ES2312538T3 - Procedimiento de fabricacion de un barniz de esmaltado que tiene un coeficiente de friccion bajo y conductor electrico revestido de tal barniz. - Google Patents
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Abstract
Proceso de fabricación de un barniz esmaltante elegido de entre los poliuretanos, las poliamidas, los poliamidasimidos, los poliéster, los poliéster-imidos, los poliéster-amidos-imidos, los polimidos, los compuestos poliepóxidos, los compuestos polifenóxidos, dicho procedimiento comprende una operación en la que se hace reaccionar un polisiloxano funcionalizado que comprende un primer agrupamiento funcional reactivo con un primer monómero funcionalizado entrando en la síntesis de dicho barniz, dicho primer monómero comprendiendo un segundo agrupamiento funcional reactivo con dicho primer agrupamiento funcional para obtener un oligómero polisiloxano funcionalizado, dicho proceso se caracteriza porque comprende además las operaciones siguientes: * se hace reaccionar dicho oligómero polisiloxano funcionalizado con un segundo monómero funcionalizado entrando en la síntesis de dicho barniz, dicho segundo monómero comprendiendo un tercer agrupamiento funcional reactivo con dicho oligómero polisiloxano funcionalizado para obtener un polisiloxano incorporado comprendiendo cadenas orgánicas idénticas a las de dicho barniz. * se efectúa la síntesis de dicho barniz a partir de los ya dichos primero y segundo monómeros de dicho polisiloxano incorporado.
Description
Procedimiento de fabricación de un barniz de
esmaltado que tiene un coeficiente de fricción bajo y conductor
eléctrico revestido de tal barniz.
La presente invención se refiere a un proceso de
fabricación de un barniz de esmaltado que tenga un débil
coeficiente de fricción, y un conductor eléctrico revestido de un
tal barniz de esmaltado.
En la fabricación de motores eléctricos cuanta
más cantidad de hilo de bobinado se pueda incorporar en el estator,
mejores son la prestaciones del motor. Además los fabricantes de
motores igualmente quieren aumentar el rendimiento de fabricación,
Así, es de sobra conocido, que estos bobinados se introducen de
manera automática en los estatores.
Los hilos utilizados en estos motores eléctricos
están compuestos típicamente por un conductor eléctrico revestido
por una o varias capas de aislamiento a base del barniz
esmaltante.
Estos hilos se producen a grandes velocidades y
por lo tanto están sometidos a fricciones y tensiones mecánicas
importantes que pueden dañar su aislamiento y llevar a un
enrollamiento irregular. La introducción de bobinados arrastra
igualmente a este tipo de fricciones y tensiones.
Para solucionar este problema se sabe, según el
documento US -4 693 936, que hay que realizar el aislamiento
exterior de estos hilos de bobinado mediante un barniz esmaltador
obtenido por reacción de un anhídrido ácido, de un diisocianato, y
de un organosiloxano multifuncional.
El interés de este tipo de barniz reside en el
hecho de que está compuesto por un polímero modificado con ayuda de
polisiloxano. De hecho que los polixiloxanos tienen mayor afinidad
con el aire que con medios orgánicos, se agregan y migran hacia la
superficie durante la polimerización del barniz. Este migración crea
una fina película rica en polisiloxano en la parte exterior de la
capa de barniz, esta capa rica en polisiloxano asegura las
propiedades de deslizamiento buscadas.
El proceso descrito en el documento
US-4 693 936 para fabricar el barniz aquí mencionado
consiste en
- -
- hacer reaccionar un anhídrido con un isocianato
- -
- hacer reaccionar el producto así obtenido con un polisiloxano funcionalizado
Este proceso no es satisfactorio. En efecto el
polisiloxano no reacciona completamente; por esto la parte de
polisiloxano que no ha reaccionado está libre en el interior del
polímero y sublima durante la polimerización de la capa de barniz.
Esto conlleva significativamente un daño del catalizador que se
encuentra en el horno de polimerización conduciendo a un deterioro
anticipado de este último.
Por otro lado el barniz realizado no es estable
en el tiempo y se observa al cabo de algunas horas una
descomposición del barniz con formación de depósito sólido en la
superficie del producto líquido.
Se sabe por otro lado, por el documento US
2001/0020/081, un proceso de fabricación de un barniz poliamida a
partir de un polisiloxano funcionalizado obtenido por la reacción de
anhídrido 2,3,3',4' bifeniltetracarboxílico (monómero
funcionalizado que entra en la síntesis del barniz) con un
polidimetil siloxano funcionarizado.
El barniz así obtenido es igualmente inestable,
es decir que precipita. Además, no posee un coeficiente de fricción
tan débil como deseado.
El objeto de la presente invención es pues poner
a punto un proceso de fabricación un barniz del tipo más arriba
mencionado, sin llevar el deterioro anticipado del horno de
polimerización y permitiendo fabricar un barniz estable en el
tiempo y teniendo propiedades de deslizamiento mejoradas, es decir
un coeficiente de fricción más débil que el de los barnices
existentes
La presente invención propone a este fin un
proceso de fabricación de barniz de esmaltado elegido entre los
poliuretanos, las poliamidas, las poliamidas imidas los
poliésteres, los poliésteres imidos, los
poliésteres-amidos-imidos, los
polimidos, los compuestos poliepóxidos, los compuestos
polifenóxidos, dicho proceso comprende una operación en la que se
hace reaccionar un polisiloxano funcionalizado compuesto por un
primer grupo funcional reactivo con un primer monómero
funcionalizado que entre en la síntesis de dicho barniz, dicho
primer monómero comprende un segundo agrupamiento funcional
reactivo con el primer grupo funcional, para obtener un oligómero
polisiloxano funcionalizado, dicho proceso se caracteriza en lo que
comprende seguidamente la siguientes operaciones:
- \sqbullet
- Se hace reaccionar dicho oligómero polisiloxano funcionarizado con un segundo monómero funcionarizado entrando en la síntesis de dicho barniz, este segundo monómero comprende un tercer grupo funcional reactivo con dicho oligómero polisiloxano funcionarizado, para obtener un polisiloxano incorporado por medio de cadenas orgánicas idénticas a las de dicho barniz,
\global\parskip0.900000\baselineskip
- \sqbullet
- Se efectúa la síntesis de dicho barniz a partir de los dichos primero y segundo monómeros y de dicho polisiloxano incorporado
De esta forma, gracias a la invención, se
efectúa un pretratamiento de polisiloxano para incorporarle una o
varias cadenas orgánicas (hidrocarbonadas) idénticas a las del
barniz que se quiere sintetizar. Por esto, cuando se sintetiza el
barniz el polisiloxano incorporado reacciona por completo, y no
queda residuo perjudicial en el horno de polimerización. De otro
lado, el polisiloxano incorporado se deshace mejor en el medio
orgánico, de forma que el barniz final obtenido es más estable que
los existentes. Además el coeficiente de fricción de este barniz es
netamente más débil que los de los barnices existentes.
Las cadenas orgánicas contienen una repetición
de varios motivos consecutivos formados respectivamente del primero
y segundo monómeros alternados; la longitud de estas cadenas es
fundón de la cantidad del primero y segundo monómeros
introducidos.
En la práctica, se puede, por la síntesis del
barniz, reemplazar una parte de los monómeros difuncionales
habituales por el polisiloxano introducido.
Según una característica ventajosa de la
invención antes de la síntesis de dicho barniz se introduce dicho
polisiloxano funcionalizado sobre el dicho polisiloxano
introducido.
Esto permite mejorar aún más las propiedades de
deslizamiento del barniz aumentando la proporción de silicona en el
barniz.
Según un modo de realización, dichos
agrupamiento funcionales se eligen entre los grupos ácidos,
anhídridos, alcoholes y amidas.
Preferentemente, los monómeros son
difuncionalizados.
Otras características y ventajas de la presente
invención aparecerán en la descripción siguiente de varios ejemplos
de realización de la invención y de un conductor eléctrico revestido
de una capa de barniz según la invención, dadas a título
ilustrativo y de ninguna forma limitativa.
La figura 1 muestra una vista en corte
transversal de un conductor según la invención.
El conductor 1, comprende un ánima
eléctricamente conductora 2, en cobre por ejemplo revestido de una
capa de barniz 3 en un barniz clásico, ella misma revestida de una
capa de barniz 4 según la invención, obtenida según uno de los
ejemplos 1 a 3, a continuación. La capa 4 de barniz según la
invención es siempre la capa exterior del revestimiento del
conductor 1, puesto que ella asegura las propiedades de
deslizamiento; el conductor 1 naturalmente puede comprender una u
otras varias capas de barniz (no representadas) además de la capa 3
bajo la capa de barniz 4 según la invención.
En este ejemplo el polisiloxano incorporado está
destinado a ser utilizado en la síntesis de
poliamida-imida.
Se introduce 0,15 moles de polisiloxano
funcionalizado ácido y 1,5 moles de MDI
(Di-isocianato de difenilmetano) como primer
monómero funcionalizado en 1000 g de
N-metilpirolidona a 80ºC.
La mezcla se calienta a 190ºC y se agita a esta
temperatura durante 2 horas. Se obtiene un oligómero polisiloxano
funcionalizado, es decir que comprende grupos funcionales
isocianatos.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Seguidamente se enfría la solución a 120ºC y se
introduce 1,2 moles de anhídrido trimetílico TMA como segundo
monómero funcionalizado. La mezcla se calienta a 160ºC durante dos
horas. Se obtiene un polisiloxano incorporado con ayuda de cadenas
orgánicas cortas idénticas a las del barniz
poliamida-imido final.
Entonces se hace reaccionar 0,3 moles de
polisiloxano calentando la mezcla 190ºC, seguidamente se agita la
mezcla a esta temperatura durante una hora.
El diácido así formado se introduce seguidamente
en la síntesis de poliamida-imido reemplazando una
parte variable de los diácidos habituales (ácido tereftálico,
isoftálico, adípico, etc...). Esta síntesis es completamente
clásica y muy conocida por el experto; no se describe más en detalle
aquí. Se podrá referir para esto, por ejemplo, al documento
US-4 740 576.
En este ejemplo el polisiloxano incorporado está
destinado a utilizarse en la síntesis de poliamida.
Se introducen 0,15 moles de polisiloxano
funcionalizado ácido y 1,5 moles de MDI como primer monómero
funcionalizado en 1000 g de N-metilpirolidona a
80ºC.
La mezcla se calienta a 190ºC y se agita a esta
temperatura durante dos horas. Se obtiene un oligómero polisiloxano
funcionalizado, es decir comprendiendo los grupos funcionarizados
isocianatos.
Seguidamente se enfría la solución a 120ºC y se
introducen 1,2 moles de ácido tereftálico TPA como segundo monómero
funcionalizado. La mezcla se calienta a 160ºC durante dos horas y
se agita a esta temperatura durante una hora. Se obtiene un
polisiloxano incorporado con ayuda de cadenas orgánicas cortas
idénticas a las del barniz poliamida final.
Entonces se hacen reaccionar 0,3 moles de
polisiloxano calentando la mezcla a 190ºC. Seguidamente se agita la
mezcla a esta temperatura durante una hora.
El diácido así formado se introduce seguidamente
en la síntesis de poliamida reemplazando una parte variable de los
diácidos habituales (ácido tereftálico, sebácico, etc...). Esta
síntesis es también aquí clásica y muy conocida por el experto.
En este ejemplo, el polisiloxano incorporado se
destina a utilizarse en la síntesis de poliéster o
poliéster-imido.
Se introducen 0,15 moles de polisiloxano
funcionalizado ácido y 1,5 moles de metil etil glicol como primer
monómero funcionalizado en 1000 g de cresol. Se obtiene un oligómero
polisiloxano funcionalizado, es decir comprendiendo grupos
funcionales alcoholes.
Después de la reacción se añade a la solución
1,2 moles de ácido tereftálico TPA como segundo monómero
funcionalizado. Se deja reaccionar para formar un polisiloxano
incorporado alcohol con ayuda de cadenas orgánicas cortas idénticas
a las del barniz poliéster o poliéster-imido
final.
Entonces se hace reaccionar 0,3 moles de
polisiloxano.
El diácido así formado se introducirá
seguidamente en la síntesis de poliéster o de
poliéster-imido, que entran en la síntesis de los
poliuretanos, reemplazando una parte variable de los diácidos
habituales. Esta síntesis es también aquí completamente clásica y
bien conocida por el profesional.
Gracias a la invención se pueden obtener
barnices esmaltadores que tengan coeficientes de fricción bajos
utilizados preferentemente para revestir los conductores eléctrico
que entran en la fabricación de los bobinados para motores
eléctricos. El procedimiento según la invención conduce a la
fabricación de productos estables en el tiempo y sin al deterioro a
los hornos de polimerización dado que el polisiloxano está
estabilizado.
La utilización de un polisiloxano incorporado
según la invención en el proceso clásico de síntesis de los
barnices de esmaltado sin causar modificaciones de este último y
lleva a barnices cuyas propiedades además de los coeficientes de
fricción son comparables a los de los barnices existentes.
Finalmente, dado que la síntesis del
polisiloxano incorporado se puede efectuar durante una etapa previa
distinta de la síntesis del barniz propiamente, es posible
colocarse para esta síntesis en una de las condiciones operatorias
más exigentes con el fin de asegurase el conseguir una reacción
total de los diferentes reactivos, sin penalizar la fabricación del
barniz en si misma.
Claims (5)
1. Proceso de fabricación de un barniz
esmaltante elegido de entre los poliuretanos, las poliamidas, los
poliamidas-imidos, los poliéster, los
poliéster-imidos, los
poliéster-amidos-imidos, los
polimidos, los compuestos poliepóxidos, los compuestos
polifenóxidos, dicho procedimiento comprende una operación en la que
se hace reaccionar un polisiloxano funcionalizado que comprende un
primer agrupamiento funcional reactivo con un primer monómero
funcionalizado entrando en la síntesis de dicho barniz, dicho primer
monómero comprendiendo un segundo agrupamiento funcional reactivo
con dicho primer agrupamiento funcional para obtener un oligómero
polisiloxano funcionalizado, dicho proceso se caracteriza
porque comprende además las operaciones siguientes:
- \bullet
- se hace reaccionar dicho oligómero polisiloxano funcionalizado con un segundo monómero funcionalizado entrando en la síntesis de dicho barniz, dicho segundo monómero comprendiendo un tercer agrupamiento funcional reactivo con dicho oligómero polisiloxano funcionalizado para obtener un polisiloxano incorporado comprendiendo cadenas orgánicas idénticas a las de dicho barniz.
- \bullet
- se efectúa la síntesis de dicho barniz a partir de los ya dichos primero y segundo monómeros de dicho polisiloxano incorporado.
2. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado porque antes de la síntesis de dicho barniz se
incorpora dicho polisiloxano funcionalizado sobre el ya dicho
polisiloxano incorporado.
3. Proceso según las reivindicaciones 1 o 2,
caracterizado porque los dichos agrupamientos funcionales se
eligen entre los agrupamientos ácidos, anhídridos, alcoholes y
aminas.
4. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque los dichos monómeros están
difuncionalizados.
5. Conductor eléctrico caracterizado
porque está revestido de una capa de barniz esmaltador obtenido por
el proceso según una de las reivindicaciones 1 a 4.
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