管道涂料制造技术

本发明专利技术提供了一种包含沥青组合物的管道涂料，该沥青组合物包含２０－９８重量％沥青、０．５－３０重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中二烯嵌段是经氢化的，和０．５－３０重量％有规立构聚烯烃（所有重量百分比都以沥青组合物总重量计），还提供了涂以所述管道涂料的管道，用所述管道涂料涂敷管道的方法，以及所述沥青组合物作为管道涂料的用途。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管道涂料本专利技术涉及管道涂料，涂敷管道的方法以及沥青组合物作为管道涂料的用途。专利技术背景管道是一种对环境影响最小的、远距离或近距离输送气体、液体和淤浆物料的有效设施。长的和大直径管道通常是由耐腐蚀的碳钢基材料、铁基材料制成的。腐蚀过程是一种自然发生的过程，在该过程中铁通过水和来自空气中氧的作用而转变成为氧化物。这个过程几乎对所有地上、地下和水中的铁质结构件产生影响。可看得见的和地上的结构件可通过涂敷普通油漆或某种其它形态的涂料而得以保护。然而，管线很少是可见的，因此它们在整个使用期间必须采用适当的耐腐蚀涂料来防止环境对其侵蚀。一种常用的防腐蚀方法是采用以玻璃纤维或聚酯材料包裹而增强的厚沥青瓷漆以及任选地涂覆作为机械防护的混凝土涂层。为了进一步确保其防腐性能，需要采用阴极保护以获得高整体性涂层。管道涂料还可具有有利的绝缘作用。虽然沥青在许多方面自然地适用作管道涂料，但它在某些物理性能方面存在固有的、极需改进的缺点。用作管道涂料的沥青必须满足一系列严格的要求，如优良的抗冲击性和柔韧性。由于管材及其涂层在经受运输、堆放或使用过程中会遭到意外的损坏，因此需要具有优良的抗冲击性。由于管材在堆放期间常会发生一定程度的弯曲，因此需要具有优良的柔韧性，使管道涂层不会产生龟裂是很重要的。此外，当某些管道预期用来输送热的物料时，则用作管道涂料的沥青组合物具有优良的高温性能是有利的。在这种输送热物料的管道系统中，用作管道涂层的沥青组合物往往会发生熔垂或滑动现象。这-->会导致管道涂层产生变形，并导致性能变坏。已对通过向沥青添加包括某些共轭二烯橡胶、含乙烯的塑料(如乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA))，氯丁二烯橡胶以及非晶态聚烯烃的聚合物来改进沥青性能进行了研究。苯乙烯嵌段共聚物(如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)已广泛用于这类沥青的改性。然而，这类嵌段共聚物特别是那些二烯嵌段已经氢化的嵌段共聚物有时是与沥青不相容的。这种不相容性最常见于较硬品级的沥青，这种不相容性已经限制了苯乙烯嵌段共聚物在管道涂料中，特别是用于高温的管道涂料中的应用。WO92/06141已提供了一个包含苯乙烯嵌段共聚物的管道涂料的实例，该专利公开了一种采用聚合物改性的沥青瓷漆来保护材料如管材的方法。WO92/06141中公开的沥青瓷漆是以一种或多种选自乙烯基-丁二烯嵌段共聚物，任选地与聚烯烃相混合的聚合物改性的(见第7页，第24行至29行)，优选的乙烯基-丁二烯嵌段共聚物是线形和支化的乙烯基-丁二烯嵌段共聚物的混合物。在WO92/06141中用于沥青瓷漆的所有嵌段共聚物都涉及非氢化的嵌段共聚物。关于任选的聚烯烃已在第12页第7行-第8行作了说明，嵌段共聚物通常是与无规立构聚丙烯混合使用的。事实上，WO92/06141中所述唯一的沥青瓷漆包含非氢化的线形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，非氢化的支化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和非晶态聚烯烃(见第17页第15-19行和第18页第1-7行)。然而，业已发现，这种沥青瓷漆存在高温情况下性能常达不到要求的缺点。WO96/07846介绍了以沥青组合物进行绝缘处理的海底管线。WO96/07846指出：聚合物改性剂可用于扩大沥青保持尺寸稳定的温度范围；无规立构聚丙烯能提高软化点而不提高脆化温度；当无规立构聚丙烯含量在18-30％(以组合物重量计)，软化点迅速提高(见第17页，第26-32行)。此文又指出：在并非没有无规聚丙烯的情况下，通过添加低分子量等规立构聚丙烯，还可进一步提高软化点；-->等规立构聚丙烯主要作为微粒填料；一种成本效率高的组合物含有77％沥青，18％无规立构聚丙烯和5％等规立构聚丙烯(见第17页第36行至第18页第8行)。WO96/07846还提出可向组合物添加苯乙烯嵌段共聚物来补偿任何脆化。除了有节制地最好使用外，该专利没有提供苯乙烯嵌段共聚物的其它信息(见第18页第18-25行)。因此，根据WO96/07846所述，技术熟练人员可得出：如果要提高沥青瓷漆的软化点，则必须添加相当于组合物重量的至少18重量％的无规立构聚丙烯；当采用很大量的无规立构聚丙烯时，可任选地包括低分子量等规立构聚丙烯；如果所得组合物太脆，可任选地添加非氢化苯乙烯嵌段共聚物。WO 00/55271涉及一种包含混合沥青和预混的添加剂而获得的沥青组合物的管道涂料，该预混添加剂包含i)一种或多种乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，ii)炭黑以及iii)混合助剂。在一个实施方案中，预混添加剂包含氢化的嵌段共聚物，炭黑和非晶态聚烯烃(见第13页第10-15行)。虽然WO 00/55271的管道涂料显示出极好的高温性能，但使用时需要预混步骤和有炭黑的存在。EP-A-329836介绍了沥青组合物作为屋顶材料的用途，该沥青组合物可通过“热揩擦步骤”粘附到屋面上。该组合物包含由(a)约40％-约98重量％沥青，(b)约1％-约30重量％聚烯烃和(c)约1％-约30重量％包含至少两种聚合物嵌段的热塑性弹性体构成的共混物，其中一种所述聚合物嵌段是Tm高于40℃的结晶聚合物嵌段，一种所述聚合物嵌段是Tg为0℃或低于0℃的非晶态聚合物嵌段，其中结晶聚合物嵌段与非晶态聚合物嵌段的重量比在10∶90与80∶20范围之内。在EP-A-329836中作为例证的组合物中，聚烯烃或为MI为40的高密度聚乙烯或为无规立构聚丙烯，而热塑性弹性体是氢化的嵌段共聚物。EP-A-329836既未公开也未指出这种组合物可用作管道涂料。如果提供一种能以简便方法制造的、具有优良的抗冲击性和柔韧-->性，并还显示优良的高温特性的管道涂料会是很有利的。专利技术概述业已意外发现，与已知的以非氢化苯乙烯嵌段共聚物和非晶态聚烯烃为主要成分的管道涂料相比，以包含氢化苯乙烯嵌段共聚物和有规立构聚烯烃的沥青组合物为主要成分的管道涂料具有有利的抗冲击性、柔韧性和高温性能的特征。因此，本专利技术提供一种包含沥青组合物的管道涂料，该沥青组合物包含20-98重量％沥青，0.5-30重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中的二烯嵌段是经氢化的，和0.5-30重量％有规立构聚烯烃(所有重量百分比都以沥青组合物总重量计)。
技术实现思路
作为本专利技术管道涂料主要成分的沥青组合物包含20-98重量％，优选30-90％，更优选40-80％，再更优选50-70％而最优选55-60重量％的沥青(以沥青组合物总重量计)。沥青组合物中的沥青可以是天然存在的沥青或源自矿物油的沥青。此外，以裂解方法制得石油衍生物，木沥青和煤焦油以及各种沥青的混合物都可用作沥青组合物中的沥青。适用沥青的实例包括蒸馏即“直馏”沥青，沉淀沥青如丙烷沥青、吹制沥青以及它们的混合物。其它适用的沥青包括一种或多种所述沥青与增充剂如石油提取物(例如芳族提取物、馏出液或残渣)的混合物，或与油的混合物。根据本专利技术优选的沥青是蒸馏沥青和丙烷沥青，而丙烷沥青是特别优选的。优选的沥青是针入度在5-100dmm(根据BS2000：Part 49，在25℃测定)的沥青，更优选是针入度为10-60dmm，再更优选为10-30dmm，而最优选为10-20dmm的沥青。沥青的软化点(根据BS 2000：Part 58测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含沥青组合物的管道涂料，该沥青组合物包含２０－９８重量％沥青、０．５－３０重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中二烯嵌段是经氢化的，和０．５－３０重量％有规立构聚烯烃，所有重量百分比都以沥青组合物总重量计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2001-4-12 01303460.81.一种包含沥青组合物的管道涂料，该沥青组合物包含20-98重量％沥青、0.5-30重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中二烯嵌段是经氢化的，和0.5-30重量％有规立构聚烯烃，所有重量百分比都以沥青组合物总重量计。2.权利要求1的管道涂料，其中沥青组合物包含40-80重量％沥青、2-12重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中的二烯嵌段是经氢化的，和2-10重量％有规立构聚烯烃。3.权利要求1或权利要求2的管道涂料，其中沥青组合物还包含1-50重量％填料，以沥青组合物总重量计。4.权利要求1-3任何一项的管道涂料，其中嵌段共聚物是表观平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：EA马尔德，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]