制备性能改善的隔热管的方法技术

本发明专利技术涉及制备隔热管的方法；涉及包含异氰酸酯组分(a)、多元醇混合物(b)和至少一种催化剂的聚氨酯体系用于制备隔热管的用途，其中所述聚氨酯体系的起发时间小于将所述聚氨酯体系填充至管中的时间；涉及特定的胺作为聚氨酯体系中的催化剂用于制备隔热管的用途以及可通过本发明专利技术的方法获得的隔热管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备性能改善的隔热管的方法本专利技术涉及制备隔热管的方法，所述方法包括：步骤(A)提供介质用管和护套管，其中所述介质用管安置在所述护套管内并在所述介质用管和所述护套管之间形成环形间隙，步骤(B)向所述环形间隙引入包含至少一种异氰酸酯组分(a)、至少一种多元醇混合物(b)和至少一种催化剂的聚氨酯体系，和步骤(C)将所述聚氨酯体系发泡并使其固化，其中所述聚氨酯体系的乳白时间小于或等于引入时间；涉及包含异氰酸酯组分(a)、多元醇混合物(b)和至少一种催化剂的聚氨酯体系用于制备隔热管的用途，其中所述聚氨酯体系的乳白时间小于将所述聚氨酯体系引入管中的时间；涉及将特定的胺作为聚氨酯体系中的催化剂用于制备隔热管的用途以及可通过本专利技术的方法获得的隔热管。用聚氨酯泡沫隔热的管在现有技术中是已知的并描述于EP-A-865893和DE-A-19742012中。隔热管体系由独立的管段组成。6m、12m和16m的管长通常用于此目的。所需的悬伸长度(overhanglengths)是经过特别制造的或从现有标准产品中切割出尺寸。将独立的管段焊接在一起并通过现有的衬套技术(mufftechnology)在焊接区域提供额外的隔热。这些衬套连接比管产品本身引发更大的潜在破坏。该差异缘于以下事实：管长是在生产建筑过程中设定的可控条件下生产的。衬套连接通常在时间压力下在风力和天气影响下的建筑地点原位生产。诸如温度、污染和湿度因素通常影响衬套连接的质量。此外，衬套连接的数目是管道系统安装中很大的成本因素。因此，在管加工工业中，需要基于管线的长度安装尽可能少的衬套连接。这通过使用较长的单一管段实现，但这些单一管段的制备要求较高并且通常导致技术问题。各管的主要部分由间歇式管套管的制备方法来制备。在该方法中，向介质用管(通常为钢管)提供用来使内管居中的星形间隔。将所述介质用管推进外部的护套管(通常由聚乙烯制成)中，从而在两管之间产生环形间隙。用聚氨酯泡沫填充该环形间隙，这是因为聚氨酯泡沫的隔热性能优异。针对此目的，向轻微倾斜的双层管提供配备有排气孔的封盖。液体反应混合物随后通过聚氨酯计量装置被引入到环形间隙中并仍以液体形式在环形间隙中向下流动直到反应开始。从该时间点起，通过粘度缓慢增加的泡沫的流动而引起进一步的分布直到材料完全反应。EP1552915A2公开了用于制备隔热管的方法，其中将包含异氰酸酯组分和具有小于3000mPas低粘度的多元醇组分的聚氨酯体系引入到包含介质用管和护套管的合适管中。引入之后，聚氨酯体系同时发泡并固化。将胺类(如三乙胺或1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)用作形成聚氨酯的催化剂。EP1783152A2同样公开了用于制备隔热管的方法，其中将包含异氰酸酯组分和具有小于1300mPas特别低粘度的多元醇组分的聚氨酯体系引入包含介质用管和护套管的管中。该文献还指定胺类(如三乙胺或1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)作为合适的催化剂。因此，文献EP1552915A2和EP1783152A2描述了用于制备隔热管的方法，其中在发泡和固化之前管的完全填充的问题通过使用具有特别低粘度且因此流动性良好的多元醇组分而解决。为了制造特别是经济上可取的、相对长的预隔热管，通常必须使聚氨酯泡沫的反应具有非常慢的反应分布。这是基于以下事实：液体(还未反应)状态的泡沫必须在管中达到良好的预分布。此外，在大管尺寸的情况下，在乳白时间之内，必须有充足的时间将所需聚氨酯材料引入到环形间隙中。两者均需要长乳白时间。然而，长乳白时间导致孔直径更大，由于热导率是孔半径平方的函数，使得热导率显著增加。然而，为了经济和生态原因，需要泡沫热导率最小化和由此带来的节能最大化。此外，聚氨酯泡沫的慢反应分布导致在管长的制备中时间需求相应更大。为了增加产率并与此同时减少制备成本，同样需要加速反应分布。此外，泡沫的均匀泡沫密度分布对管的质量而言是重要的。然而，当使用已知于现有技术的聚氨酯体系时均匀的泡沫密度分布是不利的。通常在管的端部获得较低的泡沫密度而在中间获得较高的泡沫密度。由于工艺过程的原因，管越长在管的间隙中泡沫的所需总泡沫密度就越大。由于聚氨酯反应混合物的商业可行的最大排放性能有限，对于同时所需的大管长而言隔热层的最大厚度是受限的。能在乳白时间之后将反应混合物引入到环形间隙中可在工业上实现隔热层厚度更大。为了使隔热管的热损失最小化，需要更大的隔热层厚度。本专利技术的一个目的是提供用于制备隔热管的方法，所述方法给出总泡沫密度低且所得聚氨酯泡沫的孔直径小从而热导率低的管。同样，应提供可在短时间内制备高质量隔热管的快速方法。此外，隔热层应可能更厚。这些目标根据本专利技术通过一种制备隔热管的方法实现，所述方法包括下列步骤：(A)提供介质用管和护套管，其中所述介质用管安置在所述护套管内并在所述介质用管和所述护套管之间形成环形间隙，(B)向所述环形间隙引入包含至少一种异氰酸酯组分(a)、至少一种多元醇混合物(b)和至少一种催化剂的聚氨酯体系，和(C)使所述聚氨酯体系发泡并固化，其中所述聚氨酯体系的乳白时间小于或等于引入时间。根据本专利技术，所述聚氨酯体系的乳白时间是从反应所需的组分(即异氰酸酯组分(a)、多元醇组分(b)和至少一种催化剂)的结合(在合适的反应温度下消逝)起直到观察到聚合反应可估量地开始的时间。聚合反应的开始可例如通过反应混合物的粘度增加或液态反应混合物的体积开始增加来确定。根据本专利技术，步骤(B)的引入时间是向所述环形间隙引入100％所需的反应混合物所需的时间。根据本专利技术，所述聚氨酯体系的乳白时间小于或等于引入时间，优选比引入时间小至少5％，特别优选小至少10％，非常特别优选小至少15％，尤其小至少20％。待引入的聚氨酯体系的量根据类型、组成、所需的填充程度、膨胀特性、管尺寸等确定。本专利技术的方法通常为间歇法。本专利技术方法的各个步骤详细描述如下：步骤(A)：本专利技术方法的步骤(A)包括提供介质用管和护套管，其中所述介质用管安置在所述护套管内并在所述介质用管和所述护套管之间形成环形间隙。所述介质用管(其直径小于所述护套管)安置在所述护套管内，从而在所述介质用管和所述护套管之间形成环形间隙。根据本专利技术，在步骤(B)中向该环形间隙引入所述聚氨酯体系。本专利技术所使用的介质用管通常为具有例如1cm至120cm、优选4cm至110cm外径的钢管。介质用管的长度为例如1至24米、优选6至16米。在本专利技术方法的一个优选实施方案中，将折叠的螺旋风管用作护套管。本专利技术所使用的护套管通常可包含本领域技术人员认为合适的任意材料，例如基于热塑性聚合物(优选聚乙烯)的材料。因此，本专利技术优选提供将基于热塑性聚合物的管用作护套管的本专利技术方法。所述护套管通常具有1mm至30mm的厚度。所述护套管的内径通常为6cm至140cm、优选10cm至120cm。所述护套管的长度为例如1至24米、优选6至16米。所述护套管可任选地包括可在制备所述护套管的挤出过程中集合的多个层。实例为在聚氨酯泡沫和护套管之间引入多层膜，所述膜含有至少一个金属层以改善阻隔作用。该类型的合适的护套管描述于EP-A-960723中。在一个特别优选的实施方案中，根据本专利技术制备的隔热管是置于地下的用于区域供热网的隔热复合护套管，所述护套管满足D本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备隔热管的方法，其包括以下步骤：(A)提供介质用管和护套管，其中介质用管安置在护套管内，且介质用管和护套管之间形成环形间隙，(B)向环形间隙中引入包含至少一种异氰酸酯组分(a)、至少一种多元醇混合物(b)和至少一种催化剂的聚氨酯体系，和(C)使聚氨酯体系发泡并固化，其中聚氨酯体系的乳白时间小于或等于引入时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.31 EP 11179510.01.制备隔热管的方法，其包括以下步骤：(A)提供介质用管和护套管，其中介质用管安置在护套管内，且介质用管和护套管之间形成环形间隙，(B)向环形间隙中引入包含至少一种异氰酸酯组分(a)、至少一种多元醇混合物(b)和至少一种催化剂的聚氨酯体系，和(C)使聚氨酯体系发泡并固化，其中聚氨酯体系的乳白时间小于或等于引入时间，且所述至少一种催化剂为通式(I)的胺R1R2N(CR3R4)n-X(I)，其中R1、R2、R3、R4、n和X具有下列含义：R1、R2各自彼此独立地为C1-C8烷基基团，R3、R4各自彼此独立地为氢或C1-C8烷基基团，n为1至6的整数，且X为OR5或NR6R7，其中R5为C1-C8烷基基团或C1-C8杂烷基基团，R6彼此独立地为氢或C1-C8烷基基团，R7为C1-C8烷基基团或-CH2-CH2-N(CH3)2。2.权利要求1的方法，其中步骤(B)中聚氨酯体系的引入在管的一端或管的中间或管的一端和中间之间的任意位点实现。3.权利要求1或2的方法，其中至少一种多元醇混合物(b)包含多元醇(b1)、任选的化学发泡剂(b2)、交联剂(b3)、扩链剂(b4)、添加剂(b5)和/或物理发泡剂(b6)。4.权利要求3的方法，其中1重量％至25重量％的阻燃剂用作添加剂(b5)，基于多元醇混合物的总重量计。5.权利要求1或2的方法，其中异氰酸酯组分(a)与多元醇混合物(b)的反应在90至240范围内的指数下...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·格莱瑟施密茨，G·托马西，L·温德勒，A·波波夫，C·埃勒西克，A·豪威博默尔曼，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE