CN101400435B - 纳米氧化铝在树脂或溶剂体系内的分散体 - Google Patents

纳米氧化铝在树脂或溶剂体系内的分散体 Download PDF

Info

Publication number
CN101400435B
CN101400435B CN2007800086725A CN200780008672A CN101400435B CN 101400435 B CN101400435 B CN 101400435B CN 2007800086725 A CN2007800086725 A CN 2007800086725A CN 200780008672 A CN200780008672 A CN 200780008672A CN 101400435 B CN101400435 B CN 101400435B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium oxide
solution
dispersion
solvent
ethylene glycol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007800086725A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101400435A (zh
Inventor
T·J·默里
P·R·梅斯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ALTNER DIELECTRIC GmbH
Altana Electrical Insulation GmbH
Original Assignee
ALTNER DIELECTRIC GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ALTNER DIELECTRIC GmbH filed Critical ALTNER DIELECTRIC GmbH
Publication of CN101400435A publication Critical patent/CN101400435A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101400435B publication Critical patent/CN101400435B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40—Compounds of aluminium
    • C09C1/407—Aluminium oxides or hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/0004—Preparation of sols
    • B01J13/0047—Preparation of sols containing a metal oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/021—After-treatment of oxides or hydroxides
    • C01F7/026—Making or stabilising dispersions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • C08J3/21—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
    • C08J3/215—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase at least one additive being also premixed with a liquid phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • C09D17/002—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints in organic medium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • C09D17/004—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints containing an inorganic pigment
    • C09D17/007—Metal oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31721—Of polyimide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

在简单搅拌下，在含1，2-二醇的有机溶剂混合物内分散溶胶衍生的纳米氧化铝。在乙二醇内，在20％的氧化铝下获得触变溶液，而对于在(1:1，N-甲基吡咯烷酮-乙二醇)溶液内20％氧化铝来说，低粘度溶液(<100cps)是可能的。在最小的搅拌下使氧化铝颗粒解聚。所得溶液或树脂溶液对沉降和再聚集稳定。纳米氧化铝分散体溶液可与酰亚胺涂料混合，提供漆包线漆涂层，得到耐磨性、COF和耐电晕性得到改进的线材。

Description

纳米氧化铝在树脂或溶剂体系内的分散体
发明背景
本发明涉及纳米氧化铝的分散体，更特别地涉及用于涂层，例如漆包线漆涂层的改进的纳米氧化铝分散体。
在许多涂布应用中使用纳米氧化铝分散体。在电绝缘应用中，发现具有触变性的纳米氧化铝分散体在成型线材上产生均匀的边缘累积。还已发现，在用于线材的聚酰胺酰亚胺罩面层内低的负载水平将降低摩擦系数，并改进漆包线漆涂层的耐磨性。进一步发现，在聚酯、聚酯酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺或聚氨酯涂层内高的负载水平(～20％，基于树脂固体)在inverter duty motor中将实现可接受的耐电晕性。
氧化铝典型地以粉末形式获得。然而，该粉末在树脂体系或溶剂内的分散具有问题。这是因为氧化铝形成不溶的聚集体，所述聚集体将要求极大的剪切力打碎成单独的颗粒。实现它的典型方式包括例如超声、球磨、砂磨和高压均化。然而，这些和类似技术的问题是所得分散体常常与氧化铝颗粒沉降或在树脂或溶剂体系内再聚集的结果不一致。对于最终用户来说，这将导致涂层的不均匀性和质量问题。
可使用在涂料工业中常用的分散剂减缓这些分散和沉降问题。但由于纳米颗粒的表面积大，因此纳米颗粒所需的高负载水平将影响分散剂的有效性。此外，常常发现所使用的分散剂有害于在最终固化的涂层内所要求的物理性能。这些包括差的热稳定性和涂层缺陷。结果是在使用这些分散剂中招致的高成本不可能容易地合理化。
填料，例如氧化铝是电绝缘填料工业中常见的，且存在许多美国专利涉及填料改进电晕耐久磁线(corona endurance magnetwire)的用途。这些专利包括例如美国专利6649661和6476083。然而，使用填料没有解决这些问题中的任何一个。
发明简述
本发明涉及以上所述问题的解决方法且牵涉独特的分散方法，该方法仅要求最小的搅拌产生稳定的氧化铝分散体。使用本发明的方法，可在树脂或溶剂体系内容易地分散溶胶衍生的纳米氧化铝。该分散体随着时间流逝对沉降稳定，且提供用户较大的均匀度和稠度，其中包括最终固化的涂层的生产，所述固化涂层的物理性能包括良好的热稳定性且没有涂层缺陷。较小的粒度还得到具有很少缺陷的更加柔性的涂层。
首先，根据本发明制备稳定的纳米氧化铝分散体包括在含1，2-二醇的分散体溶液内分散纳米氧化铝。1，2-二醇可以是乙二醇和/或1，2-丙二醇。纳米氧化铝分散体的溶液比为约1:4到约1:10。
纳米氧化铝可通过例如混合选择的时间段，分散在分散体溶液内。当然，纳米氧化铝同样可通过其他方式分散在溶液内。
在本发明的一个方面中，分散体溶液可含有酚类或酰胺基溶剂。酚类溶剂可以是苯酚和/或甲苯基酸(cresyli cacid)。酰胺溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺。根据本发明的这一方面，分散体溶液是(a)乙二醇和酚类溶剂的溶液或(b)乙二醇和酰胺基溶剂的溶液。若乙二醇用作1，2-二醇，则可以以约1:1到约3:1的比值混合乙二醇与酚类溶剂或酰胺基溶剂。
根据另一方面，稳定的纳米氧化铝分散体溶液可与树脂涂料混合。这一混合物然后可涂布在线材上并固化，提供该线材提高的物理性能，例如抗划伤性和摩擦系数。该树脂涂料选自聚酰胺酰亚胺涂料、聚酯酰亚胺涂料、聚酯涂料、聚氨酯涂料、聚酰亚胺涂料及其结合物。以约0.5:100到约20:100的比例混合纳米氧化铝分散体与树脂涂料。
发明详述
下述详细说明通过实施例阐述了本发明且决不是限制。这一说明书明显使得本领域的技术人员能制备和利用本发明，且描述了本发明的数个实施方案、变化、变体、替代和使用，其中包括我们目前认为实施本发明的最佳模式的那些。由于可在没有脱离本发明的范围情况下对结构作出各种变化，因此包含在说明书内的所有内容(matter)应当解释为阐述而不是限制。
本发明涉及在有机溶剂或树脂体系内分散氧化铝的方法。无机颗粒，例如氧化铝当研磨或在其他情况下分散时，倾向于快速沉降和再聚集。存在至少两类可商购的氧化铝：溶胶衍生的氧化铝(使用溶胶-凝胶技术形成)和热解法氧化铝。常规地通过在火焰中氧化三氯化铝，制备热解法氧化铝。所得固体包括小颗粒的大聚集体，其中典型的粒度数量级为50纳米。热解法氧化铝在常规溶剂或树脂内的分散体要求球磨(或类似的设备)以实现分散体的稳定性。然而，即使如此，稳定性受限，且颗粒倾向于随着时间流逝再次沉降。
另一方面，在水中制备溶胶衍生的氧化铝，结果是均匀的分散没有沉降。它通过在酸性或碱性条件下水解烷醇铝来制备。但尝试分散固体氧化铝粉末在常规的涂料树脂或溶剂内将导致颗粒差的分散体，当树脂或溶剂静置时，所述分散体倾向于立即开始沉降。
当它们在1，2-二醇内以氧化铝：分散体溶液为约1:4到约1:10分散时，使用热解法和溶胶衍生的氧化铝二者获得氧化铝的稳定分散体。合适的1，2-二醇包括乙二醇和1，2-丙二醇。尽管没有测试，但还预期其他1，2-二醇将起作用。使用或者cowles叶片或者螺旋桨式搅拌器，实现Hegman磨削计为至少5的稳定的分散体。该分散体均匀且当静置时没有沉降。检验基于总重量，约10-30％氧化铝的分散体，并发现固体含量越高，则混合物的流变学触变越大。
本发明方法的第二个独特的特征是溶剂混合物对所得流变学性能的影响。酚类溶剂，例如苯酚或甲酚当与1，2-二醇，例如乙二醇结合使用时产生触变性高的分散体。分别针对这两种成分的范围为0:100到75:25的混合物，检验苯酚：乙二醇的溶剂混合物。溶剂的这一结合物得到触变分散体，该分散体当混合时为半透明的颜色，产生大于或等于5的Hegman磨削计读数，且当静置混合物时，显示出最小的沉降信号。尝试单独在苯酚中分散氧化铝得到静置时快速沉降的差的分散体。
酰胺基溶剂，例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基甲酰胺(DMF)当与1，2-二醇结合使用时产生不同的结果。分别针对这两种成分的范围为0:100到75:25的混合物，检验NMP：乙二醇的溶剂混合物。这一溶剂结合物得到低粘度的分散体，所述分散体当混合物时为半透明的颜色，产生大于或等于5的Hegman磨削计读数，且显示出最小的沉降信号。尝试单独在NMP或DMF内分散氧化铝得到静置时快速沉降的差的分散体。
还测试其他二醇溶剂本身，和它与NMP或苯酚的结合。1，3-二醇，例如1，3-丙二醇得到静置时快速沉降的差的分散体。其他溶剂，例如芳烃，二元酯和二醇醚还得到差的分散体和当静置混合物时快速沉降。
得到差的分散体的1，2-二醇/溶剂混合物将在最小的搅拌下，容易地掺入到树脂体系内。例如，发现使用螺旋桨式搅拌器将足以获得在典型的漆包线漆涂层内使用时均匀的分散体。所检验的漆包线漆包括THEIC聚酯、THEIC聚酯酰亚胺、甲酰胺酰亚胺和聚氨酯涂层。还预期人们可直接分散氧化铝到含或者酰胺溶剂或者酚类溶剂，和1，2-二醇的漆包线漆涂层内。
比较以上所述的含氧化铝分散体的漆包线漆涂层与使用常规的氧化铝掺入方法，例如研磨获得的漆包线漆涂层。热解法氧化铝的研磨样品的D[v，0.50]为3.49微米。溶胶衍生的氧化铝的NMP/乙二醇氧化铝分散体的D[v，0.50]为0.36微米。较小的粒度得到在线材上优良的可涂性。较小的距离还应当导致较小的模头磨耗，这意味着对于线材生产者来说较小的维护和机械停工时间。
较小的粒度还在组装的产物内产生优良的分散体稳定性，在聚酰胺酰亚胺树脂溶液内热解法氧化铝的研磨样品静置时倾向于立即沉降，从而得到不均匀的样品。相反，在聚酰胺酰亚胺树脂溶液内溶胶衍生的氧化铝的NMP/乙二醇氧化铝分散体当不受干扰地静置超过1年时不沉降。
在铜线上涂布并固化含有在酰胺或酚类溶剂，和乙二醇内分散的氧化铝的磁漆。然后检验线材的物理性能并与含在漆包线漆内研磨的热解法氧化铝的对照样品相比较。在较高的负载水平下，在针对inverterdutymotor进行的脉冲耐久性试验过程中，每一样品具有可接受的耐电晕性。在低的负载水平下，与不含氧化铝的对照样品相比较，观察到耐磨性和摩擦系数(COF)的改进。
实施例
实施例1：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝加入到80g乙二醇中。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有触变性。样品显示出粉碎细度大于8hegman单位。根据试验方法ASTMD1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为半透明的白色，且当静置时，没有证据表明氧化铝沉降。
实施例2：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝加入到80g1：1乙二醇和N-甲基吡咯烷酮的混合物内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有触变性。样品显示出粉碎细度大于8hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为半透明的白色，且当静置时，没有证据表明氧化铝沉降。
实施例3：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝加入到80g1：1乙二醇和二甲基甲酰胺的混合物内。使用Indco Model AS2AM，配备cow1叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有触变性。样品显示出粉碎细度大于8hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为半透明的白色，且当静置时，没有证据表明氧化铝沉降。
实施例4：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝加入到80g1：1乙二醇和苯酚的混合物内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有触变性。样品显示出粉碎细度大于8hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为半透明的白色，且当静置时，没有证据表明氧化铝沉降。
实施例5：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝加入到80g1:1丙二醇和N-甲基吡咯烷酮的混合物内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有触变性。样品显示出粉碎细度为约6hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为半透明的白色，且当静置时，没有证据表明氧化铝沉降。
实施例6：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝加入到80g1：3乙二醇和N-甲基吡咯烷酮的混合物内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有触变性。样品显示出粉碎细度大于8hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为半透明的白色，且当静置时，没有证据表明氧化铝沉降。
实施例7：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝加入到80g1：3乙二醇和苯酚的混合物内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有触变性。样品显示出粉碎细度大于8hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为半透明的白色，且当静置时，没有证据表明氧化铝沉降。
实施例8：将20g热解法氧化铝加入到80g乙二醇内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有轻微的触变性。样品显示出粉碎细度约6.5hegman单位。根据试验方法ASTMD1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为乳白色，且当静置时，具有最小量的氧化铝沉降。
实施例9：将20g热解法氧化铝加入到80g1:1乙二醇和N-甲基吡咯烷酮的混合物内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有触变性。样品显示出粉碎细度为约5hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为乳白色，且当静置时，具有最小量的氧化铝沉降。
实施例10：将20g热解法氧化铝加入到80g1：1乙二醇和苯酚的混合物内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液在性质上具有轻微的触变性。样品显示出粉碎细度为约6hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为乳白色，且当静置时，具有最小量的氧化铝沉降。
实施例11：将10g溶胶衍生的纳米氧化铝加入到100g乙二醇内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液具有低的粘度。该样品显示出粉碎细度大于8hegman单位。根据试验方法ASTMD1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。溶液在外观上为半透明的白色，且当静置时，没有证据表明氧化铝沉降。
对比例1：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝分散在80g苯酚内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液不均匀且当静置时混合物分离。样品显示出粉碎细度小于1hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。没有观察到分散的迹象。
对比例2：将20g溶胶衍生的氧化铝分散在80g1，3-丙二醇内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液不均匀且当静置时混合物分离。样品显示出粉碎细度小于1hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。没有观察到分散的迹象。
对比例3：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝分散在80g1:1乙二醇和二元酯内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液不均匀且当静置时混合物分离。样品显示出粉碎细度小于1hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。没有观察到分散的迹象。
对比例4：将20g溶胶衍生的纳米氧化铝分散在80g1：1乙二醇和乙二醇醚DM内。使用Indco Model AS2AM，配备cowle叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品。混合样品15分钟。所得溶液不均匀且当静置时混合物分离。样品显示出粉碎细度小于1hegman单位。根据试验方法ASTM D1210-79，使用Hegman磨削计，检测样品的粉碎细度。没有观察到分散的迹象。
在下表I的表格内列出了实施例1-11和对比例1-4的结果。正如这些实施例中看到的，当溶胶衍生的纳米氧化铝分散在含二醇(例如二元醇)和/或酚类或酰胺基溶剂的溶液内时，一旦混合形成其中纳米氧化铝在其内分散且当静置时不沉降的纳米氧化铝溶液。
表1
 
实施例 氧化铝与类型 分散体溶液 粉碎细度(Hegman单位)    溶液备注 静置时沉降
1 20g溶胶衍生 80g 乙二醇 >8 触变、半透明白色 否
2 20g溶胶衍生 80g1:1 乙二醇:N-甲基吡咯烷酮      >8 低粘度、触变、半透明白色         否
3 20g溶胶衍生 80g1:1 乙二醇:二甲基甲酰胺        >8 低粘度、触变、半透明白色         否
4 20g溶胶衍生 80g1:1 乙二醇:苯酚                >8 触变、半透明白色 否
5 20g溶胶衍生 80g1:1 丙二醇:N-甲基吡咯烷酮      ～6 触变、半透明白色 否
6 20g溶胶衍生 80g1:3 乙二醇:N-甲基吡咯烷酮      >8 触变、半透明白色 否
7 20g溶胶衍生 80g1:3 乙二醇:苯酚                >8 触变、半透明白色 否
8 20g热解 80g 乙二醇 ～6.5 轻微触变、乳白色 最小量沉降
9 20g热解 80g1:1 乙二醇:N-甲基吡咯烷酮      ～5 轻微触变、乳白色 最小量沉降
10 20g热解 80g1:1 乙二醇:苯酚                ～6 轻微触变、乳白色 最小量沉降
11 10g溶胶衍生 100g 乙二醇 >8 低粘度、半透明白色               否
对比例1 20g溶胶衍生 80g 苯酚 <1 不均匀 静置时分离
对比例2 20g溶胶衍生 80g1，3-丙二醇 <1 触变、乳白色、仅仅部分分散的氧化铝             静置时分离
对比例3 20g溶胶衍生 80g1:1 乙二醇:二元酯              <1 不均匀，没有观察到分散的迹象     静置时分离
对比例4 20g溶胶衍生 80g1:1 乙二醇:二元醇醚DM          <1 不均匀，没有观察到分散的迹象     静置时分离
用纳米氧化铝分散体溶液来涂布线材
在下述实施例中，混合纳米氧化铝分散体溶液与树脂溶液，提供用于线材的涂料。基于树脂固体，以约0.5:100到约20:100的比例(或约1:200到约1:5)混合该纳米氧化铝分散体溶液与酰亚胺树脂；然后施加该混合物到线材上并在线材周围固化。优选地，在用于聚酯线材的高温磁漆涂层上施加该混合物。所使用的酰亚胺涂料可以是或者聚酰胺酰亚胺涂料或聚酯酰亚胺涂料。所得涂料提供具有在市场上通常可获得的线材物理性能，但提供改进的耐磨性、COF或耐电晕性的线材。
线材样品1：将100g上述实施例2的分散体加入到333g
Figure G2007800086725D00101
A981-M-30，一种获自The P.D.George Company的聚酰亚胺酰胺涂料中。使用Indco Model AS2AM，配备3个螺旋桨叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品约30分钟。所得均匀的溶液的颜色为浅绿色。以面漆层形式将该溶液施加到在1.0mm铜线上的根据National Electrical Manufacturer′s Association′s(NEMA)MW35说明制造的
Figure G2007800086725D00102
C966-40(获自The P.D.George Company的用于聚酯线材的高温磁漆涂料)上，并在商业陶瓷烘箱内固化。在inverter duty应用中，使用DEI DTS1250A和±1000V的交流电，在150℃(～302℉)下测试所得线材的耐电晕性。线材的物理性能相当于在市场上可商购的那些。
线材样品2：将100g上述实施例2的分散体加入到3333g获自The P.D.George Company的
Figure G2007800086725D00103
A981-M-30中。使用Indco Model AS2AM，配备3个螺旋桨叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品约30分钟。所得均匀的溶液的颜色为浅绿色。以面漆层形式将该溶液施加到在1.0mm铜线上的
Figure G2007800086725D00104
C966-40(NEMA MW35说明)上，并在商业陶瓷烘箱内固化。测试所得线材的抗擦伤性和摩擦系数(COF)的改进。使用Hippotronics AbrasionScrape Tester Model AST-1报道的擦伤方法，根据试验方法NEMA MW1000-19973.5.1.1.2，测试抗擦伤性。与对照物相比，线材样品2的报道的抗擦伤性得到改进，分别为110次摩擦相对于85次摩擦。使用Ampac International Inc.NOVA912Dynamic & StaticCoefficient of Friction Tester，根据制造者的教导，测试摩擦系数(COF)。发现与不具有氧化铝的对照溶液相比，线材样品2具有改进的静态和动态摩擦COF。用含氧化铝的溶液和不含氧化铝的溶液涂布的线材的静态COF分别为0.05和0.07，且动态COF分别为0.11和0.12。
线材样品3：将100g实施例4的分散体加入到333gA3737-30(获自The P.D.George Company的聚酯酰亚胺)中。使用Indco Model AS2AM，配备3个螺旋桨叶片的3/4hp直接驱动的空气搅拌器，混合样品约30分钟。将所得溶液整体地施加到1.0mm的铜线上并在商业陶瓷烘箱内固化。在inverter duty应用中，使用DEI DTS1250A和±1000V的交流电，在150℃下测试所得线材的耐电晕性。线材的物理性能相当于在市场上可商购的那些。
根据上述实施例可看出，用实施例2的分散体涂布的线材样品(线材样品1和2)显示出改进的抗擦伤性和摩擦系数。

Claims (18)

1.制备溶胶衍生的纳米氧化铝的稳定分散体的方法，该方法包括在含1，2-二醇的分散体溶液内分散纳米氧化铝，其中分散体溶液含有酚类或酰胺基溶剂。
2.权利要求1的方法，其中在预定时间段，通过混合将纳米氧化铝分散在分散体溶液内。
3.权利要求1的方法，其中1，2-二醇选自乙二醇或1，2-丙二醇及其结合物。
4.权利要求1的方法，其中酚类溶剂选自苯酚和甲苯基酸。
5.权利要求1的方法，其中酰胺基溶剂是N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺。
6.权利要求1的方法，其中分散体溶液是(a)乙二醇和酚类溶剂的溶液，或(b)乙二醇和酰胺基溶剂的溶液。
7.权利要求6的方法，其中以1∶1到3∶1的比值混合乙二醇与酚类溶剂或酰胺基溶剂。
8.权利要求1的方法，其中纳米氧化铝∶分散体溶液的比值为1∶4到1∶10。
9.涂布线材的方法，该方法包括：
提供稳定的纳米氧化铝分散体溶液；
混合该纳米氧化铝分散体溶液与树脂涂料；
将所得涂料混合物涂覆到线材上；和
将在线材上的所得涂料混合物固化，
其中提供稳定的纳米氧化铝分散体溶液的步骤包括制备纳米氧化铝分散体溶液；制备稳定的纳米氧化铝分散体包括在含1，2-二醇的分散体溶液内分散纳米氧化铝，和
其中分散体溶液含有酚类或酰胺基溶剂。
10.权利要求9的方法，其中在预定时间段，通过混合将纳米氧化铝分散在分散体溶液内。
11.权利要求9的方法，其中1，2-二醇选自乙二醇或1，2-丙二醇及其结合物。
12.权利要求9的方法，其中酚类溶剂选自苯酚和甲苯基酸。
13.权利要求9的方法，其中酰胺基溶剂是N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺。
14.权利要求9的方法，其中分散体溶液是(a)乙二醇和酚类溶剂的溶液，或(b)乙二醇和酰胺基溶剂的溶液。
15.权利要求14的方法，其中以1∶1到3∶1的比值混合乙二醇与酚类溶剂或酰胺基溶剂。
16.权利要求9的方法，其中纳米氧化铝∶分散体溶液的比值为1∶4到1∶10。
17.权利要求9的方法，其中树脂涂料选自聚酰胺酰亚胺涂料、聚酯酰亚胺涂料、聚酯涂料、聚氨酯涂料、聚酰亚胺涂料及其结合物。
18.权利要求17的方法，其中以0.5∶100到20∶100的比值混合纳米氧化铝分散体溶液与树脂涂料。
CN2007800086725A 2006-04-17 2007-02-05 纳米氧化铝在树脂或溶剂体系内的分散体 Active CN101400435B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/405,280 US7763312B2 (en) 2006-04-17 2006-04-17 Dispersion of nano-alumina in a resin or solvent system
US11/405,280 2006-04-17
PCT/EP2007/051062 WO2007118720A1 (en) 2006-04-17 2007-02-05 Dispersion of nano-alumina in a resin or solvent system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101400435A CN101400435A (zh) 2009-04-01
CN101400435B true CN101400435B (zh) 2012-01-04

Family

ID=38141153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800086725A Active CN101400435B (zh) 2006-04-17 2007-02-05 纳米氧化铝在树脂或溶剂体系内的分散体

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7763312B2 (zh)
EP (1) EP2007509B1 (zh)
JP (1) JP5455621B2 (zh)
CN (1) CN101400435B (zh)
BR (1) BRPI0708373B1 (zh)
CA (1) CA2641449C (zh)
ES (1) ES2539636T3 (zh)
MX (1) MX2008013062A (zh)
PL (1) PL2007509T3 (zh)
RU (1) RU2435637C2 (zh)
TW (1) TWI406816B (zh)
WO (1) WO2007118720A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8784993B2 (en) 2010-12-15 2014-07-22 General Electric Company High temperature high frequency magnet wire and method of making
CN105002659B (zh) * 2015-08-05 2017-10-13 北京普凡防护科技有限公司 一种纳米氧化铝复合芳纶无纬布及其制备方法
CN105818504B (zh) * 2016-03-23 2017-11-28 中国空间技术研究院 一种单面耐电晕的聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法
RU2655403C1 (ru) * 2017-03-03 2018-05-28 Александр Анатольевич Шматов Способ упрочнения поверхности стального инструмента

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546041A (en) * 1979-07-30 1985-10-08 General Electric Company Corona-resistant wire enamel compositions and conductors insulated therewith
US6476083B1 (en) * 1998-05-15 2002-11-05 Taiho Industries Co., Ltd. Alumina dispersant, alumina dispersion liquid, agent for treating inkjet-printing materials, and inkjet-printing materials
CN1572837A (zh) * 2003-06-04 2005-02-02 纳幕尔杜邦公司 含耐电晕复合填料的高温聚合材料及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4537804A (en) * 1982-05-05 1985-08-27 General Electric Company Corona-resistant wire enamel compositions and conductors insulated therewith
US4493873A (en) 1982-05-05 1985-01-15 General Electric Company Corona-resistant wire enamel compositions and conductors insulated therewith
US4503124A (en) 1982-05-05 1985-03-05 General Electric Company Corona-resistant wire enamel compositions and conductors insulated therewith
JPH0657317B2 (ja) * 1986-09-12 1994-08-03 株式会社日本触媒 無機酸化物微粒子のグリコ−ル単分散体及びその製法
JPH04218212A (ja) * 1990-11-30 1992-08-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 耐熱性電気絶縁電線
US5635291A (en) 1993-04-28 1997-06-03 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet recording medium
US5861578A (en) 1997-01-27 1999-01-19 Rea Magnet Wire Company, Inc. Electrical conductors coated with corona resistant, multilayer insulation system
JP3470869B2 (ja) * 1998-05-15 2003-11-25 タイホー工業株式会社 インクジェット被記録材用処理剤及び被記録材
JP2002025344A (ja) * 2000-07-07 2002-01-25 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 絶縁塗料及びエナメル線
GB0101994D0 (en) 2001-01-25 2001-03-14 Dupont Teijin Films Us Ltd Process for the production of coated polumeric film
JP4576117B2 (ja) * 2001-10-26 2010-11-04 旭硝子株式会社 研磨剤、その製造方法及び研磨方法
JP4305627B2 (ja) * 2002-03-26 2009-07-29 日産化学工業株式会社 複合ゾル、その製造法及びインクジェット記録媒体
EP1537854A1 (en) * 2003-12-01 2005-06-08 Johnson & Johnson Consumer France SAS High lipid content sprayable emulsions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546041A (en) * 1979-07-30 1985-10-08 General Electric Company Corona-resistant wire enamel compositions and conductors insulated therewith
US6476083B1 (en) * 1998-05-15 2002-11-05 Taiho Industries Co., Ltd. Alumina dispersant, alumina dispersion liquid, agent for treating inkjet-printing materials, and inkjet-printing materials
CN1572837A (zh) * 2003-06-04 2005-02-02 纳幕尔杜邦公司 含耐电晕复合填料的高温聚合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
MX2008013062A (es) 2009-02-12
BRPI0708373B1 (pt) 2018-02-14
CA2641449C (en) 2014-11-25
CA2641449A1 (en) 2007-10-25
TW200744953A (en) 2007-12-16
RU2435637C2 (ru) 2011-12-10
ES2539636T3 (es) 2015-07-02
BRPI0708373A8 (pt) 2018-01-16
US7763312B2 (en) 2010-07-27
US20070243399A1 (en) 2007-10-18
JP2009533541A (ja) 2009-09-17
CN101400435A (zh) 2009-04-01
JP5455621B2 (ja) 2014-03-26
WO2007118720A1 (en) 2007-10-25
EP2007509B1 (en) 2015-04-29
EP2007509A1 (en) 2008-12-31
TWI406816B (zh) 2013-09-01
BRPI0708373A2 (pt) 2011-06-07
PL2007509T3 (pl) 2015-09-30
RU2008145096A (ru) 2010-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101400435B (zh) 纳米氧化铝在树脂或溶剂体系内的分散体
JP4895502B2 (ja) 顔料分散体及び塗料
KR100540294B1 (ko) 판상안료입자분산액
CN107141918B (zh) 底漆及其制备方法、以及所述底漆在作为导静电底漆中的应用
WO2008049679A1 (de) Nanoskalige partikel enthaltende lackbindemittel mit verbesserter kratzfestigkeit und flexibilität, verfahren zu deren herstellung sowie diese enthaltende hochtransparente lacke
Aoki et al. Rheology of carbon black suspensions. I. Three types of viscoelastic behavior
CN110885616B (zh) 一种轨道交通车辆用厚涂型水性环氧面漆及其制备方法
CN109575747B (zh) 一种防腐型无溶剂防静电自流平面漆及其制备方法
WO2022115004A1 (ru) Грунтующий состав для создания светлого электропроводящего грунтующего покрытия priming composition for a light electrically conductive priming coating
CA1046178A (en) Mar resistant paints
US20220185667A1 (en) Porous carbon and resin composition
Milanovic et al. An efficient approach to dispersing pigments
CN110387040A (zh) 一种黑色聚酰亚胺膜
Duivenvoorde et al. Use of poly (2-vinylpyridine)-b-poly (ɛ-caprolactone) copolymers as pigment stabilizers in powder coatings
KR100595790B1 (ko) 신장성이 향상된 수지 조성물
RU2342723C1 (ru) Электроизоляционная эмаль
RU2346967C1 (ru) Способ получения алкидно-уретановой эмали
CN116623307A (zh) 一种无树脂载体溶剂型纳米黑色色浆及其制备方法和用途
EP3279275A1 (en) Inkjet printing ink, method of obtaining said ink and using it for making an insulating film
US6806302B2 (en) Process for the continuous production of liquid, pigmented coating compositions
CN105017958A (zh) 复合绝缘漆及其制备方法
CN113122108A (zh) 一种木器用油漆及制备方法
CN110713770A (zh) 一种抗浮色涂料及其制备方法
CN116144241A (zh) 一种新型无溶剂环氧防静电自流平涂料及其制备方法
CN113444403A (zh) 一种无树脂uv白色浆及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant