Способ  улучшения стойкости к термоокислительной деструкции труб  и трубы, полученные таким  способом


 


Владельцы патента RU 2523479:

БАЗЕЛЛЬ ПОЛИОЛЕФИНЕ ГМБХ (DE)

Группа изобретений относится к трубе и способу ее изготовления. Трубы изготовлены стойкими к термоокислительной деструкции при нахождении данной трубы в длительном контакте с жидкостями, содержащими дезинфицирующие вещества, обладающие окислительным действием. Формовочная композиция для труб содержит термопластичные полиолефины, а дополнительно в качестве добавки - специфические ароматические амины. Последние являются жидкими в стандартных условиях. Изобретение относится также к способу улучшения долговременной стойкости водопроводной сети, изготовленной из формовочной композиции по изобретению, к ее повреждению дезинфицирующими веществами из воды, обладающими окислительным действием. Технический результат, достигаемый при использовании трубы, изготовленной способом по изобретению, заключается в том, чтобы обеспечить повышение стойкости трубы к воздействию агрессивных сред за счет введения в водопроводную сеть дезинфицирующих веществ, обладающих окислительным действием. 3 н. и 3 з.п. ф-лы,1 табл.

 

Настоящее изобретение относится к способу улучшения стойкости к термоокислительной деструкции труб, которые находятся в длительном контакте с жидкостями, которые содержат дезинфицирующие вещества, обладающие окислительным действием.

Формовочные композиции из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП) и полибутена-1 (ПБ-1) в течение многих лет использовали при получении труб из пластика для распределения горячей и холодной воды в зданиях (смотрите публикацию ЕР 739937).

Несмотря на действительную демонстрацию трубами, изготовленными из указанных пластиков, очень хорошей стойкости к действию воды было установлено то, что их срок службы серьезно ограничивается при попадании труб в контакт с обычными дезинфицирующими веществами, которые зачастую добавляют в воду по причинам гигиены. Собственно говоря, в общем случае в качестве дезинфицирующего вещества к питьевой воде для городского потребления добавляют небольшие количества веществ, обладающих окислительным действием, таких как газообразный хлор, гипохлорит натрия (раствор хлорсодержащего отбеливателя), гипохлорит кальция или диоксид хлора, тогда как время от времени также используют и перекись водорода (H2O2) или озон (O3).

Полиэтиленовые трубы в данном случае могут быть несшитыми или сшитыми. Сшивание в данном случае может быть проведено по обычным способам сшивания, использующимся в промышленности, с применением органических пероксидов, привитых винилсилановых сложных эфиров или с применением высокоэнергетического излучения (γ- или β-излучения).

В соответствии с этим цель настоящего изобретения заключается в предложении нового способа улучшения стойкости к термоокислительной деструкции труб, которые находятся в длительном контакте с жидкостями, содержащими дезинфицирующие вещества, в результате экструдирования формовочной композиции на основе ПЭ, ПП или ПБ-1, которая при сохранении хорошей перерабатываемости при получении труб в связи с их использованием для питьевой воды, которая содержит дезинфицирующие вещества, обладающие окислительным действием, характеризуется улучшенной стойкостью, в частности, в течение продолжительного периода времени.

Достижения данной цели добиваются при экструдировании полиолефиновой формовочной композиции, характеристическим признаком которой должно рассматриваться содержание ею термопластичного полиолефина и в количестве в диапазоне от 0,01 до 1,0% (масс.), в расчете на совокупную массу формовочной композиции, ароматического амина, который является жидким при стандартном давлении и в температурном диапазоне от 0 до 30°C.

В публикации WO 03/064511 уже описывался полиолефин, такой как ПЭ или ПП, который для улучшения своей стойкости к действию хлора содержит комбинацию стабилизаторов из оловоорганического соединения и NH-содержащих веществ.

Формовочная композиция, соответствующая изобретению, отличается от того, что имеет место на предшествующем уровне техники, благодаря выбору специфических жидких аминов из числа множества известных аминосоединений, где данные специфические жидкие амины даже в отсутствие соединений олова, до сих пор считавшихся необходимыми, в особенности удивительным образом придают хорошую стабильность трубам, изготовленным из формовочной композиции, в том, что касается окислительного действия дезинфицирующих веществ в воде в течение продолжительного периода времени.

В особенности подходящими для использования ароматическими аминами оказались 6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин и диметилфенилендиамин. Предпочтительные количества, в которых данные ароматические амины используются, находятся в диапазоне от 0,01 до 0,5% (масс.), в особенности предпочтительно от 0,1 до 0,3% (масс.).

В дополнение к этому, в одном конкретном варианте осуществления изобретения к формовочной композиции могут быть добавлены дополнительные стабилизаторы обычного типа, такие как IRGANOX 1010 или IRGAPHOS 168. Химическое наименование для Irganox 1010 представляет собой 3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионовая кислота, а химическое наименование для Irgaphos 168 представляет собой трис(2,4-ди-трет-бутилфеннил)фосфит.

Количество, в котором дополнительные стабилизаторы могут присутствовать в формовочных композициях, соответствующих изобретению, варьируется и находится в диапазоне от 0,1 до 5% (масс.) в расчете на совокупную массу формовочной композиции.

Термопластичные полиолефины, которые являются в особенности подходящими в соответствии с изобретением, представляют собой ПЭ, ПП и ПБ-1 или сополимеры олефинов, содержащих 2, 3 или 4 атома С, или совместно с дополнительными олефиновыми мономерами, содержащими от 4 до 10 атомов С, которые могут быть легко переработаны в трубы в результате экструдирования.

Формовочные композиции на основе ПЭ, соответствующие изобретению, например, характеризуются плотностью при температуре 23°C в диапазоне от 0,93 до 0,965 г/см3 и индексом расплава MI190/5 в диапазоне от 0,1 до 2 г/10 мин. Такие полиэтиленовые формовочные композиции получаются в результате проведения полимеризации этилена или сополимеризации этилена совместно с другими олефиновыми сомономерами в присутствии подходящих катализаторов, таких как катализаторы Циглера или Phillips или также металлоценовые катализаторы, в суспензии или в газовой фазе и также известны под наименованием полиэтилена низкого давления или ПЭВП.

Формовочные композиции на основе ПП, соответствующие изобретению, могут, например, представлять собой высокомолекулярные гомополимеры, статистические сополимеры или блок-сополимеры, характеризующиеся индексом расплава MI230/5 в диапазоне от 0,1 до 2 г/10 мин.

Формовочные композиции на основе ПБ-1, соответствующие изобретению, могут, например, представлять собой гомополимеры или сополимеры, характеризующиеся индексом расплава MI190/2,16 в диапазоне от 0,1 до 1 г/10 мин и плотностью при температуре 23°C в диапазоне от 0,92 до 0,95 г/см3.

Помимо термопластичного полиолефина формовочная композиция, соответствующая изобретению, может содержать еще и дополнительные добавки. Такие добавки предпочтительно представляют собой термостабилизаторы и технологические стабилизаторы, антиоксиданты, УФ-поглотители, светостабилизаторы, дезактиваторы металлов, перокси-акцептирующие соединения, органические пероксиды, основные совместные стабилизаторы в количествах в диапазоне от 0 до 10% (масс.), предпочтительно от 0 до 5% (масс.), а также технический углерод, наполнители, пигменты или их комбинации в совокупных количествах в диапазоне от 0 до 30% (масс.), в расчете на совокупную массу смеси.

Стойкость к термоокислительной деструкции, которая является достаточно хорошей для целей настоящего изобретения, выражают через значение «ИПО» (= индукционного периода окисления), которое определяют при температуре 200°С и которое должно находиться в диапазоне от 10 до 20 мин, предпочтительно в диапазоне от 12 до 17 мин.

Примеры вариантов осуществления

Порошкообразный высокомолекулярный ПЭ средней плотности, характеризующийся плотностью 0,946 г/см3 и индексом текучести расплава MI190/5 0,3 г/10 мин согласно измерению в соответствии с публикацией ISO 1133, объединяли с различными рецептурами добавок и гранулировали при использовании экструдера ZSK 53 от компании Coperion, Werner&Pfleiderer GmbH&Co KG при температуре расплава 220°С. После этого гранулы преобразовывали в листы, а впоследствии разрезали на полосы шириной 2 см. Затем полосы подвергали старению в течение 200 часов в водном растворе, содержащем 20 ч./млн диоксида хлора, при температуре 60°С и значении рН 6,5.

После этого для исходных материалов и образцов, подвергнутых старению, измеряли характеристическую вязкость ХВ в соответствии с публикацией DIN ISO 1628 в единицах дл/г и значение ИПО (= индукционного периода окисления) в соответствии с публикацией DIN EN 728 при 200°С и в соответствии с публикацией ASTM-D 3895 в единицах минут. Результаты перечислены в приведенной таблице 1.

Таблица 1
№ примера Добавка Коли-чество в % Состояние вещества при 25°С ХВ в дл/г, до/
после
ИПО (200°С) [мин]
1 Сравнительный холостой образец ---- --- 3,2/2,4 <1
2 ЭТДХ1), образец, соответствующий изобретению 0,2 Жид-кость 3,2/3,2 15
3 Мочевина, сравнительный образец 0,2 Твердое вещество 3,2/3,0 5
4 Chimasorb 944, сравнительный образец 0,2 Твердое вещество 3,2/2,6 <1
5 Naugard XL-1, сравнительный образец 0,2 Твердое вещество 3,2/2,9 6
6 MD 1024, сравнительный образец 0,2 Твердое вещество 3,2/2,9 5
7 ДМФД2), образец, соответствующий изобретению 0,2 Жидкость 3,2/3,2 14
8 Irganox 1010 плюс ЭТДХ, образец, соответствующий изобретению 0,1 плюс 0,1 Жидкость 3,2/3,2 15
9 Irgaphos 168 плюс ДМФД, образец, соответствующий изобретению 0,1 плюс 0,1 Жидкость 3,2/3,2 14
1) ЭТДХ = 6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин
2) ДМФД = диметилфенилендиамин

Описывавшиеся выше примеры вариантов осуществления отчетливо выявляют получение наилучших результатов по стабилизации полимерной матрицы в том, что касается термоокислительной деструкции, при использовании жидких аминов из примеров 2 и 7.

Как отчетливо выявляют сравнительные примеры, аминосоединения, которые находятся в твердом состоянии вещества в стандартных условиях, способны только вносить существенно меньший вклад в стабилизацию и по этой причине являются менее подходящими для использования в целях стабилизации, желательной в соответствии с изобретением.

1. Способ улучшения стойкости к термоокислительной деструкции труб, изготовленных из термопластичных полиолефинов, которые находятся в длительном контакте с жидкостями, содержащими дезинфицирующие вещества, обладающие окислительным действием, отличающийся тем, что трубы получают в результате экструдирования полиолефиновой формовочной композиции, включающей, по меньшей мере, один термопластичный полиолефин и дополнительно в количестве от 0,01 до 1,0% (масс.), в расчете на массу термопластичного полиолефина, ароматического амина, который является жидким при нормальном давлении и при температурах в диапазоне от 0 до 30°C.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полиолефиновая формовочная композиция в качестве ароматического амина содержит 6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин или диметилфенилендиамин.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что полиолефиновая формовочная композиция содержит ароматический амин в количестве в диапазоне от 0,01 до 0,5% (масс.), предпочтительно от 0,1 до 0,3% (масс.).

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что полиолефиновая формовочная композиция в качестве термопластичного полиолефина содержит полиэтилен или полипропилен или сополимеры этилена и пропилена или сополимеры этилена или пропилена совместно с дополнительными олефинненасыщенными мономерами, содержащими от 4 до 10 атомов С.

5. Труба, полученная способом по любому из пп.1-4.

6. Применение трубы по п.5 для подачи питьевой воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к однослойным или многослойным трубам и компонентам труб из пропиленовых полимеров для трубопроводов с улучшенным сопротивлением быстрому распространению трещин, состоящим из пропиленового гомополимера с индексом течения расплава в диапазоне от 0,05 до 8 г/10 мин при 230°С/2,16 кг или пропиленовых блок-сополимеров, содержащих от 90,0 до 99,9 мас.% звеньев пропилена и от 0,1 до 10,0 мас.% звеньев -олефинов с 2 или 4-18 атомами углерода, с индексом расплава в диапазоне от 0,05 до 8 г/10 мин при 230°С/2,16 кг, или их смесей, где пропиленовыми полимерами или пропиленовыми блок-сополимерами являются пропиленовые полимеры с зародышеобразователями кристаллизации в -форме, где для пропиленовых гомополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме или для гомополимерного блока пропиленовых блок-сополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме IR 0,97 и для труб из пропиленовых полимеров для трубопроводов, изготовленных из пропиленовых гомополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме, наблюдается быстрое распространение трещин, отличающееся критической температурой в диапазоне от -5 до +40°С и критическим давлением 3 бар ниже критической температуры, а для труб из пропиленовых полимеров, изготовленных из пропиленовых блок-сополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме наблюдается быстрое распространение трещин, отличающееся критической температурой в диапазоне от -25 до 0°С и критическим давлением 3 бар ниже критической температуры.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления изделий различного целевого назначения, например пластин для акустических покрытий.

Изобретение относится к шинной промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе ненасыщенных каучуков общего назначения для варочных камер. .
Изобретение относится к морозостойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной и резинотехнической промышленности для изготовления уплотнительных деталей, эксплуатирующихся в условиях низких температур.
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий. Резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука включает серу, дифенилгуанидин, сульфенамид Ц, технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту, в качестве противостарителя и модификатора 2-(диметиламинометил)-4-метил-6-(1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гепт-экзо-2-ил)фенол 2-4 мас.ч.
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых износостойких изделий конструкционного назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред.
Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука и может быть использовано для изготовления резиновых технических изделий для нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности, машиностроения.

Изобретение относится к шинной промышленности и может быть использовано для протектора летних и всесезонных шин. Резиновая смесь включает, мас.ч.: растворный бутадиен-стирольный каучук с добавлением масла TDAE с низким содержанием полициклических ароматических углеводородов 90-100, каучук цис-бутадиеновый линейной структуры с высоким содержанием цис-звеньев на неодимовом катализаторе 10-20, натуральный каучук 5-8, серу нерастворимую 2-3, вулканизующую группу 3-8, кремнекислотный наполнитель с удельной поверхностью 165 м2/г 70-80, стабилизатор на основе микрокристаллического воска 1-2, противостарители 3-5, технологическую добавку 1-3, связующий агент - бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфид 10-15.
Изобретение относится к производству композиционного материала на основе гидрированного бутадиен-нитрильного и акрилатного каучуков и может найти применение для изготовления пластин резиновых теплостойких, валов обрезиненных, резиновых уплотнительных деталей.

Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильных каучуков, перерабатываемой методом литья под давлением для изготовления резиновых уплотнительных деталей для гидравлических и пневматических устройств.
Изобретение относится к морозостойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной и резинотехнической промышленности для изготовления уплотнительных деталей, используемых в подвижных узлах механизмов, эксплуатирующихся в условиях низких температур.

Изобретение относится к способу приготовления стабилизатора (противостарителя), ускорителя вулканизации или модифицированного природного каучука при использовании анилина.

Изобретение относится к способу получения отвердителей эпоксидных смол, включающему операцию взаимодействия аминов с монокарбоновыми кислотами. .
Изобретение относится к суспензионному способу получения этиленового полимера, имеющего соотношение потока расплава F/P выше чем 25. Способ проводят в две или более стадии полимеризации при температурах от 60 до 120°C.

Изобретение относится к области катализа. Описан катализатор полимеризации олефинов, включающий: (I) подложку катализатора с оболочкой, содержащую (a) ядро, которое включает частицы оксида алюминия и (b) около 1-40% масс.

Изобретение относится к многослойной пленке для получения готового изделия и готовому изделию, содержащему такую пленку. Многослойная пленка включает, по меньшей мере, два слоя.

Изобретение относится к полимеру этилена с низкой плотностью с мультимодальным сомономерным распределением, способу его получения, а также к формованным изделиям, в том числе к пленкам, получаемым из указанного полимера.

Настоящее изобретение относится к системам катализаторов полимеризации олефинов СН2=CHR, где R представляет собой алкильный, циклоалкильный или арильный радикал, содержащий 1-12 атомов углерода, и к способу газофазной (со)полимеризации этилена.

Изобретение относится к способу перехода между несовместимыми системами катализаторов полимеризации олефинов в одном реакторе. Описан способ перехода от системы катализатора Циглера-Натта к системе катализатора Phillips для полимеризации олефинов в одном реакторе, где способ включает стадии: a) прерывания реакции первой полимеризации олефинов, проводимой в присутствии системы катализатора Циглера-Натта в результате приостановки подачи системы катализатора Циглера-Натта в реактор и дезактивации системы катализатора Циглера-Натта, или приостановки подачи системы катализатора Циглера-Натта в реактор и увеличения температуры реактора, или приостановки подачи системы катализатора Циглера-Натта в реактор и совместное использование дезактивирующего агента и увеличение или уменьшение температуры; b) подачи дополнительной системы катализатора, содержащей каталитические компоненты (A) и (B), приводящие к получению, соответственно, первой и второй полиолефиновых фракций, где значение Mw первой полиолефиновой фракции является меньше, чем значение Mw второй полиолефиновой фракции, проведения реакции второй полимеризации олефинов в присутствии дополнительной системы катализатора, где первоначальная активность каталитического компонента (A) превышает первоначальную активность каталитического компонента (B), приостановки подачи дополнительной системы катализатора в реактор; c) подачи системы катализатора Phillips и проведения реакции третьей полимеризации олефинов, в присутствии системы катализатора Phillips.
Наверх