Покрытие для труб
Описано покрытие для труб, включающее битумную композицию, которая может быть получена смешиванием битума и премиксовой добавки, содержащей, в расчете на ее общий вес: i) 20-90% масс. одного или более блоксополимеров винилароматического углеводорода и конъюгированного диена, ii) 1-20% масс. сажи и iii) остальное до 100% масс. вспомогательного смешивающего средства, причем указанная битумная композиция может содержать необязательный наполнитель; трубам с таким покрытием и способу получения труб с покрытием. Техническим результатом являются улучшенные высокотемпературные свойства, которые позволяют использовать трубы с таким покрытием для транспортировки жидкостей с высокой температурой. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл.
Настоящее изобретение относится к покрытиям для труб и способу получения труб с покрытием.
Трубопроводы являются эффективным средством транспортировки газообразных, жидких и суспензионных материалов на большие и малые расстояния при минимальном воздействии на окружающую среду. Обычно трубопроводы большого и малого диаметра изготовляют из углеродистой стали, материала на основе железа, который подвергается коррозии. В процессе коррозии, имеющем природное происхождение, железо, являющееся одним из наиболее реакционноспособных элементов, превращается в его оксидную форму под воздействием воды и кислорода воздуха. Этот процесс оказывает влияние почти на все железные конструкции, расположенные над поверхностью земли, под поверхностью земли и в воде. Конструкции, которые доступны и расположены над поверхностью земли, могут эксплуатироваться при регулярном окрашивании или нанесении других видов покрытия. Однако трубопроводы редко бывают доступными для обслуживания и должны защищаться от воздействия окружающей среды во время всего срока службы с помощью подходящего антикоррозионного покрытия. Одним из широко используемых способов защиты от коррозии является применение густых битумных эмалевых покрытий, необязательно армированных обмоткой из стекловолокна, полиэфира или бетона. В качестве дополнительной страховки от коррозии с помощью катодной защиты на объекты могут наноситься высокоцелостные покрытия.
Защитные покрытия труб могут дополнительно применяться для придания трубам водонепроницаемости, для изоляции или защиты от продавливания.
Несмотря на то, что во многих отношениях битум является подходящим природным материалом для использования в качестве покрытия для труб, его природа предопределяет дефицит в некоторых физических свойствах, которые нуждаются в значительном улучшении.
Битумы, используемые для покрытия труб, должны удовлетворять особенно строгому набору требований. Так, например, весьма желательно, чтобы битумная композиция, предназначенная для использования в качестве покрытия для труб, обладала хорошими высокотемпературными характеристиками. Такие характеристики подразумевают возможность (иногда) к транспортировке горячих материалов. При таких условиях битумная композиция приобретает тенденцию к оседанию с поверхности трубопровода и скольжению по ней. Оседание и скольжение имеют место в тех случаях, когда битумная композиция не обладает достаточно высоким сопротивлением потоку. Это приводит к деформации трубчатого покрытия и ухудшению рабочих характеристик.
Как указывается в публикации международной заявки WO 92/06141, битумные композиции, предназначенные для использования в качестве покрытий для труб, обычно содержат негидрированную стирол-бутадиен-стирольную блоксополимерную добавку. Недостатком таких добавок является тот факт, что полученные на их основе композиции не всегда обладают достаточным сопротивлением потоку.
Авторами изобретения неожиданно было установлено, что битумные композиции с высоким сопротивлением потоку при высокой температуре и с высокой температурой размягчения могут быть получены в результате смешивания с битумом предварительно перемешанной (премиксовой) добавки, включающей блоксополимер, сажу и вспомогательное перемешивающее средство.
В патенте США 5036119 раскрывается способ смешивания сажи с блоксополимером и связывания полученной смеси с битумом. В указанном документе не предполагается и не указывается возможность успешного использования такой битумной композиции в качестве покрытия для труб.
Настоящее изобретение предлагает покрытие для труб, включающее битумную композицию, которая может быть получена смешиванием битума с премиксовой добавкой, включающей
i) 20-90% масс. одного или более блоксополимеров на основе винилароматического углеводорода и конъюгированного диена в расчете на общий вес добавки,
ii) сажу в количестве 10-20% масс., в расчете на общий вес добавки, и
iii) вспомогательное смешивающее средство в количестве 10-70% масс., в расчете на общий вес добавки,
причем указанная битумная композиция может необязательно включать наполнитель.
Кроме этого, настоящее изобретение относится к способу изготовления труб с покрытием, включающим
(a) смешивание i) 1-20% масс. сажи, ii) 20-90% масс. одного или более блоксополимеров на основе винилароматического углеводорода и конъюгированного диена, и iii) 10-70% масс. вспомогательного смешивающего средства,
(b) смешивание премиксовой добавки, полученной на стадии (а) с битумом и, необязательно, с наполнителем, и
(c) использование битумной композиции со стадии (b) для покрытия труб.
Кроме этого, настоящее изобретение относится к трубам с покрытием согласно изобретению.
Битум, используемый в композициях настоящего изобретения, может иметь природное происхождение или может быть получен из нефти. Кроме этого, в качестве битума можно использовать нефтепродукты, полученные в процессе крекинга, пек и каменноугольный деготь, а также смеси различных битумов.
Примерами подходящих битумов могут служить дистилляционные и "прямогонные" битумы, осажденные битумы, например пропановые битумы, окисленные битумы и их смеси. Другие подходящие битумы включают смеси одного или более из указанных битумов с такими наполнителями, как нефтяные экстракты, например ароматические экстракты, дистилляты или остатки, или с маслами.
Предпочтительные битумы представляют собой вещества с пенетрацией 5-100 dmm (измеренной по ASTM D5-94), причем более предпочтительные битумы обладают пенетрацией 10-90 dmm, более предпочтительно 15-50 dmm.
Блоксополимеры, предназначенные для применения в настоящем изобретении, могут быть получены с использованием анионных инициаторов или катализаторов полимеризации. Такие полимеры могут быть получены методами блокполимеризации, полимеризации в растворе или эмульсии. Рассматриваемые полимеры могут быть приобретены коммерческим путем от некоторых производителей.
Как правило, при использовании методов анионной полимеризации в растворе, блоксополимеры на основе конъюгированного диена и винилароматических углеводородов получают в результате взаимодействия мономеров, подлежащих последующей полимеризации, с такими инициаторами анионной полимеризации, как металлы IA группы периодической системы, их алкилы, амиды, силаноляты, нафталиды, бифенилы или антраценовые производные. Для этой цели предпочтительно использовать щелочные металлорганические соединения (на основе натрия или калия) в среде подходящего растворителя при температуре в интервале от -150 до 300°С, предпочтительно, при температуре 0-100°С. Особенно эффективными инициаторами анионной полимеризации являются литийорганические соединения общей формулы
RLin
в которой R представляет собой алифатический, циклоалифатический, ароматический или алкилзамещенный ароматический углеводородный радикал, содержащий 1-20 атомов углерода, а n представляет собой целое число в интервале 1-4.
Сопряженные диены, которые могут использоваться в реакции анионной полимеризации, включают конъюгированные диены, содержащие 4-24 углеродных атома, например 1,3-бутадиен, изопрен, пиперилен, метилпентадиен, фенилбутадиен, 3,4-диметил-1,3-гексадиен и 4,5-диэтил-1,3-октадиен. Предпочтительные сопряженные диены содержат 4-8 углеродных атомов. Примеры таких сопряженных диеновых мономеров включают 1,3-бутадиен (бутадиен), 2-метил-1,3-бутадиен (изопрен), 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 1,3-пентадиен (пиперилен) и 1,3-гексадиен. Изопрен и бутадиен представляют собой наиболее предпочтительные сопряженные диеновые мономеры для использования в настоящем изобретении, поскольку эти вещества имеют низкую стоимость и легко доступны. Применяемые для сополимеризации винилароматические углеводороды включают такие виниларильные соединения, как стирол, C1-C4 алкилзамещенный стирол, C1-C4 диалкилзамещенный стирол, C1-C4 алкоксизамещенный стирол, винилнафталин и C1-C4 алкилзамещенный винилнафталин.
Блоксополимеры могут быть получены любым хорошо известным способом блочной полимеризации или сополимеризации, например, методом последовательного введения мономеров, методом дифференцированного добавления мономеров, или методом сопряжения. Как хорошо известно в области блочной сополимеризации, конусные (tapered) сополимерные блоки могут внедряться в многоблочный сополимер в результате сополимеризации смеси из конъюгированного диенового и винилароматического углеводородного мономеров с использованием различия в их реакционной способности в отношении реакции сополимеризации.
Блоксополимеры настоящего изобретения могут быть гидрированными или негидрированными.
Блоксополимеры, предназначенные для использования в настоящем изобретении, могут иметь линейное или радиальное строение и, как правило, имеют структуру А-В-А или (A-B)nY, причем n представляет собой целое число в интервале 2-100, предпочтительно 2-20, более предпочтительно, 2-6, a Y представляет собой остаток сшивающего агента; А представляет собой поли(винилароматический углеводородный)блок, а В является поли(конъюгированным диеновым)блоком.
Линейные блоксополимеры, используемые в настоящем изобретении, могут быть представлены следующими общими формулами:
Аz-(В-А)у-Вx
[Вx-(А-В)у-Аz]n’-С; и
[Вx-(А-В)у-Аz]n’-С-[В’]n’’
в которых:
А представляет собой блок винилароматических углеводородов;
В представляет собой блок конъюгированных диенов или их гидрированных производных;
х и z, независимо друг от друга, равны 0 или 1; n равно 2, а каждый из n’ и n’’ равен 1;
у представляет собой целое число в интервале 1-15;
С представляет собой ядро линейного полимера, сформированное с участием бифункционального сшивающего агента; и
В’ представляет собой блок конъюгированных диенов, причем В'’ и В могут иметь одинаковые или различные значения.
Если у равно 1, z, предпочтительно, также равно 1.
Радиальные блоксополимеры, используемые в настоящем изобретении, могут быть представлены следующими общими формулами:
[Bx-(A-B)y-Az]n-C; и
[Bx-(A-B)y-Az]n’-C-[B’]n’’
в которых:
А, В, х, у и z имеют указанные выше значения;
z, предпочтительно, равно 0;
n представляет собой число, имеющее значение в интервале 3-30;
С представляет собой ядро радиального полимера, сформированное с участием бифункционального сшивающего агента;
В’ представляет собой блок конъюгированных диенов, причем В’ и В могут иметь одинаковые или различные значения; и
n’ и n’’ представляют собой целые числа, отражающие количество блоков каждого типа, причем сумма n’ и n’’ составляет 3-30.
Предпочтительно, чтобы блоки А имели кажущуюся средневесовую молекулярную массу в интервале 3000-70000, тогда как каждый из блоков В имеет кажущуюся средневесовую молекулярную массу в интервале 10000-300000. Более предпочтительно, когда каждый из блоков А имеет кажущуюся средневесовую молекулярную массу в интервале 5000-50000, а каждый из блоков В имеет кажущуюся средневесовую молекулярную массу в интервале в интервале 15000-200000. Наиболее предпочтительно, когда каждый из блоков А имеет кажущуюся средневесовую молекулярную массу в интервале 7000-30000, а каждый из блоков В имеет кажущуюся средневесовую молекулярную массу в интервале 45000-120000.
Блоки А и В могут представлять собой гомополимерные, статистические или суживающиеся конусообразные (tapered) сополимерные блоки, если в каждом из рассматриваемых блоков преобладает определенный класс мономера, характеризующего этот блок. Так, например, блоксополимер может содержать блоки А, представляющие собой стирол/альфа-метилстирольные сополимерные блоки или стирол/бутадиеновые статистические или конусообразные сополимерные блоки, если в таких блоках индивидуально преобладают винилароматические углеводороды. Рассматриваемые блоки, предпочтительно, представляют собой такие моновинилмоноциклические арены, как стирол и альфа-метилстирол, причем стирол является особенно предпочтительным материалом.
Фраза “преобладает определенный класс мономера, характеризующего этот блок” означает, что блоки А состоят на более чем 75% масс. из винилароматических мономерных звеньев, а блоки В содержат более 75% масс. конъюгированных диеновых мономерных звеньев.
Если блоки В преимущественно представляют собой конъюгированные диеновые звенья, то рассматриваемые блоки могут содержать гомополимеры конъюгированных диеновых мономеров, сополимеры двух или более конъюгированных диенов и сополимеры одного или более диенов с винилароматическим углеводородом.
Винилароматические углеводородные блоки, например полистирольные блоки, предпочтительно составляют от, примерно, 5 до, примерно, 50% масс. от общей массы блоксополимера, более предпочтительно, 25-35% масс. от общей массы блоксополимера и, наиболее предпочтительно, 28-32% масс. от общей массы блоксополимера.
Негидрированные блоксополимеры подвержены окислению. Такая чувствительность может быть минимизирована в результате гидрирования сополимеров, особенно в диеновых блоках. Гидрирование рассматриваемых блоксополимеров может проводиться различными хорошо известными способами, включающими гидрирование в присутствии таких катализаторов, как никель Рэнея, таких благородных металлов, как платина и палладий, и растворимых катализаторов на основе переходных металлов. Для этой цели также могут использоваться катализаторы на основе бисциклопентадиенила титана. Подходящими для этой цели способами гидрирования являются способы, в которых диенсодержащий полимер или сополимер растворяют в таком инертном углеводородном растворителе, как циклогексан, и подвергают гидрированию водородом в присутствии растворимого катализатора гидрирования. Такие способы раскрыты, например, в патентах США №№ 3113986; 4226952; Reissue 27145; 3595942; 3700633; 5925717; 5814709; 5886107 и 5952430. Рассматриваемые полимеры обычно гидрируют таким образом, чтобы получить гидрированные блоксополимеры с остаточной ненасыщенностью (непредельностью) полидиенового блока менее 20%, предпочтительно, менее 10%, более предпочтительно, менее 5% и наиболее предпочтительно с непредельностью, как можно более близкой к нулю, в сравнении с исходной этиленовой непредельностью до гидрирования.
Значения кажущихся средневесовых молекулярных масс линейных полимеров или таких несобранных линейных полимерных сегментов, как моно-, ди-, триблок и т.д., лучей звездообразных полимеров перед сшиванием традиционно определяют методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ), причем ГПХ системы соответствующим образом калибруют по полистирольным стандартам известной молекулярной массы (ASTM D3536). Используемый в тексте термин “кажущаяся” средневесовая молекулярная масса связан с тем, что молекулярную массу блоксополимера определяют с использованием полистирольных гомополимерных стандартов.
Вспомогательное перемешивающее средство настоящего изобретения присутствует в системе для стабилизации премиксовой добавки. Для этой цели может использоваться любое соединение, обладающее указанной функцией.
Обычно в качестве вспомогательного перемешивающего средства настоящего изобретения используют аморфный полиолефин или масло.
В том случае, когда вспомогательное перемешивающее средство настоящего изобретения представляет собой масло, может использоваться нафтеновое масло, парафиновое масло или масло, содержащее как нафтеновые, так и парафиновые углеводороды. Предпочтительно, такое масло включает смесь нафтеновых и парафиновых углеводородов и имеет содержание парафинов 20-70% масс., более предпочтительно, 40-60% масс.
Вспомогательное перемешивающее средство настоящего изобретения, предпочтительно, представляет собой аморфный полиолефин. Полиолефин должен обладать достаточно высокой вязкостью с целью ограничения миграции и выпотевания и, в то же время, достаточно низкой вязкостью для облегчения обработки. Вязкость аморфного полиолефина, измеренная на вискозиметре Brookfield, предпочтительно, составляет менее 100000 сПз (сантипуаз) при 190°С и, предпочтительно, более 100000 сПз при 38°С. Предпочтительно, рассматриваемый полиолефин должен быть аморфным веществом, поскольку кристаллические полиолефины с большим трудом образуют смеси со стабильной фазой. Используемый в настоящем изобретении термин “аморфный” относится к материалу с кристалличностью менее 10% согласно данным малоуглового рентгеноструктурного анализа. Полимеры, подходящие для настоящего изобретения, включают полиэтилен-полипропилен, атактический полипропилен, полиэтилен-1-бутен, статистический сополимер этилена и высшего альфа-олефина, а также полиизобутилен. Аморфный полиолефин, предпочтительно, представляет собой атактический полипропилен.
Сажа, которая может использоваться в настоящем изобретении, предпочтительно, имеет размер частиц 5-500 нанометров. Предпочтительные сажи представляют собой материалы, имеющие сорт по ASTM N660, N550, N330, N110, N220, N761, N762, N601, 5300 и 5301. Наиболее предпочтительные сажи представляют собой сажевые материалы типа N-110 (ASTM D2516).
Массовое соотношение между количеством блоксополимера и сажи может изменяться в интервале 0,01-500. Предпочтительно, рассматриваемое соотношение имеет значение в интервале 1,0-100 и, наиболее предпочтительно, в интервале 4-7. Количество используемой сажи, наиболее предпочтительно, составляет 5-20% масс. от общего количества битума и блоксополимера.
Обычно коммерчески доступные сажи имеют гранулированную форму, в которой мелкие частицы объединены в крупные гранулы для удобства в обращении с такими материалами. Коммерческие связующие материалы включают нафтеновые масла, а также двухблочные сополимеры виниларенов и конъюгированных диолефинов. Для практической реализации настоящего изобретения природа связующего не имеет решающего значения.
Предпочтительная сажевая композиция содержит не более 10% масс. битума в расчете на общий вес сажевой композиции. Если в саже содержится значительное количество битума перед смешиванием с блоксополимером, то преимущества настоящего изобретения могут не реализоваться. Предпочтительно, чтобы количество битума составляло менее 10% масс. от веса сажевой смеси, более предпочтительно, менее 5% масс. от веса сажевой смеси.
Премиксовая (предварительно перемешанная) добавка настоящего изобретения включает 20-90%, предпочтительно, 45-80% масс. одного или более сополимеров винилароматического углеводорода и конъюгированного диена; от 10 до 70%, предпочтительно, 10-40% масс. вспомогательного перемешивающего средства; и 1-20%, предпочтительно, 5-20% масс. сажи.
Количество сажи в композиции должно составлять, по крайней мере, 1%, в противном случае не удается достичь желаемой стабилизации и совместимости. Если сажа используется в количестве более 20%, наблюдается лишь незначительное улучшение свойств композиции и крайне затрудняется обработка расплава.
Согласно настоящему изобретению количество премиксовой добавки, смешанной с битумом, может изменяться в широких пределах. В готовой битумной композиции, предпочтительно, используется 2-80% масс., и более предпочтительно, 5-40% масс. премиксовой добавки. При использовании менее 20% битума затруднено получение битумной композиции традиционными способами. Добавление рассматриваемого материала в количестве более 98% не приводит к ощутимым положительным результатам.
Премиксовая добавка может смешиваться с битумом любым общепринятым способом, известным специалисту в данной области. Обычно процесс смешивания с премиксовой добавкой проводят при температуре 150-200°С, предпочтительно, 160-190°С в течение 1-4 часов, предпочтительно, в течение 1-2 часов.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения блоксополимер премиксовой добавки содержит гидрированный конъюгированный диеновый блок. Предпочтительно, гидрированию подвергается 70-99,9% масс. олефиновой ненасыщенности конъюгированного диенового блока.
В соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления, предпочтительно, чтобы блоксополимер имел кажущуюся средневесовую массу в интервале 80000-300000 г/моль.
Если в системе присутствует вспомогательное смешивающее средство, отличное от масла, то премиксовая добавка почти не содержит масла, т.е. имеет содержание масла менее 2% масс., более предпочтительно, менее 1% масс. и, еще более предпочтительно, менее 0,5% масс.
Обращение со свободной сажей очень затруднено. Мелкий размер частиц, полярность и электропроводность сажи делают ее очень неудобным пылевидным материалом. Для решения такой проблемы, перед компаундированием с блок сополимером, сажу можно предварительно смешивать с частью или всем количеством вспомогательного смешивающего средства с образованием концентрата. Предварительное смешивание можно осуществлять в таком смесительном оборудовании, как смеситель с мешалкой,
барабанный смеситель или другое традиционное устройство при такой температуре, когда вспомогательное смешивающее средство находится в жидком состоянии.
Битумные композиции настоящего изобретения могут дополнительно содержать до 50%, предпочтительно 15-40%, более предпочтительно 25-35% масс. одного или более наполнителей. В контексте настоящей заявки наполнитель рассматривается как часть битумной композиции. Примерами возможных наполнителей могут служить стекловолокно, сланцевый порошок, тальк, карбонат кальция и сажа. В систему могут вводиться другие компоненты, включающие такие смолы, как смолы с концевыми блоками или клейкие смолы; стабилизаторы; антиперены. Битумные композиции настоящего изобретения могут содержать другие полимерные модификаторы.
Согласно предпочтительному варианту воплощения изобретения наполнитель вводят после добавления премиксовой добавки.
Битумные композиции настоящего изобретения используются для покрытия труб. Они обладают хорошими высокотемпературными характеристиками, обычно, их температура размягчения (измеренная согласно IP/58) составляет, по крайней мере, 100°С, предпочтительно, по крайней мере, 125°С, а температура текучести (измеренная согласно DIN 52123) составляет, по крайней мере, 100°С, предпочтительно, по крайней мере, 110°С.
Битумные композиции настоящего изобретения могут применяться для покрытия труб, изготовленных из материала любого типа, например, из железа, стали и других металлов и сплавов, а также из бетона.
Примерами объектов, на которых могут применяться битумные композиции настоящего изобретения, служат стальные трубы трубопроводов для газа и нефти.
Настоящее изобретение предусматривает способ покрытия труб указанными битумными композициями. Согласно такому способу битумные композиции могут наноситься непосредственно на трубу или на трубу, необязательно предварительно покрытую грунтовкой.
Традиционный способ создания защитных покрытий труб начинается с грунтовки с последующим нанесением битумной эмали или эмали на основе дегтя, причем одновременно с жидкой эмалью применяют один или несколько слоев прокладочного материала. Указанный способ может завершаться применением дополнительного слоя прокладочного материала. На трубы, проходящие по берегу моря, обычно наносят отделочное бетонное покрытие с целью их защиты от окружающего воздействия и противодействия плавучести, особенно в тех случаях, когда указанные трубы пусты.
Битумные композиции настоящего изобретения иллюстрируются следующими ниже примерами.
Примеры
Готовили две предварительно перемешанных добавки и затем их смешивали с битумом с получением битумных композиций, предназначенных для покрытия труб в соответствии с настоящим изобретением.
Предварительно перемешанная добавка А). Сажу Vulcan 9A32 в количестве 15% масс. смешивали с 35% масс. аморфного полиолефина Е1200 и 50% масс. гидрированного стирол-бутадиен-стирольного линейного блоксополимера, имеющего кажущуюся средневесовую молекулярную массу 189000 и содержащего полистирол в количестве 31% масс. (KRATON G-1654).
Предварительно перемешанная добавка В). Сажу Vulcan 9A32 в количестве 15% масс. предварительно смешивали с 35% масс. масла SHELLFLEX 371 и 50% масс. негидрированного стирол-бутадиен-стирольного радиального блоксополимера, имеющего кажущуюся средневесовую молекулярную массу 420000 и содержащего полистирол в количестве 30% масс. (KRATON D-1184).
Сажу Vulcan 9A32 (Vulcan - торговая марка) получали от Cabot, аморфный полиолефин Е1200 получали от Eastman, а масло SHELLFLEX 371 и термопластичные каучуки KRATON получали от Shell Chemicals (SHELLFLEX и KRATON - торговые марки).
Предварительно перемешанные добавки А и В смешивали с битумом в высокосдвиговом смесителе. Битум нагревали до температуры 160°С и затем добавляли премиксовую добавку. В ходе добавления указанной добавки температура повышалась до 180°С, что связано с передачей энергии от высокосдвигового смесителя. Перемешивание продолжали до образования гомогенной смеси, что занимало, примерно, один час.
Применяли следующие битумы:
1. битум 1, полученный методом пропанового осаждения, имеющий значение пенетрации при 25°С порядка 12 dmm,
2. битум 2, имеющий значение пенетрации при 25°С порядка 27 dmm и температуру размягчения (IP/58) 54°С и
3. битум 3, имеющий значение пенетрации при 25°С порядка 37 dmm и температуру размягчения (IP/58) 53°С.
После перемешивания с высокой силой сдвига продукты подвергали окончательной обработке путем добавления при 180°С наполнителя на основе сланцевой пыли и перемешивания при низком значении силы сдвига в течение получаса.
Битумные композиции тестировали в соответствии со следующими ниже методиками. Полученные результаты представлены в Таблице.
Примеры 1 и 2 относятся к премиксовой добавке А, перемешанной с битумом 2 и битумом 3, соответственно.
В целях сравнения гидрированный стирол-бутадиен-стирольный линейный блоксополимер премиксовой добавки A (Kraton G-1654) непосредственно смешивали с битумом 2 в отсутствие сажи и вспомогательного перемешивающего средства.
| Таблица | |||||
| Композиция | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | Сравнительный пример 1 |
| Премиксовая добавка А (%) | 16 | 12 | - | - | - |
| Премиксовая добавка В (%) | - | - | 16 | 16 | - |
| KRATON G 1654 (%) | - | - | - | - | 8 |
| Битум 1 (%) | - | - | - | 54 | - |
| Битум 2 (%) | 54 | - | - | - | 62 |
| Битум 3 (%) | - | 58 | 54 | - | - |
| Наполнитель (%) | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Свойства | |||||
| Температура размягчения °С | >160 | 127 | 129 | 133 | 89 |
| Пенетрация (25°С) (dmm) | 0,1 | 4 | 29 | 10 | 6 |
| Пенетрация (50°С) (dmm) | 2,8 | 52 | 74 | 56 | 66 |
| Вязкость при 180°С при 20 с-1 (Па.с) | - | 15 | 6,5 | 7,8 | 2,8 |
| при 100 с-1 (Па.с) | - | 7,6 | 5,3 | 7,4 | 1,8 |
| Сопротивление потоку (°С) | >150 | 125 | 115 | 110 | 70 |
- Пенетрация при 25°С (ASTM D5-94)
- Пенетрация при 50°С (ASTM D5-94)
- Температура размягчения (IP/58)
- Динамическая вязкость при 180°С (измерение на роторном вискозиметре Haake)
- Сопротивление потоку (DIN 52123)
Из данных, представленных в Таблице, можно видеть, что битумные композиции обладают хорошими высокотемпературными характеристиками, включающими температуры размягчения, по крайней мере, 125°С и сопротивления потоку, по крайней мере, 110°С. Относительно высокое значение пенетрации, полученное в Примере 3, связано с наличием в премиксовой добавке масла. Результаты, полученные в примере 4, показывают, что битумные композиции с более низким значением пенетрации могут быть получены с использованием премиксовой добавки В в комбинации с битумом, полученным методом пропанового осаждения.
Из результатов, приведенных в Таблице, следует, что композиция сравнительного примера 1 обладает низкими высокотемпературными характеристиками.
Битумные композиции настоящего изобретения обладают отличными высокотемпературными свойствами и подходят для использования в качестве покрытий для труб. Тот факт, что композиции настоящего изобретения обладают повышенным сопротивлением потоку, предопределяет успешное использование труб, покрытых такими композициями, для транспортировки жидкостей с высокой температурой.
1. Покрытие для труб, включающее битумную композицию, полученную смешиванием битума с премиксовой добавкой, содержащей в расчете на ее общую массу
i) 20-90 мас.% одного или более блоксополимеров винилароматического углеводорода и коньюгированного диена,
ii) 1-20 мас.% сажи и
iii) остальное до 100% - вспомогательное вещество, способствующее смешиванию и
представляющее собой аморфный полиолефин или масло,
причем указанная битумная композиция необязательно может содержать наполнитель.
2. Покрытие для труб по п.1, в котором битумная композиция содержит в расчете на общую массу битумной композиции 20-98 мас.% битума, 2-80 мас.% премиксовой добавки и до 50 мас.% наполнителя.
3. Покрытие для труб по п.1 или 2, включающее битумную композицию, имеющую температуру размягчения (измеренную в соответствии с IP/58), по крайней мере, 100°С и сопротивление потоку (измеренное согласно DIN 52123), по крайней мере, 100°С.
4. Покрытие для труб по любому из пп.1-3, включающее битумную композицию, в которой блоксополимер содержит гидрированный коньюгированный диеновый блок.
5. Покрытие для труб по п.4, включающее битумную композицию, в которой блоксополимер имеет кажущуюся средневесовую молекулярную массу 80000-300000.
6. Покрытие для труб по п.4 или 5, включающее битумную композицию, в которой вспомогательное смешивающее средство представляет собой атактический полипропилен.
7. Покрытие для труб по любому из пп.1-3, включающее битумную композицию, в которой блоксополимеры содержат негидрированный коньюгированный диеновый блок.
8. Способ получения трубы с нанесенным покрытием, включающий стадии:
(a) смешивания i) 1-20 мас.% сажи, ii) 20-90 мас.% одного или более блоксополимеров винилароматического углеводорода и коньюгированного диена, и iii) остальное до 100% - вспомогательного вещества, способствующего смешиванию и представляющего собой аморфный полиолефин или масло,
(b) смешивания премиксовой добавки, полученной на стадии (а) с битумом и необязательно наполнителем, и
(c) использование битумной композиции со стадии (b) для покрытия труб.
9. Труба с нанесенным покрытием по любому из пп.1-7.
