transformador e/ou (2) um isolador entre as partes ativas internas que impede que os componentes elétricos entrem em contato ou formem arco sobre o transformador. O fluido dielétrico pode estar presente em uma quantidade eficaz para isolar o componente elétrico.

[0039] Em uma modalidade, o transformador pode ser um transformador de distribuição. Um transformador de distribuição inclui bobinas ou enrolamentos primários e secundários em um compartimento ou um tanque e um fluido dielétrico no tanque em comunicação operativa com os enrolamentos. Os enrolamentos são isolados uns dos outros, através do fluido dielétrico, e são enrolados em torno de um núcleo comum de material magneticamente adequado, tal como ferro ou aço. O núcleo e/ou os enrolamentos podem também ter laminações, revestimentos de isolamento ou materiais de papel de isolamento para isolar e absorver mais calor. O núcleo e os enrolamentos podem ser imersos no fluido dielétrico, permitindo a livre circulação do fluido. O fluido dielétrico cobre e envolve o núcleo e enrolamentos. O fluido dielétrico pode preencher completamente todos os vazios pequenos no isolamento e em outro local dentro do compartimento. O compartimento do transformador fornece uma vedação à prova de ar e à prova de fluidos em torno do tanque, evitando a entrada de ar e/ou de contaminantes que podem acumular e eventualmente provocar a falha do transformador. Um transformador de distribuição tem uma tensão de sistema tipicamente na faixa de 36 kV ou menos.

[0040] Em uma modalidade, o componente elétrico é um transformador de potência. Um transformador de potência tipicamente tem uma tensão de sistema na faixa de 36 kV ou superior.

[0041] De modo a melhorar a taxa de transferência de calor a partir do núcleo e do conjunto de bobinas, o transformador pode incluir estruturas adicionais para fornecer resfriamento aumentado, tal como as aletas no tanque que são fornecidas para aumentar a área de superfície disponível para fornecer resfriamento ou radiadores ou tubos fixos ao tanque que são fornecidos de modo que o fluido quente que sobe para o topo do tanque possa esfriar à medida que ele circula através dos tubos e retorna na parte inferior do tanque. Estes tubos, aletas ou radiadores fornecem superfícies de resfriamento adicionais além das fornecidas pelas paredes do tanque sozinhas. Ventiladores podem também ser fornecidos para forçar uma corrente de ar a soprar através do compartimento do transformador aquecido, ou através de radiadores ou tubos para melhor transferir o calor do fluido dielétrico quente e do tanque aquecido para o ar circundante. Além disso, alguns transformadores incluem um sistema de resfriamento de óleo forçado que inclui uma bomba para fazer circular o fluido dielétrico da parte inferior do tanque através de tubos ou radiadores para a parte superior do tanque (ou do tanque para um dispositivo de resfriamento separado e remoto e depois de volta para o transformador).

[0042] Outras modalidades são também possíveis e não estão limitadas ao uso em um transformador.

[0043] Em uma modalidade, a presente divulgação fornece um processo que inclui colocar o presente fluido dielétrico em comunicação operativa com um componente elétrico. O fluido dielétrico é o presente fluido dielétrico contendo um ou mais diésteres de ácido dimérico e, opcionalmente, um ou mais aditivos, tais como um antioxidante. O processo inclui, ainda, o resfriamento ou isolamento do componente elétrico com o presente fluido dielétrico. O componente elétrico pode incluir qualquer um dentre um transformador, um condensador, uma engrenagem de interruptor, um cabo de alimentação, um componente de distribuição (tal como um cabo de distribuição cheio de óleo), um interruptor, um regulador, um disjuntor, um autorreligador, um fluido, e/ou combinações dos mesmos.

Métodos de teste Ponto de fulgor

[0044] O ponto de fulgor é determinado de acordo com ASTM D92.

Ponto de combustão

[0045] O ponto de combustão é determinado de acordo com ASTM D92.

Fluidez à -40°C

[0046] Um frasco de vidro transparente de oito dramas (Fisher Scientific, 25 x 95 mm, peça de frasco de 8 dramas 03-339-22H) é enchido aproximadamente até o meio com fluido. O frasco contendo o fluido é então condicionado durante 24 horas em um congelador a -40°C (modelo sub-zero de Cincinnati WU-24-2-2- SC/AC). Após 24 horas, a amostra é removida do congelador. A sua fluidez é caracterizada visualmente durante 5 a 10 minutos após a remoção do congelador. A caracterização da fluidez consiste em virar o frasco para o seu lado e descrever se o material fluiu/derramou e sua aparência.

Materiais

[0047] Os seguintes materiais são usados nos Exemplos, abaixo.

[0048] O ácido dimérico saturado é ácido dimérico hidrogenado, CAS No. 68783-41-5, tendo um Mn médio de cerca de 570 g/mol, que é comercialmente disponível junto à Sigma- Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0049] O ácido dimérico insaturado, tendo a CAS N.° 61788-89-4, está comercialmente disponível junto à BOC Sciences, Shirley, NY, EUA.

[0050] O N-butanol é comercialmente disponível junto à Sigma- Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0051] O 2-etil-hexanol é comercialmente disponível junto à Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0052] 1-Hexanol é comercialmente disponível junto à Sigma- Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0053] 1-Pentanol é comercialmente disponível junto à Sigma- Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0054] O ácido sulfúrico é comercialmente disponível junto à Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0055] O tolueno e comercialmente disponível junto à Sigma- Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0056] MIDELTM 7131 é um éster sintético que é um tetra-éster de pentaeritritol e que é comercialmente disponível junto à M&I Materials, Manchester, Reino Unido.

Exemplos Exemplo 1 - preparação de diésteres de ácido dimérico

[0057] Preparar quatro diésteres de ácido dimérico saturado (S1-S4) e dois diésteres de ácido dimérico insaturado (CS2 e CS3) de acordo com o procedimento seguinte. Álcool de carga (1 mol), tolueno (100 mL), ácido dimérico (0,45 mol), e H2SO4 (conc., 1% molar) em um frasco. A amostra S1 é preparada utilizando 2-etil-hexanol como o álcool, a amostra S2 é preparada utilizando 1-hexanol como o álcool, a amostra S3 é preparada utilizando 1-butanol como o álcool e a amostra S4 é preparada utilizando 1-pentanol como o álcool. As amostras S1- S4 são preparadas utilizando o ácido dimérico saturado. A Amostra Comparativa CS2 é preparada utilizando 1-butanol como o álcool, e a Amostra Comparativa CS3 é preparada utilizando 2-etil-hexanol como o álcool. CS2 e CS3 são preparadas utilizando o ácido dimérico insaturado.

[0058] A mistura resultante é submetida a refluxo com destilação azeotrópica de água utilizando uma configuração de Dean-Stark. Deixar a reação ocorrer até que nenhuma água é mais separada (aproximadamente 5 horas). Evaporar o excesso de tolueno e álcool para obter o diéster de ácido dimérico. Em seguida, o diéster de ácido dimérico obtido é neutralizado por agitação durante cinco horas à temperatura ambiente com alumina básica. A alumina básica é filtrada para produzir os correspondentes diésteres de ácido dimérico neutralizados.Exemplo 2 - Pontos de Combustão, de Fulgor e de Fluidez de Líquidos Dielétricos

[0059] Analisar as Amostras S1-S4 e as Amostras Comparativas CS1-CS3, quanto ao ponto de combustão, ponto de fulgor e ponto de fluidez de acordo com os Métodos de Ensaio descritos acima. CS1 é MIDELTM 7131. Tabela 1 - Propriedades de S1-S4 e CS1-CS3

Esta amostra foi testada pela primeira vez com uma temperatura de partida de 250°C, mas esta temperatura era muito alta já que o material inflamou imediatamente com uma temperatura de 227°C, de modo que o teste foi interrompido. Um ensaio subsequente a partir de 100°C não produziu resultado de ponto de fulgor, mas mostrou um ponto de combustão a 103°C.

[0060] Como pode ser visto a partir dos resultados da Tabela 1, cada uma das Amostras S1-S4 apresentou pontos de fulgor e pontos de combustão mais elevados em comparação com CS1-CS3. Adicionalmente, tal como com o éster sintético convencional de CS1, todas as Amostras S1-S4 podem ser fluíveis a -40°C, enquanto que CS2 e CS3, que são diésteres de ácido dimérico insaturados, não são fluíveis a esta temperatura.

Claims

1. Fluido dielétrico, caracterizado pelo fato de consistir de: - um diéster de ácido dimérico saturado, sendo que o ácido dimérico é preparado por dimerização de ácidos graxos insaturados; e - um ou mais aditivos selecionados do grupo que consiste em antioxidantes, inibidores de oxidação, inibidores de corrosão, desativadores de metal, depressores do ponto de fluidez e combinações de dois ou mais dos mesmos.

2. Fluido dielétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido diéster de ácido dimérico saturado ter um ponto de fulgor de pelo menos 250°C quando medido de acordo com ASTM D92, onde o referido diéster de ácido dimérico saturado tem um ponto de combustão de pelo menos 300°C quando medido de acordo com ASTM D92.

3. Fluido dielétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido diéster de ácido dimérico saturado ser um diéster dialquílico de um ácido dimérico saturado.

4. Fluido dielétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido diéster de ácido dimérico saturado ser selecionado do grupo que consiste em um diéster di-2-etil-hexílico de um ácido dimérico, um diéster di- hexílico de um ácido dimérico, um diéster dibutílico de um ácido dimérico, um diéster dipentílico de um ácido dimérico e combinações de dois ou mais dos mesmos.

5. Fluido dielétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido diéster de ácido dimérico saturado ser fluível a -40°C.

6. Dispositivo, caracterizado pelo fato de compreender: - um componente elétrico; e - o fluido dielétrico conforme definido na reivindicação 1.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o referido componente elétrico ser selecionado do grupo que consiste em um transformador, um condensador, um interruptor, um regulador, um disjuntor, um religador, uma linha de transmissão cheia de fluido e combinações de dois ou mais dos mesmos.

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o referido componente elétrico ser um transformador, onde pelo menos uma porção do referido fluido dielétrico está disposta no referido transformador.