FI82260B

FI82260B - Elektroviskos vaetska.

Info

Publication number: FI82260B
Application number: FI864166A
Authority: FI
Inventors: Wolfgang Grape; John Goossens; Guenter Oppermann
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1985-10-17
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1990-10-31
Also published as: ATE83794T1; EP0219751A3; FI864166A0; EP0219751A2; DK162725B; NO863932L; DK495386A; CA1280590C; AU6395486A; ES2053427T3; EP0219751B1; ZA867836B; NO863932D0; DE3687337D1; BR8605052A; JPS6295397A; US4702855A; DE3536934A1; KR870003817A; NO168537B

Description

1 82260 Sähköviskoosi neste

Keksintö perustuu sähköviskooseihin suspensioihin, jotka sisältävät enemmän kuin 25 paino-% alumiinisilikaat-5 tia, jonka vesipitoisuus on 1-25 paino-%, disperssinä faasina ja sähköä johtamatonta nestettä nestemäisenä faasina sekä dispergointiainetta.

Sähköviskoosit nesteet (EVF) ovat hienojakoisten hydrofiilisten kiinteiden aineiden dispersioita hydrofobi-10 sissa, sähköäjohtamattomissa öljyissä, joiden dispersioiden viskositeettia voidaan riittävän voimakkaan sähkökentän vaikutuksesta suurentaa erittäin nopeasti ja reversi-beelisti nestemäisestä plastiseen tai kiinteään tilaan. Viskositeetin muuttamiseen voidaan käyttää sekä sähköistä 15 tasajännitekenttää että myös vaihtokenttää. Tällöin EVF-nesteiden lävitse virtaavat virrat ovat erittäin pieniä. Siten EVF-dispersioita voidaan käyttää kaikkialla, missä suurten voimien siirtoa täytyy ohjata pienten sähkötehojen avulla, esimerkiksi kytkimissä, hydraulisissa venttiileis-20 sä, iskunvaimentimissa, tärytyslaitteissa tai laitteissa työkappaleiden sijoittamista ja kiinnittämistä varten.

Käytännön asettamina vaatimuksina on yleensä, että sähköviskoosi neste on nestemäinen ja kemiallisesti kestävä lämpötila-alueella noin -50 - +150°C ja että sen sähkö-25 viskoositeho on riittävä lämpötila-alueella -30 - +110°C. On myös varmistettava, että EVF pysyy stabiilina pitkän aikaa, so. faasien erottumista ei tapahdu eikä varsinkaan muodostu laskeumaa, joka on vaikeasti dispergoitavissa uudelleen. Jos EVF joutuu kosketukseen elastomeeristen 30 materiaalien kanssa, ei niissä saa tapahtua syöpymistä tai turpoamista, nesteen vaikutuksesta.

Jo vuonna 1962 esitettiin US-patentissa 3 047 507 suuri joukko aineita dispersiksi faasiksi EVF-materiaaleja varten. Tällöin mainittiin piigeeli edulliseksi aineeksi. 35 Edelleen on GB-patentissa 1 076 754 esitetty EVF-tuottei- 2 82260 ta, jotka perustuvat piigeelidispersioihin johtamattomissa öljyissä, jolloin piigeeliosasten vesipitoisuutta ja tämän veden sitoutumistapaa, pidetään erittäin ratkaisevina EVF-tuotteen sähköreaktiivisuuden suhteen. Viimeaikaisessa 5 kirjallisuudessa on esitetty erilaisiin ioninvaihto-osa-siin perustuvia EVF-tyyppejä (ks. esimerkiksi DE-hakemus-julkaisu 2 350 694 ja GB-patentti 1 570 234). US-patentis-sa 3 047 507 on jo viitattu siihen, että näiden EVF-tuot-teiden sähköviskoosivaikutus on erilainen kuin piigeeli-10 osasiin perustuvien EVF-tyyppien vaikutus. Ioninvaihto-osasten osaskoon täytyy olla välillä 1-50 mikrometriä. Tämän seurauksena on, että osaset laskeutuvat. Verrattain suurten osasten laskeutumisen estämiseksi sovitetaan tavallisesti nestefaasin tiheys disperssin faasin tiheyden 15 mukaan. Tämä tiheyksien sovitus on kuitenkin lämpötilasta riippuva eikä siten sovellu käytäntöön.

Esillä olevan keksinnön tehtävänä on aikaansaada sähköreaktiiviisia nesteitä (EVF), joilla on selvästi kasvanut sähköreaktiivisuus, joka säilyy myös korkeissa läm-20 pötiloissa ja jolloin sähkönjohtokyky on lisäksi pieni.

Tämä tehtävä ratkaistaan lähtien EVF-materiaalista, joka sisältää sopivan dispergointiaineen avulla sähköäjoh-tamattomaan nesteeseen dispergoitua alumiinisilikaattia, keksinnön mukaisesti siten, että Al/Si-atomisuhde alumii-25 nisilikaatin pinnalla on välillä 0,15 - 0,80, edullisesti välillä 0,2 - 0,75. Al/Si-atomisuhde voi osasten pinnalla poiketa huomattavasti koko massan koostumuksesta.

Erään suositeltavan toteutusmuodon mukaan käytetään dispergointiaineena aminofunktionaalisia tai hydroksifunk-30 tionaalisia tai asetoksifunktionaalisia tai alkoksifunk- tionaalisia polysiloksaaneja, joiden molekyylipaino on suurempi kuin 800. Funktionaalisia polysiloksaaneja käytetään tällöin 1-30 paino-%:n, edullisesti 5-20 paino-%:n pitoisuuksina vesipitoista alumiinisilikaattiosasista las-35 kettuna.

Il 3 82260

Dispergointiaineina käytettävien aminofunktionaa-listen polysiloksaanien yleinen kaava on edullisesti seu-raava

5 H /CHU X S' CH0\ CH0 H

I f I 3 λ f I 3\ I 3 I

R-N-X- I SiO- I ( SiO- j Si-X-N-R

\CH- y n \ H-N-R J m CH-10 ^ jolloin 10 < n < 1 000 m = 0 - 5, 15 R = H tai 1-8 C-atoraia sisältävä alkyyli ja X = kaksiarvoinen hiilivetyryhmä, joka muodostuu alkuaineista C, H ja haluttaessa 0 ja/tai N.

Aminoryhmien liittäminen silikonirunkoon tapahtuu joko SiC- tai SiOC-sidoksen avulla. Jos halutaan SiC-si-20 dos, niin X tarkoittaa hiilivetyryhmää, jossa on 1 - 6, edullisesti 1-3 hiiliatomia. Erikoisen edullisia amino-funktionaalisina ryhminä ovat aminometyyli ja -aminopro- pyyliryhmä. Ryhmä X voi hiilen ja vedyn lisäksi sisältää myös typpeä. Siten X-NHR voi tarkoittaa esimerkiksi ryhmää 25 CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2. Jos halutaan SiOC-sidos, niin

H

i aminofunktionaalinen ryhmä R-N-X on aminoalkoksiryhmä. Hydrolysoitumisstabiilisuuden vuoksi on sekundaarinen SiOC-sidos suositeltava. Erikoisen sopiva on tällöin 1- 30 amino-2-propoksitähde CH« CH„ I 3 I 3 -0C-CHo-NHo tai l-amino-3-butoksitähde -0C-CHo-CHo-NHo.

I Z z I 2 2 2

H H

35 4 82260

Aminofunktionaalisten polysiloksaanien asemesta voidaan käyttää myös yleisen kaavan 5 C·H3 'Λ

Y- SiO- Si-Y

\CH3 J n CH3 10 mukaisia piifunktionaalisia polysiloksaaneja dispergointi-aineina. Tällöin on 10 < n < 1 000.

Y tarkoittaa reaktiivista ryhmää, edullisesti hydroksi-, 15 alkoksi- tai karboksiryhmää.

Dispergointiaineina käytettävät edellä mainitut funktionaaliset polysiloksaanit sisältävät 20 - 300 dime-tyylisiloksaaniyksikköä. Tämä mahdollistaa erikoisesti suuren kiinteäainepitoisuuden omaavien dispersioiden val-20 mistamisen, joiden perusviskositeetti ei ole liian suuri.

Keksinnön avulla saavutetaan seuraavat edut:

Alumiinisilikaattipitoisilla EVF-tuotteilla on huomattavasti suurempi sähköreaktiivisuus kuin piigeeli- tai alumiinioksidipitoisilla EVP-tuotteilla, joita tunnetaan 25 esim. US-patentijulkaisusta 3 367 872 ja FI-patenttijulkaisusta 78 500.

Keksinnön mukaiset, silikoniöljyn kanssa valmistetut EVF-tuotteet ovat mitä parhaiten yhteensopivia elasto-meeristen materiaalien, erikoisesti kumin kanssa, ne ovat 30 kestäviä laskeutumisen suhteen ja fysiologisesti inerttejä (myrkyttömiä). Lisäksi ne kestävät lämpöä ja kylmää epätavallisen laajalla lämpötila-alueella ja niiden viskositeetin riippuvuus paineesta on vain vähäinen. Tämän lisäksi keksinnön mukaisten sähköviskoosien suspensioiden di-35 elektriset arvot ovat edulliset ja riippuvat vain vähän lämpötilasta ja taajuudesta ja niiden sähköinen läpilyön-tilujuus on suuri.

Il 5 82260

Erikoisesti keksinnön mukaisten, silikoniöljyä nestemäisenä faasina ja keksinnön mukaista funktionaalisia polysiloksaaneja dispergointiaineina sisältävien EVF-tuotteiden suhteen on edelleen todettu, että sähköreaktiivi-5 suus säilyy erittäin hyvänä myös korkeissa lämpötiloissa.

Seuraavana etuna voidaan mainita, että EVF-tuotteen valmistus on verrattain yksinkertaista ja siten halpaa ja lähtömateriaaleina voidaan käyttää kaupallisia materiaaleja· 10 Seuraavassa keksintöä valaistaan tarkemmin esimer keillä, joita selvennetään kaavioiden ja taulukon avulla. Tällöin

Kuvio 1 esittää EVF-tuotteelle mitattua leikkausjännitystä sähköisen kenttävoimakkuuden funktiona vakio-15 leikkausnopeudella.

Taulukko 1 esittää dispersien faasien koostumuksia ja taulukko 2 esittää keksinnön mukaiselle EVF-tuotteelle ominaisia arvoja tekniikan tasoon verrattuina.

Seuraavassa esitetään menetelmäteknilliset toimen-20 piteet EVF-tuotteiden valmistamiseksi, dispergointiainei- den kemiallinen valmistustapa, haluttujen fysikaalisten ominaisuuksien säätämiseksi tarvittava mittaustekniikka sekä tyypillisiä toteutusesimerkkejä keksinnön mukaisia EVF-tuotteita varten.

25 EVF-tuotteiden valmistamiseen voidaan käyttää kau pallisia alumiinisilikaatteja. Tarvittaessa voidaan alu-miinisilikaatin kosteuspitoisuutta suurentaa tai pienentää.

Dispersioiden valmistamiseksi sekoitetaan disper-30 sioväliaine ja koko dispergointiainemäärä tai osa tästä, ja alumiinisilikaatti lisätään dispersioväliaineeseen jatkuvasti sekoittaen. Aluksi voidaan alumiinisilikaattia lisätä nopeasti, kun taas lopuksi kasvavan viskositeetin vuoksi alumiinisilikaattia lisätään hitaasti. Jos aluksi 35 käytetään vain osa dispergointiaineesta, niin sen loppuosa 6 82260 lisätään samanaikaisesti alumiinisilikaatin lisäyksen kanssa. EVF-tuotteen loppuominaisuuksien suhteen ei valmi stusmenettely ole kuitenkaan kriittinen. Myöskään sekoitustapa ei ole kriittinen EVF-tuotteen loppuominaisuuksien 5 suhteen. Voidaan käyttää esimerkiksi yksinkertaisia sekoi-tuslaitteita, kuulamyllyjä tai ultraääntä dispergoinnin suorittamiseksi. Tehokasta sekoitusta käyttäen voidaan kuitenkin dispersiot valmistaa yleensä nopeammin ja tällöin samalla hieman hienojakoisemmiksi.

10 Tarvittavan dispergointiaineen määrä riippuu voi makkaasti käytettävän alumiinisilikaatin ominaispinta-alasta. Ohjearvona tarvitaan noin 1-4 mg/m2. Absoluuttisesti tarvittava määrä riippuu kuitenkin myös käytetyn alumiinisilikaatin sekä dispergointiaineen luonteesta.

15 Käytettävät alumiinisilikaatit voivat olla sekä amorfisia että kiteisiä, kuten esimerkiksi saostettua alu-miinisilikaattia tai zeoliittia. Sähköreaktiivisen suuruuden suhteen määräävä Al/Si-atomisuhde alumiinisilikaatti-osasten pinnalla määritettiin ESCA-menetelmällä (elektro-20 nispektroskopia kemiallisia analyysejä varten). Alumiini-silikaatin ei tarvitse olla puhdasta ja se voi sisältää ilman muuta 20 paino-%:iin saakka Fe203, Ti02, CaO, MgO, Na20 ja K20. Myös voi olla läsnä muutamiin painoprosentteihin saakka S03 ja Cl. Edelleen voi ESCA-menetelmän avulla 25 mitattu pinta-ala sisältää 25 paino-%:iin saakka hiiltä. Hehkutushäviö, so. painohäviö 1 000°C:n lämpötilassa on amorfisilla alumiinisilikaateilla yleensä välillä 10 - 15 paino-%. Siitä on keskimäärin noin 6 paino-% kosteutta, joka on sama kuin se painohäviö, joka mitataan kuivaukses-30 sa 105°C:n lämpötilassa. Amorfisen alumiinisilikaatin omi-naispinta-ala mitattuna BET-menetelmän mukaan on yleensä välillä 20 - 200 m2/g. Kiteiset alumiinisilikaatit voivat olla paitsi suolamuodossa, jolloin yksiarvoiset suolat ovat suositeltavia, myös H*-muodossa. Kuivattamalla 500°C:n 35 lämpötilassa mitattu vesipitoisuus on noin 1-25 paino-

II

7 82260 %, edullisesti se on kuitenkin välillä noin 5-15 paino- %.

Dispersioväliaineena alumiinisilikaattiosasille käytetään edullisesti silikoniöljyjä, kuten polydimetyyli-5 siloksaania ja polymeerisiä metyylifenyylisiloksaaneja.

Myös nestemäiset hiilivedyt, kuten esimerkiksi parafiinit, olefiinit ja aromaattiset hiilivedyt ovat käyttökelpoisia. Edelleen voidaan käyttää myös esimerkiksi fluorat-tuja hiilivetyjä, polyoksialkyleenejä tai fluorattuja po-10 lyoksialkyleenejä. Dispersioväliaineen jähmettymispiste säädetään edullisesti alemmaksi kuin -30°C ja kiehumispiste korkeammaksi kuin 150°C. Öljyjen viskositeetti on huoneen lämpötilassa välillä 3 - 300 mm2/s. Yleensä ovat pienen viskoositeetin (3-20 mm2/s) suositeltavia, koska täl-15 löin saavutetaan pienempi EVF-tuotteen perusviskositeetti niin, että sähköviskoosisen vaikutuksen avulla voidaan saada suuria viskositeetin muutoksia.

Dispergointiaineina voidaan käyttää dispersioväli-aineisiin liukenevia tensidejä, jotka on johdettu esimer-20 kiksi amiineista, imidatsoliineista, oksatsoliineista, al koholeista, glykolista tai sorbitolista. Voidaan käyttää myös dispersioväliaineisiin liukoisia polymeerejä. Sopivia ovat esimerkiksi polymeerit, jotka sisältävät 0,1 - 10 paino-% typpeä ja/tai OH-ryhmiä sekä 25 - 83 paino-% 25 C4-C24-alkyyliryhmiä ja joiden molekyylipaino on alueella 5 x 103 - 106. N- ja OH-pitoiset yhdisteet näissä polymeereissä voivat olla esimerkiksi amiini-, amidi-, imidi-, nitriili-, 5 - 6-jäsenisiä N-pitoisia heterosyklisiä renkaita tai alkoholia ja C2-C24-alkyyliryhmät voivat olla ak-30 ryyli- tai metakryylihapon estereitä. Esimerkkejä edellä mainituista N- ja OH-pitoisista yhdisteistä ovat N,N-dimetyyliaminoetyylimetakrylaatti,tert-butyyliakryyliami-di, maleiini-imidi, akryylinitriili, N-vinyylipyrrolidoni, vinyylipyridiini ja 2-hydroksietyylimetakrylaatti. Edellä 35 mainituilla polymeerisillä dispergointiaineilla on pieni- 8 82260 molekyylisiin tensideihin verrattuna yleensä se etu, että niiden kanssa valmistetut dispersiot ovat laskeutumisomi-naisuuksiltaan suhteen stabiilimpia ja niiden sähköreak-tiivisuus on vähemmän taajuudesta riippuva.

5 Erikoisen edullisia dispergointiaineita EVF-tuot- teiden valmistamiseksi silloin, kun alumiinisilikaatti on dispergoitu silikoniöljyyn, ovat keksinnön mukaiset funktionaaliset polysiloksaanit. Ammattimiehet tuntevat periaatteessa niiden valmistuksen.

10 Dispergoivina aineina käytettävien aminomodifioitu- jen polysiloksaanien valmistus vaihtelee halutusta liitos-tyypistä riippuen. Tyyppiä

H /"CH_ X /CH0\ CH0 R

is i / i \ / i \ i l

R-N-X- SiO- / SiO- \ Si-X-N-H

VcH3yn / i ) ch3 20 l NH / V * /m 25 olevien yhdisteiden, jolloin n ja m tarkoittavat samaa kuin edellä ja X = CH2, valmistus tapahtuu lähtien vastaavista halogeenijohdannaisista (Cl tai Br) ja vastaavasta amiinista: 30 /"CH, N / CH, \ CH0

/ 1 3 \ / I \ I

C1CH_- SiO- / SiO- Si-CH_C1 V i ) / i i \ CH^, / n X CH0 35 ^ 3 / | 3

NH

\" /"

II

40 9 82260

H H

+ 2(m+2) N-R -(m+2) H-NM-R Cl**’

I I

5 H H

H CH0 / CH_ \ CH0 H

10 | I 3 / I 3 \ I 3 I

-R-N-CH~ Si-O- / Si-O- \ Si-CH0-N

2 I / I \ I 2 I

ch3 I ch2 ch3 r 15 \ m J.

20 Cl-pitoinen yhdiste valmistetaan kohydrolysoimalla halutut määrät yhdisteitä C1CH2( CH3 )2SiCl, C1CH2( CH3 )SiCl2 ja (CH3)2SiCl2. Luonnollisesti voidaan kloorin asemesta käyttää myös bromia.

Edellä mainittua tyyppiä olevia yhdisteitä, joissa 25 X on 2 - 6 C-atomia sisältävä alkyyliryhmä, voidaan valmistaa esimerkiksi sopivan olefiinin platinalla katalysoidulla additiolla SiH-pitoisiin yhdisteisiin. Siten esimerkiksi allyylikloridi reagoi kaavan 30 /^CH0 X SCH- \ CHq h- / I 3 λ / I 3 λ I 3

Si-O- Si-O- Si-H

V i ) V 1 J i \CH, /n \H / m CH, 35 J Λ mukaisen silikoniöljyn kanssa J^-kloorifunktionaaliseksi silikoniöljyksi, jonka voidaan antaa reagoida halutuksi aminofunktionaaliseksi öljyksi analogisesti edellä X = CH2 40 suhteen esitetyn reaktion kanssa. Alan ammattimiehet tuntevat periaatteessa myös vaihtoehtoisia tapoja.

Edellä mainitun dispergointiainetyypin yhdisteitä, joissa X tarkoittaa aminoalkoksiryhmää, voidaan valmistaa 10 82260 antamalla piifunktionaalisten öljyjen, jotka sisältävät esimerkiksi SiCl-, SiOCH2H5-, Si-O-C-CHg- tai SiH-ryhmiä, 0 reagoida aminoalkanolien kanssa lisäten haluttaessa sopi-5 -via katalyyttejä. Erikoisen edullinen on tällöin 1-propa--noliamiini. Aminoalkoksifunktionaalisten järjestelmien tapauksessa voi m (edullisesti) saada arvon 0. Erikoisen edullinen dispergointiaine aine on kaavan 10 CH3 CH3 /CH, \ CH- CH-

I I / I \ I I

NH0-CH,,-C - O-Si-O- Si-0- Si-0CH-CHo-NHo 2 2 | | V | J | 22 H CH- VCHo /n CH- 15 J ö 3 mukainen aminoalkoksifunktionaalinen polysiloksaani, jolloin n on väliä 15 - 100, edullisesti välillä 30 - 70.

20 CH0 I 3 (CH3)2Si(OCHCH2NH2)2 ja suorittaa sitten ketjunmudostus emäksisesti katalysoidun tasapainoreaktion avulla lisäten oktametyylisyklotet-25 rasiloksaania ketjunmuodostus. Täten valmistettuja EVF- tuotteita tutkittiin modifioidun rotaatioviskosimetrin avulla, kuten W.M. Winslow on esittänyt julkaisussa J. Appi. Phys. 20 (1949) sivut 1137-1140.

Sisemmän pyörivän sylinterin, jonka läpimitta on 50 30 mm, elektrodipinta on noin 78 cm2, elektrodien välinen etäisyys on noin 0,58 mm. Dynaamisissa mittauksissa voidaan leikkauskuormitus säätää korkeintaan arvoon 2330 s"1. Viskosimetrin mittausalue leikkausjännitystä varten on korkeintaan 750 Pa. Mahdollisia ovat staattiset ja dy-35 naamiset mittaukset. Sähköviskoosin suspension herättämiseen voidaan käyttää sekä tasajännitettä että vaihtojännitettä.

Il 11 82260 Käytettäessä tasajännitettä voi eräissä nesteissä kentän kytkemisen yhteydessä tapahtua viskositeetin tai juoksurajan äkillisen kasvun lisäksi myös kiinteiden osasten erottumista elektrodien pinnalle, mikä aiheuttaa vir-5 heellisen mittaustuloksen erikoisesti pienillä leikkausnopeuksilla tai staattisissa mittauksissa. Sen vuoksi EVF-tuotteen testaus suoritetaan edullisesti vaihtojännitteellä ja käyttäen dynaamista leikkausrasitusta. Tällöin saadaan hyvin toistettavia virtauskäyriä.

10 Sähköreaktiivisuuden määrittämiseksi säädetään va- kioleikkausnopeudeksi 0 < D 2 330 s"1 ja mitataan leikkausjännityksen x riippuvuus sähkökentän voimakkuudesta E. Testilaitteen avulla voidaan muodostaa vaihtokenttiä tehollisen kenttävoimakkuuden maksimi arvoon 2 370 kV/m 15 saakka tehollisen sähkövirran maksimin ollessa 4 mA ja taajuuden 50 Hz. Tällöin saadaan kuviota 1 vastaavia virtauskäyriä. Havaitaan, että leikkausjännitys τ kasvaa pienillä kenttävoimakkuuksilla ensin parabelimaisesti ja sitten suuremmilla kenttävoimakkuuksilla lineaarisesti. Käy-20 rän lineaarisen osan nousu S voidaan saada kuviosta 1 ja se ilmoitetaan yksikköinä Pa.m/kV. Suoran τ = x0 (leikkausjännitys ilman sähköistä kenttää) leikkauspisteestä määritetään sähkökentän voimakkuuden kynnysarvo E0 ja ilmoitetaan yksikköinä kV/m. Leikkausjännityksen suurenemiselle 25 τ(Ε) - τ0 sähkökentässä E > E0 on voimassa yhtälö x(E) - x0 - S♦ (E-E0)

Mittaukset voidaan toistaa erilaisilla leikkausno-30 peuksilla D. Tällöin mitatut suureiden E0 ja S arvot eroavat keskiarvosta yleensä noin ± 5 - ± 20 %.

Seuraavissa sovellutusesimerkeissä kirjaimella E merkityt koostumukset vastaavat keksinnön mukaisia esimerkkejä, kun taas muut esimerkit ovat tekniikan tasoa 35 (vertailuesimerkkeinä).

i2 82260

Koostumukset 1-14 esittävät eri disperssien faasien pinnalla olevan Al/Si-atomisuhteen vaikutuksen. Koostumukset 15, 16, 18, 20, 21, 23 ja 24 osoittavat, että keksinnön mukaisten Al-silikaattien hyvä vaikutus säilyy 5 myös muita dispergointiaineita käytettäessä. Esimerkit 20, 21 ja 25 osoittavat, että tämä koskee myös muita disper-sioväliaineita.

Esimerkit 6, 7, 10, 16, 21 ja 25 osoittavat, että keksinnön mukaisilla EVF-tuotteilla on hyvä tehokkuus myös 10 korkeissa lämpötiloissa. Erikoisesti on korostettava hyvää tehokkuutta korkeissa lämpötiloissa EVF-tuotteilla, jotka sisältävät polysiloksaaniperustaisia dispergointiaineita (esimerkit 7 ja 25 verrattuna esimerkkeihin 15 ja 20).

15 Sovellutusesimerkit

Sillkoniöljy 1: polydimetyylisiloksaani viskositeetti 25°C:ssa: 5 mm2 x'1 tiheys 25°C:ssa: 0,9 g cm'3 dielektrisyysvakio (r DIN normin 53483 mukaan 20 0°C:ssa 50 Hz:n taajuudella: 2,8

Silikoniöljy 2: polymetyylifenyylisiloksaani viskositeetti 25°C:ssa: 4 mm2 x'1 tiheys 25°C:ssa: 0,9 g cm'3 dielektrisyysvakio £r 25°C:ssa: noin 2,5 25 Isododekaani viskositeetti 25°C:ssa: 1,7 mm2 s'1 tiheys 20°C:ssa: 0,75 g cm*3 dielektrisyysvakio £r 20°C:ssa: noin 2,1 30 Dispergointiaine 1: 35 11 i3 82260 H CH0 /^CH0X /CHq \ CH_ i i3 /i\/i \ i h i v i 771 T i i 5 ch3 \^CH3 /6<jf CH2 ch3 c6Hii \r / 10 /2

Dispergointiaine 2: sorbitaaniseskvioleaatti Dispergointiaine 3: tetradeksyyliamiini Dispergointiaine 4: 2-heptadekenyyli-4,4(5H)-15 oksasolidimetanoli

Dispergointiaine 5: βΗΛ

20 HCj-Si-0 1 H

V^CHg J 200 25 Dispergointiaine 6: /ΤΛ CHq-C-0-|—Si-0 H-C-CH0 =·' 30 3 il Ti / il O \CH3 /44 0 li 82260 ra p 5 o tn m m o a σ> ^ n ^ ^ ο

En nS oj U H a « « ~ iicN^ n n o n n cg

^ ^ | H »H ^-4 »«I H »H f*J

P i0 O

a e c

.* C -P

£ :ιί Id u >d a tr; -i—i — CN1 <#> H] q so se «o vo «o «o tn tr

(DC

4-1 -H M d o a (Λ «—* D 10 dfi •P !0 I _ _ _ _ —.

p β o ° oooo t^i p« g «H ^4 ^ ^

x; *rö -H

(U Jfö ITJ

ffi -n a

§ I «0 III

? ·Η β (0 o a e»1 0 c tn tn

O H

N „ N O fvt^«v.p>0<NJCOO

n o, di ^ ^ ^ * ~ n c m tr oo m tn O ·ρ * - - nj p „ ooop-r^o'noooorvjoo»' m Qj j|> v ^ v N <h N N O P) ^

- „J

1 tn c «noom-tmoorMcomeot^ “ (M .p oooooot^tN.t^invomtrntr i n o «s — o a #> o w w o ---un

^ »H

-H ra CN

O -ptHiNntriHXrt: -p cr> P *-i <N p -h d m 1/ H -H · · · · P -H -H -P C un 'i <n ·ρ·ρ·^xmxxu-p-u-p -h a p tn ιΡ ιΡ ·ρ ·ρ ·ρ ·ρ ·ρ ·ρ p P p q P 2 · *“» p qj d) <u ip ip i—i a -P *ρ ·ρ *p *p _ ip

3 <D -p <D <U J< *P -P ·Ρ ·Ρ C ·Ρ ·Ρ ·Ρ ·Ρ JP <n Q

(rt a te tritji-PMtnintno^HiPiPiP ».

ci tnra •ρ-Ριριιιι-ροοοοΓ* Λ ^ ^ -Pro -p-P-PHiPiPiPMIDaitUtO^! _ru Q <P ΛΛΜ<<<<ΕΰΜΝΝ«^ ™ 15 82260 eo ^ >o ^ n o m n <^c*> n m o «n o o» s o *r n 0) to ό n oo oo O' non n o O"

Ό rt M

3 3 tn O------ a n rt o on co co n ο>ιη «i* 3 O O co m· cm uo cg O' co co ti· τι· ό

G O' Cd V (M Tl· (M CO —i (M CM ,rt*H CO

S

0

•H

tn »OO'OOCO^O'^ON^OCO'irO^ONONN^Nrtrtn

o ooooONonrti/iNincoOrtnooNcr^rtjvnN^N

O to (Mrirtn^rtOoiflOO'no'rt^N^on^coNoioC'— -V (M rt rt rt rt rt rt rt rt rt (Λ •H -- i - i. -*----— ' - 1 * - ' ”' ^ > :0

-V CJ

-G a NVrtaHNnoconnrtovrtOiooortjvoNi/io

:|n LO Q «'NNNN0'C)C0NN9>O9O0nffO09'rtNlAl0NNMA

W CM Ui Nl/lNNNrtO’nNN'OCO'O'^nNNNinNrt'irONCO'O

0»

•H

tO OOOONNlANl/tirtrtNN lOlOOlOOiOIOOlOLOIOO

—. OOOrtrt(MO'l<fO,N®ff'l COTCOCOOCOTTOfOCOCOO

rtH »»»»*»***»*-*· << ooooooooooooo oooooooooooo --r----— 0 G <0 UO LO Ui Ui Ui Ui Ui Ui •H (13 « ·, ·>·-·» o · ^ O ta tn LOCMCMTrsOCMsOOOCMCMCMCOCMCOrtCMTfeOCMt^OCOOOOOTr C (¾ o •H —— , 3 rtrtrtrtrtrtrtrtrtrtrtrtrtrt^lCJOinn^^^l/lOrtrt JJ 00)0)0)0)0)0)0)1)0)1)0)0)0)0)0)0)0)0)0)11)(1)0)1)0)0)

e GCCCGGGGGGGGGGGCCCGCCCGGGC

-rt ‘rt ‘rt -rt 'rt -rt -rt -rt -rt *rt ‘rt ‘rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt 0 3HJ3ifl<0ct)n3ic)i0333cO(t!<Bi0d33i3 33(C33c3ia 01 -rt · .........................

Li O, D'!T‘D'CnD1Cr'D1Cr'D''0itj'n'CT'tJ'Cr'CrC1D'C7'C1C7'Cr’Cr'C1C7,'J'

0) a CUkUMMViLVikViLLLLViLViLLLLLLLL

c. >, o)a)Q)0)a)d)a)ua)u<D<Dua)a)d)0)a)0)OJOJ<Di)0)0)<D

en >i e, aao, aaao-aaaaoaaaaaaaaaaaaa -rt fh tntntntnifltncntncntntncntncncncnincncncnincnincntntn e Q -rt -rt -rt Ή ‘rt -rt Ή *rt ‘rt ‘rt ‘rt -rt *rt ‘rt -rt -rt ‘rt -rt -rt ‘rt ‘rt ‘rt ‘rt ‘rt -rt ‘rt

; ; ; OQOQOQQOOQQQOOQQQQQQQQQQQQ

. - o C (0 rtiQ ΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΆΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ - ___ Ϊ 3 “) ιβ'ΟΙΑ'βιβίηΌ'ΟΙ/ΙΊ'ΐη^ΐη'ϊ'ΟΙΛΌΌΌΐΑ^ΐηΌ'Ο'β'β C ft o __ •H —' - r“H »—1 ψ-i o-H T-H o-H T—< »H T-rt o-H T—l *—H *—( «-h t—< »—l ▼—t t—| T—( »—< 04 .... > >ι>ι>ι>ι>ι>ι>ι>ι>ι>ι>ι>ι>ι>.>ι:>ί>ι>ι>, >,>,><>.

_ O -r~i -π -ro -π -ro -r—ι -ι—ι -ro -ro -rt -n -m -ro -ι—ι -ro -ro -ro -ι—ι -n · · · -r—i -ro -ro -r-i

- ‘rt ,—| i-Η i—| r—I i—1 i—I i—| i—| i—I i—I i—I i—I i—1 r—I rrt <—I ι—f r—1 *—t rtC A A rrt i—I i—· ι—I

• · · W :0 Ό Ό >0 lO =0 ‘0 =0 :0 :0 :0 --o -0 lO =0 (O O « β O tl ® *0 Ie -0 -o rt -rt ...................Ό ·0 03 0) a AAAAAAAAAAA-VAAAAAAAOOOAAA-* - . . Q-: a -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt ‘rt -rt *rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt ‘rl -rt ·Η ·ϋ tj *D ‘rt -rt -rt *rt

‘ W Irt rlrlHrtHHrlrtrlHHHi—If—li—li—I*—If—li—I O 0 0 *rtI t—I »—I f-HI

‘rt prt -rt -rt -rt *rt ‘rt ‘rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt -rt CO CO M -rt -rt -rt -rt Q t-ι cowcowcowwwweowwwcococowwwMi-iHwwww i n) •rt I (Ö £ 2 S5 ooooooooooooo^oooooooooooo •h fr e o en _________ __-__-___,__ o)

<U TS

... (O JC

• o-ι *-i cm eo μ·+ + + m + mm+ n m ro p ...' ·ή h in £ -rt cd + ifl nj (OcmcnhJ^h cMcn .. tn -rt · · -P · · Z ffi Z 2 · Z · · Z ... -rt tn -rt -rt -rt -rt ,¾ λ; +j a a i ι i -rt ι a i -rt a -rt a i -rt a a a -rt e

‘ e * “ M a ι—I ι—I ι—I -rt -rt -rt *rt -rt >4 A C <C -rt £h .-rt -rt i—I -rt ?rt r—I -rt -rt -rt ι—I O

i\] 0) a 0)0)(0 ι—I ι—I *rt rrt ι—I -rt fr; prt 0) ι—I 0) *—t 0) ι—I ι—I ι—I 0) 4-)

a 0) 0) A -rt -rt G -rt *rt ... -rt . Q -rt · OJ *rt 0) "rt . flj -rt -rt -rt 0) (O

_ tn >. ffDi-rtmtnoMMrtrtrtrtrt NtnrttJ'WO'tnrtO'tninwo'

• O -rt H -rl -rt rl I I -rt I I O O O O O rrt I O a I -rt I O -rt I I I -rt C

** A. Q -rtflTlHrl)|rtrll|l®ill)®<r|®-rtH-rtH«rlHrlr)-rt Cfl ·. Αί aaco<f<w<Ki;coNN«N <Naca<Na<rt:ö:a e : rt -1------- e

Zi Cd (xl til (d U UI Cd Cd Cd Cd Cd IdCdCxl -rt * * i-< fr * ’Z, P ΟΗΝΠ^ίΛ^ΝίΟ^Ο^ΝΠ^ΐΛΌ

Claims

1. Sähköviskoosi dispersio, joka sisältää disperssinä faasina enemmän kuin 25 paino-% alumiinisili-5 kaattia, jonka vesipitoisuus on 1 - 25 paino-% ja nestemäisenä faasina sähköä johtamatonta hydrofobista nestettä sekä dispergointiainetta, tunnettu siitä, että Al/Si-atomisuhde alumiinisilikaatin pinnalla on välillä 0,15 - 0,80.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköviskoosi dispersio, joka nestemäisenä faasina sisältää silikoniöl-jyä, tunnettu siitä, että dispergointiaine muodostuu aminofunktionaalisista tai hydroksifunktionaalisis-ta tai asetoksifunktionaalisista tai alkoksifunktionaali- 15 sista polysiloksaaneista, joiden molekyylipaino on suurempi kuin 800.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen sähkövis-koosinen dispersio, tunnettu siitä, että funktionaalista polysiloksaania käytetään 1-30 paino-%:n, 20 edullisesti 5-20 paino-%:n pitoisuutena alumiinisili-kaattiosasista laskettuna.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen sähköviskoosi dispersio, tunnettu siitä, että aminofunktionaa-lisen polysiloksaanin rakenne on seuraava: 25 H XCH- X s^CH0\ CHq H I / I 3 λ / I \ I l R-N-X- SiO- / SiO- ) Si-X-N-R V 1 ) \ · / i 30 \?H3 / n \H-N-Ry m CH3 jolloin 10 < n < 1000, m on 0 - 5, 35. on H tai 1-8 C-atomia sisältävä alkyyli ja X on kaksiarvoinen hiilivetyryhmä, joka muodostuu alkuaineista C, H ja haluttaessa 0 ja/tai N. Il i7 82260

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sähköviskoosi dispersio, tunnettu siitä, että aminofunktionaali-sen pölysiloksaanin kaava on seuraava:

5. CHQ /CH_ \ CH- i i / i 3 \J i 3 \ i h 611 21 v i 77 i \ i i io ch3 \cH3-/n ch2 ch3 οΛι NH \C6H11 /“ 15 jolloin m on 0 - 3 ja 10 < n < 1000.

6. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen sähkövisoosi dispersio, tunnettu siitä, että funktionaalisten polysiloksaaanien rakenne on seuraava: 20 / ^3 X f 3 Y- ( SiO- I Si-Y

25 VI/ 1 VCH3 S n CH3 jolloin 10 < n < 1000 ja Y on reaktiivinen ryhmä, erityi-30 sesti hydroksi-, alkoksi- tai karbok syyliryhmä. ie 82260