BR112018005361B1

BR112018005361B1 - Cabo de alimentação, e, processo para produzir um cabo de alimentação

Info

Publication number: BR112018005361B1
Application number: BR112018005361-9A
Authority: BR
Inventors: Pamela DE MARTINO; Ehsan FALLAHMOHAMMADI; Attilio Citterio; Lidia Terruzzi
Original assignee: Prysmian S.P.A.; Politecnico Di Milano
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2022-07-26
Also published as: AU2015410274A1; WO2017050387A1; BR112018005361A2; US20180254123A1; NZ741172A; EP3353334B1; EP3353334A1; AU2015410274B2; CN108350583A; CN108350583B; US10217546B2; ES2837150T3

Abstract

CABO DE ALIMENTAÇÃO, E, PROCESSO PARA PRODUZIR UM CABO DE ALIMENTAÇÃO A presente invenção se refere a um cabo de alimentação que compreende um condutor elétrico metálico circundado por uma ou mais camadas semicondutoras e uma ou mais camadas isolantes, sendo que o dito cabo tem pelo menos um elemento metálico produzido a partir de alumínio, em que um inibidor de corrosão é provido em contato direto com o dito pelo menos um elemento metálico produzido a partir de alumínio, e em que o dito inibidor de corrosão é um inibidor de corrosão da fórmula (I).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a cabo para transmissão/ distribuição de potência. Em particular, a presente invenção se refere a um cabo de alimentação que compreende pelo menos um elemento de alumínio.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Os cabos de alimentação podem ser usados tanto para transmissão quanto distribuição de corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA).

[003] Os cabos para transmissão ou distribuição de potência em média tensão (MV) ou alta tensão (HV) geralmente são dotados de um núcleo de cabo que compreende um condutor elétrico metálico (normalmente alumínio ou cobre) circundado por - a partir da camada radialmente mais interna à camada radialmente mais externa - uma camada semicondutora interna e uma camada isolante. O núcleo de cabo é adicionalmente circundado por uma camada semicondutora externa, uma tela de metal (normalmente alumínio ou cobre) e um revestimento externo.

[004] Na presente descrição, o termo “média tensão” é usado para se referir a uma tensão tipicamente de cerca de 1 kV a cerca de 30 kV, e o termo “alta tensão” se refere a uma tensão a cerca de 30 kV.

[005] O alumínio tem a vantagem de ser mais leve e mais econômico que o cobre, mas é propenso à oxidação e corrosão na presença de água/umidificação, dessa forma, os cabos que compreendem elementos de alumínio devem ser providos de uma barreira contra umidificação ou água para evitar que a água penetre e alcance o elemento de alumínio (ou elementos de alumínio).

[006] Como uma barreira contra umidificação ou água, uma folha longitudinalmente vedada de metal ou plástico/metal laminado pode ser provida ao redor do núcleo (ou núcleos). O metal pode ser alumínio. No caso de um laminado, a camada de plástico é geralmente posicionada voltada para o envoltório externo do cabo e em contato com o mesmo.

[007] Diversos problemas podem surgir devido à água que entra em contato com o núcleo de cabo e, então, a penetração de água em cabos, e estagnação no mesmo, é um caso que deveria ser evitado. Após a fabricação, os cabos são normalmente armazenados e enviados com coberturas de proteção em suas cabeças.

[008] No entanto, a penetração e a estagnação de água dentro do núcleo de cabo podem ocorrer apesar das precauções acima. Em particular, a penetração e a estagnação de água não podem ser excluídas durante a instalação, por exemplo, devido à negligência do pessoal de instalação, mas também através de qualquer defeito no revestimento polimérico do cabo de alimentação que expõe as partes de alumínio de cabo ao ambiente.

[009] Componentes envolvidos na questão da corrosão dependem do tipo de cabo. Uma lista não exaustiva pode incluir: fios de tela, fita de equalização, barreira contra água, folhas etc.

[0010] Na presença de água, o alumínio é conhecido por formar um filme de óxido protetor estável dentro de uma ampla faixa de pH, de cerca de 4 a 8 (consultar, por exemplo, Aluminium Corrosion, UK Aluminium Industry Fact Sheet 2, por ALFED, www.alfed.org.uk).

[0011] Conforme relatado por Khaled et al., “The inhibitive effect de some tetrazole derivatives towards Al corrosão in acid solution: Chemical, electrochemical and theoretical studies”, Materials Chemistry and Physics, 113, 2009, páginas 150 a 158, o filme de óxido protetor de alumínio é anfotérico e dissolve substancialmente quando o metal é exposto a altas concentrações de ácidos ou bases. Sob essas condições, inibidores de corrosão deveriam ser usados devido ao fato de que a solubilidade do filme de óxido aumenta acima e abaixo da faixa de pH de 4 a 8 e o alumínio exibe ataque uniforme. Inibidores são usados para evitar a dissolução de metal.

[0012] Khaled et al. se refere à inibição de corrosão de alumínio em uma solução de ácido clorídrico 1,0 M na ausência e na presença de diferentes concentrações de derivados de tetrazol a saber, 1-fenil-1H-tetrazol-5-tiol (A), 1-fenil-1H-tetrazol (B), 1H-tetrazol-5-amina (C), 1H-tetrazol (D). A redução na dissolução de alumínio na presença desses compostos testados foi atribuída ao átomo de enxofre presente no grupo tio encontrado no composto A, bem como ao grupo amino e os anéis heterocíclicos.

[0013] Os compostos de tetrazol foram relatados em outras referências de literatura e de patentes para terem ação de inibição na corrosão de outros metais não ferrosos, como prata e cobre.

[0014] Entre eles, F. Zucchi et al., “Tetrazole Derivatives as Corrosion Inhibitors for Copper in Chloride Solutions”, Corrosion Science, Volume 38, Número 11, páginas 2.019 a 2.029, 1996 se referem à ação de inibição de alguns derivados de tetrazol na corrosão de cobre em soluções de cloreto. Entre os derivados testados, 5-fenil-tetrazol (5Ph-T) e 5-mercapto-1- fenil-tetrazol (5Mc-1Ph-T) diminuem sua capacidade de inibição a 80 °C. Os dados de condutância de polarização demonstram que apenas 5Mc-1Ph-T tem capacidade para manter suas características protetoras por quase 60 min a 40 °C.

[0015] O documento US 5.744.069 se refere a um agente anticorrosivo de metal solúvel em água que compreende certos compostos de tetrazol para metais não ferrosos como cobre, ligas de cobre e ligas super duras. O agente anticorrosivo de metal solúvel em água que compreende um composto de tetrazol é representado pela seguinte fórmula (A):

alquila que tem 1 a 20 átomos de carbono, um grupo cicloalquila, um grupo fenila, um grupo alquilfenila, um grupo amino, um grupo mercapto ou um grupo alquilmercapto.

[0016] O documento US 4.873.139 se refere a uma técnica para conferir a resistência a corrosão a superfícies de prata e cobre colocando-se tais superfícies em contato com 1-fenil-1H-tetrazol-5-tiol.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0017] A Requerente observou que, em aplicações de cabos, fenômenos de corrosão de alumínio podem ocorrer, mesmo dentro da faixa de pH mencionada acima de 4 a 8. Em particular, a Requerente observou que esses fenômenos de corrosão são sérios a ponto de prejudicar a integridade do componente de alumínio (ou componentes de alumínio). Adicionalmente, o desenvolvimento de hidrogênio devido à corrosão do alumínio pode dar origem a situações perigosas, além de comprometer a funcionalidade do cabo de alimentação.

[0018] Sem se ater à teoria, a Requerente levanta a hipótese de que esse fenômeno de corrosão do alumínio pode ser principalmente devido a três mecanismos redox, causados pela construção peculiar dos cabos de alimentação.

[0019] Tais mecanismos redox são (i) uma reação de oxidação- redução, no caso de penetração de água, na interface de ar/água na superfície do alumínio, (ii) uma reação de oxidação-redução devido a um acoplamento galvânico entre alumínio e negro de fumo de uma camada semicondutora adjacente ou uma fita de absorção de água carregada de negro de fumo, em que o alumínio se comporta como um ânodo sacrifical e (iii) uma reação de oxidação-redução devido a um acoplamento galvânico entre alumínio e cobre, em que o alumínio ainda se comporta como um ânodo sacrifical.

[0020] A Requerente também observa que, na presença de uma falta substancial de oxigênio dentro do cabo, uma formação suficiente da camada de óxido de alumínio protetora não pode ser obtida.

[0021] A Requerente se deparou com o problema de evitar os fenômenos de corrosão de alumínio no cabo de alimentação, em particular dentro da faixa de pH de 4 a 8 acima mencionada.

[0022] Além disso, levando em consideração as condições de operação de um cabo de alimentação, inibidores adequados da corrosão de alumínio em um cabo de alimentação deveriam exercer sua função por um período de tempo prolongado (na ordem de, pelo menos, meses) e a temperaturas maiores que 30 °C.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0023] A Requerente descreve que o problema acima pode ser resolvido provendo-se cabos de alimentação que compreendem um componente de alumínio com um inibidor de corrosão em contato direto com o componente de alumínio, sendo que o inibidor de corrosão tem pelo menos uma porção química de hidroxil-tetrazol ligada a uma porção química cicloaromática.

[0024] Uma interpretação teórica possível é que enquanto a porção química de hidroxil-tetrazol aparece adequada para interagir com o alumínio metálico, um grupo cicloaromático poderia prover um escudo hidrofóbico contra água. A combinação das duas porções químicas pode conferir o composto da fórmula (I) com uma capacidade adequada de inibição de corrosão para proteger as partes de alumínio de um cabo de alimentação para período prolongado e a temperaturas substancialmente maiores que a ambiente.

[0025] Consequentemente, em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a um cabo de alimentação que compreende um elemento metálico produzido a partir de alumínio, em que um inibidor de corrosão é provido em contato direto com o elemento metálico, sendo que o inibidor de corrosão tem a fórmula geral (I): R1-Ar-R2 (I) em que R1 é um grupo 1-hidroxi-tetrazol-5-ila, um grupo 2- hidroxi-tetrazol-5-ila, grupo 1-acriloxi-tetrazol-5-ila ou grupo 1-(2- carboxietenil)-tetrazol-5-ila; Ar é uma porção química aromática monocíclica ou bicíclica; R2 é um átomo de hidrogênio (H) ou um grupo 1-hidroxi- tetrazol-5-ila, um grupo 2-hidroxi-tetrazol-5-ila, um grupo hidroxila (OH), um grupo vinila, um grupo alila ou um grupo -O-CO-R4, em que R4 é um grupo alquenila que tem de 2 a 6 átomos de carbono.

[0026] Quando Ar é uma porção química aromática monocíclica e R2 é diferente do átomo de hidrogênio, R1 e R2 estão em posição orto, meta, ou para um em relação ao outro.

[0027] Quando Ar é uma porção química aromática bicíclica e R2 é diferente do átomo de hidrogênio, R1 e R2 podem estar em posição peri um em relação ao outro ou preferencialmente são substituintes do mesmo ciclo.

[0028] Ar é vantajosamente selecionado da porção química de benzeno e naftaleno.

[0029] Preferencialmente, o inibidor de corrosão para o cabo da presente invenção tem a seguinte fórmula geral (Ia)

em que R1 e R2 têm os mesmos significados conforme definido na fórmula (I).

[0030] Preferencialmente, R1 é um grupo 1-hidroxi-tetrazol-5-ila.

[0031] Preferencialmente, R2 é um átomo de hidrogênio, um grupo 1- hidroxi-tetrazol-5-ila, mais preferencialmente na posição orto em relação a R1, ou um grupo hidroxila (OH). Mais preferencialmente, R2 é um átomo de hidrogênio.

[0032] O inibidor de corrosão da fórmula (I) pode ser sintetizado, de acordo com procedimentos conhecidos aos versados na técnica. Consultar, por exemplo, Tselinski, I. V. et al., Russian Journal of Organic Chemistry, Volume 37, Número 3, 2001, páginas 430 a 436.

[0033] Para o propósito da presente descrição e das reivindicações anexas, exceto quando indicado de outra forma, todos os números que expressam quantidades, quantias, porcentagens, e assim por diante, devem ser compreendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo “cerca de”. Além disso, todas as faixas incluem qualquer combinação dos pontos máximos e mínimos descritos e incluem quaisquer taxas intermediarias existentes nos mesmos, que podem ou não podem ser especificamente enumerados no presente documento.

[0034] O cabo da presente invenção é um cabo para transmissão/distribuição de potência que compreende um ou mais núcleos de cabo. Preferencialmente, o cabo de alimentação da invenção tem três núcleos de cabos.

[0035] O termo “núcleo de cabo” indica - na presente descrição e reivindicações - um condutor elétrico metálico sequencialmente circundado por uma camada semicondutora interna, uma camada isolante e uma camada semicondutora externa, sequencialmente em contato com uma outra.

[0036] O condutor elétrico do cabo da invenção pode ser produzido a partir de alumínio, cobre ou compostos do mesmo. O condutor pode ser em forma de uma haste de metal ou de fios torcidos de metal.

[0037] Cabo de alimentação da presente invenção pode compreender adicionalmente uma tela de metal e um revestimento externo.

[0038] A tela de metal pode ser produzida a partir de alumínio ou cobre em forma de fios, tranças, fitas, hastes ou folhas metálicas vedadas longitudinalmente. Em uma configuração de cabo, uma única tela de metal rodeada de todos os núcleos de cabo, enquanto em uma outra configuração, cada núcleo de cabo é circundado por sua tela para que o cabo tenha como muitos núcleos de cabos como tela de metal.

[0039] Preferencialmente, o inibidor de corrosão da fórmula (I) está associado a um material de apoio para formar um elemento inibidor de corrosão, em que o inibidor de corrosão está em contato direto com o elemento metálico produzido a partir de alumínio.

[0040] Por exemplo, o inibidor de corrosão da fórmula (I) para o cabo da invenção pode ser absorvido ou adsorvido no material de apoio.

[0041] Os materiais de apoio adequados para a presente invenção são preferencialmente inertes quimicamente/fisicamente a água.

[0042] Os materiais de apoio adequados para a presente invenção são preferencialmente resistentes ao calor pelo menos até 100°C. Vantajosamente, o material de apoio é resiste ao calor até 150 °C, mais preferencialmente até 200 °C.

[0043] Os materiais de apoio adequados para a invenção são preferencialmente material polimérico, tanto natural quanto sintético.

[0044] Por exemplo, o material de apoio pode ser celulose, poliamida ou poliésteres.

[0045] O material de apoio pode ser provido em várias formas adequadas para a construção de cabo, por exemplo, em forma de roscas, filamentos, fitas ou folhas.

[0046] O inibidor de corrosão da fórmula (I) pode ser vinculado ao material de apoio por meio de um material adesivo, tipicamente álcool polivinílico (PVA) ou uma resina de acrilato. Em particular, o material de apoio pode ser umidificado com uma solução de um material adesivo e, então, o inibidor de corrosão da fórmula (I) em forma, por exemplo, de pó, é aspergido no mesmo e permanece aprisionado na solução e, após a secagem, no material adesivo.

[0047] Preferencialmente, a quantidade média de inibidor de corrosão da fórmula (I) em contato direto com o elemento metálico produzido a partir de alumínio a serem protegidos de faixas de 1x10-3 g/cm2 a 100x10-3 g/cm2 em relação à superfície do elemento metálico.

[0048] No cabo da presente invenção, o inibidor de corrosão da fórmula (I), opcionalmente apoiado no elemento inibidor de corrosão, pode estar presente dentro dos fios de metal do condutor elétrico, na interface entre o condutor e a camada semicondutora interna, em contato com a tela de metal, ou na interface da tela de metal e a camada semicondutora interna ou o revestimento externo.

[0049] No cabo da invenção, uma barreira contra água pode estar presente em posição externa radial em relação ao núcleo de cabo (ou núcleos de cabos) e tela de metal (ou telas de metais). A barreira contra água pode ser em forma de uma folha longitudinalmente vedada de metal ou plástico/metal laminado. O metal pode ser alumínio. No caso de um laminado, a camada de plástico é geralmente posicionada voltada para o envoltório externo do cabo e em contato com o mesmo.

[0050] Em um cabo, de acordo com a invenção, que tem uma barreira contra água que compreende uma camada de alumínio, o inibidor de corrosão da fórmula (I), opcionalmente apoiado no elemento inibidor de corrosão, pode estar presente em contato com tal camada de alumínio.

[0051] Em um segundo aspecto, a presente invenção se refere ao processo para produzir um cabo de alimentação que compreende um elemento metálico produzido a partir de alumínio e um elemento inibidor de corrosão que compreende um material de apoio associado a um inibidor de corrosão da fórmula (I), R1-Ar-R2 (I) em que R1 é um grupo 1-hidroxi-tetrazol-5-ila, um grupo 2- hidroxi-tetrazol-5-ila, grupo 1-acriloxi-tetrazol-5-ila ou grupo 1-(2- carboxietenil)-tetrazol-5-ila; Ar é uma porção química aromática monocíclica ou bicíclica; e R2 é um átomo de hidrogênio (H) ou um grupo 1-hidroxi- tetrazol-5-ila, um grupo 2-hidroxi-tetrazol-5-ila, um grupo hidroxila (OH), um grupo vinila, um grupo alila ou um grupo -O-CO-R4, em que R4 é um grupo alquenila que tem de 2 a 6 átomos de carbono, sendo que o processo compreende as etapas de - aspergir o material de apoio com o dito inibidor de corrosão da fórmula (I) em forma seca ou dissolvida em um solvente polar para ser evaporado de modo subsequente, para prover o dito elemento inibidor de corrosão; e - posicionar o elemento inibidor de corrosão em contato direto com o elemento metálico produzido a partir de alumínio.

[0052] Os solventes polares particularmente preferenciais para o processo da invenção são água, acetona e solventes que contêm hidroxila como isopropanol e etanol.

[0053] Vantajosamente, o inibidor de corrosão da fórmula (I) é dissolvido no solvente polar em uma concentração de até 250 a 300 ppmw (partes por milhão em peso).

[0054] Preferencialmente, a solução do inibidor de corrosão da fórmula (I) no solvente é uma solução saturada.

[0055] Seguindo a evaporação do solvente orgânico, o material de apoio com o inibidor de corrosão da fórmula (I) entra na fabricação de cabo através da liquidação da estação dependendo da posição desejada do marcador dentro do cabo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0056] A presente invenção será melhor compreendida lendo-se a seguinte descrição detalhada, provida a título de exemplo, e não de limitação, a ser lida com os desenhos anexos, em que: a Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de um cabo de alimentação, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 2 mostra um corte transversal de um cabo de alimentação, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 3 mostra um gráfico que traça a variação de resistência à polarização linear (LPR) ao longo do tempo, com e sem o inibidor de corrosão, conforme descrito no Exemplo 2; e a Figura 4 mostra um gráfico que traça a variação de taxa de corrosão ao longo do tempo, com e sem o inibidor de corrosão, conforme descrito no Exemplo 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0057] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de um cabo de alimentação 11, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0058] O cabo de alimentação 11 da Figura 1 é um único cabo de núcleo e compreende um condutor 12, uma camada semicondutora interna 13, uma camada isolante 14 e uma camada semicondutora externa 15, os quais constituem o núcleo de cabo. O núcleo de cabo é circundado por uma tela de metal 16 e um revestimento externo 17.

[0059] O condutor 12 geralmente compreende fios de metal, que são preferencialmente produzidos a partir de cobre ou alumínio e que são trançados em conjunto usando-se técnica convencional.

[0060] A área de corte transversal do condutor 12 é determinado em relação à potência a ser transportada na tensão selecionada. As áreas de corte transversal preferenciais por cabos de alimentação, de acordo com a presente invenção, variam de 16 mm2 a 1.600 mm2.

[0061] A camada semicondutora interna 13, a camada isolante 14 e a camada semicondutora externa 15 são produzidas a partir de materiais poliméricos.

[0062] Os materiais poliméricos adequados para camadas 13, 14 e 15 podem ser selecionados a partir do grupo que compreende: poliolefinas, copolímeros de diferentes olefinas, copolímeros de uma olefina com um éster etilenicamente insaturados, poliésteres e misturas dos mesmos.

[0063] Exemplos de polímeros adequados são: polietileno (PE), em particular PE de baixa densidade (LDPE), PE de densidade média (MDPE), PE de alta densidade (HDPE), PE de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de densidade ultra baixa (ULDPE); polipropileno (PP) e copolímeros dos mesmos; copolímeros de etileno/propileno elastoméricos (EPR) ou terpolímeros de etileno/propileno/alcadieno (EPDM); copolímeros de etileno/éster de vinila, por exemplo, etileno/acetato de vinila (EVA); copolímeros de etileno/acrilato, em particular, etileno/acrilato de metila (EMA), acrilato de etileno/etila (EEA) e acrilato de etileno/butila (EBA); copolímeros termoplásticos de etileno/a-olefina ou misturas mecânicas dos mesmos.

[0064] No caso da camada semicondutora interna 13 e da camada semicondutora externa 15, os materiais poliméricos acima listados são adicionados com um negro de fumo eletro condutivo, por exemplo, negro de fumo de fornalha ou negro de acetileno eletro condutivos, de modo a conferir propriedades semicondutoras do material polimérico.

[0065] A camada isolante 14, a camada semicondutora interna 13 e a camada semicondutora externa 15 podem ser produzidas a partir de um material termoplástico polimérico, preferencialmente que compreende um material de polimérico termoplástico que inclui uma quantidade predeterminada de um líquido dielétrico. Exemplos de camadas isolantes termoplásticas são descritos no documento WO 02/03398, no documento WO 02/27731, no documento WO 04/066318, no documento WO 07/048422 e no documento WO 08/058572.

[0066] A tela de metal 16 é produzida a partir de uma trança de metal, produzida, por exemplo, a partir de alumínio, envolvida ao redor da camada semicondutora externa 15.

[0067] O revestimento externo 17 é preferencialmente produzido a partir de material polimérico, como cloreto de polivinila (PVC) ou polietileno (PE).

[0068] Na modalidade da Figura 1, um elemento inibidor de corrosão 18, em forma de uma fita de rolamento de material de apoio, na superfície voltado para a tela de metal 16, um inibidor de corrosão da fórmula (I) é provido ao redor e em contato com a tela de metal 16.

[0069] De modo similar, mas não mostrado na Figura 1, um elemento inibidor de corrosão pode ser provido, preferencialmente em forma de filamentos, dentro dos fios de metal do condutor 12 e/ou entre a camada semicondutora interna 14 e o condutor 12 e/ou entre a tela de metal 16 e a camada semicondutora externa 15.

[0070] A Figura 2 mostra outra modalidade da invenção. A Figura 2 ilustra um cabo 21 que compreende três núcleos de cabos. Cada núcleo de cabo compreende um condutor 22, uma camada semicondutora interna 23, uma camada isolante 24 e uma camada semicondutora externa 25. Cada núcleo de cabo é circundado por uma tela de metal 26. Um revestimento externo 27 circunda todas os três núcleos de cabos exibidos. Os condutores 22 são, cada um, produzidos a partir de uma haste de alumínio sólida.

[0071] Os três núcleos de cabos exibidos são torcidos e incorporado em enchimento (ou fundação) 29 que, por sua vez, é circundado por um revestimento externo 27. O revestimento esterno 27 pode ser produzido a partir do mesmo material já descrito em conexão com o revestimento externo 17 da Figura 1.

[0072] Os materiais da camada semicondutora interna 23, da camada isolante 24 e da camada semicondutora externa 25 podem ser como aqueles já mencionados em conexão com cabo 11 da Figura 1 para porções de cabo análogas.

[0073] Na modalidade da Figura 2, um elemento inibidor de corrosão 28, em forma de um inibidor de corrosão de um rolamento de apoio de fita da fórmula (I) na superfície voltada para o condutor 22, é provido na interface entre o condutor 22 e a camada semicondutora interna 23 de cada núcleo de cabo.

[0074] O elemento inibidor de corrosão 28 pode ser, alternativa ou adicionalmente, um filamento ou fita enrolado posicionado como já mencionado em conexão com cabo 11 da Figura 1.

[0075] De modo similar, mas não mostrado na Figura 2, um elemento inibidor de corrosão pode ser provido em contato direto com a tela de metal 26, ou entre a tela de metal 26 e a camada semicondutora externa 25, ou entre a tela de metal 26 e o revestimento externo 27.

[0076] O cabo de acordo com a presente invenção pode ser fabricado conforme descrito acima. O elemento inibidor de corrosão pode ser fornecido com o uso de aparelho de processo comum em uma etapa adequada do processo de fabricação. Por exemplo, quando o elemento inibidor de corrosão deve ser posicionado dentro dos fios de um condutor elétrico, o elemento de inibição em forma de filamento (ou filamentos) é torcido em conjunto com os fios. Por exemplo, quando o elemento inibidor de corrosão deve ser posicionado entre o condutor elétrico e a camada de proteção (camada isolante ou camada semicondutora interna), o elemento inibidor de corrosão em forma de filamento (filamentos) ou fita é enrolado ao redor do condutor antes da extrusão da dita camada.

[0077] Os seguintes exemplos destinam-se a ilustrar adicionalmente a presente invenção, sem, no entanto, restrição de qualquer maneira.

EXEMPLO 1 SÍNTESE DE 5-FENIL-1-HIDROXI-(1H)-TETRAZOL ETAPA 1: PREPARAÇÃO DE CLORETO DE N- HIDROXIBENZIMIDOILA

[0078] Etanol (30 ml) foi derramado em um frasco de fundo redondo de três gargalos de 250 ml equipado com sonda de temperatura interna, condensador de refluxo e entrada de nitrogênio. Cloreto de benzoíla (19,71 ml, 23,87 g, 0,17 mol) foi adicionado através de seringa e a solução foi agitada durante a adição. Hidrocloridrato de hidroxilamina (21,20 ml, 35,41 g, 0,51 mol) foi adicionado em uma porção, seguido de hidróxido de sódio de 97% (27,2 g, 0,68 mol). O frasco de reação foi colocado em um banho de óleo e aquecido a 60 °C com agitação por 1 hora. O frasco de reação foi removido do banho de óleo e foi deixado para esfriar a temperatura ambiente.

[0079] A mistura foi transferida para um frasco de fundo redondo de um gargalo e concentrado por evaporação rotativa na temperatura de 45 °C e vácuo de 4.000 Pa (40 mbar).

[0080] O resíduo sólido foi transferido para um funil separador e foi extraído três vezes com acetato de etila. As camadas orgânicas combinadas foram secas com Na2SO4. O agente secante foi removido por filtração e, então, a camada orgânica foi concentrada por evaporação rotativa na temperatura de 45 °C e vácuo de 4.000 Pa (40 mbar).

[0081] O resíduo sólido foi recristalizado a partir de 60 ml de hexano a 5 °C por 2 horas para render cristais de cloreto de N-hidroxibenzimidoila (20,21 g, 0,13 mol).

[0082] O rendimento resultante de reação foi de: 76,9%

ETAPA 2: PREPARAÇÃO DE AZIDA DE N-HIDROXIBENZIMIDOILA

[0083] Azida de sódio (9,75 g, 0,15 mol) dissolvida em 10 ml de água foi carregada em um frasco de fundo redondo de três gargalos de 250 ml equipado com sonda de temperatura interna e condensador de refluxo. A solução de cloreto de N-hidroxibenzimidoila (18,65 g, 0,12 mol) em 20 ml de metanol foi adicionada gota a gota. A solução foi colocada em um banho de óleo e aquecido a 45 °C com agitação por 2,5 horas.

[0084] Ao final da reação, o frasco da reação foi removido do banho de óleo e foi deixado para esfriar a temperatura ambiente.

[0085] A mistura foi transferida para um frasco de fundo redondo de gargalo único e o solvente da solução foi removido por destilação por evaporação rotativa na temperatura de 25 °C e vácuo de 5.500 Pa (55 mbar).

[0086] O resíduo foi transferido para um funil separador e foi extraído três vezes com éter dietílico (3x30 ml). A fase aquosa foi extraída adicionalmente três vezes com éter dietílico (3x30 ml).

[0087] As camadas orgânicas foram secas com sulfato de sódio filtrado e evaporado para render azida de N-hidroxibenzimidoila (16,2 g, 0,10 mol).

[0088] O rendimento resultante de reação foi de: 89,9%

ETAPA 3: PREPARAÇÃO DE AZIDA DE N-ACETOXIBENZIMIDOILA

[0089] Azida de N-Hidroxibenzimidoila (16,2 g, 0,10 mol), dissolvida em 10 ml de diclorometano e piridina (11,85 g, 12,12 ml, 0,15 mol) foi carregada em um frasco de fundo redondo de três gargalos de 100 ml, equipada com sonda de temperatura interna.

[0090] A solução foi colocada em um banho de gelo/etanol e mantida a 0 °C enquanto agita, de modo subsequente, o cloreto de acetila (10,19 g, 9,23 ml, 0,13 mol) foi adicionado gota a gota. Após a adição ser completada, a mistura foi agitada em temperatura ambiente por 4 horas. Após a reação terminada, água (20 ml) foi adicionada à mistura e removido por destilação para remover cloreto de metileno.

[0091] O sólido obtido foi filtrado através de um filtro dobrado e deixado para secar de um dia para o outro. O resido foi extraído três vezes com tolueno (3x10 ml) em um funil separador para remover a água e, então, a camada orgânica foi seca com sulfato de sódio e filtrada. A solução foi resfriada a 0 °C por 2 horas para render cristais que foram filtrados e secos a 60 °C por 7 horas, para render cristais de azida de N-acetoxibenzimidoila (18,36 g, 0,09 mol).

[0092] O rendimento resultante de reação foi de: 92,3%

ETAPA 4: PREPARAÇÃO DE 5-FENIL-1-HIDROXI-(1H)-TETRAZOL

[0093] Azida de N-acetoxibenzimidoila (18,36 g, 0,09 mol) dissolvida em 30 ml de éter dietílico e cloreto de zinco foi carregada em um frasco de fundo redondo de um gargalo de 100 ml. A solução foi resfriada a 20 °C com agitação por 2 hora para render de-acetilação e ciclização intramolecular. Após a reação terminada, o solvente foi removido por evaporação rotativa na temperatura de 30 °C e vácuo de 40.000 Pa (400 mbar), para obter cristais de 5-fenil-1-hidroxi-(1H)-tetrazol (11,34 g, 0,07 mol).

[0094] O rendimento resultante de reação foi de: 77,7%

EXEMPLO 2 AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADE DE INIBIÇÃO DE CORROSÃO

[0095] O inibidor de corrosão 5-fenil-1-hidroxi-(1H)-tetrazol preparado no Exemplo 1 foi usado para avaliar a inibição de corrosão do escudo de alumínio 16 no cabo 11 da Figura 1.

[0096] O método de resistência à polarização linear de três eletrodos (LPR) foi usado para avaliar a taxa de corrosão na presença e na ausência de inibidor, conforme mostrado, por exemplo, em http://www.gamry.com/ application-notes/corrosion-coatings/corrosion-techniques-polarization- resistance/.

[0097] O sistema de três eletrodos foi realizado usando-se (i) um Eletrodo de Referência Saturado de Calomelano como um eletrodo de referência, (ii) uma tela de alumínio, insulado com uma fita de poliéster, como um eletrodo de trabalho (WE) e (iii) um fio de alumínio de 1,6 mm de diâmetro e 45 cm de comprimento, isolado com uma fita de poliéster, inserido entre a tela de alumínio e um revestimento externo de polietileno, como um contra-eletrodo (CE).

[0098] Para propósitos de comparação, dois sistemas foram realizados, com e sem o inibidor de corrosão.

[0099] No sistema com o inibidor de corrosão, o fio de alumínio empregado como um contra-eletrodo foi previamente imerso em solução de água corrente que contém 0,7 mmol/l de 5-fenil-1-hidroxi-(1H)-tetrazol como inibidor de corrosão (I). No sistema sem o inibidor de corrosão, o fio de alumínio empregado como um contra-eletrodo foi previamente imerso em água corrente.

[00100] Com o uso da configuração de resistência à polarização linear, o material foi polarizado, tipicamente na ordem de ±10 mV, relativo ao potencial de circuito aberto. Como o potencial do eletrodo de trabalho foi modificado, uma corrente foi induzida a fluir entre o eletrodo de trabalho e o contra-eletrodo, e a resistência do material a polarização foi encontrada tomando o declive do potencial versus a curva de corrente. Essa resistência foi, então, usada para encontrar a taxa de corrosão do material que usa a equação Stern-Geary.

[00101] Os resultados estão ilustrados na Figura 3, que mostra um gráfico que traça a variação de resistência à polarização (olnircm2) de maneira ordenada ao longo do tempo (horas) na abscissa com (linha reta e marcador preenclido) e sem (linla tracejada e marcador vazio) inibidor da corrosão e na Figura 4, que mostra um gráfico que traça a variação da taxa de corrosão (como densidade de corrente, μAmp/cm2) de uma maneira ordenada ao longo do tempo (loras) na abscissa com (linla tracejada e os marcadores rômbicos) e sem (linla reta e marcadores redondos) inibidor da corrosão.

[00102] Os valores de resistência à polarização obtidos com a amostra com inibidor de corrosão foram substancialmente mais elevados do que os obtidos com a amostra sem inibidor de corrosão, como a partir da Figura 3. Os resultados ilustrados na Figura 4 mostram que a taxa de corrosão calculada com base no método LPR na presença de inibidor foi de cerca de metade da taxa de corrosão calculada na ausência de inibidor.

[00103] Esses resultados confirmaram que um inibidor de corrosão da fórmula (I) pode efetivamente inibir a corrosão de elementos de alumínio de cabos de alimentação.

Claims

1. Cabo de alimentação, compreendendo um elemento metálico produzido a partir de alumínio, em que um inibidor de corrosão é provido em contato direto com o elemento metálico, sendo que o inibidor de corrosão tem a seguinte fórmula geral (I): R1-Ar-R2 (I) em que R1 é um grupo 1-hidroxi-tetrazol-5-ila, um grupo 2- hidroxi-tetrazol-5-ila, grupo 1-acriloxi-tetrazol-5-ila ou grupo 1-(2- carboxietenil)-tetrazol-5-ila; Ar é uma porção química aromática monocíclica ou bicíclica; e R2 é um átomo de hidrogênio (H) ou um grupo 1-hidroxi- tetrazol-5-ila, um grupo 2-hidroxi-tetrazol-5-ila, um grupo hidroxila (OH), um grupo vinila, um grupo alila ou um grupo -O-CO-R4, em que R4 é um grupo alquenila que tem de 2 a 6 átomos de carbono, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão da fórmula (I) está em uma quantidade média de 1x10-3 g/cm2 a 100x10-3 g/cm2 em relação à superfície do elemento metálico.

2. Cabo de alimentação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, quando Ar é uma porção química aromática monocíclica e R2 é diferente do átomo de hidrogênio, R1 e R2 estão em posição orto, meta, ou para um em relação ao outro.

3. Cabo de alimentação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, quando Ar é uma porção química aromática bicíclica e R2 é diferente do átomo de hidrogênio, R1 e R2 estão em posição peri um em relação ao outro ou são substituintes do mesmo ciclo.

4. Cabo de alimentação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão tem a seguinte fórmula geral (Ia)

em que R1 e R2 têm os mesmos significados de acordo com a fórmula (I) da reivindicação 1.

5. Cabo de alimentação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R1 é um grupo 1-hidroxi-tetrazol-5-ila e R2 é um átomo de hidrogênio.

6. Cabo de alimentação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R2 é um átomo de hidrogênio, um grupo 1- hidroxi-tetrazol-5-ila, preferencialmente na posição orto em relação a R1, ou um grupo hidroxila (OH).

7. Cabo de alimentação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão da fórmula (I) está associado a um material de apoio para formar um elemento inibidor de corrosão, em que o inibidor de corrosão está em contato direto com o elemento metálico produzido a partir de alumínio.

8. Cabo de alimentação de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão é absorvido ou adsorvido no material de apoio.

9. Processo para produzir um cabo de alimentação compreendendo um elemento metálico produzido a partir de alumínio e um elemento inibidor de corrosão que compreende um material de apoio associado a um inibidor de corrosão da fórmula (I), R1-Ar-R2 (I) em que R1 é um grupo 1-hidroxi-tetrazol-5-ila ou um grupo 2- hidroxi-tetrazol-5-ila, um grupo 1-acriloxi-tetrazol-5-ila ou um grupo 1-(2- carboxietenil)-tetrazol-5-ila Ar é uma porção química aromática monocíclica ou bicíclica; e R2 é um átomo de hidrogênio (H) ou um grupo 1-hidroxi- tetrazol-5-ila, um grupo 2-hidroxi-tetrazol-5-ila, um grupo hidroxila (OH), um grupo vinila, um grupo alila ou um grupo -O-CO-R4, em que R4 é um grupo alquenila que tem de 2 a 6 átomos de carbono; sendo que o processo compreende as etapas de - aspergir o material de apoio com o dito inibidor de corrosão da fórmula (I) em forma seca ou dissolvida em um solvente polar para ser evaporado de modo subsequente, para prover o dito elemento inibidor de corrosão; e - posicionar o elemento inibidor de corrosão em contato direto com o elemento metálico produzido a partir de alumínio, o processo caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão de fórmula (I) está em uma quantidade média de 1x10-3 g/cm2 a 100x10-3 g/cm2 em relação à superfície do elemento metálico

10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o solvente polar é selecionado a partir de água, acetona e solventes que contêm hidroxila.

11. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão é dissolvido no solvente polar em uma concentração de até 250 a 300 ppmw (partes por milhão em peso).