本发明专利技术涉及包含７０～９１重量％的至少一种半结晶聚酰胺、５～２５重量％的具有通过接枝或共聚引入的环氧、酸酐或酸官能团的聚烯烃、和４～２０重量％的增塑剂的组合物在制造用于开采海底原油或天然气矿床的柔性管中的用途。本发明专利技术还涉及用于开采海底原油或天然气矿床且包含至少一个由该组合物得到的层的柔性管。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于聚酰胺的组合物在用于输送原油或天然气的柔性管中的用途以及使用该组合物的柔性管本专利技术涉及基于聚酰胺的组合物在制造用于输送石油或天然气的柔性 管中的用途，更具体地说，本专利技术涉及基于聚酰胺的组合物在制造用于开采海底(offshore)石油或天然气矿床的柔性管中的用途。本专利技术还涉及用于输送石油或天然气的柔性管，该管包含至少一个由上 述基于聚酰胺的组合物得到的层。对位于海底的石油储藏的开采使得所用材料经历极端的条件，对于连接 钻井平台周围的各种设备并输送所开采的碳氬化合物的管来说更是如此，所 述碳氢化合物通常在高温(约135。C)和高压(例如700巴)下输送。因此，在各装置的操作期间遇到所用材料的耐机械性、耐热性和耐化学 性的严重问题。具体地说，该管必须对热油、天然气、水以及这些物质中的 至少两种的混合物在可延续至20年的期间内具有耐受性。通常，这些管包含由巻绕成螺旋状的挤压成型金属条(例如连结 (interlocked)的条)形成的可渗透金属内层。这种赋予管形状的金属内层一般 通过挤出而覆盖有用于赋予不渗透性的聚合物层。还可以围绕该不渗透性聚 合物层设置其它保护和/或加强层，例如金属纤维和橡胶的层。对于低于40。C的操作温度，所述聚合物为HDPE(高密度聚乙烯)。对于 40。C 9(TC的温度，使用聚酰胺，且对于高于90。C的温度，使用PVDF(聚偏 二氟乙烯)。考虑到PVDF的高成本，并且尽管PVDF意味着比推荐值高的温度，但 聚合物的选择已经集中在例如PA-11和PA-12的聚酰胺上，聚酰胺因它们良 好的热性能、它们的耐化学性(尤其是耐溶剂性)、它们对不利气候和辐射的 耐受性、它们对气体和液体的不渗透性以及它们的电绝缘性质而众所周知。目前这些聚酰胺已经用来制造用于输送从位于海底和岸上的石油储藏 中开采的碳氢化合物的管，然而，它们具有老化过快的缺陷。为克服该缺陷并从而改善这些基于聚酰胺的管的抗老化性，本申请人的 文献US2003/0220449提出了这样的组合物，该组合物包含-70~96重量％的至少一种聚酰胺，所述聚酰胺选自PA-ll、 PA-12、得 自具有6~12个碳原子的脂族二胺与具有9~12个碳原子的脂族二酸的缩合的 脂族聚酰胺、和具有超过90%的PA-ll单元或超过90%的PA-12单元的共聚 酰胺PA-11/12;-4 10%的增塑剂；和-0~25%的选自丁腈橡胶(NBR)和氢化丁腈橡胶(H-NBR)的弹性体， 增塑剂的量与弹性体的量的总和为4~30%。与仅基于聚酰胺和增塑剂的在先的组合物相比，在文献US2003/0220449 所描述的组合物中使用NBR或H-NBR型弹性体具有若干优点。具体地说，引入这些弹性体中的任一种都可以显著提高包含该层的柔性 管的抗老化性，当限制增塑剂的重量含量时更是如此。然而，NBR和H-NBR弹性体是昂贵的。尽管增塑剂的量显著下降，但 NBR和H-NBR弹性体价格昂贵这一经济因素不可避免地对含有这样的弹性 体的组合物的总体成本具有影响。此外，这些NBR和H-NBR弹性体以球或片的形式出售。因此，为了制 备组合物，该外形使得需要进行预备步骤，所述预备步骤在于使这些球或片 转化为更合适的形式(例如通过研磨)，以使它们经历后续的配混步骤(特别是 使用挤出机的配混步骤)。因此，这些弹性体的使用对制备热塑性组合物的方法施加了额外的限 制，这需要额外的装置和至少一个额外的转化步骤。这种改变还进一步提高 了由NBR或H-NBR原材料产生的现有成本。因此，本专利技术涉及基于聚酰胺的组合物在制造用于输送石油或天然气 (特别是用于在海底油田中输送石油或天然气)的柔性管中的用途，该组合物 不仅具有至少与使用文献US2003/0220449中所述组合物所获得的优点相同 的优点(特别是对现有技术柔性管的抗老化性的改善)，而且还克服了至少一 个上述经济缺陷，即，选择成本较低的原材料和/或不需要额外的、不可避免 地昂贵的工业加工步骤。根据本专利技术，通过使用下述组合物来制造用于输送石油或天然气的柔性 管(特别是制造用于开采海底石油或天然气矿床的柔性管)，从而实现了该目 的，所述组合物包含-70~91重量％的至少一种半结晶聚酰胺，所述半结晶聚酰胺中每个氮原子的平均碳原子数用Nc表示，Nc大于或等于7.5、优选为9 18且更优选为 10~18;-5~25重量％的官能化聚烯烃(即，含有通过接枝或共聚引入的环氧、酸 酐或酸官能团的聚烯烃)；和 -4~20重量％的增塑剂。表述"半结晶聚酰胺"涵盖了既具有玻璃化转变温度Tg又具有熔融温度 Tm的均聚酰胺和共聚酰胺。更具体地说，表述"半结晶聚酰胺"是指下列脂族均聚酰胺-由内酰胺的缩合得到的脂族均聚酰胺；-由脂族oc，co-氨基羧酸的缩合得到的脂族均聚酰胺；-由脂族二胺与脂族二酸的缩合得到的脂族均聚酰胺。在所述半结晶聚酰胺中，作为非限制性实例，可特别提及如下聚酰胺 PA-9、 PA-ll、 PA-12、 PA-6，12和PA-10,10。表述"半结晶聚酰胺，，还涉及下列半芳族均聚酰胺-由脂族二胺与芳族二酸(例如对苯二曱酸(T)和间苯二曱酸(I))的缩合 得到的半芳族均聚酰胺。这种情况下所得到的聚酰胺通常称作"聚苯 二曱酰胺"或PPA;-由芳族二胺(例如苯二曱二胺，且更具体地说间苯二甲二胺(MXD))与 脂族二酸的缩合得到的半芳族均聚酰胺。因此，可非限制性地提及聚酰胺PA-MXD，IO。如上所述，表述"半结晶聚酰胺，，还涵盖了由上述用于得到均聚酰胺的化 合物中的至少两种的缩合而得到的共聚酰胺。因此，更具体地说，所述共聚酰胺涵盖了下列缩合产物-至少两种内酰胺的缩合产物；-至少两种脂族a,co-氨基羧酸的缩合产物；-至少 一种内酰胺与至少 一种脂族a,co-氨基羧酸的缩合产物；-至少两种二胺与至少两种二酸的缩合产物；-至少一种内酰胺与至少一种二胺和至少一种二酸的缩合产物；-至少一种脂族a,co-氨基羧酸与至少一种二胺和至少一种二酸的缩合产物；所述二胺和二酸可彼此独立地为脂族的、脂环族的或芳族的。6在所述共聚酰胺中，可特别提及共聚酰胺PA-11/10，T和共聚酰胺 PA-12/10，T。所述半结晶聚酰胺不论是脂族的、脂环族的或芳族的均聚酰胺还是共聚 酰胺，其每个氮原子的碳原子数均大于7.5、优选为9~18且更优选为10~18。在PA-X，Y型均聚酰胺的情况下，每个氮原子的碳原子数是X单元和Y 单元的平均数。在共聚酰胺的情况下，根据相同的原理计算每个氮的碳数。按照各种酰 胺单元的摩尔比进行该计算。本专利技术中所用的组合物含有至少一种半结晶聚酰胺，也就是说，该组合 物可包含符合上述定义的结晶聚酰胺中的两种或更多种半结晶聚酰胺的混合物。具体地说，可有利地想到将包含共聚酰胺PA-11/10,T和/或共聚酰胺 PA-12/10，T的组合物用作具有PA-ll和/或PA-12的混合物。有利地，本专利技术在于使用这样的组合物，所述组合物包含-70~91重量％的至少一种聚酰胺，所述聚酰胺选自PA-ll、 PA-12、得 自具有6 12个碳原子的脂族二胺与具有9 12个碳原子的脂族二酸的缩合的 脂族聚酰胺、和具有超过90%的PA-ll单元或超过90%的PA-12单元的共聚 酰胺PA陽1本文档来自技高网...
【技术保护点】
含有下列物质的组合物在制造用于开采海底石油或天然气矿床的柔性管中的用途： －７０～９１重量％、优选７５～８７重量％的至少一种半结晶聚酰胺，所述半结晶聚酰胺中每个氮原子的平均碳原子数用Ｎｃ表示，Ｎｃ大于或等于７．５、优选为９～１８且更优 选为１０～１８； －５～２５重量％、优选８～１５重量％且更优选８～１２重量％的含有通过接枝或共聚引入的环氧、酸酐或酸官能团的聚烯烃；和 －４～２０重量％、优选５～１３重量％的增塑剂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉勒斯霍克斯泰特，托马斯法恩，帕特里克丹，莱昂内尔休冈，
申请(专利权)人：阿克马法国公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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