Усовершенствованные составы покрытия и способы их изготовления

1. Способ нанесения покрытия на протяженное металлическое трубчатое изделие, включающий:
(a) нагревание протяженного металлического трубчатого изделия;
(b) нанесение на протяженное металлическое трубчатое изделие наплавляемого эпоксидного покрытия;
(c) нанесение на наплавляемое эпоксидное покрытие состава покрытия;
(d) при необходимости отверждение состава покрытия, предпочтительно путем нагревания состава покрытия с помощью инфракрасного нагревателя;
при этом состав покрытия представляет собой расплавленную смесь из следующих компонентов:
(i) эпоксидной маточной смеси,
(ii) маточной смеси наполнителя,
(iii) полиолефина, и, при необходимости,
(iv) усилителя адгезии, и/или черного концентрата, и/или резины, такой как, например, Kraton G-1657,
при этом эпоксидная маточная смесь содержит, мас.%: свыше 50% предпочтительно свыше 55%, более предпочтительно около 59%, твердой отверждаемой эпоксидной смолы; 20-40%, предпочтительно 20-30%, наиболее предпочтительно около 23%, полиэтилена; 0,1-5%, предпочтительно около 2,5%, твердого усилителя адгезии; 10-15%, предпочтительно около 12%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0-3%, предпочтительно около 0,5%, наполнителя; при необходимости 1-5%, предпочтительно около 2,5%, черного концентрата; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и при необходимости 0,2-1,5% антиоксиданта;
и при этом маточная смесь наполнителя содержит, мас.%: 30-50%, предпочтительно около 42%, полиэтилена или полипропилена; свыше 50%, предпочтительно около 54%, наполнителя; 1-5%, предпочтительно около 1,7%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0,5-2,0%, предпочтительно около 1%, твердого усилителя адгезии; 1-10%, предпочтительно около 3,5%, отверждающего агента; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и/или антиоксиданта; при необходимости 1-5%, предпочтительно 2,5%, черного концентрата; при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7%, резины и при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7,5%, стеклянных волокон или шариков;
и при этом полимер, обеспечивающий совместимость, предпочтительно представляет собой привитой полиэтилен, более предпочтительно Fusabond М603 или эквивалент; и при этом полиэтилен предпочтительно представляет собой Novacor RMs-539U или эквивалент; и при этом усилитель адгезии предпочтительно представляет собой силан, более предпочтительно А-1100-DLC или A-1120-DLC или эквивалент; и при этом твердая эпоксидная смола предпочтительно выбрана из группы, состоящей из DER 6155, DER 664UE, DER 667Е, EPON 1004F, EPON 2005, EPON 1007F, DEN 438, DEN 439 и EPON 2014 или эквивалента, более предпочтительно представляет собой DER 6155 или эквивалент;
и при этом наполнитель предпочтительно выбран из группы, состоящей из карбоната кальция, сульфата кальция, сульфата бария, глины (например, монтмориллонита или бентонита), стеклянных шариков и полых шариков, стекловолокна, микрошариков, слюды, оксида кремния, полевого шпата и метасиликата кальция (например, волластонита);
и при этом отверждающий агент предпочтительно выбран из группы, состоящей из цианогуанидина, гидразидного соединения, гидразина, фенольного отвердителя, ангидрида, алифатического первичного амина, ароматического первичного амина, алифатического вторичного амина и ароматического вторичного амина, более предпочтительно представляет собой дициандиамид Omnicure DDA-10 или эквивалент.
2. Способ по п. 1, в котором разница температур плавления полиэтилена и твердой отверждаемой эпоксидной смолы, содержащихся в эпоксидной маточной смеси, составляет менее 40%, предпочтительно менее 20%, более предпочтительно менее 10%, еще более предпочтительно менее 5%.
3. Способ нанесения покрытия на протяженное трубчатое изделие, включающий:
(a) нагревание протяженного металлического трубчатого изделия;
(b) нанесение на протяженное металлическое трубчатое изделие наплавляемого эпоксидного покрытия;
(c) нанесение на наплавляемое эпоксидное покрытие состава покрытия;
(d) при необходимости отверждение состава покрытия, предпочтительно путем нагревания состава покрытия с помощью инфракрасного нагревателя;
при этом состав покрытия представляет собой расплавленную смесь из следующих компонентов:
(i) эпоксидной маточной смеси,
(ii) маточной смеси наполнителя,
(iii) отверждающей маточной смеси,
(iv) полиолефина, и, при необходимости,
(v) усилителя адгезии, и/или черного или белого концентрата, и/или резины, такой как, например, Kraton G-1657;
при этом эпоксидная маточная смесь содержит, мас.%: свыше 50% предпочтительно свыше 55%, более предпочтительно около 59%, твердой отверждаемой эпоксидной смолы; 20-40%, предпочтительно 20-30%, наиболее предпочтительно около 23%, полиэтилена; 0,1-5%, предпочтительно около 2,5%, твердого усилителя адгезии; 10-15%, предпочтительно около 12%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0-3%, предпочтительно около 0,5%, наполнителя; при необходимости 1-5%, предпочтительно около 2,5%, черного концентрата; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора; при необходимости 0,2-1,5% антиоксиданта;
и при этом маточная смесь наполнителя содержит, мас.%: 30-50%, предпочтительно около 42%, полиэтилена или полипропилена; свыше 50%, предпочтительно около 54%, наполнителя; 1-5%, предпочтительно около 1,7%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0,5-2,0%, предпочтительно около 1%, твердого усилителя адгезии; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и/или антиоксиданта; при необходимости 1-5%, предпочтительно 2,5%, черного концентрата; при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7%, резины и при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7,5%, стеклянных волокон или шариков;
и при этом полимер, обеспечивающий совместимость, предпочтительно представляет собой привитой полиэтилен, более предпочтительно Fusabond М603 или эквивалент; и при этом полиэтилен предпочтительно представляет собой Novacor RMs-539U или эквивалент; и при этом усилитель адгезии предпочтительно представляет собой силан, более предпочтительно А-1100-DLC или A-1120-DLC или эквивалент; и при этом твердая эпоксидная смола предпочтительно выбрана из группы, состоящей из DER 6155, DER 664UE, DER 667Е, EPON 1004F, EPON 2005, EPON 1007F, DEN 438, DEN 439 и EPON 2014 или эквивалента, более предпочтительно представляет собой DER 6155 или эквивалент;
и при этом отверждающая маточная смесь содержит, мас.%: 10-20%, предпочтительно около 15%, полиэтилена; 70-80%, предпочтительно около 77%, полиолефинового сополимера; 1-10%, предпочтительно около 3,5%, отверждающего агента и 1-10%, предпочтительно около 4,5%, наполнителя;
и при этом наполнитель предпочтительно выбран из группы, состоящей из карбоната кальция, сульфата кальция, сульфата бария, глины (например, монтмориллонита или бентонита), стеклянных шариков и полых шариков, стекловолокна, микрошариков, слюды, оксида кремния, полевого шпата и метасиликата кальция (например, волластонита);
и при этом отверждающий агент предпочтительно выбран из группы, состоящей из цианогуанидина, гидразидного соединения, гидразина, фенольного отвердителя, ангидрида, алифатического первичного амина, ароматического первичного амина, алифатического вторичного амина и ароматического вторичного амина, более предпочтительно представляет собой дициандиамид Omnicure DDA-10 или эквивалент.
4. Комплект, включающий:
[A] эпоксидную маточную смесь;
[B] маточную смесь наполнителя,
[C] инструкции по осуществлению способа по п. 1 для изготовления состава покрытия, причем указанные инструкции включают инструкции по объединению эпоксидной маточной смеси с маточной смесью наполнителя, полиолефином и, при необходимости, усилителем адгезии/присадкой, обеспечивающей совместимость, и по расплавлению указанной комбинации с образованием состава покрытия;
при этом эпоксидная маточная смесь содержит, мас.%: свыше 50% предпочтительно свыше 55%, более предпочтительно около 59%, твердой отверждаемой эпоксидной смолы; 20-40%, предпочтительно 20-30%, наиболее предпочтительно около 23%, полиэтилена; 0,1-5%, предпочтительно около 2,5%, твердого усилителя адгезии; 10-15%, предпочтительно около 12%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0-3%, предпочтительно около 0,5%, наполнителя; при необходимости 1-5%, предпочтительно около 2,5%, черного концентрата; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и при необходимости 0,2-1,5% антиоксиданта;
и при этом маточная смесь наполнителя содержит, мас.%: 30-50%, предпочтительно около 42%, полиэтилена или полипропилена; свыше 50%, предпочтительно около 54%, наполнителя; 1-5%, предпочтительно около 1,7%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0,5-2,0%, предпочтительно около 1%, твердого усилителя адгезии; 1-10%, предпочтительно около 3,5% отверждающего агента; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и/или антиоксиданта; при необходимости 1-5%, предпочтительно около 2,5%, черного концентрата; при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7%, резины и при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7,5%, стеклянных волокон или шариков;
и при этом полимер, обеспечивающий совместимость, предпочтительно представляет собой привитой полиэтилен, более предпочтительно Fusabond М603 или эквивалент; и при этом полиэтилен предпочтительно представляет собой Novacor RMs-539U или эквивалент; и при этом усилитель адгезии предпочтительно представляет собой силан, более предпочтительно А-1100-DLC или A-1120-DLC или эквивалент; и при этом твердая эпоксидная смола предпочтительно выбрана из группы, состоящей из DER 6155, DER 664UE, DER 667Е, EPON 1004F, EPON 2005, EPON 1007F, DEN 438, DEN 439 и EPON 2014 или эквивалента, более предпочтительно представляет собой DER 6155 или эквивалент;
и при этом наполнитель предпочтительно выбран из группы, состоящей из карбоната кальция, сульфата кальция, сульфата бария, глины (например, монтмориллонита или бентонита), стеклянных шариков и полых шариков, стекловолокна, микрошариков, слюды, оксида кремния, полевого шпата и метасиликата кальция (например, волластонита);
и при этом отверждающий агент предпочтительно выбран из группы, состоящей из цианогуанидина, гидразидного соединения, гидразина, фенольного отвердителя, ангидрида, алифатического первичного амина, ароматического первичного амина, алифатического вторичного амина и ароматического вторичного амина, более предпочтительно представляет собой дициандиамид Omnicure DDA-10 или эквивалент.
5. Комплект, включающий:
[A] эпоксидную маточную смесь;
[B] маточную смесь наполнителя,
[C] отверждающую маточную смесь,
[D] инструкции по осуществлению способа по п. 2 для изготовления состава покрытия, причем указанные инструкции включают инструкции по объединению эпоксидной маточной смеси, маточной смеси наполнителя, отверждающей маточной смеси, полиолефина и, при необходимости, усилителя адгезии/присадки, обеспечивающей совместимость, и по расплавлению указанной комбинации с образованием состава покрытия;
при этом эпоксидная маточная смесь содержит, мас.%: свыше 50% предпочтительно свыше 55%, более предпочтительно около 59%, твердой отверждаемой эпоксидной смолы; 20-40%, предпочтительно 20-30%, наиболее предпочтительно около 23%, полиэтилена; 0,1-5%, предпочтительно около 2,5%, твердого усилителя адгезии; 10-15%, предпочтительно около 12%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0-3%, предпочтительно около 0,5%, наполнителя; при необходимости 1-5%, предпочтительно около 2,5%, черного концентрата; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора; при необходимости 0,2-1,5% антиоксиданта;
и при этом маточная смесь наполнителя содержит, мас.%: 30-50%, предпочтительно около 42%, полиэтилена или полипропилена; свыше 50%, предпочтительно около 54%, наполнителя; 1-5%, предпочтительно около 1,7%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0,5-2,0%, предпочтительно около 1%, твердого усилителя адгезии; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и/или антиоксиданта; при необходимости 1-5%, предпочтительно около 2,5%, черного концентрата; при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7%, резины и при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7,5%, стеклянных волокон или шариков;
и при этом полимер, обеспечивающий совместимость, предпочтительно представляет собой привитой полиэтилен, более предпочтительно Fusabond М603 или эквивалент; и при этом полиэтилен предпочтительно представляет собой Novacor RMs-539U или эквивалент; и при этом усилитель адгезии предпочтительно представляет собой силан, более предпочтительно А-1100-DLC или A-1120-DLC или эквивалент; и при этом твердая эпоксидная смола предпочтительно выбрана из группы, состоящей из DER 6155, DER 664UE, DER 667Е, EPON 1004F, EPON 2005, EPON 1007F, DEN 438, DEN 439 и EPON 2014 или эквивалента, более предпочтительно представляет собой DER 6155 или эквивалент;
и при этом отверждающая маточная смесь содержит, мас.%: 10-20%, предпочтительно около 15%, полиэтилена; 70-80%, предпочтительно около 77%, полиолефинового сополимера; 1-10%, предпочтительно около 3,5%, отверждающего агента и 1-10%, предпочтительно около 4,5%, наполнителя;
и при этом наполнитель предпочтительно выбран из группы, состоящей из карбоната кальция, сульфата кальция, сульфата бария, глины (например, монтмориллонита или бентонита), стеклянных шариков и полых шариков, стекловолокна, микрошариков, слюды, оксида кремния, полевого шпата и метасиликата кальция (например, волластонита);
и при этом отверждающий агент предпочтительно выбран из группы, состоящей из цианогуанидина, гидразидного соединения, гидразина, фенольного отвердителя, ангидрида, алифатического первичного амина, ароматического первичного амина, алифатического вторичного амина и ароматического вторичного амина, более предпочтительно представляет собой дициандиамид Omnicure DDA-10 или эквивалент.
6. Комплект по п. 4 или 5, дополнительно включающий усилитель адгезии.
7. Комплект по любому из пп. 4-6, дополнительно включающий полиолефин.
8. Комплект по любому из пп. 4-7, в котором указанные инструкции включают указание массового отношения эпоксидной маточной смеси, маточной смеси наполнителя, полиолефина и, при необходимости, отверждающей маточной смеси и/или усилителя адгезии, в котором они должны быть объединены.
9. Комплект по п. 8, в котором массовое отношение составляет примерно 46% полиолефина, примерно 27% маточной смеси наполнителя, примерно 13% эпоксидной маточной смеси, примерно 6,5% отверждающей маточной смеси, примерно 3% усилителя адгезии и, при необходимости, примерно 4,5% черного концентрата.
10. Способ изготовления состава покрытия, включающий:
- объединение эпоксидной маточной смеси, маточной смеси наполнителя, полиолефина и, при необходимости, усилителя адгезии с образованием по существу однородной смеси;
- расплавление этой по существу однородной смеси с образованием состава покрытия;
при этом эпоксидная маточная смесь содержит, мас.%: свыше 50% предпочтительно свыше 55%, более предпочтительно около 59%, твердой отверждаемой эпоксидной смолы; 20-40%, предпочтительно 20-30%, наиболее предпочтительно около 23%, полиэтилена; 0,1-5%, предпочтительно около 2,5%, твердого усилителя адгезии; 10-15%, предпочтительно около 12%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0-3%, предпочтительно около 0,5%, наполнителя; при необходимости 1-5%, предпочтительно около 2,5%, черного концентрата; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и при необходимости 0,2-1,5% антиоксиданта;
и при этом маточная смесь наполнителя содержит, мас.%: 30-50%, предпочтительно около 42%, полиэтилена или полипропилена; свыше 50%, предпочтительно около 54%, наполнителя; 1-5%, предпочтительно около 1,7%, полимера, обеспечивающего совместимость; 0,5-2,0%, предпочтительно около 1%, твердого усилителя адгезии; 1-10%, предпочтительно около 3,5% отверждающего агента; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и/или антиоксиданта; при необходимости 1-5%, предпочтительно около 2,5%, черного концентрата; при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7%, резины и при необходимости 3-15%, предпочтительно около 7,5%, стеклянных волокон или шариков;
и при этом полимер, обеспечивающий совместимость, предпочтительно представляет собой привитой полиэтилен, более предпочтительно Fusabond М603 или эквивалент; и при этом полиэтилен предпочтительно представляет собой Novacor RMs-539U или эквивалент; и при этом усилитель адгезии предпочтительно представляет собой силан, более предпочтительно А-1100-DLC или A-1120-DLC или эквивалент; и при этом твердая эпоксидная смола предпочтительно выбрана из группы, состоящей из DER 6155, DER 664UE, DER 667Е, EPON 1004F, EPON 2005, EPON 1007F, DEN 438, DEN 439 и EPON 2014 или эквивалента, более предпочтительно представляет собой DER 6155 или эквивалент;
и при этом наполнитель предпочтительно выбран из группы, состоящей из карбоната кальция, сульфата кальция, сульфата бария, глины (например, монтмориллонита или бентонита), стеклянных шариков и полых шариков, стекловолокна, микрошариков, слюды, оксида кремния, полевого шпата и метасиликата кальция (например, волластонита);
и при этом отверждающий агент предпочтительно выбран из группы, состоящей из цианогуанидина, гидразидного соединения, гидразина, фенольного отвердителя, ангидрида, алифатического первичного амина, ароматического первичного амина, алифатического вторичного амина и ароматического вторичного амина, более предпочтительно представляет собой дициандиамид Omnicure DDA-10 или эквивалент.
11. Способ нанесения покрытия на трубу, включающий нанесение расплавленного состава покрытия, изготовленного способом по п. 10, на предварительно нагретую поверхность трубы, покрытой эпоксидной смолой, с последующим обеспечением охлаждения указанного состава покрытия примерно до комнатной температуры, при необходимости осуществляя отверждение полимерного состава по мере его охлаждения или после его охлаждения, причем указанное отверждение при необходимости проводят с помощью инфракрасного нагревателя.
12. Способ по п. 11, дополнительно включающий нанесение армирующего композита на трубу, покрытую эпоксидной смолой, перед тем, как обеспечить полное отверждения указанного состава покрытия.
13. Способ по п. 12, дополнительно включающий нанесение второго покрытия из расплавленного состава покрытия по п. 10 на указанный армирующий композит, с последующим обеспечением охлаждения указанного второго покрытия из состава покрытия примерно до комнатной температуры.
14. Способ по любому из пп. 10-13, дополнительно включающий после нанесения на трубу покрытия из состава покрытия дополнительное нанесение на трубу финишного покрытия, предпочтительно полиэфирного финишного покрытия.
15. Способ по любому из пп. 1 и 2, дополнительно включающий нанесение финишного покрытия, предпочтительно полиэфирного финишного покрытия, на покрытие из состава покрытия.