BRPI0708373A2

BRPI0708373A2 - método de preparar dispersão estável de nano-alumina derivada de sol e método de resvestimento de fio

Info

Publication number: BRPI0708373A2
Application number: BRPI0708373-4A
Authority: BR
Inventors: Thomas J Murray; Philip R Meister
Original assignee: Altana Electrial Insulation Gmbh
Priority date: 2006-04-17
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2011-06-07
Also published as: CA2641449C; EP2007509B1; MX2008013062A; US20070243399A1; JP2009533541A; CN101400435A; EP2007509A1; WO2007118720A1; CA2641449A1; TW200744953A; RU2435637C2; BRPI0708373A8; RU2008145096A; PL2007509T3; ES2539636T3; CN101400435B; BRPI0708373B1; TWI406816B; US7763312B2; JP5455621B2

Abstract

METODO DE PREPARAR DISPERSAO ESTAVEL DE NANO-ALUMINA DERIVADA DE SOL E METODO DE REVESTIMENTO DE FIO. Dispersão de nano-alurnina derivada de sol em uma mistura de solvenre orgânico contendo 1,2-diol com agitação simples. Uma solução tíxotrépica é obtida a 20% de alumínio em etileno glicol, enquanto uma solução de baixa viscosidade (<100cps) é possível para uma solução de alumina a 20% em (1:1, N-metilpirrolidona-etileno glicol) . Partículas de alumina são desaglomeradas com agitação mínima. A solução resultante ou solução de resina é estável a sedimentação e reaglomeração. A solução de dispersão de nano-alumina pode, então, ser misturada com um revestimento de imida para fornecer um revestimento de fio para dar ao fio melhor abrasão, COF e resistência à corona.

Description

MÉTODO DE PREPARAR DISPERSÃO ESTÁVEL DE NANO-ALUMINA DERIVADADE SOL E MÉTODO DE REVESTIMENTO DE FIO

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se à dispersão de uma nano-alumina; e, mais particularmente, a uma dispersão de nano-alumina aperfeiçoada para revestimentos tais comorevestimentos de fio. Dispersões de nano-alumina são usadasem muitas aplicações de revestimento. Em aplicações isolanteselétricas, as dispersões de nano-alumina que são tixotrópicasforam consideradas como produzindo um acúmulo de bordauniforme em um fio moldado. Também foi considerado que baixosníveis de carregamento em um sobre-revestimento depoliamidaimida para o fio baixam o coeficiente de fricção emelhoram a resistência a abrasão de revestimento do fio.Adicionalmente foi considerado que altos níveis decarregamento (-20% em sólidos de resina) em revestimentos depoliéster, poliesterimida, poliamidaimida, poliimida oupoliuretano alcançam uma resistência muito aceitável à coronanos motores de serviço de inversor.

A alumina está tipicamente disponível em forma de pó.Entretanto, a dispersão do pó em um sistema de resina, ousolvente, apresenta problemas. Isto é devido à alumina formaragregados insolúveis que exigem forças de cisalhamentoextremas para quebrarem-se em partículas individuais.Maneiras típicas de realizar isto incluem ultra-som, moagemde esfera, moagem de areia e homogeneização de alta pressão,por exemplo. Um problema com estes e técnicas similares,entretanto, é que a dispersão resultante é freqüentementeincompatível resultando em que as partículas de aluminasedimentam ou reaglomeram no sistema de solvente ou resina.Isto conduz às não-uniformidades de revestimento e aosproblemas de qualidade para o usuário final.

Dispersantes de uso geral na indústria de revestimentopodem ser usados para mitigar estes problemas de dispersão esedimentação. Mas, os altos níveis de carregamentonecessários com nanopartícuias, por causa de sua grande áreade superfície, afetam a utilidade dos dispersantes. Também,os dispersantes usados freqüentemente prejudicam aspropriedades físicas exigidas em revestimentos curadosfinais. Estas incluem estabilidade térmica fraca e defeitosde revestimento. O resultado é que os custos elevadosincorridos na utilização destes dispersantes não podemfacilmente ser justificados.

Preenchimentos tais como alumina são comuns na indústriade revestimento isolante elétrico e há um número de patentesnorte-americanas direcionadas ao uso de preenchimentos parafio magnético com resistência à corona melhorada. Estaspatentes incluem as patentes US 6,649,661 e 6,476,083, porexemplo. Entretanto, o uso de preenchimentos não resolve oproblema.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção é direcionada a uma solução para oproblema acima descrito e envolve um método exclusivo dedispersão que exige somente agitação mínima para produzir umadispersão de alumina estável. Usando o método da invenção,uma nano-alumina derivada de sol pode ser prontamentedispersa em uma resina ou em sistema de solvente. A dispersãoé estável para sedimentar com o tempo e fornece maioreshomogeneidade e consistência para o usuário final, incluindoa produção de revestimentos curados finais, cujaspropriedades físicas incluem boa estabilidade térmica enenhum defeito de revestimento. 0 tamanho de partícula menortambém dá um revestimento mais flexível com poucos defeitos.

Inicialmente, preparação de uma dispersão de nano-alumina estável de acordo com a presente invenção compreendedispersar uma nano-alumina em uma solução de dispersãocontendo um 1,2-diol. 0 1,2-diol pode ser etileno glicol e/ou1,2-propanodiol. A razão nano-alumina:solução de dispersão éde aproximadamente 1:4 a aproximadamente 1:10.

A nano-alumina pode ser dispersa na solução de dispersãopor, por exemplo, mistura por um período de temposelecionado. Naturalmente, a nano-alumina pode ser dispersana solução por outros meios também.

Em um aspecto da invenção, a solução de dispersão podeconter um solvente fenólico ou à base de amida. 0 solventefenólico pode ser fenol e/ou ácido cresilico. 0 solvente deamida pode ser N-metilpirrolidona ou dimetilformamida. Deacordo com este aspecto da invenção, a solução de dispersãoseria (a) uma solução de etileno glicol e um solventefenólico ou (b) uma solução de etileno glicol e de umsolvente à base de amida. Se o etileno glicol for usado parao 1,2-diol, o etileno glicol pode ser misturado em uma razãode aproximadamente 1:1 a aproximadamente 3:1 com o solventefenólico ou o solvente à base de amida.

De acordo com outro aspecto, a solução de dispersão denano-alumina estável pode ser misturada com um revestimentode resina. Esta mistura pode, então, ser revestida em um fioe curada para fornecer propriedades físicas melhoradas, taiscomo resistência a arranhão e coeficiente de fricção, ao fio.

O revestimento de resina é escolhido de um grupo que consisteem revestimentos de poliamida imida, revestimentos depoliéster imida, revestimentos de poliéster, revestimentos depoliuretano, revestimentos de poliimida, e combinações dosmesmos. A solução de dispersão de nano-alumina é misturadacom o revestimento de resina em uma razão de aproximadamente0,5:100 a aproximadamente 20:100.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A seguinte descrição detalhada ilustra a invenção comoexemplo e não por limitação. Esta descrição permitiráclaramente a pessoa versada na técnica de fazer e usar ainvenção, e descreve diversas modalidades, adaptações,variações, alternativas e usos da invenção, incluindo o queacredita-se presentemente ser a melhor modalidade de realizara invenção. Como várias mudanças poderiam ser feitas nasconstruções sem se afastar do escopo da invenção, pretende-seque toda a matéria contida na descrição seja interpretadacomo ilustrativa e não em um sentido de limitação.A presente invenção é direcionada a um método dedispersar a alumina em um sistema de resina ou solventeorgânico. As partículas inorgânicas tais como a alumina,quando moídas ou, de outra maneira, dispersadas tendem asedimentar e rapidamente reaglomerar. Há, pelo menos, doistipos de alumina disponíveis no comércio: alumina derivada desol (formada usando uma técnica sol-gel) e alumina fumada. Aalumina fumada é preparada tradicionalmente pela oxidação detricloreto de alumínio em uma chama. Os sólidos resultantescompreendem grandes agregados de partículas pequenas com otamanho de partícula típico estando na ordem de 50nm. Adispersão de alumina fumada em solventes ou resinastradicionais exige uma moagem de esfera (ou tipo similar deequipamento) para alcançar estabilidade de dispersão. Mesmoque, entretanto, a estabilidade seja limitada e as partículastendam a sedimentar outra vez com o tempo.

A alumina derivada de sol, por outro lado, é preparadaem água e o resultado é uma dispersão homogênea semsedimentação. Ela é preparada por hidrólise em água de umalcóxido de alumínio sob circunstâncias ácidas ou básicas.Mas, tentativas para dispersar o pó de alumina sólido emsolventes ou resinas de revestimento tradicionais resultaramem uma dispersão fraca de partículas que tendem a começar asedimentar imediatamente enquanto a resina ou o solvente sãodeixados em repouso.

Uma dispersão estável de alumina foi obtida utilizandoambas as aluminas derivadas de sol e fumada, quando elasforam dispersas em um 1,2-diol em uma razão dealumina:solução de dispersão de aproximadamente 1:4 aaproximadamente 1:10. 1,2-dióis adequados incluem etilenoglicol e 1,2-propanodiol. Embora não testados, outros 1,2-dióis são também esperados funcionarem. Uma dispersão estávelde pelo menos 5 sobre um medidor de moagem Hegman foialcançada usando uma lâmina de Cowles ou um agitador depropulsor. A dispersão foi homogênea e não sedimentou quandodeixada em repouso. Dispersões de aproximadamente 10-30% dealumina sobre o peso total foram examinadas, e foi encontradoque quanto mais elevado o conteúdo sólido, mais tixotrópicasem reologia as misturas se tornam.

Uma segunda característica exclusiva do método dainvenção é o efeito das misturas de solvente nas propriedadesreológicas resultantes. Os solventes fenólicos tais como ofenol ou o cresol produziram dispersões altamentetixotrópicas quando usados em combinação com um 1,2-glicoltal como o etileno glicol. Misturas solventes defenol:etileno glicol foram examinadas em misturas variando de0:100 a 75:25, respectivamente, destes dois ingredientes.Esta combinação de solventes rendeu uma dispersão tixotrópicaque era de uma cor translúcida quando misturada, produziu umaleitura de medidor de moagem Hegman de 5 ou mais e mostrou sinais mínimos de sedimentação quando a mistura foi deixadaem repouso. Tentativas de dispersar a alumina em fenolsozinho renderam uma dispersão fraca que sedimentourapidamente em repouso.

Os solventes à base de amida tais como N-metilpirrolidona (NMP) ou dimetilformamida (DMF) produziramum resultado diferente quando usados em combinação com um1,2-diol. Misturas solventes de NMP:etileno glicol foramexaminadas em misturas variando de 0:100 a 75:25,respectivamente, destes dois ingredientes. Esta combinação desolventes rendeu uma dispersão de baixa viscosidade que erade uma cor translúcida quando misturada, produziu uma leiturade medidor de moagem Hegman de 5 ou mais e mostrou sinaismínimos de sedimentação. Tentativas de dispersar a alumina emNMP ou em DMF sozinhos renderam uma dispersão fraca quesedimentou rapidamente em repouso.

Outros solventes de diol foram também testados tanto poreles mesmos como em combinação com NMP ou fenol. Um 1,3-dioltal como 1,3-propanodiol rendeu uma dispersão fraca quesedimentou rapidamente em repouso. Outros solventes tais comohidrocarbonetos aromáticos, ésteres dibásicos e glicol éterestambém renderam dispersão fraca e rapidamente sedimentaramquando a mistura foi deixada em repouso.

As misturas de 1,2-diol/solvente que deram boasdispersões foram incorporadas facilmente em um sistema deresina com agitação mínima. Por exemplo, o uso de um agitadorde propulsor foi considerado suficiente para obter umadispersão homogênea quando usado em revestimentos esmaltadostípicos de fio. Os esmaltes do fio examinados incluíramrevestimentos de poliéster de THEIC, poliesterimida de THEIC,poliamidaimida e poliuretano. Espera-se também dispersar aalumina diretamente em um revestimento esmaltado de fio quecontenha um solvente de amida ou um solvente fenólico, e um1,2-diol.

Os revestimentos de fio que contêm uma dispersão dealumina como descrito acima foram comparados aosrevestimentos de fio que empregam métodos tradicionais deincorporação de alumina tais como a moagem. Uma amostra moídade alumina fumada teve um D[v, 0,50] de 3,49 mícrons. Adispersão de alumina em NMP/etileno glicol de aluminaderivada de sol teve um D[v, 0,50] de 0,36 mícron. 0 tamanhode partícula menor deu excelente capacidade de revestimentoem um fio. As partículas menores também deveriam resultar emmenos desgaste de matriz, o que significa menos manutenção etempo ocioso da máquina para o produtor do fio.

O tamanho de partícula menor também produz estabilidadede dispersão excelente no produto final. Uma amostra moída dealumina fumada em uma solução de resina de poliamidaimidatendeu a sedimentar imediatamente em repouso, dando umaamostra não-homogênea. Inversamente, a dispersão de aluminaem NMP/etileno glicol de alumina deriva a de sol em umasolução de resina de poliamidaimida ficou isenta desedimentação em repouso não interrompido por mais de um (1)ano.

A alumina contendo esmalte dispersa em 'um solventefenólico ou de amida, e etileno glicol, foi revestida ecurada em um fio de cobre. As propriedades físicas do fioforam então examinadas e comparadas a uma amostra de controlecontendo alumina fumada molda no esmalte do fio. Em níveismais elevados de carregamento, cada amostra teve resistênciaà corona aceitável durante um teste de resistência de pulsofeito para motores de serviço de inversor. Em baixos níveisde carregamento, as melhorias na resistência de abrasão e ocoeficiente de fricção (COF) foram observadas em comparaçãocom uma amostra de controle que não continha alumina.

EXEMPLOS

Exemplo 1: 20g de uma nano-alumina derivada de sol foramadicionados a 80g de etileno glicol. A amostra foi misturadausando um agitador a ar de acionamento direto, 3^ hp, IndcoModel AS2AM, equipado com uma lâmina de cowles. A amostra foimisturada por 15 minutos. A solução resultante eratixotrópica em natureza. A amostra exibiu uma finura demoagem que foi maior do que 8 unidades Hegman. A finura demoagem da amostra foi verificada usando um medidor de moagemHegman de acordo com o método de teste ASTM D 1210-79. Asolução era branca translúcida na aparência e não havianenhuma evidência de sedimentação de alumina em repouso.

Exemplo 2: 20g de uma nano-alumina derivada de sol foramadicionados a uma mistura de 80g de 1:1 etileno glicol e N-metilpirrolidona. A amostra foi misturada usando um agitadora ar de acionamento direto, 3^ hp, Indco Model AS2AM, equipadocom uma lâmina de cowles. A amostra foi misturada por 15minutos. A solução resultante era tixotrópica em natureza. Aamostra exibiu uma finura de moagem que foi maior do que 8unidades Hegman. A finura de moagem da amostra foi verificadausando um medidor de moagem Hegman de acordo com o método deteste ASTM D 1210-79. A solução era branca translúcida naaparência e não havia nenhuma evidência de sedimentação dealumina em repouso.

Exemplo 3: 20g de uma nano-alumina derivada de sol foramadicionados a uma mistura de 80g de 1:1 etileno glicol edimetilformamida. A amostra foi misturada usando um agitadora ar de acionamento direto, 3^ hp, Indco Model AS2AM, equipadocom uma lâmina de cowles. A amostra foi misturada por 15minutos. A solução resultante era tixotrópica em natureza. Aamostra exibiu uma finura de moagem que foi maior do que 8unidades Hegman. A finura de moagem da amostra foi verificadausando um medidor de moagem Hegman de acordo com o método deteste ASTM D 1210-79. A solução era branca translúcida naaparência e não havia nenhuma evidência de sedimentação dealumina em repouso.

Exemplo 4: 20g de uma nano-alumina derivada de sol foramadicionados a uma mistura de 80g de 1:1 etileno glicol efenol. A amostra foi misturada usando um agitador a ar deacionamento direto, ^ hp, Indco Model AS2AM, equipado com umalâmina de cowles. A amostra foi misturada por 15 minutos. Asolução resultante era tixotrópica em natureza. A amostraexibiu uma finura de moagem que foi maior do que 8 unidadesHegman. A finura de moagem da amostra foi verificada usandoum medidor de moagem Hegman de acordo com o método de testeASTM D 1210-79. A solução era branca translúcida na aparênciae não havia nenhuma evidência de sedimentação de alumina emrepouso.

Exemplo 5: 20g de uma nano-alumina derivada de sol foramadicionados a uma mistura de 80g de 1:1 propileno glicol e N-metilpirrolidona. A amostra foi misturada usando um agitadora ar de acionamento direto, ^ hp, Indco Model AS2AM, equipadocom uma lâmina de cowles. A amostra foi misturada por 15minutos. A solução resultante era tixotrópica em natureza. Aamostra exibiu uma finura de moagem que foi deaproximadamente 6 unidades Hegman. A finura de moagem daamostra foi verificada usando um medidor de moagem Hegman deacordo com o método de teste ASTM D 1210-79. A solução erabranca translúcida na aparência e não havia nenhuma evidênciade sedimentação de alumina em repouso.

Exemplo 6: 20g de uma nano-alumina derivada de sol foramadicionados a uma mistura de 80g de 1:3 etileno glicol e N-metilpirrolidona. A amostra foi misturada usando um agitadora ar de acionamento direto, H hp, Indco Model AS2AM, equipadocom uma lâmina de cowles. A amostra foi misturada por 15minutos. A solução resultante era tixotrópica em natureza. Aamostra exibiu uma finura de moagem que foi maior do que 8unidades Hegman. A finura de moagem da amostra foi verificadausando um medidor de moagem Hegman de acordo com o método deteste ASTM D 1210-79. A solução era branca translúcida naaparência e não havia nenhuma evidência de sedimentação dealumina em repouso.

Exemplo 7: 20g de uma nano-alumina derivada de sol foramadicionados a uma mistura de 80g de 1:3 etileno glicol efenol. A amostra foi misturada usando um agitador a ar deacionamento direto, 3^ hp, Indco Model AS2AM, equipado com umalâmina de cowles. A amostra foi misturada por 15 minutos. Asolução resultante era tixotrópica em natureza. A amostraexibiu uma finura de moagem que foi maior do que 8 unidadesHegman. A finura de moagem da amostra foi verificada usandoum medidor de moagem Hegman de acordo com o método de testeASTM D 1210-79. A solução era branca translúcida na aparênciae não havia nenhuma evidência de sedimentação de alumina emrepouso.

Exemplo 8: 20g de uma alumina fumada foi adicionado a80g de etileno glicol. A amostra foi misturada usando umagitador a ar de acionamento direto, Ή hp, Indco Model AS2AM,equipado com uma lâmina de cowles. A amostra foi misturadapor 15 minutos. A solução resultante era levementetixotrópica em natureza. A amostra exibiu uma finura demoagem que foi de aproximadamente 6,5 unidades Hegman. Afinura de moagem da amostra foi verificada usando um medidorde moagem Hegman de acordo com o método de teste ASTM D 1210-79. A solução era branca leitosa na aparência com umaquantidade mínima de sedimentação de alumina em repouso.

Exemplo 9: 20g de uma alumina fumada foram adicionados auma mistura de 80g de 1:1 etileno glicol:N-metilpirrolidona.A amostra foi misturada usando um agitador a ar deacionamento direto, ^ hp, Indco Model AS2AM, equipado com umalâmina de cowles. A amostra foi misturada por 15 minutos. Asolução resultante era tixotrópica em natureza. A amostraexibiu uma finura de moagem que foi de aproximadamente 5unidades Hegman. A finura de moagem da amostra foi verificadausando um medidor de moagem Hegman de acordo com o método deteste ASTM D 1210-79. A solução era branca leitosa naaparência com uma quantidade mínima de sedimentação dealumina em repouso.

Exemplo 10: 20g de uma alumina fumada foram adicionadosa uma mistura de 80g de 1:1 etileno glicol: fenol. A amostrafoi misturada usando um agitador a ar de acionamento direto,3/4 hp, Indco Model AS2AM, equipado com uma lâmina de cowles. Aamostra foi misturada por 15 minutos. A solução resultanteera tixotrópica em natureza. A amostra exibiu uma finura demoagem que de aproximadamente 6 unidades Hegman. A finura demoagem da amostra foi verificada usando um medidor de moagemHegman de acordo com o método de teste ASTM D 1210-79. Asolução era branca leitosa na aparência com uma quantidademínima de sedimentação de alumina em repouso.

Exemplo 11: IOg de uma nano-alumina derivada de solforam adicionados a IOOg de etileno glicol. A amostra foimisturada usando um agitador a ar de acionamento direto, 3-íhp, Indco Model AS2AM, equipado com uma lâmina de cowles. Aamostra foi misturada por 15 minutos. A solução resultanteera de baixa viscosidade. A amostra exibiu uma finura demoagem que foi maior do que 8 unidades Hegman. A finura demoagem da amostra foi verificada usando um medidor de moagemHegman de acordo com o método de teste ASTM D 1210-79. Asolução era branca translúcida na aparência e não havianenhuma evidência de sedimentação de alumina em repouso.

Exemplo comparativo 1: 20g de uma nano-alumina derivadade sol foram dispersos em 80g de fenol. A amostra foimisturada usando um agitador a ar de acionamento direto, Hhp, Indco Model AS2AM, equipado com uma lâmina de cowles. Aamostra foi misturada por 15 minutos. A solução resultantenão era homogenia e a mistura separada sob repouso. A amostraexibiu uma finura de moagem que foi menor do que 1 unidadeHegman. A finura de moagem da amostra foi verificada usandoum medidor de moagem Hegman de acordo com o método de testeASTM D 1210-79. Nenhuma evidência de dispersão foi observada.

Exemplo comparativo 2: 20g de uma alumina derivada desol foram dispersos em 80g de 1,3-propanodiol. A amostra foimisturada usando um agitador a ar de acionamento direto, Hhp, Indco Model AS2AM, equipado com uma lâmina de cowles. Aamostra foi misturada por 15 minutos. A solução resultantenão era homogenia e a mistura separada sob repouso. A amostraexibiu uma finura de moagem que foi menor do que 1 unidadeHegman. A finura de moagem da amostra foi verificada usandoum medidor de moagem Hegman de acordo com o método de testeASTM D 1210-79. Nenhuma evidência da dispersão foi observada.

Exemplo comparativo 3: 20g de uma nano-alumina derivadade sol foram dispersos em 80g de 1:1 etileno glicol e ésterdibásico. A amostra foi misturada usando um agitador a ar deacionamento direto, 3^ hp, Indco Model AS2AM, equipado com umalâmina de cowles. A amostra foi misturada por 15 minutos. Asolução resultante não era homogênea e a mistura separada sobrepouso. A amostra exibiu uma finura de moagem que foi menordo que 1 unidade Hegman. A finura de moagem da amostra foiverificada usando um medidor de moagem Hegman de acordo com ométodo de teste ASTM D 1210-79. Nenhuma evidência dadispersão foi observada.

Exemplo comparativo 4: 20g de uma nano-alumina derivadade sol foram dispersos em 80g de 1:1 etileno glicol e glicoléter DM. A amostra foi misturada usando um agitador a ar deacionamento direto, 3^ hp, Indco Model AS2AM, equipado com umalâmina de cowles. A amostra foi misturada por 15 minutos. Asolução resultante não era homogênea e a mistura separada sobrepouso. A amostra exibiu uma finura de moagem que foi menordo que 1 unidade Hegman. A finura de moagem da amostra foiverificada usando um medidor de moagem Hegman de acordo com ométodo de teste ASTM D 1210-79. Nenhuma evidência dadispersão foi observada.Os resultados dos exemplos 1-11 e dos exemploscomparativos 1-4 são apresentados no formato de tabela natabela I abaixo. Como considerado nestes exemplos, quando anano-alumina derivada de sol está dispersa em uma soluçãocontendo um diol (tal como um glicol), e/ou em um solventefenólico ou à base de amida, ao misturar, uma solução denano-alumina é formada em que a nano-alumina é dispersa e nãosedimenta em repouso.<table>table see original document page 14</column></row><table><table>table see original document page 15</column></row><table>Revestimento de vim Fio com a Solução de Dispersão deNano -Alximina

Nos exemplos abaixo, uma solução de dispersão de nano-alumina foi misturada com uma solução de resina para fornecerum revestimento para um fio. A solução de dispersão de nano-alumina é misturada com uma resina de imida em uma razão deaproximadamente 0,5:100 a aproximadamente 20:100 (ou deaproximadamente 1:200 a aproximadamente 1:5) em sólidos deresina; e a mistura foi então aplicada a um fio e curadasobre o fio. Preferivelmente, a mistura é aplicada sobre umrevestimento esmaltado de alta temperatura para fios depoliéster. O revestimento de imida usado pode ser umrevestimento de poliamida imida ou um revestimento depoliéster imida. 0 revestimento resultante fornece um fio quetem propriedades físicas de fios geralmente disponíveis nomercado, mas provê melhor abrasão, COF, ou resistência àcorona.

Amostra de fio 1: IOOg da dispersão do exemplo 2 acimaforam adicionados a 333g de Tritherm®A 981-M-30, umrevestimento de poliimida amida disponível de P.D. GeorgeCompany. A amostra foi misturada usando um agitador a ar deacionamento direto, H hp, Indco Model AS2AM, equipado com umalâmina de propulsor de três pás, por aproximadamente 30minutos. A solução homogênea resultante era de corligeiramente verde. A solução foi aplicada como umrevestimento superior sobre Terester®C 966-40 (umrevestimento esmaltado de alta temperatura para os fios depoliéster disponíveis de P.D. George Company) feita de acordocom a construção (NEMA) MW35 da National ElectricalManufacturer's Association's sobre um fio de cobre de 1,0 mme curada em um forno comercial de esmalte. 0 fio resultantefoi testado quanto à resistência à corona em uma aplicação deserviço de inversor usando um DEI DTS 1250A e uma correntealternada de ±1000V em 150°C. As propriedades físicas do fioeram equivalentes àquelas disponíveis comercialmente nomercado.Amostra de fio 2: IOOg da dispersão do exemplo 2 acima,foram adicionados a 3333g de Tritherm®A 981-M-30 de P.D.George Company. A amostra foi misturada usando um agitador aar de acionamento direto, 3^ hp, Indco Model AS2AM, equipadocom uma lâmina de propulsor de três pás por aproximadamente30 minutos. A solução homogênea resultante era de corligeiramente verde. A solução foi aplicada como umrevestimento superior sobre Terester®C 966-40 (construçãoNEMA MW35) em um fio de cobre de 1,0 mm e curada em um fornocomercial de esmalte. 0 fio resultante foi testado pararesistência à raspagem e melhoria do coeficiente de fricção(COF) . A resistência à raspagem foi testada pelo método deraspagem repetido usando um Modelo AST-I de Verificador deraspagem de abrasão Hippotronics AST-I de acordo com métodode teste NEMA MW 1000-1997 3.51.1.2. A resistência deraspagem repetida da amostra de fio 2 foi melhorada comparadaao controle, por 110 raspagens a 85 raspagensrespectivamente. 0 coeficiente de fricção (COF) foi testadousando um testador de coeficiente de fricção estático edinâmico NOVA 912 da Ampac Internacional Inc. de acordo comdiretrizes do fabricante. A amostra do fio 2 foi encontradapara ter COF estático e dinâmico melhorado comparado a umasolução de controle que não tem alumina. 0 COF estático dofio revestido com alumina contendo solução e a solução livrede alumina foi de 0,05 a 0,07 respectivamente, e o COFdinâmico foi de 0,11 a 0,12 respectivamente.

Amostra de fio 3: IOOg da dispersão no exemplo 4 foramadicionados a 333g de TeramideOA 3737-30 (um poliéster-imidadisponível de P.D. George Company). A amostra foi misturadausando um agitador a ar de acionamento direto, 3^ hp, IndcoModel AS2AM, equipado com uma lâmina de propulsor de três páspor aproximadamente 30 minutos. A solução foi aplicadamonoliticamente no fio de cobre de 1,0 mm e curada em umforno comercial de esmalte. 0 fio resultante foi testado paraa resistência à corona em uma aplicação de serviço deinversor usando um DEI DTS 1250A e corrente alternada de±1000V em 150°C. As propriedades físicas do fio eramequivalentes àquelas disponíveis comercialmente no mercado.

Como visto nos exemplos acima, as amostras de fiorevestido com a dispersão do exemplo 2 (exemplos de fio 1 e2) mostraram uma resistência à raspagem e um coeficiente defricção melhorados.

Claims

1. Método de preparar dispersão estável de nano-alumina derivada de sol, caracterizado pelo fato de quecompreende dispersar a nano-alumina em uma solução dedispersão contendo 1,2-diol.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a nano-alumina é dispersa nasolução de dispersão misturando por um período de temposelecionado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a solução de dispersão contémum solvente fenólico e à base de amida.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o 1,2-diol é escolhido dogrupo consistindo em etileno glicol ou 1,2-propanodiol, ecombinações dos mesmos.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o solvente fenólico éescolhido do grupo consistindo em fenol e ácido cresílico.

6. Método, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o solvente de amida é N-metilpirrolidona ou dimetilformamida.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a solução de dispersão é (a)uma solução de etileno glicol e um solvente fenólico ou (b)uma solução de etileno glicol e um solvente à base de amida.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o etileno glicol é misturadoem uma razão de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 3:1 como solvente fenólico ou o solvente à base de amida.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a razão da solução dedispersão de nano-alumina é de aproximadamente 1:4 aaproximadamente 1:10.

10. Método de revestimento de fio, caracterizado pelofato de que compreende as etapas de:fornecer uma solução de dispersão de nano-aluminaestável;misturar a solução de dispersão de nano-alumina com umrevestimento de resina;aplicar a mistura de revestimento resultante a um fio; ecurar a mistura de revestimento resultante no fio.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que a etapa de fornecer a soluçãode dispersão de nano-alumina estável compreende preparar asolução de dispersão de nano-alumina; preparando a dispersãode nano-alumina estável compreendendo a nano-alumina em umasolução de dispersão contendo 1,2-diol.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a nano-alumina é dispersa nasolução de dispersão misturando por um período de temposelecionado.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a solução de dispersão contémum solvente fenólico ou solvente à base de amida.

14. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o 1,2-diol é escolhido dogrupo consistindo em etileno glicol, 1,2-propanodiol, ecombinações dos mesmos.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que o solvente fenólico dedispersão é fenol ou ácido cresílico.

16. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que o solvente de amida dedispersão é N-metilpirrolidona ou dimetilformamida.

17. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a solução de dispersão é (a)uma solução de etileno glicol e um solvente fenólico ou (b)uma solução de etileno glicol e um solvente à base de amida.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de que o etileno glicol é misturadoem uma razão de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 3:1 como solvente fenólico ou o solvente à base de amida.

19. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a nano-alumina: razão desolução de dispersão é de aproximadamente 1:4 aaproximadamente 1:10.

20. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o revestimento de resina éescolhido de um grupo consistindo em revestimentos depoliamida imida, revestimentos de poliéster imida,revestimentos de poliéster, revestimentos de poliuretano,revestimentos de poliimida, e combinações dos mesmos.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que a solução de dispersão denano-alumina é misturada com o revestimento de resina em umarazão de aproximadamente 0,5:100 a aproximadamente 20:100.