用于现场固化管的复合材料制造技术

本公开的实施例包括柔性浸渍制品、通过固化这种柔性浸渍制品而产生的复合材料以及用于形成柔性浸渍制品的方法。所述柔性浸渍制品、复合材料和方法可以用作包括环氧树脂的现场固化管修复工艺中的制品、复合材料和方法的替代物，从而消除与使用环氧树脂相关的毒性问题。本发明专利技术所公开的柔性浸渍制品、复合材料和方法可以特别适用于饮用水管和压力管应用中的CIPP工艺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于现场固化管的复合材料相关申请的交叉引用本申请要求2016年1月5日提交的美国专利申请第62/275,024号的优先权，所述申请的内容以全文引用的方式并入本文中。
本文所述的实施例通常涉及柔性浸渍制品、通过加热这种柔性浸渍制品而产生的复合材料以及用于形成柔性浸渍制品的方法。这种柔性浸渍制品、复合材料和方法可用作包括环氧树脂的现场固化管修复工艺中的制品、复合材料和方法的替代物，因此消除了与使用环氧树脂相关的毒性问题。
技术介绍
地下污水管、饮用水管和其它管道随使用和年龄而断裂。维修这些泄漏和损坏的管道是耗时并且昂贵的，因为其涉及挖掘和更换这些损坏的管道。现场固化管(CIPP)技术于1971年在英国首次使用，并于20世纪70年代后期引入北美市场。在接下来的20年里，这项技术给污水管维修行业带来了一次革命，为无需挖掘的污水管修复提供了可靠的解决方案。存在两种用于现场固化管应用的方法：“倒置安装法(InversionInstallationMethod)”和“拉进安装法(Pull-inInstallationMethod)”。最常见的是“倒置安装法”，并且所述方法涉及用可固化热固性组合物浸渍柔性非织造毡内衬，随后将浸渍的非织造毡内衬倒置进入现有(主)管中，并且通过施加热水、紫外线或蒸汽在主管内固化浸渍的毡内衬。CIPP工艺被归类为修复或翻新，因为其在现有主管内或粘附于现有主管形成新的无缝、通畅且坚硬的内管。环氧树脂热固性系统通常用于生产饮用水管和压力管应用。目前，用于生产饮用水管和压力管的最常见的CIPP工艺涉及将由聚酯、玻璃纤维布或许多其它适用于树脂浸渍的材料制成的环氧树脂饱和的毡管倒置进入损坏的主管中。环氧树脂饱和的毡管在另一侧具有聚烯烃涂层。通常，聚烯烃涂层厚度在20-35密耳之间。有时，在压力倒置过程期间聚烯烃涂层会泄漏。如果在饮用水管修复过程期间聚烯烃涂层泄漏，则环氧树脂通过涂层泄漏。这导致水污染，违反NSF标准61要求，并且需要昂贵的维修。因此，CIPP工艺可能需要环氧树脂热固性系统的替代物。这种替代物将消除与环氧树脂相关的毒性问题，同时保持传统使用的树脂的粘度和固化曲线以允许浸渍、倒置和固化CIPP内衬。这种替代物将特别有用于饮用水管和压力管应用中的CIPP工艺。
技术实现思路
本公开的实施例通过提供柔性浸渍制品、通过固化这种柔性浸渍制品而产生的复合材料以及用于形成柔性浸渍制品的方法来满足这些需求。柔性浸渍制品、复合材料和方法可用作包括环氧树脂的现场固化管修复工艺中的制品、复合材料和方法的替代物，从而消除与使用环氧树脂相关的毒性问题。本专利技术所公开的柔性浸渍制品、复合材料和方法可以特别有用于饮用水管和压力管应用中的CIPP工艺。根据本公开的一个实施例，提供柔性浸渍制品。柔性浸渍制品包括包含热塑性背衬层和浸渍有水分散体的纤维层的织物材料。水分散体包含有(a)包含至少一种熔点是至少110℃的C2-C3聚烯烃的基础树脂和(b)包含至少一种具有乙烯和羧酸的聚合物的分散剂或包含至少一种马来酸化C2-C3聚烯烃蜡的改性聚合物，和组合。柔性浸渍制品的弯曲模量小于15,000psi。根据本专利技术的另一个实施例，提供通过加热柔性浸渍制品而产生的复合材料。柔性浸渍制品包括包含热塑性背衬层和浸渍有水分散体的纤维层的织物材料。柔性浸渍制品的弯曲模量小于15,000psi。水分散体包含有(a)包含至少一种熔点是至少110℃的C2-C3聚烯烃的基础树脂和(b)包含至少一种具有乙烯和羧酸的聚合物的分散剂，或包含至少一种马来酸化C2-C3聚烯烃蜡的改性聚合物，和组合。将柔性浸渍制品加热到水分散体的基础树脂的熔融温度以上。在又另一个实施例中，提供用于形成柔性浸渍制品的方法。所述方法包含提供包含热塑性背衬层和纤维层的织物材料，将织物材料暴露于水分散体，并干燥水分散体以浸渍纤维层。所述水分散体包含有(a)包含至少一种熔点是至少110℃的C2-C3聚烯烃的基础树脂和(b)包含至少一种具有乙烯和羧酸的聚合物的分散剂、包含至少一种马来酸化C2-C3聚烯烃蜡的改性聚合物和其组合。应理解，前面一般描述和以下详细描述都描述了各种实施例，并且打算提供用于理解所要求主题的性质和特征的概述或框架。使附图包括在内以提供对各种实施例的进一步理解并且并入本说明书中且构成本说明书的一部分。图示说明了本文所描述的各种实施例并且与实施方式一起用于解释所要求主题的原理和操作。具体实施方式现在将详细参考本专利技术所公开的柔性浸渍制品、通过固化这种柔性浸渍制品而产生的复合材料以及用于形成柔性浸渍制品的方法的各种实施例。柔性浸渍制品、复合材料和方法可用作包括环氧树脂的CIPP修复工艺中的制品、复合材料和方法的替代物，从而消除与使用环氧树脂相关的毒性问题。柔性浸渍制品、复合材料和方法可以特别有用于饮用水管和压力管应用中的CIPP工艺。除非另外指示，否则本说明书和权利要求书中的任何范围的公开内容应理解为包括范围本身并且也包括其中包含的任何内容以及端点。范围可以在本文中表达为“约”一个特定值且/或到“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一个实施例包括从一个特定值且/或到另一个特定值。类似地，当值表达为近似值时，通过使用先行词“约”，将理解为特定值形成另一个实施例。应该进一步理解，每个范围的端点对于与另一个端点相关以及独立于另一个端点都是重要的。除非上下文另外明确地指明，否则如本文所使用的单数形式“一(a/an)”和“所述”包括多个指示物。因此，例如，除非上下文另外明确地指示，否则对“一个”组分的引用包括具有两个或更多个这种组分的方面。在各种实施例中，提供柔性浸渍制品。柔性浸渍制品包括包含热塑性背衬层和浸渍有水分散体的纤维层的织物材料。在一些实施例中，水分散体包含有(a)包含至少一种熔点是至少110℃的C2-C3聚烯烃的基础树脂和(b)包含至少一种具有乙烯和羧酸的聚合物的分散剂或包含至少一种马来酸化C2-C3聚烯烃蜡的改性聚合物，和组合。在某些实施例中，柔性浸渍制品的弯曲模量可以小于15,000psi。在某些实施例中，柔性浸渍制品基本上不含环氧树脂和尿素材料。织物材料的热塑性背衬层可以包含适用于CIPP工艺的任何热塑性塑料。热塑性背衬层可以包括但不限于聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯)、聚苯乙烯、聚酰胺(例如尼龙)、聚酰亚胺(如热塑性聚酰亚胺)、聚环氧丙烷、聚苯醚、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚缩醛、聚酯、聚苯氧基树脂、聚丙烯酸酯、聚乙烯酯、聚卤乙烯、聚硅氧烷、聚氨酯、聚醚、聚硫化物、聚碳酸酯、聚丁烯聚芳酯、丙烯酸聚合物、纤维素、氟塑料、聚酮和酮基树脂(例如PEK、PEEK、PEKEKK)、腈基聚合物、聚甲基戊烯、聚苯硫醚(PPS)、聚邻苯二甲酰胺、聚砜、聚醚砜(PES)、聚偏二氟乙烯、聚氯乙烯(PVC)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)和苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。在某些实施例中，织物材料的热塑性背衬层可以包含有包含至少一种熔点是至少110℃的C2-C3聚烯烃的基础树脂。至少一种C2-C3聚烯烃可以包括如聚丙烯、聚乙烯、其共聚物和其掺合物的聚烯烃，并且可以使用乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。在一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性浸渍制品，包含：包含热塑性背衬层和浸渍有水分散体的纤维层的织物材料，其中所述水分散体包含：(a)包含至少一种熔点是至少110℃的C2‑C3聚烯烃的基础树脂；和(b)包含至少一种具有乙烯和羧酸的聚合物的分散剂、包含至少一种马来酸化C2‑C3聚烯烃蜡的改性聚合物，或其组合；其中所述柔性浸渍制品的弯曲模量小于15,000psi。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.05 US 62/2750241.一种柔性浸渍制品，包含：包含热塑性背衬层和浸渍有水分散体的纤维层的织物材料，其中所述水分散体包含：(a)包含至少一种熔点是至少110℃的C2-C3聚烯烃的基础树脂；和(b)包含至少一种具有乙烯和羧酸的聚合物的分散剂、包含至少一种马来酸化C2-C3聚烯烃蜡的改性聚合物，或其组合；其中所述柔性浸渍制品的弯曲模量小于15,000psi。2.根据权利要求1所述的柔性浸渍制品，其中所述水分散体包含所述包含至少一种具有乙烯和羧酸的聚合物的分散剂。3.根据权利要求1所述的柔性浸渍制品，其中所述柔性浸渍制品基本上不含环氧树脂和尿素材料。4.根据权利要求1所述的柔性浸渍制品，其中所述基础树脂包含一种或多种选自由以下组成的群组的组分：密度大于约0.930g/cm3的聚乙烯共聚物、聚丙烯共聚物或其组合。5.根据权利要求1所述的柔性浸渍制品，其中所述分散剂的熔点小于100℃。6.根据权利要求1所述的柔性浸渍制品，其中所述基础树脂包含聚丙烯。7.根据权利要求1所述的柔性浸渍制品，其中所述热塑性背衬层包含一种或多种选自由以下组成的群组的组分：密度大于约0.930g/cm3的聚乙烯共聚物、聚丙烯共聚物或其组合。8.根据权利要求1所述的柔性浸渍制品，其中水分散体以小于0.3g/cm2纤维材料的涂层重量浸渍到所述纤维层中。9.根据权利要求1所述的柔性浸渍制品，其中所述纤维层包含聚酯。10.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·常，R·普朗格，D·L·德莫迪，D·L·马洛特基，M·J·克里明斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US