BR112015000562B1 - Processo para a proteção contra corrosão de um artigo em um ambiente úmido e composição para tal - Google Patents

Processo para a proteção contra corrosão de um artigo em um ambiente úmido e composição para tal Download PDF

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Abstract

processo para a proteção contra corrosão de um artigo em um ambiente úmido e composição para tal. a presente invenção se refere a um processo para a proteção contra corrosão de um artigo, compreendendo as etapas de (a) aplicar uma camada de uma composição de proteção à corrosão compreendendo (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°c ou menos, e (ii) uma carga de absorção de água, sobre uma superfície do artigo, e (b) aplicar uma camada de proteção mecânica em cima da camada da composição de proteção à corrosão, em que o artigo está em um ambiente úmido. a invenção se refere adicionalmente a uma composição de proteção à corrosão e uma fita compreendendo uma camada que compreende uma composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção. a invenção também se refere a um artigo compreendendo (a) uma camada de uma composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção sobre uma superfície do artigo, e (b) uma camada de proteção mecânica para proteger a camada da composição de proteção à corrosão.

Description

PROCESSO PARA A PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO DE UM ARTIGO EM UM AMBIENTE ÚMIDO E COMPOSIÇÃO PARA TAL Campo da invenção
[001] A presente invenção se refere a um processo para a proteção de um artigo pelo que o artigo é de um ambiente úmido. A invenção se refere particularmente à proteção contra corrosão de um artigo em um ambiente úmido, em particular tubulações ou linhas de óleo ou gás e risers de perfuração de petróleo e plataformas e equipamentos de produção.
Antecedentes da invenção
[002] Artigos em um ambiente úmido, como por exemplo, oleodutos úmidos, linhas ou tubos de óleo submersos, tubulações ou tubos de gás e risers de perfuração e plataformas e equipamentos de produção estão sujeitos à corrosão ou deterioração acima, na e abaixo da linha de água. Estes artigos podem estar sujeitos à deterioração ou danos por água salgada, poluição corrosiva, ciclos de molhagem e secagem, ciclos de congelamento e descongelamento e eletrólise. Erosão, organismos marinhos, impacto mecânico, teor de água e abrasão também podem causar falhas prematuras de artigos, mesmo adequadamente projetados. Por isso, é necessário proteger esses artigos contra danos ou deterioração.
[003] A corrosão não é apenas um problema com artigos de metal em um ambiente úmido, mas, por exemplo, artigos de concreto também podem ser danificados pela corrosão. O concreto pode absorver água a partir do ambiente úmido, o que resulta em corrosão do (metal) de reforço que está presente no concreto.
[004] Os tratamentos anticorrosão que foram realizados até agora usam técnicas quase manuais. A solução mais amplamente praticada na realidade consiste em utilizar os serviços de mergulhadores, que, no âmbito de vários metros ou dezenas de metros de água, revestem manualmente os elementos que devem ser tratados com, por exemplo, tintas, de resinas ou mástiques. Tais técnicas, praticadas em condições difíceis, são muito caras, perigosas, e muitas vezes bastante insatisfatórias em termos de sua eficácia.
[005] Além dos efeitos adversos devido à corrosão, artigos submersos sofrem as consequências de diferentes tensões mecânicas, tais como, por exemplo, gravidade, impacto repetido das ondas, pressão de correntes submarinas ou tração em pontos de ancoragem. Plataformas de perfuração e produção offshore, em particular, risers, são estruturas relativamente sensíveis a este respeito, em virtude tanto da sua construção quanto da sua exposição aos elementos naturais.
[006] Nos métodos da técnica anterior para proteção anticorrosão de estruturas em um ambiente marinho e/ou estruturas parcialmente ou totalmente submersas são conhecidas em que um encaixe é usado em combinação com uma substância de inibição de corrosão, tais como uma composição de polímero curável. A referência é feita, por exemplo, a US 4892410, US 5049005, US 5226751 e US 5591265, todas incorporadas aqui por referência.
[007] US 4892410 divulga uma construção em que o revestimento de uma composição de polímero curável de dois componentes é injetado e depois disso a composição de polímero é curada. A composição de polímero pode, por exemplo, ser uma resina epóxi.
[008] US 5049005 apresenta um dispositivo para proteger as articulações de ramo da viga contra a corrosão, compreendendo o referido dispositivo um material elástico, tal como polimerizado, por exemplo, uma resina epóxi ou um poliuretano.
[009] US 5226751 descreve um processo em que um revestimento é colocado em torno de uma pilha que é então injetada com ar e gás pré-aquecido para secar a pilha. Em uma etapa subsequente, o revestimento é cheio com uma forma de células fechadas de expansão formada a partir de produtos químicos líquidos ou resinas epóxi.
[0010] US 5591265 revela uma cofragem, de preferência que compreende um membro tubular alongado, em que um material de resina curável é injetado entre o espaço anelar que se encontra presente entre o artigo de metal a ser protegido e a parede da cofragem.
[0011] A desvantagem de métodos tais como descritos em US 4892410, US 5049005, US 5226751 e US 5591265 é que as composições poliméricas rígidas, curadas são utilizadas, que geralmente têm pobres características de adesão à superfície do artigo de metal. Além disso, tais composições poliméricas rígidas, curadas proporcionam uma vedação rígida que pode dividir ou rasgar sob a influência da tensão mecânica, por exemplo, ações de onda. Outra desvantagem destes materiais é que os solventes voláteis são necessários quando esses materiais são aplicados, sendo os referidos solventes conhecidos como ruins para o meio ambiente. Além disso, após a aplicação destes materiais, os solventes evaporam levando assim à formação de uma vedação microporosa que é permeável, pelo menos para substâncias corrosivas, tais como sais, água e umidade. Polímeros rígidos, curados não são também facilmente removidos do artigo de metal, enquanto uma fácil remoção é importante quando se repara, substitui ou inspeciona.
[0012] Um número de métodos que podem ser usados para proteger um cano contra a corrosão ou outros tipos de danos são conhecidos na técnica.
[0013] EP 1644433, aqui incorporada por referência, revela uma composição melhorada de polímero fluida, não termoendurecível, apolar. No entanto, embora esta composição melhorada possa ser utilizada sob condições de umidade, nenhuma condensação de água pode ocorrer na superfície do artigo a ser protegido enquanto a referida composição é aplicada.
[0014] EP 751198, aqui incorporada por referência, divulga uma composição de polímero líquido, não termoendurecível, apolar, que pode ser utilizada para proteger os objetos de metal contra a corrosão subterrânea em que os artigos de metal, estão em contato com a umidade. Polímeros compreendendo poli-isobuteno e/ou poli(oxidimetil silileno) que têm uma viscosidade dentre 60.000 e 1.200.000 cSt (60 a 1200 Pa.s) a 20°C, são vantajosamente utilizados. A preparação pode conter uma ou mais cargas. A preparação também pode conter um ou mais produtos que opcionalmente foram obtidos diretamente a partir do petróleo, tais como, por exemplo, produtos betuminosos e produtos semelhantes a parafina como, por exemplo, cera de petróleo. A composição polimérica fluida, não termoendurecível, apolar, pode ser usada para proteger risers de plataformas de perfuração de petróleo, componentes de aço e condutos que estão submersos em água do mar. No entanto, durante a aplicação da composição, é necessário que a superfície do riser, componente de aço ou condutos sejam essencialmente secos de modo a conseguir uma adesão suficiente da composição à superfície.
[0015] EP 826817, aqui incorporada por referência, divulga uma cobertura em forma de banda para a cobertura selada de estruturas. O revestimento compreende uma base e um material moldável, tal como um colar. O material moldável pode compreender um polímero líquido, que é não polar e não cura, tal como, por exemplo, produtos de petróleo, tais como materiais semelhante à borracha, semelhante ao alcatrão, semelhante ao betume e semelhante à vaselina. De preferência, os polímeros que compreendem poli-isobuteno e/ou poli(oxidimetilsilileno) que tem uma viscosidadentre 60000 e 1200000 cSt (60 a 1200) Pa.s a 20°C são utilizados. O produto pode compreender uma ou mais cargas. O produto pode também compreender um ou mais produtos que são obtidos diretamente ou indiretamente a partir do petróleo, tais como, por exemplo, produtos betuminosos, produtos semelhantes à parafina, por exemplo, vaselina e cera. O revestimento pode ser usado na indústria offshore, mas durante a aplicação da cobertura, a superfície da estrutura deve ser essencialmente seca, a fim de conseguir uma aderência suficiente do revestimento à superfície.
[0016] Uma composição conhecida na técnica para a proteção contra a corrosão de artigos totalmente submersos é o composto STOPAQ® Subsea, comercializado pela Stopaq Oil & Gas Services BV. O composto STOPAQ® Subsea, que compreende uma cera, petrolato e bentonita, pode ser aplicado sobre a superfície de um artigo enquanto o artigo está submerso.
[0017] Uma desvantagem do Composto Subsea é que a faixa de operação é insuficiente para certas aplicações. A temperatura de funcionamento do Composto Subsea está na faixa de cerca de -20°C a cerca de 35°C, embora sob certas condições pode ser alcançada uma temperatura de funcionamento máxima de cerca de 45°C. A temperaturas superiores a cerca de 45°C, a composição torna-se mais líquida e não adere à superfície do artigo suficientemente e escorre para fora da superfície. Além disso, a temperaturas acima de cerca de 45°C pode ocorrer uma separação de fases, em que o petrolato começa a se separar da maior parte do produto. Devido à temperatura de funcionamento máxima relativamente baixa, o Composto Subsea não é adequado para a proteção de artigos que não estão submersos, por exemplo, essas partes de artigos parcialmente submersas que estão situados acima do nivel da água ou tubulações úmidas. Como consequência, duas composições diferentes de proteção à corrosão precisam ser utilizadas para um artigo que está parcialmente submerso: Composto Subsea para a proteção de partes submersas (ou seja, as partes situadas sob o nível de água) e uma composição diferente para as peças que estão situadas acima do nível da água.
[0018] Várias composições que compreendem um poli-isobuteno, uma carga e um plastificante são conhecidas na técnica como composições de interrupção de água.
[0019] Por exemplo, em US 4558875, aqui incorporada por referência, revela uma composição de interrupção de água inchada como água que consiste em 10 a 40% em peso de borracha de poli-isobutileno como ingrediente principal, de 10 a 20% em peso de silicato, de 10 a 60% em peso de bentonita, o silicato e a bentonita agindo coma cargas, e 10 a 40% em peso de plastificante. O poli-isobutileno de preferência tem um peso molecular de Staudinger Ms 70.000 a 130.000, o que corresponde a uma viscosidade média de peso molecular de cerca de Mv de 840.000 a cerca de 2.220.000 g mol-1 (peso molecular médio de viscosidade Mv pode ser calculado a partir do peso molecular Staudinger Ms via relação Mv = 0, 0233(Ms)1,56, ver, por exemplo, o folheto do produto ExxonMobil "Vistanex PIB: Vistanex Propriedades e Aplicações de poli-isobutileno" de 2003, incorporada por referência). Poli-isobutenos preferidos são Vistanex® L-80, Vistanex® L-100 e Vistanex® L-140, com um peso molecular médio de viscosidade de cerca de 750.000 a cerca de 2.350.000 g mol-1. O plastificante pode ser, por exemplo, um óleo mineral emoliente, um amaciador de óleo vegetal, uma matéria graxa, um óleo, um derivado parafínico, etc. A composição de interrupção de água pode ser extrusada em um interruptor de água alongado que pode ser inserido em, por exemplo, uma folga de união para impedir a água no fosso. US 4558875 nada revela sobre a prevenção contra a corrosão.
[0020] US 5663230, aqui incorporada por referência, revela composições de interrupção de água que apresentam uma expansão controlada ou expansão volumétrica após imersão em água. Uma composição de interrupção de água exemplar compreende cerca de 10 a 30% em peso de mistura de elastômero, cerca de 15 a 30% em peso de carga, cerca de 20 a 40% em peso de plastificante e cerca de 25 a 35% em peso de argila bentonítica que incha de água. A mistura de elastômero compreende 50 a 60% em peso de elastômeros termoplásticos (TPE) , 10 a 20% em peso de uma borracha butílica reticulada e 20 a 40% em peso de poli-isobuteno. De preferência, a mistura de elastômero, que está presente na composição de interrupção de água em cerca de 10 a 30% em peso, compreende cerca de 30% em peso de poli-isobuteno. Homopolímeros de poli-isobuteno com um peso molecular de cerca de 10.700 a 11.900 (Staudinger), correspondendo a uma viscosidade média de peso molecular Mv de cerca de 44.000 a cerca de 53.000 g mol-1, tais como os poli-isobutenos Vistanex® LM, são preferidos. Exemplos de plastificantes incluem óleos de processo, tais como, por exemplo, óleos aromáticos naftênicos de petróleo, óleos naftênicos, óleos aromáticos parafínicos e óleo naftênico parafínico. Composições de interrupção de água que compreendem 6,10 a 6,24% em peso poli-isobuteno são reveladas. US 5663230 permanece não menciona nada sobre a prevenção contra corrosão.
[0021] Na técnica há uma necessidade de um material para a proteção contra corrosão de artigos que podem ser aplicados em um ambiente úmido, e que tem uma ampla faixa de temperaturas de funcionamento. Há também uma necessidade de um material que é fácil de aplicar aos artigos a serem protegidos, e que pode ser aplicada enquanto o artigo está no ambiente úmido. De preferência, o material pode ser aplicado em um ambiente úmido, sem a necessidade de um extenso pré-tratamento do artigo a ser protegido.
Resumo da invenção
[0022] A presente invenção se refere a um processo para a proteção contra corrosão de um artigo, compreendendo as etapas de:
  • (a) aplicar uma camada de uma composição de proteção à corrosão compreendendo (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos e (ii) uma carga de absorção de água, sobre uma superfície de o artigo; e
  • (b) aplicar uma camada de proteção mecânica em cima da camada de composição de proteção à corrosão;

em que o artigo está em um ambiente úmido.
[0023] A invenção também se relaciona com o processo para a proteção contra corrosão de um artigo de acordo com a invenção, em que na etapa (a), uma fita é aplicada sobre a superfície do artigo, em que a fita compreende uma camada de uma composição de proteção à corrosão que compreende (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos e (ii) uma carga de absorção de água.
[0024] Além disso, a presente invenção se refere a uma fita adesiva que compreende uma camada de uma composição de proteção de corrosão compreendendo (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos e (ii) carga de absorção de água.
[0025] Além disso, a invenção se refere a uma composição que compreende (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos e (ii) uma carga de absorção de água, em que a composição compreende 20 a 80% em peso da composição de polímero amorfo, com base no peso total da composição, e em que o polímero amorfo tem um número médio de peso molecular Mn na faixa de 1.000 a 150.000 g mol-1.
[0026] A invenção se refere adicionalmente a um artigo que compreende:
  • (a) uma camada de uma composição de proteção à corrosão compreendendo (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos e (ii) uma carga de absorção de água sobre uma superfície do artigo; e
  • (b) uma camada de proteção mecânica para proteger a camada da composição de proteção à corrosão.
Descrição detalhada da invenção
[0027] O verbo "compreender" e as suas conjugações como utilizadas nesta descrição e nas reivindicações são utilizados no seu sentido não limitativo para significar que os itens seguintes ao termo estão incluídos, mas itens não especificamente mencionados não são excluídos.
[0028] Além disso, a referência a um elemento pelo artigo indefinido "um" ou "uma" não exclui a possibilidade de que mais do que um dos elementos está presente, a menos que o contexto exija claramente que existe um e apenas um dos elementos. O artigo indefinido "um" ou "uma", portanto, geralmente significa "pelo menos um".
[0029] O termo "polímero" pretende incluir homopolímeros e copolímeros.
[0030] O termo "copolímero" significa que inclui polímeros que compreendem dois ou mais monômeros diferentes.
[0031] O termo "polialqueno" é aqui utilizado como um termo geral e se refere a polímeros que compreendem pelo menos um monômero de alqueno.
[0032] Geralmente, uma pessoa versada na técnica utiliza o termo "poli-isobuteno" de uma maneira geral, quando se refere a um polímero amorfo que compreende monômeros de isobuteno como um componente principal, e, opcionalmente, outros monômeros, tais como 1-buteno, 2-buteno e/ou butadieno. Estes polímeros amorfos têm propriedades semelhantes, designadamente em termos de temperaturas de transição vítrea e tensão superficial. Dependendo da pureza desejada dos poli-isobutenos, eles podem ser preparados por diversos métodos (ver Ullmanns "Encyklopadie der technischen Chemie”, 4a Edição, Vol 19, páginas 216-223, 1980, e Vol 13, páginas 621-623, 1977, ambas aqui incorporadas por referência) . De acordo com o uso comum geral, o termo "poli-isobuteno" inclui polímeros que compreendem monômeros de isobuteno em quantidades, tais como, pelo menos, cerca de 50% em peso, pelo menos cerca de 75% em peso, pelo menos cerca de 90% em peso ou pelo menos cerca de 95% em peso, e de um monômero selecionado dentre o grupo que consiste em alquenos C2-C12, alcadienos C4-C12 e suas misturas, em quantidades tais como cerca de 50% em peso ou menos, cerca de 25% em peso ou menos, cerca de 10% ou menos, ou cerca de 5% ou menos, calculados em relação ao peso total do poli-isobuteno. Como tal, de acordo com o uso comum geral, o termo "poli-isobuteno" engloba polímeros, tais como polibutenos e borrachas butílica, essencialmente não-reticulados como descrito abaixo. No presente pedido, o termo "poli-isobuteno" é utilizado para um polímero de isobuteno como definido acima.
[0033] No presente pedido, o termo "homopolímero de poli-isobuteno" é utilizado para distinguir poli-isobutenos com um teor de monômero de isobuteno muito elevado, por exemplo, poli-isobutenos com um teor de monômero de isobuteno inferior, como descrito acima, e de polibutenos e borrachas butílica, como descrito abaixo. Assim, o termo "homopolímero de poli-isobuteno" como aqui utilizado se refere a um polímero consistindo essencialmente em monômeros de isobuteno, isto é, um polímero que compreende mais do que cerca de 98% a cerca de 100% de isobuteno, de preferência cerca de 99% a cerca de 100%, mais preferencialmente cerca de 99,5% a cerca de 100%, ainda mais preferencialmente cerca de 99,7% a cerca de 100%, e em particular, cerca de 99,9% a cerca de 100%, todos em peso de isobuteno, com base no peso total do polímero.
[0034] O termo "polibuteno" como aqui utilizado se refere a um polímero preparado a partir de uma fração C4 obtida a partir do processo de refinação de petróleo (tais como uma fração C4 contendo 1-buteno, 2-buteno, isobuteno e opcionalmente butadieno).
[0035] O termo "borracha butílica", tal como aqui utilizado se refere a um polímero de cerca de 95% até cerca de 98% de isobuteno e cerca de 2% a cerca de 5% de isopreno, com base no peso total do polímero.
O polímero amorfo
[0036] De acordo com a presente invenção, o polímero amorfo é, de preferência um polímero de hidrocarboneto. O polímero de hidrocarboneto é facultativamente (parcialmente) halogenado, de preferência com bromo, cloro ou flúor. É preferido que o polímero de hidrocarboneto seja essencialmente não-vulcanizado (não reticulado) de modo a que as suas propriedades de fluxo frio são otimizados. O polímero amorfo pode ser uma mistura de dois ou mais diferentes polímeros amorfos.
[0037] É preferido que o polímero amorfo tenha um número médio de peso molecular Mn de cerca de 500 a cerca de 1.000.000, mais preferivelmente dentro da faixa de cerca de 1000 a cerca de 800.000, ainda mais preferivelmente dentro da faixa de cerca de 1.000 a cerca de 600.000, e ainda mais preferencialmente dentro faixa de cerca de 1.500 a cerca de 300.000 e, em particular, dentro da faixa de cerca de 2.000 a cerca de 150.000. A distribuição de peso molecular Mw/Mn do polímero amorfo é, de preferência entre 1 e cerca de 10, mais preferencialmente 1 a cerca de 5, ainda mais preferencialmente 1 a cerca de 4 e mais preferivelmente cerca de 1,5 a cerca de 3,5. Número médio de pesos moleculares e distribuições de peso molecular podem ser determinados, por exemplo, por cromatografia de permeação em gel (GPC), como é bem conhecido na técnica.
[0038] De acordo com a presente invenção, o polímero amorfo tem uma temperatura de transição vítrea Tg inferior a cerca de -20°C, de preferência inferior a cerca de -40°C, mais preferivelmente inferior a cerca de -50°C e mais preferencialmente inferior a cerca de -60°C. Além disso, é preferível que o polímero amorfo tenha uma tensão superficial de menos do que cerca de 50 mN/m a 20°C, de preferência menos do que cerca de 40 mN/m a 20°C. As temperaturas de transição vítrea ou temperatura de transição vítrea podem ser determinadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), como é bem conhecido na técnica. A tensão superficial pode também ser determinada por métodos conhecidos na técnica (cf. S. Wu, J. Colloid Interface Sci 31, 153, 1969; DG Legrand, GL Gaines, Jr., J. Colloid Interface Sci 31, 162, 1969; ambos aqui incorporados por referência).
[0039] É preferido que o polímero amorfo seja um polialqueno. Os monômeros preferidos para a fabricação do polímero amorfo são monômeros selecionados a partir do grupo que consiste em alquenos C2-C12, alcadienos C4-C12, e suas misturas, em que o alqueno e/ou alcadieno podem opcionalmente ser substituídos com um ou mais de átomos de bromo, cloro ou flúor. O alqueno pode ser um α-alqueno ou um alqueno interno. O dieno pode ser conjugado ou não conjugado.
[0040] De preferência, o alqueno C2-C12 é selecionado a partir do grupo que consiste em eteno, propeno, 1-buteno, 2-buteno, isobuteno (2-metilpropeno), 1-penteno, 1-hexeno, 2-metil-1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-octeno e suas misturas.
[0041] De preferência, o alcadieno C4-C12 é selecionado a partir do grupo que consiste em butadieno, isopreno (2-metil-1,3-butadieno), 2,4-dimetilbutadieno, penta-1,3-dieno, 3-metil-1,3-pentadieno, 2,4-hexadieno, 2-neopentil-1,3-butadieno, 2-metil-1,5-hexadieno, 2,5-dimetil-2,4-hexadieno, 2-metil-1,4-pentadieno, 2-metil-1,6- heptadieno, ciclopentadieno, metilciclopentadieno, ciclo-hexadieno, 1-vinil-ciclo-hexadieno, norbornadieno, 5-etilideno-2-norborneno, divinilbenzeno, diciclopentadieno, 1,4-hexadieno, 5-vinil-2-norborneno e suas misturas.
[0042] Os polímeros amorfos que têm uma temperatura de transição vítrea inferior a cerca de -20°C são bem conhecidos na técnica e são revelados, por exemplo, em Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4a Ed., Vol. 8, páginas 905-1093, 1993, e 4a ed, vol. 9, páginas 1-37, 1994, e no Polymer Handbook, 3a Edição, J. Bandrup, EH. Immergut (eds.), 1989, ambas aqui incorporadas por referência. O Polymer Handbook dá muitos exemplos de polímeros amorfos que têm uma temperatura de transição vítrea inferior a cerca de -20°C: borracha butílica (não vulcanizada) de cerca de -71°C, poli(1-hexeno) (preparado por catálise de Ziegler-Natta; cf. ref 1072: J. Bourdariat, R. Isnard, J. Odin, J. Polym Sci, Polym Phys Ed 11, 18171828, 1973, incorporado por referência) de cerca de -58°C (página VI/213), poli(1-buteno) isotático (cf., por exemplo, RW Warfield, R. Brown, J. Polym. Sci. a-2 5, 791, 1967, incorporado por referência) de cerca de -24°C (página VI/213) e poli(isobuteno) de cerca de -73°C (página VI/214). Deve se notar que alguns destes polímeros podem, por vezes, ser (parcialmente) cristalinos, o qual é muitas vezes dependente de composições de catalisador e das condições do processo utilizadas no processo de polimerização. Por exemplo, EP 300,638 A2, aqui incorporada por referência, descreve um processo para a preparação de poli(1-buteno) altamente cristalino. No entanto, pode se prever que, por exemplo, um determinado poli-isobuteno, um certo polibuteno ou uma certa borracha butílica, pode ter uma temperatura de transição vítrea que é diferente do valor listado no Polymer Handbook. Polipropileno atático tem uma temperatura de transição vítrea de cerca de -20°C (cf. U. Gaur, B. Wunderlich, J. Phys Chem Ref Data 10, 1052-1063, 1981, incorporado por referência).
[0043] Os polímeros amorfos que têm uma tensão superficial de menos do que cerca de 50 mN/m a 20°C também são bem conhecidos na técnica. Polymer Handbook, 3a Ed., J. Bandrup, E. H. Immergut (Eds.), 1989, incorporado por referência, proporciona vários exemplos de tais polímeros amorfos: poli-isobuteno (Mn = 2300) : 33, 6 mN/m a 20°C; polipropileno atático: 29,4 mN/m a 20°C; polietileno ramificado (Mn = 7000) : 35, 3 mN/m a 20°C; copolímeros de eteno-propeno (Mw variando de cerca de 15.000 a cerca de 63.000; teor de propeno variando de cerca de 34% molar a cerca de 60% molar): 30,7 a 33,8 mN/m a 20°C; poli(4-metil-1-penteno) : 25 mN/m a 20°C. Deve se notar que a tensão superficial é essencialmente independente do peso molecular, quando o peso molecular é superior a cerca de 2000 e que a tensão superficial, em seguida, no interior, atinge cerca de 1 mN/m do valor do peso molecular indefinido.
[0044] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o polímero amorfo é, de preferência, selecionado a partir do grupo que consiste em:
  • (a) um polímero que compreende cerca de 50,0% a cerca de 98% em peso de isobuteno e cerca de 2% a cerca de 50,0% de um alqueno C2-C12 diferente de isobuteno, um alcadieno C4-C12 ou uma mistura dos mesmos, com base no total peso do polímero;
  • (b) um polímero que compreende mais do que cerca de 98% a cerca de 100% em peso de isobuteno, com base no peso total do polímero;
  • (c) um polímero que compreende cerca de 50,0% a cerca de 99,9% em peso de propeno e cerca de 0,1% a cerca de 50,0% de um alqueno C2-C12 diferente de propeno, um alcadieno C4-C12 ou uma mistura destes, ou cerca de 100% em peso de propeno, com base no peso total do polímero;
  • (d) um polímero que compreende cerca de 0,1% a cerca de 50,0% em peso de etileno e cerca de 50,0% a cerca de 99, 9% de um alqueno C2-C12 diferente de eteno, um alcadieno C4-C12 ou uma mistura dos mesmos, com base no total peso do polímero;
  • (e) um polímero que compreende cerca de 0,1% a cerca de 50,0% em peso de 2-metil-1-penteno e cerca de 50,0% a cerca de 99,9% de um alqueno C2-C12 diferente de 2-metil-1-penteno, um alcadieno C4-C12 ou uma mistura destes, ou cerca de 100% em peso de 2-metil-1-penteno, com base no peso total do polímero; e
  • (f) misturas de (a), (b), (c), (d) e/ou (e).
[0045] Exemplos de grupo (a) incluem "poli-isobutenos", "polibutenos" e "borrachas butílica". Exemplos de grupo (b) incluem "homopolímeros de poli-isobuteno". Exemplos de grupo (c) incluem elastômeros eteno-propeno, elastômeros EPDM e polipropenos atáticos. Exemplos de grupo (d) incluem copolímeros de buteno-eteno. Exemplos de grupo (e) incluem homopolímeros de 2-metil-1-penteno.
[0046] De acordo com uma modalidade mais preferida da presente invenção, o polímero amorfo é selecionado a partir do grupo que consiste em poli-isobutenos, polibutenos, borrachas butílica, polipropileno atático, copolímeros de propeno e um alqueno C2-C12 diferente de propeno (e opcionalmente um dieno), copolímeros de etileno e um alqueno C2-C12 diferente de eteno (e opcionalmente um dieno) e suas misturas. De acordo com uma modalidade ainda mais preferida da presente invenção, o polímero amorfo é selecionado a partir do grupo que consiste em copolímeros de eteno-propeno, copolímeros de etileno-buteno, terpolímeros de etileno-buteno-propeno, eteno-propeno-dieno, copolímeros de poli-isobutenos, polibutenos, borrachas butílica, polipropenos atáticos e suas misturas. Ainda mais preferencialmente, o polímero amorfo é selecionado a partir do grupo que consiste de poli-isobutenos, polibutenos, borrachas butílica, polipropenos atáticos e suas misturas. No entanto, ainda mais preferencialmente, o polímero amorfo é selecionado a partir do grupo que consiste de (a) , (b) , e uma mistura destes, em que (a) e (b) são polímeros como definido acima. No entanto, ainda mais preferencialmente, o polímero amorfo é selecionado a partir do grupo que consiste em poli-isobutenos, polibutenos, borrachas butílica e suas misturas. No entanto, ainda mais preferencialmente, o polímero amorfo é um poli-isobuteno, e de preferência, o poli-isobuteno é um homopolímero de poli-isobuteno. Todos estes polímeros apresentam uma temperatura de transição vítrea de menos do que cerca de -20°C, como está descrito acima.
[0047] O polibuteno tem também de preferência um número médio de peso molecular Mn de cerca de 500 a cerca de 20.000, mais preferivelmente de cerca de 1.300 a cerca de 20.000, uma distribuição de peso molecular de cerca de 1,5 a cerca de 3, uma densidade de cerca de 0,90 a cerca de 0,98 g/cm3 e uma viscosidade cinemática de cerca de 200 cSt (mm2.s-1) de cerca de 100000 cSt (mm2.s-1) a 100°C de acordo com ASTM D 445 (dados em segundos Saybolt Universal que são utilizados, por exemplo, na folha de dados Ineos setembro 2008 podem ser convertidos em mm2.s-1 de acordo com ASTM D 2161). Polibutenos adequados incluem, por exemplo, vários tipos Indopol disponíveis a partir Ineos (Grã-Bretanha), vários tipos polibutênicos disponíveis a partir Kermat (Bélgica), vários tipos polibutênicos Nisseki disponíveis a partir JX Nippon Oil & Energia, e vários graus KVIS disponíveis a partir Kothari Petroquímica (Índia). Por exemplo, Indopol H-300 tem uma temperatura de transição vítrea de cerca de -66,9°C (DSC), um número médio de peso molecular Mn de cerca de 1300 (GPC), uma distribuição de peso molecular de cerca de 1,65 (GPC), uma densidade de cerca de 0,904 g/cm3 e uma viscosidade cinemática de cerca de 605 para cerca de 655 cSt a 100°C (Ineos folha de dados Setembro de 2008) . Indopol H-18000 tem um número médio de peso molecular Mn de cerca de 6000 (GPC), uma distribuição de peso molecular de cerca de 1,70 (GPC), uma densidade de cerca de 0,921 g/cm3 e uma viscosidade cinemática de cerca de 36000 a cerca de 45000 cSt a 100°C (Ineos folha de dados Setembro de 2008). KVIS 30 tem um peso molecular de cerca de 1250 a cerca de 1350, uma viscosidade cinemática de cerca de 600 a 697 cSt a 100°C e uma densidade de cerca de 0,8910 a cerca de 0,910 g/cm3.
[0048] A borracha butílica tem de preferência uma viscosidade Mooney ML1+8 (norma ASTM D 1646; 125°C) de cerca de 25 a cerca de 75 e um nível de insaturação de cerca de 1,0 a cerca de 3,0% molar. Os materiais adequados incluem borracha butílica Exxon™, que tem uma densidade de 0,92 g/cm3 e Lanxess Butil 101-3, que tem uma densidade de 0,92 g/cm3, uma viscosidade de Mooney ML1+8 (norma ASTM D 1646; 125°C) de 51 ± 5 e uma insaturação de 1,75 ± 0,20% molar.
[0049] O poli(2-metil-1-penteno) tem de preferência um índice de fusão de cerca de 1 a cerca de 250 g/min (ASTM D 1236, 260°C, 5 kg), um ponto de amolecimento de cerca de 160°C a cerca de 200°C (Vicat, ASTM D 1525) e uma densidade de cerca de 0,82 a cerca de 0,95 g/cm3 a 25°C. Poli(2-metil-1-penteno) amorfo com uma temperatura de transição vítrea baixa é, por exemplo, descrito por Gao Haiyang, Xiaofang Liu, Tang Ying, Jin Wu Pan e Qing, Polym. Chem. 2 (6), 1398-1403, 2011, incorporado por referência.
[0050] Os copolímeros de eteno-propeno, copolímeros de etileno-buteno e os terpolímeros de etileno-buteno-propeno tem de preferência uma viscosidade de Brookfield (por vezes também referida como viscosidade de fusão) de cerca de 300 a cerca de 200.000 mPa.s a 190°C, de acordo com a norma ASTM D 3236. Produtos adequados incluem certos graus Eastoflex que estão disponíveis a partir de Eastman Chemical Company, graus Rextac® de Rextac LLC e graus VESTOPLAST® da Evonik. O copolímero de eteno-propeno Eastoflex 1045, por exemplo, tem uma viscosidade Brookfield de cerca de 4500 mPa.s (ASTM D 3236) e uma temperatura de transição vítrea de -22°C, enquanto que Eastoflex E1003 tem uma viscosidade Brookfield de cerca de 300 mPa.s (ASTM D 3236) e uma temperatura de transição vítrea de -33°C (cf. Eastman folheto "Eastoflex™-amorphous polyolefins”, 2009). Outros exemplos incluem VESTOPLAST® 703 que tem uma temperatura de transição vítrea de cerca de -28°C e uma viscosidade Brookfield de cerca de 2700 mPa.s a 190°C e VESTOPLAST® 792 que tem uma temperatura de transição vítrea de cerca de 27°C e uma viscosidade Brookfield de cerca de 120000 mPa.s a 190°C (Evonik folheto "VESTOPLAST®-amorphous poly-alfa-olefins"). Nesses copolímeros e terpolímeros de propeno amorfos, a quantidade de propeno é de preferência pelo menos cerca de 50 por cento por peso, e é de preferência entre cerca de 70 a cerca de 98 por cento em peso, com base no peso total do copolímero de propeno atático.
[0051] O polipropileno atático tem uma viscosidade Brookfield de cerca de 200 a cerca de 10000 mPa.s a 190°C de acordo com ASTM D 3236. Os produtos apropriados incluem graus Polytac™ de Crowley Chemical Company e graus Rextac® de Rextac LLC. Por exemplo, os graus Polytac™ possuem uma viscosidade Brookfield na faixa de cerca de 500 a cerca de 2500 mPa.s a 190°C e Rextac® 2104, 2115 e 2180 têm uma viscosidade Brookfield de 400, 1500 e 8000 mPa.s, respectivamente, a 190°C.
[0052] O poli-isobuteno tem preferivelmente um número médio de peso molecular Mn de cerca de 500 a cerca de 1.000.000, mais preferivelmente dentro da faixa de cerca de 1000 a cerca de 800.000. Em uma modalidade preferida, o poli-isobuteno apresenta um número médio de peso molecular Mn na faixa de cerca de 1000 a cerca de 600.000, mais preferivelmente dentro da faixa de cerca de 1000 a cerca de 300.000, ainda mais preferivelmente na faixa de cerca de 1500 a cerca de 180.000 e em particular dentro na faixa de cerca de 2000 a cerca de 150.000. A distribuição de peso molecular Mw/Mn dos poli-isobutenos é de preferência entre 1 e cerca de 10, mais preferencialmente 1 a cerca de 5, ainda mais preferencialmente 1 a cerca de 4 e mais preferivelmente cerca de 1,5 a cerca de 3,5.
[0053] O número médio de peso molecular Mn dos poli-isobutenos é determinado por GPC para os pesos moleculares mais baixos, por exemplo, até cerca de 100.000. Para os números médios de peso molecular mais elevados, que são determinados por meio de medições de viscosidade (Índice Staudinger Jo, anteriormente conhecidos como viscosidade intrínseca), em que o Índice Staudinger é calculado a partir do tempo de escoamento a 20°C através de um capilar 1 viscosímetro Ubbelohde (para medir o tempo de escoamento, uma solução diluída de polímero é utilizada) , utilizando as fórmulas seguintes:
Jo = ηsp/c (1 + 0,31 x ηsp) [cm3/g]
ηsp = (t/to) - 1
em que t é o tempo de escoamento da solução, com correção de Hagenbach-Couette, t0 é o tempo de fluxo do solvente (por exemplo iso-octano), com correção de Hagenbach-Couette, e c é a concentração se a solução é g/cm3. O número médio de peso molecular Mn e a viscosidade de peso molecular médio Mv são, então, calculados como se segue:
Figure img0001
[0054] É feita referência ao folheto BASF "Glissopal® 1000, 1300 e 2300”, de dezembro de 2005, ao folheto BASF "tipos Optecidol® B" (B10 a B15) de janeiro de 2009 e ao folheto BASF "tipos Optecidol® B" (B30 a B80) de janeiro de 2009, todos incorporados por referência.
[0055] Os poli-isobutenos para serem usados na composição de acordo com a presente invenção tem de preferência um índice de Staudinger J0 de cerca de 1 a cerca de 1500 cm3/g, de preferência de cerca de 2 a cerca de 1000 cm3/g, como determinado a 20°C. Em uma modalidade preferida, os poli-isobutenos têm um índice Staudinger J0 de cerca de 1 a cerca de 500 cm3/g, de preferência de cerca de 2 a cerca de 300 cm3/g e mais preferencialmente de cerca de 3 a cerca de 150 cm3/g.
[0056] Os poli-isobutenos tem mais preferencialmente uma tensão superficial inferior a cerca de 40 mN/m a 20°C. A densidade dos poli-isobutenos é de preferência entre cerca de 0,86 e cerca de 0,98 g/cm3.
[0057] Os poli-isobutenos podem ser preparados de várias maneiras. A polimerização pode ser realizada em processos de fase única ou em processos de múltiplas fases. É preferido que a polimerização seja conduzida na fase líquida usando um ácido de Lewis como catalisador, preferivelmente catalisador de complexo de trifluoreto de boro, opcionalmente na presença de um co-catalisador. Tais processos são bem conhecidos na técnica.
[0058] Poli-isobutenos preferidos são dos tipos Glissopal e OPTECIDOL, em particular, os graus Optecidol, que estão comercialmente disponíveis a partir da BASF, em particular o tipo Optecidol B. Outros poli- isobutenos preferidos estão disponíveis a partir de Nippon Oil, em particular os graus Tetrax. Estes poli-isobutenos são neste documento classificados como "homopolímeros de poli-isobuteno”, isto é, polímeros que compreendem mais do que cerca de 98% em peso de isobuteno, com base no peso total do polímero.
A composição de polímero amorfo
[0059] A composição de polímero amorfo de acordo com a presente invenção compreende, preferencialmente, um polímero amorfo ou uma mistura de dois ou mais polímeros amorfos. Tais polímeros amorfos são descritos acima.
[0060] De acordo com a presente invenção, é preferível que a composição de polímero amorfo compreenda cerca de 50% a cerca de 100% em peso de um poli-isobuteno, mais de preferência, um homopolímero de poli-isobuteno, e cerca de 0% a cerca de 50% em peso de outro polímero amorfo, baseado no peso total da composição de polímero amorfo, em que é preferido que o outro polímero amorfo seja selecionado a partir do grupo que consiste em polímeros amorfos (a) a (f) tal como descrito acima.
[0061] Mais preferencialmente, o outro polímero amorfo é selecionado a partir do grupo que consiste em polibutenos, poli-isobutenos, borrachas butílicas, copolímeros de eteno-propeno, copolímeros de etileno-buteno, terpolímeros etano-propeno-buteno, copolímeros de propeno, polipropenos amorfos atáticos, poli (2-metil-1-penteno) e suas misturas. Estes polímeros têm uma temperatura de transição vítrea de menos do que cerca de -20°C, como está descrito acima.
[0062] Mais preferencialmente, a composição de polímero amorfo compreende cerca de 70% a cerca de 100% em peso de um poli-isobuteno, de preferência, um homopolímero de poli-isobuteno, e cerca de 0% a cerca de 30% em peso do outro polímero amorfo, com base no peso total da composição de polímero amorfo. Ainda mais preferencialmente, a composição de polímero amorfo compreende cerca de 90% a cerca de 100% em peso de um poli-isobuteno, de preferência, um homopolímero de poli-isobuteno, e cerca de 0% a cerca de 10% do outro polímero amorfo, com base no peso total da composição de polímero amorfo. Mais preferencialmente, a composição de polímero amorfo compreende cerca de 100% em peso de um poli-isobuteno, de preferência, um homopolímero de poli-isobuteno.
[0063] Por conseguinte, a presente invenção se refere a composições de polímeros amorfos compreendendo cerca de 75% a cerca de 95% em peso de um poli-isobuteno, de preferência, um homopolímero de poli-isobuteno, e cerca de 5% a cerca de 25% em peso do outro polímero amorfo, com base no peso total da composição do polímero amorfo. A presente invenção também diz respeito a composições de polímeros amorfos compreendendo cerca de 80% a cerca de 90% em peso de um poli-isobuteno e/ou um homopolímero de poliisobuteno e cerca de 10% a cerca de 20% em peso de outro polímero amorfo, com base no peso total de a composição de polímero amorfo.
A composição de proteção à corrosão
[0064] A composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos e (ii) uma carga de absorção de água. A composição de polímero amorfo (i) e o polímero amorfo são descritos em detalhe acima. A carga de absorção de água (ii) é descrito em mais detalhe abaixo.
[0065] De preferência, a composição de proteção à corrosão compreende cerca de 20 a cerca de 80% em peso da composição de polímero amorfo (i), mais preferencialmente cerca de 20 até cerca de 70% em peso, ainda mais preferivelmente cerca de 25 a cerca de 60% em peso e mais preferencialmente cerca de 30 a cerca de 50% em peso, baseado no peso total da composição. As modalidades preferidas do polímero amorfo e a composição de polímero amorfo estão descritas acima.
[0066] Em outra modalidade preferida, o polímero amorfo tem um número médio de peso molecular Mn de cerca de 500 a cerca de 1.000.000, mais preferivelmente dentro da faixa de cerca de 1.000 a cerca de 800.000, ainda mais preferivelmente dentro da faixa de cerca de 1.000 a cerca de 600.000, ainda mais de preferência dentro da faixa de cerca de 1.500 a cerca de 300.000 e, em particular, dentro da faixa de cerca de 2.000 a cerca de 150.000.
[0067] Portanto, em uma modalidade preferida, a invenção se refere a uma composição para proteção contra a corrosão, que compreende:
  • (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos, e
  • (ii) uma carga de absorção de água,
em que a composição compreende 20 a 80% em peso da composição de polímero amorfo, com base no peso total da composição, e em que o polímero amorfo tem um número médio de peso molecular Mn na faixa de 1.000 a 150.000 g mol-1.
[0068] A composição de proteção à corrosão compreende de preferência cerca de 20 a cerca de 80% em peso de carga de absorção de água (ii), com base no peso total da composição.
[0069] Em uma modalidade preferida, o polímero amorfo é selecionado a partir do grupo que consiste em polímeros de (a) a (f) tal como definido acima. Em outra modalidade preferida, o polímero amorfo é selecionado dentre o grupo que consiste em (a), (b) e uma mistura dos mesmos.
[0070] Em uma modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão compreende adicionalmente um plastificante (iii) selecionado dentre o grupo que consiste em cera, petrolato e uma mistura dos mesmos. O plastificante (iii) é descrito em mais detalhe abaixo.
[0071] A composição de proteção à corrosão pode compreender adicionalmente um ou mais outros aditivos, por exemplo, cargas adicionais e/ou antioxidantes, tal como descrito abaixo, modificadores da tensão superficial, agentes reguladores de pH, tais como, por exemplo, hidróxido de potássio ou sódio (NaOH ou KOH), corantes, pigmentos e semelhantes. Em uma modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão compreende um modificador da tensão superficial (iv). Exemplos de modificadores da tensão superficial incluem detergentes aniônicos, tais como ácidos graxos (por exemplo, ácido de óleo de pinho), detergentes catiônicos, detergentes zwitteriônicos e detergentes não iônicos. Preferencialmente, o modificador de tensão superficial está presente em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 20% em peso, mais preferencialmente em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 15% em peso, ainda mais preferivelmente em uma quantidade de cerca de 0,3 a cerca de 10% em peso e mais preferencialmente em uma quantidade de cerca de 0,5 a cerca de 5% em peso, todos com base no peso total da composição.
[0072] Em outra modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende também um antioxidante (v). O antioxidante (v) é descrito em mais detalhe abaixo.
[0073] Em uma modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende cerca de 20 a cerca de 79% em peso da composição de polímero amorfo (i), cerca de 20 a cerca de 60% em peso de uma carga de absorção de água (ii) e cerca de 1 a 20% em peso de um plastificante (iii) selecionado dentre o grupo que consiste em cera, petrolato e uma mistura dos mesmos, com base no peso total da composição. Em outra modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende cerca de 25 a cerca de 75% em peso da composição de polímero amorfo (i), cerca de 22 a cerca de 60% em peso de uma carga de absorção de água (ii) e cerca de 3 a 15% em peso de um plastificante (iii) selecionado dentre o grupo que consiste em cera, petrolato e uma mistura dos mesmos, com base no peso total da composição.
[0074] Em uma modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende cerca de 20 a cerca de 78,9% em peso da composição de polímero amorfo (i), cerca de 20 a cerca de 45% em peso de uma carga de absorção de água (ii), cerca de 1 a 20% em peso de um plastificante (iii) selecionado dentre o grupo que consiste em cera, petrolato e uma mistura dos memsos, e cerca de 0,1 a cerca de 15% em peso de um ou mais de um modificador da tensão superficial (iv), com base no peso total da composição. Em outra modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende cerca de 20 a cerca de 78,9% em peso da composição de polímero amorfo (i), cerca de 20 a cerca de 50% em peso de uma carga de absorção de água (ii), cerca de 1 a 15% em peso de um plastificante (iii) selecionado dentre o grupo que consiste em cera, petrolato e uma mistura dos mesmos, e cerca de 0,1 a cerca de 15% em peso de um ou mais de um modificador da tensão superficial (iv), com base no peso total da composição. Em outra modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende cerca de 20 a cerca de 72,9% em peso da composição de polímero amorfo (i), cerca de 24 a cerca de 50% em peso de uma carga de absorção de água (ii), sobre 3 a 15% em peso de um plastificante (iii) selecionado dentre o grupo que consiste em cera, petrolato e uma mistura destes, e cerca de 0,1 a cerca de 15% em peso de um ou mais de um modificador da tensão superficial (iv), com base no peso total da composição.
[0075] De preferência, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende (i) cerca de 20 a cerca de 50% em peso da composição de polímero amorfo compreendendo um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou inferior, (ii) cerca de 20 a cerca de 40% em peso de uma carga de absorção de água, (iii) cerca de 1 a cerca de 20% em peso de um plastificante, (iv) cerca de 0,1 a cerca de 15% em peso de um modificador da tensão superficial, e (v) de cerca de 0,05 a cerca de 5% em peso de um antioxidante, todos com base no peso total da composição. Preferivelmente, o total dos componentes (i), (ii), (iii), (iv) e (v) é igual a 100% em peso. No entanto, se o total não é igual a 100% em peso, será claro para uma pessoa versada na técnica que a composição compreende componentes adicionais, por exemplo, cargas adicionais, aditivos, etc.
[0076] Portanto, a composição compreende ainda, opcionalmente, um ou mais aditivos (vi), e/ou uma ou mais cargas (vii) . Se um ou mais aditivos (vi) estão presentes, é preferível que cada um dos um ou mais aditivos esteja presente em uma quantidade de cerca de 0,01 a cerca de 10% em peso, preferencialmente em uma quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 5% em peso, com base no peso total da composição. Se uma ou mais cargas (vii) estão presentes, é preferível que a quantidade total de uma ou mais cargas é de cerca de 25 a cerca de 45% em peso, com base no peso total da composição. Preferivelmente, o total dos componentes (i), (ii), (iii), (iv), (v) e (vi) e/ou (vii) é igual a 100% em peso. No entanto, se o total não é igual a 100% em peso, será claro para uma pessoa versada na técnica que a composição compreende componentes adicionais.
[0077] Se um ou mais aditivos (vi) estão presentes, é preferível que um ou mais aditivos sejam selecionados a partir do grupo consistindo em corantes e agentes reguladores de pH, a carga adicional (vii) é descrita em mais detalhe abaixo.
[0078] Em ainda outra modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão compreende cerca de 20 a cerca de 80% em peso da composição de polímero amorfo (i), cerca de 20 a cerca de 80% em peso de uma carga de absorção de água (ii) e cerca de 0% em peso de uma carga adicional (vii), todos com base no peso total da composição de proteção à corrosão. Mais preferencialmente, a composição compreende cerca de 20 a cerca de 70% em peso da composição de polímero amorfo (i), cerca de 22 a 60% em peso de uma carga de absorção de água (ii) e cerca de 8 a cerca de 58% em peso de uma carga adicional (vii), todos com base no peso total da composição de proteção à corrosão. Ainda mais preferivelmente, a composição compreende cerca de 25 a cerca de 60% em peso da composição de polímero amorfo (i), cerca de 24 a 50% em peso de uma carga de absorção de água (ii) e cerca de 16 a cerca de 51% em peso de uma carga adicional (vii), todos com base no peso total da composição de proteção à corrosão. Mais preferencialmente, a composição compreende cerca de 30 a cerca de 50% em peso da composição de polímero amorfo (i), cerca de 25 a 40% em peso de uma carga de absorção de água (ii) e cerca de 25 a cerca de 45% em peso de uma carga adicional (vii), todos com base no peso total da composição de proteção à corrosão.
[0079] Uma propriedade importante da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção é a sua capacidade para absorver água. A composição de proteção à corrosão é capaz de absorver em um curto período de tempo (isto é, dentro de alguns segundos/minuto até várias horas) água suficiente a partir da superfície do artigo em um ambiente úmido para ser protegida de modo a permitir que a composição de proteção à corrosão adira rapidamente para a superfície do artigo.
[0080] A absorção de água da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção é determinada por um método de imersão com base na norma ASTM D 57 0-98 (2005), "Standard test method for water absorption of plastics”, aqui incorporada por referência, como é descrito abaixo nos exemplos. A absorção de água assim determinada, portanto, é a quantidade de água que é absorvida em relação à massa da composição de proteção à corrosão de uma certa quantidade de tempo, e é expressa % em peso.
[0081] De preferência, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção tem uma absorção de água na faixa de cerca de 1 a cerca de 30% em peso, mais preferivelmente na faixa de cerca de 1,5 a cerca de 25% em peso, ainda mais preferivelmente na faixa de cerca de 2 a cerca de 20% em peso, ainda mais preferivelmente na faixa de cerca de 2,5 a cerca de 15% em peso, e mais preferivelmente na faixa de cerca de 3 a cerca de 10% em peso.
[0082] No entanto, uma vez que a espessura de uma camada da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção ultrapassa uma certa espessura mínima, a absorção de água da camada da composição de proteção à corrosão já não depende da massa da composição de proteção à corrosão, mas sim sobre a área superficial da camada. Portanto, a absorção de água é de preferência expressa em termos da quantidade de água que é absorvido em relação à área superficial de uma camada da composição de proteção à corrosão de uma certa quantidade de tempo, ou seja, a absorção de água (g/m2) . A absorção de água (g/m2) da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção também é determinada por um método de imersão com base na norma ASTM D 570-98 (2005), e é descrita a seguir e nos exemplos.
[0083] Ao determinar a absorção de água expressa em gramas de água absorvida por metro quadrado de uma camada da composição de proteção à corrosão, denotada como absorção de água (g/m2) , deve se tomar cuidado para garantir que, quando a determinação da absorção de água(g/m2) como descrito abaixo, a camada da composição de proteção à corrosão tenha uma espessura que é maior do que a espessura mínima, eliminando assim a influência da espessura da camada sobre a absorção de água (g/m2) .
[0084] Quando a absorção de água (g/m2) da composição de proteção à corrosão é demasiado baixa, a composição não é capaz de absorver água suficiente a partir da superfície do artigo a ser protegido em um curto período de tempo para permitir que a composição de proteção à corrosão adira suficientemente rápido à superfície do artigo. Portanto, a absorção de água (g/m2) da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção é de preferência cerca de 100 g/m2 ou superior, mais preferencialmente cerca de 300 g/m2 ou superior, ainda mais preferivelmente cerca de 450 g/m2 ou superior, ainda mais preferencialmente cerca de 600 g/m2 ou superior, ainda mais preferivelmente cerca de 750 g/m2 ou superior, e mais de preferência cerca de 900 g/m2 ou superior.
[0085] No entanto, quando a absorção de água (g/m2) da composição de proteção à corrosão é muito alta, a composição se torna mais fraca, começa a perder a sua consistência e pode se soltar muito facilmente a partir de uma superfície. Portanto, de preferência a absorção de água (g/m2), da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção é de cerca de 10.000 g/m2 ou inferior, de preferência cerca de 9.000 g/m2 ou inferior, mais preferencialmente de cerca de 7.500 g/m2 ou inferior, ainda mais preferencialmente de cerca de 6.000 g/m2 ou inferior, ainda mais preferencialmente de cerca de 4.500 g/m2 ou inferior, e mais preferivelmente de cerca de 3.000 g/m2 ou inferior.
[0086] De preferência, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção tem uma absorção de água na faixa de cerca de 100 a cerca de 10.000 g/m2, de preferência de cerca de 300 a cerca de 9000 g/m2, mais preferivelmente na faixa de cerca de 450 a cerca de 7500 g/m2, ainda mais preferivelmente na faixa de cerca de 600 a cerca de 6000 g/m2, ainda mais preferivelmente na faixa de cerca de 750 a cerca de 4500 g/m2, e mais preferivelmente na faixa de cerca de 900 a cerca de 3.000 g/m2.
[0087] Tal como descrito acima, e em mais detalhe nos exemplos, a absorção de água (em % em peso) e a absorção de água (g/m2) são determinadas por um método de imersão com base na norma ASTM D 570-98 (2005), usando água destilada a uma temperatura de 23 ± 1°C e com 72 horas de imersão. Como descrito nos exemplos, a determinação da absorção de água (g/m2) , wA (g/m2) , da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende as etapas de:
  • (1) pesar um copo com uma profundidade conhecida na faixa de 15 a 25 mm e uma superfície com um diâmetro conhecido (superfície arredondada) ou um comprimento e largura conhecidos (retangular ou quadrado superficial) na faixa de 30 a 50 mm para obter massa A;
  • (2) preencher completamente o copo de plástico com a composição, evitando captura de ar e alisar a superfície;
  • (3) pesar o copo cheio para obter uma massa B;
  • (4) colocar o copo cheio em um recipiente de água destilada mantida a uma temperatura de 23 ± 1°C, submergir completamente o copo;
  • (5) colocar o copo em uma câmara de climatização e manter a temperatura da água a 23 ± 1°C durante 72 horas;
  • (6) levar o copo para fora do recipiente depois de 72 horas, secar suas superfícies e pesar o copo seco para obter a massa C; e
  • (7) calcular a absorção de água (g/m2) expressa em g/m2, como segue:
Figure img0002
[0088] Uma das vantagens da composição de proteção à corrosão de acordo com a presente invenção é que a composição tem um melhor endurecimento do artigo a ser protegido, incluindo uma deformabilidade melhorada. Além disso, a composição de acordo com a invenção tem uma adesão muito boa, isto é, um poder adesivo à superfície do artigo muito bom, mesmo quando a superfície é úmida. Além disso, a composição de acordo com a invenção tem uma aplicação adesiva muito alta. Em comparação com, por exemplo, o Composto STOPAQ® subsea conhecido da técnica anterior, não só a potência da composição adesiva de acordo com a invenção para a superfície a ser protegida é melhorada, mas também, devido à melhoria da aderência adesiva da composição, ótima adesão da composição à superfície é atingida em menos tempo, em particular a temperaturas baixas.
[0089] A composição de acordo com a invenção não endurece e, portanto, permanece macia, é essencialmente impermeável à água, umidade, sais e semelhantes, e é de poros pequenos. Uma característica adicional e muito importante da composição de proteção à corrosão da presente invenção é que, se uma camada protetora da composição é deformada mecanicamente para uma extensão relativamente pequena, por exemplo, pela ação das ondas, o dano é reparado automaticamente dentro de um período relativamente curto de tempo, devido à natureza do tipo fluida e/ou visco-elástica da composição da invenção. Isto é, a composição tem propriedades de autorrecuperação e qualquer dano ou deformação é reparado como resultado do fluxo da composição nos buracos ou cavidades provocadas pelas deformações mecânicas ou outras agressões. Consequentemente, uma camada protetora que compreende a composição de acordo com a invenção não é apenas suave quando aplicada, mas ainda se entalhes, marcas, depressões, cavidades e afins são causados por forças mecânicas, eles desaparecerão na devida altura e a superfície lisa da camada protetora reaparece. Devido a esta natureza do tipo fluida qualquer camada protetora que compreende a composição de acordo com a presente invenção não rasga ou quebra e não se constroem tensões internas. Do mesmo modo, as irregularidades na superfície do artigo são perfeitamente cheias ou envolvidas pela composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção, enquanto que os materiais de acordo com o estado da técnica frequentemente dão origem a problemas em tais circunstâncias. A natureza do tipo fluida e/ou viscoelástica da composição de acordo com a invenção implica também que ela não tem limite de armazenagem, enquanto que os revestimentos protetores e resinas curáveis conhecidos na técnica devem ser aplicados dentro de um determinado período de tempo.
[0090] Quando, por exemplo, a composição de acordo com a invenção é comparada com o Composto STOPAQ® subsea conhecido da técnica anterior, uma melhor proteção contra a corrosão é obtida devido ao fato de que a composição de acordo com a invenção não só evita que a água atinja a superfície a ser protegidas, mas também minimiza os vazios apresentados entre a superfície e a camada da composição de proteção à corrosão .
[0091] Outras vantagens da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção são uma elevada estabilidade química e resistência ao longo de um intervalo de pH amplo e essencialmente nenhum descolamento catódico ou corrosão sob deslizamento (por exemplo, causada pela migração sobre a camada de água).
[0092] Além disso, a composição de acordo com a invenção tem uma estabilidade térmica muito boa e pode ser usada dentro de uma faixa de temperaturas de operação de cerca de -20°C até cerca de 60°C, de preferência de cerca de -25°C a cerca de -65°C, mais de preferência de cerca de -30°C até cerca de 70°C, e mais preferencialmente de cerca de 50°C a cerca de 80°C. Quando um artigo é parcialmente submerso, por exemplo, riser de uma plataforma de petróleo, em geral, a temperatura acima da superfície da água é diferente da temperatura abaixo da superfície da água. Devido à ampla faixa de temperaturas de funcionamento da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção, é agora possível usar a mesma composição de proteção à corrosão tanto em partes do artigo que estão situadas abaixo da superfície da água quanto em partes acima da superfície da água.
[0093] Existem vantagens adicionais importantes da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção. A maioria dos sistemas protetores requer a utilização de um iniciador antes que estes sistemas sejam aplicados ao artigo para proporcionar uma adesão suficiente, em particular em um ambiente úmido. A utilização de um iniciador não é necessária com a composição de acordo com a presente invenção, que implica que a composição pode ser aplicada dentro de um curto período de tempo, tornando assim o funcionamento menos dispendioso.
[0094] Problemas que surgem quando, por exemplo, os sistemas de revestimento da técnica anterior são aplicados, são bolhas de ar que podem ser formadas no revestimento que facilmente se abriu conduzindo assim a pequenos orifícios na camada de revestimento e uma fraca proteção. Os presentes inventores descobriram que quando a composição da presente invenção é utilizada, qualquer bolha de ar existente entre a superfície do artigo e a camada da composição de proteção de acordo com a invenção migra no interior da camada da composição de proteção para longe da superfície do artigo. Em locais em que o artigo está em contato com sal, por exemplo, água do mar, os cristais de sal são formados sobre a superfície do artigo de metal e, por exemplo, antes um sistema de revestimento é aplicado à superfície, que requer uma limpeza completa. Em contraste, a composição de acordo com a invenção encapsula os cristais de sal e a remoção destes cristais não é necessária. A necessidade dos sistemas de proteção da técnica anterior de os cristais de sal deverem ser removidos é que estes cristais são higroscópicos e absorvem água que penetra na camada protetora. Como consequência, os cristais de sal incham, provocando assim fissuras na camada protetora, o que eventualmente conduz a uma proteção à corrosão deteriorada. Na prática, estes cristais de sal causam problemas graves na operação do artigo, que exigem que o estado da técnica dos sistemas de proteção deve ser substituído regularmente. A composição de acordo com a invenção, no entanto, não é afetada por tais problemas e, por conseguinte, é muito mais econômico para o utilizador final.
[0095] Artigos protegidos pela composição de acordo com a invenção podem ser facilmente inspecionados, uma vez uma camada da composição de proteção de acordo com a invenção pode ser facilmente removida e, depois da inspeção, reaplicada. A maioria dos materiais de acordo com o estado da técnica são muito mais difíceis de remover. Além disso, quando removido da superfície do artigo de metal tem de ser cuidadosamente limpo antes de tais materiais da técnica anterior serem aplicados, se possível todo, uma vez que serão evidentes para as pessoas versadas na técnica que os sistemas de cura, que são aplicados no estado não curado, não podem ser reaplicados. Como consequência, uma camada da composição de proteção de acordo com a invenção é também mais facilmente testada.
Carga
[0096] A composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende uma carga de absorção de água (ii). Uma carga de absorção de água é definida como um material que é capaz de absorver a água e que é adequado para utilização como uma carga.
[0097] A carga de absorção de água pode compreender duas ou mais cargas de absorção de água e podem ser de natureza orgânica e/ou inorgânica. A carga de absorção de água pode compreender uma carga que incha, ou seja, uma carga que se expande quando molhada. A absorção de água de uma carga é aqui definida como a quantidade de água que é absorvida em relação à massa seca de uma carga em um determinado período de tempo. A absorção de água (WA) é expressa como a razão entre a massa de água absorvida pela amostra de carga a seco em um determinado período de tempo (MWG) , a massa seca da amostra de carga (md) . A absorção de água é expressa como a proporção, em massa, % em peso.
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[0098] A absorção de água de uma carga é determinada de acordo com o procedimento descrito na norma NEN-EN-ISO 10769: 2011, aqui incorporada por referência. O padrão se refere a um procedimento para a determinação da absorção de água de bentonita. No entanto, o mesmo procedimento é aqui aplicado para a determinação da absorção de água de diferentes cargas. Conforme a NEN-EN-ISO 10769: 2011, a absorção de água de uma carga de absorção de água é medida à temperatura ambiente, e a duração do teste é de 24 h.
[0099] Em uma modalidade preferida, a carga de absorção de água tem uma absorção de água de cerca de 1% em peso ou superior, de preferência de cerca de 2% em peso ou superior, mais preferivelmente de cerca de 3% em peso ou superior, ainda mais preferivelmente de cerca de 5% em peso ou superior, ainda mais preferencialmente de cerca de 10% em peso ou superior, ainda mais preferencialmente de cerca de 15% em peso ou superior, ainda mais preferencialmente de cerca de 20% em peso ou superior, ainda mais preferencialmente de cerca de 25% em peso ou superior e ainda mais preferencialmente de cerca de 30% em peso ou superior. Em outra modalidade preferida, a carga de absorção de água tem uma absorção de água de cerca de 20% em peso ou superior, mais preferivelmente de cerca de 25% em peso ou superior e ainda mais preferencialmente de cerca de 30% em peso ou superior. Ainda mais preferencialmente, a absorção de água da carga de absorção de água é de cerca de 40% em peso ou superior, cerca de 50% em peso ou superior ou cerca de 70% em peso ou superior. No entanto, ainda mais preferencialmente, a absorção de água da carga de absorção de água é de cerca de 100% em peso ou superior. Mais preferencialmente, a absorção de água da carga de absorção de água é de cerca de 150% em peso ou superior, ou mesmo de cerca de 200% em peso ou superior. A quantidade de carga de absorção de água que está presente na composição depende, entre outros aspectos, da absorção de água wA da carga. Quando uma carga de absorção de água com uma menor absorção de água é aplicada na composição de proteção à corrosão, a quantidade da carga na composição é geralmente maior do que quando uma carga com uma alta absorção de água é aplicada, a fim de garantir uma suficiente absorção de água da composição de proteção à corrosão.
[00100] A absorção de água de uma carga depende, entre outros, da superfície específica, do tamanho de partícula e da atividade superficial da carga.
[00101] O carbonato de cálcio (CaCO3) , por exemplo, não é uma carga de absorção de água de acordo com a definição de uma carga de absorção de água, tal como aqui descrito.
[00102] Uma grande variedade de cargas de absorção de água é conhecida na técnica, e exemplos incluem sílica, óxido de cálcio, vários minerais de argila, por exemplo, esmectites e vermiculites, e polímeros de absorção de água, por exemplo, poliacrilamidas, tais como polimetilacrilato. Polímeros de absorção de água são conhecidos na técnica e são descritos em mais detalhe em, por exemplo, "Modern Superabsorbent Polymer Technology”, FL Buchholtz e A.T. Graham, Wiley VCH, 1998, pp 71 - 103, aqui incorporada por referência.
[00103] Em uma modalidade preferida, a carga de absorção de água compreende um mineral de argila. Um mineral de argila é um filossilicato hidratado, isto é, um silicato hidratado de alumínio (Al), magnésio (Mg), potássio (K) ou ferro (Fe), e outros elementos menos abundantes. Os minerais de argila são conhecidos na técnica, e são descritos em mais detalhe em, por exemplo, Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 4th Ed, John Wiley & Sons, New York 1993, Volume 6, pp 383 - 423, incorporados por referência. Os exemplos de minerais de argila incluem vermiculites, caulinites e esmectites, tais como montmorilonitas e bentonitas. Em outra modalidade preferida, a carga de absorção de água compreende uma argila de montmorilonita e/ou uma argila de bentonita, em particular uma argila de bentonita. O mineral de argila pode, por exemplo, compreender uma argila de bentonita de sódio, uma argila de montmorilonita de sódio, uma argila de bentonita de potássio, uma argila de montmorilonita de potássio, uma argila de bentonita de cálcio, uma argila de montmorilonita de cálcio, uma argila de bentonita de aluminio, uma argila de montmorilonita de aluminio, uma combinação de duas ou mais argilas de bentonita, uma combinação de duas ou mais argilas de montmorilonita ou uma combinação de uma ou mais argilas de bentonita e uma ou mais argilas de montmorilonita. Além disso, a argila de bentonita e/ou a argila de montmorilonita pode compreender uma superfície de argila de bentonita modificada. De preferência, a argila mineral compreende uma argila de bentonita, mais preferencialmente uma argila de bentonita de sódio.
[00104] Por exemplo, a bentonita de sódio (Cebogel) tem uma absorção de água na faixa de cerca de 330 a cerca de 400% em peso e caulino (speswhite) tem uma absorção de água na faixa de cerca de 20 a cerca de 30% em peso, como determinado por NEN -PT-ISO 10769:2011.
[00105] Em uma modalidade preferida, a carga de absorção de água compreende uma carga que liga a água através de uma reação química, por exemplo, um cimento. Em outra modalidade preferida, a carga de absorção de água compreende um cimento, preferivelmente um cimento hidráulico. Um cimento hidráulico é um cimento que endurece devido à reação com a água. Exemplos de um cimento hidráulico são cimento Portland e misturas de cimento Portland (por exemplo, cimento Portland de alto-forno ou cimento Portland flyash), cimentos supersulfatados, cimentos de aluminato de cálcio e cimentos de sulfoaluminato de cálcio.
[00106] Em outra modalidade preferida, a carga de absorção de água compreende dióxido de silício. Em outra modalidade preferida, a carga de absorção de água compreende ambos uma carga que se liga a água por reação química e dióxido de silício.
[00107] De preferência, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende a carga de absorção de água em uma quantidade de cerca de 20 a 80% em peso, mais preferencialmente de cerca de 22 a 60% em peso, ainda mais preferivelmente de cerca de 24 a 50% em peso e mais preferencialmente de cerca de 25 a 40% em peso, todos com base no peso total da composição de proteção à corrosão.
[00108] Além de uma ou mais cargas de absorção de água, a composição pode compreender, opcionalmente, uma ou mais cargas adicionais, que podem ser de natureza orgânica ou inorgânica. Uma ou mais cargas adicionais podem estar presentes em uma quantidade de 0 a cerca de 60% em peso, de preferência cerca de 8 a cerca de 58% em peso, mais preferencialmente cerca de 16 a cerca de 51% em peso e mais preferencialmente em uma quantidade de cerca de 25 até cerca de 45% em peso, todos com base no peso total da composição de proteção à corrosão.
[00109] A quantidade total de carga presente na composição de proteção à corrosão, isto é, a quantidade total de uma ou mais cargas de absorção de água mais a quantidade de uma ou mais cargas opcionais se encontra na faixa de 20 a 80% em peso, preferencialmente 30 a 80% em peso, mais preferivelmente 40 a 75% em peso e mais preferencialmente de 50 a 70% em peso, todos com base no peso total da composição de proteção à corrosão.
[00110] Assim, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende de preferência cerca de 20 a cerca de 80% em peso de uma carga de absorção de água e cerca de 0% em peso de uma carga adicional, mais de preferência cerca de 22 a 60% em peso de uma carga de absorção de água e cerca de 8 a cerca de 58% em peso de uma carga adicional, ainda mais preferivelmente cerca de 24 a 50% em peso de uma carga de absorção de água e cerca de 16 a cerca de 51% em peso de uma carga adicional, e mais preferivelmente cerca de 25 a 60% em peso de uma carga de absorção de água e cerca de 25 a cerca de 45% em peso de uma carga adicional, todos com base no peso total da composição de proteção à corrosão.
[00111] As cargas de natureza orgânica são, por exemplo, celulose, poliestireno, cloreto de polivinila, polietileno, polipropileno, poli-isopreno, borracha, poliamida e poliéster. Destes exemplos, polietileno e polipropileno, também podem estar presentes na composição de polímero amorfo que é parte da composição de proteção à corrosão. Quando os polímeros são aplicados como uma carga no entanto, os requisitos de, por exemplo, temperatura de transição vítrea ou peso molecular, tal como especificado para a composição de polímero amorfo não têm de ser atendidos. Como um exemplo, polipropileno sindiotático com uma temperatura de transição vítrea mais elevada do que -20°C pode ser usado como uma carga.
[00112] Exemplos de cargas inorgânicas são os minerais inorgânicos, sais e/ou óxidos, tais como, por exemplo, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, hidróxido de alumínio, óxido de alumínio, óxido de magnésio, dióxido de silício, dióxido de titânio, sílica, vidro, talco, ardósia e caulino.
Plastificante
[00113] Em uma modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende adicionalmente um plastificante (iii), que é preferencialmente selecionado a partir do grupo que consiste em uma cera, petrolato e uma mistura dos mesmos. A cera pode ser uma cera de derivado de petróleo, uma cera vegetal ou animal, ou uma cera sintética, tal como, por exemplo, uma cera de polietileno ou uma cera de Fischer-Tropsch. As ceras são bem conhecidas na técnica, e são reveladas, por exemplo, em Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 4a Ed. 1998, Volume 25, p. 614-626.
[00114] Em uma modalidade preferida, a cera compreende uma cera de petróleo. Uma parafina é definida como qualquer cera que é derivada de petróleo. Uma fração significativa de petróleo consiste em tais ceras, que podem ser refinadas por destilação a vácuo. Ceras derivadas de petróleo são hidrocarbonetos, geralmente constituídos por uma mistura de alcanos C20 - C40. Tais ceras podem compreender n- e i-alcanos saturados, cicloalcanos (naftenos) e compostos aromáticos substituídos por alquila e nafteno.
[00115] Exemplos de uma cera derivada de petróleo são a cera de parafina, cera semi-microcristalina e cera microcristalina. Uma cera de parafina é constituída principalmente por n-alcanos. Uma cera microcristalina compreende, além de n-alcanos, proporções substanciais de hidrocarbonetos saturados ramificados e cíclicos. Cera semi-microcristalina compreende compostos mais ramificados e cíclicos que a cera de parafina, mas menos do que a cera microcristalina. Como é conhecido de uma pessoa versada na técnica, a composição exata de uma cera derivada de petróleo pode depender em grande parte, da composição do petróleo a partir do qual é derivada. Em uma modalidade preferida, a composição compreende uma cera microcristalina.
[00116] Em outra modalidade preferida, a composição compreende petrolato. O petrolato é definido como uma mistura de hidrocarbonetos, principalmente com um número de carbonos maior do que 25, e também é conhecido como gelatina de petróleo, geleia de parafina, vaselina branca, parafina mole ou vaselina. Em outra modalidade preferida, a composição compreende uma mistura de uma cera, de preferência, uma cera microcristalina e petrolato.
[00117] Em uma modalidade preferida, a composição compreende cerca de 1 a cerca de 25% em peso de plastificante (iii), mais preferencialmente cerca de 1 até cerca de 20% em peso, ainda mais preferivelmente cerca de 2 a cerca de 15% em peso e mais preferencialmente de 3 a cerca 10% em peso, com base no peso total da composição.
Antioxidante
[00118] De acordo com uma modalidade preferida, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção compreende adicionalmente um antioxidante (v) . O antioxidante pode ser um antioxidante primário, um antioxidante secundário, um antioxidante multifuncional (isto é, um antioxidante, combinando as funções de antioxidantes primários e secundários) ou uma lactona. O antioxidante pode também compreender uma combinação de dois ou mais antioxidantes.
[00119] Um ou mais antioxidantes opcionais podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 5% em peso, de preferência cerca de 0,1 a cerca de 4% em peso, mais preferencialmente de cerca de 0,2 a cerca de 3% em peso, e mais preferencialmente cerca de 0,3 a cerca de 2% em peso, todos com base no peso total da composição.
[00120] De acordo com a presente invenção, os antioxidantes primários são preferencialmente selecionados a partir do grupo que consiste em compostos de fenol estericamente impedidos, compostos de alquiltiometilfenol ou ariltiometilfenol estericamente impedidos e aminas aromáticas secundárias. Tais compostos são bem conhecidos na técnica e incluem os compostos de fenol estericamente impedidos 2,6-di-t-butil-4-metilfenol, Irganox® 1330, Irganox® 1010, Irganox® 1098, Irganox® 1076, Irganox® 245, Irganox ® 259, Irganox® 1035, Irganox® 2246, Irganox® 3114 e Irganox® 3125, alquiltiometilfenol estericamente impedido Irganox® 1520, ou seja, 6-octiltiometil-metil-2,4-di-fenol, e antioxidante secundário com base aromática que compreende 1,2-di-hidro-2,2,4-trimetilquinolina (polimerizada), tal como, por exemplo, Agerite® MA.
[00121] De acordo com a presente invenção, os antioxidantes secundários são de preferência selecionados dentre o grupo que consiste em fosfitos e tioésteres. Antioxidantes secundários apropriados são, por exemplo, Irgafos® 168, Irgafos® 12 e Irgafos® P-EPQ (todos fosfitos) e Lowinox® TBM-6, BNX® DLTDP (CAS No. 123-28-4) e Morstille 18 DSTDP (todos tioésteres).
[00122] O antioxidante multifuncional preferencialmente compreende ambas uma função antioxidante primária e secundária. Exemplos de antioxidantes multifuncionais são Irganox® L 115 e 565 Irganox®.
[00123] Um exemplo de uma lactona que pode ser utilizada como antioxidante é Irganox® HP-136.
[00124] De acordo com a presente invenção, a composição compreende de preferência um antioxidante primário, em que o antioxidante primário é de preferência selecionado dentre o grupo de compostos de fenol estericamente impedidos e aminas aromáticas secundárias, mais preferencialmente a partir do grupo de compostos de fenol estericamente impedidos.
[00125] De acordo com a presente invenção, a composição compreende de preferência um antioxidante secundário, em que o antioxidante secundário é de preferência selecionado dentre o grupo dos fosfitos.
[00126] De acordo com uma modalidade mais preferida, a composição compreende uma combinação de um antioxidante primário e um antioxidante secundário, de preferência uma combinação de um antioxidante primário e um antioxidante secundário que tem um efeito sinérgico. A combinação adequada é Irganox® 1010 e Irgafos® 168.
[00127] De acordo com uma modalidade ainda mais preferida, a composição compreende uma combinação de um antioxidante principal, um antioxidante secundário e uma lactona. Em outra modalidade preferida, a lactona é Irganox® HP-136.
[00128] Outros exemplos de antioxidantes, antioxidantes primários, antioxidantes secundários multifuncionais e lactonas são, por exemplo, revelados no documento WO 2005/005528, aqui incorporado por referência.
Processo
[00129] A invenção também se refere a um processo para a proteção contra corrosão de um artigo, em que uma camada de uma composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção é aplicada à superficie do artigo. O artigo está em um ambiente úmido durante a aplicação da camada de composição de proteção à corrosão.
[00130] Portanto, a invenção se refere a um processo para a proteção contra corrosão de um artigo, compreendendo as etapas de:
(a) aplicar uma camada de uma composição de proteção à corrosão compreendendo:
  • (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos, e
  • (ii) uma carga de absorção de água, sobre uma superfície do artigo, e
(b) aplicar uma camada de proteção mecânica em cima da camada de composição de proteção à corrosão,
em que o artigo está em um ambiente úmido.
[00131] A composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção é descrita em detalhe acima.
[00132] A invenção se refere, assim, a um processo para a proteção de um artigo contra corrosão, em que o artigo está em um ambiente úmido durante a etapa (a) do processo, ou seja, durante a aplicação da camada de composição de proteção à corrosão a uma superfície do artigo. A camada de composição de proteção à corrosão pode ser aplicada a toda a superfície do artigo, ou a uma parte da superfície.
[00133] Devido a um endurecimento melhorado da composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção sobre o artigo a ser protegido, incluindo uma melhor deformidade, uma aderência adesiva muito boa e um poder adesivo à superfície do artigo muito bom, o processo pode ser executado enquanto o artigo está em um ambiente úmido, ou seja, sob a água, em uma área de mergulho, etc. de acordo com o "Corrosion control of steel-fixed offshore platforms associated witu petroleum production" NACE padrão RP 0176-03, NACE International, Houston, 2003, aqui incorporado por referência, uma "zona de mergulho" é definida como uma zona (por exemplo, de uma plataforma offshore) que está alternadamente dentro e fora da influência das marés, das ondas, ventos e mares; excluídas desta zona estão superfícies que são molhadas apenas durante grandes tempestades.
[00134] A invenção se refere particularmente à proteção do artigo contra corrosão. Por conseguinte, prefere-se que o artigo seja essencialmente feito de metal, em especial de aço, ou de concreto. Alternativamente, a superfície do artigo é essencialmente feita de metal, em especial de aço, ou de concreto, enquanto que o interior do artigo pode compreender um material diferente. O processo de acordo com a invenção é particularmente adequado para a proteção contra corrosão de linhas ou tubos de óleo ou de gás e risers de perfuração de petróleo e plataformas e aparelhos de produção. No entanto, o processo de acordo com a invenção também protege o artigo contra influências externas mecânicas, tais como, por exemplo, vibrações e choques, por exemplo, causadas pela ação das ondas.
[00135] O artigo que é protegido pelo processo de acordo com a invenção está em um ambiente úmido, por exemplo, um ambiente marinho. Nisto, um artigo em um ambiente úmido é definido como um artigo em que uma superfície do artigo, ou parte dele, está molhada ou úmida, isto é, a água está presente em uma superfície do artigo ou parte do mesmo, ou a superfície do artigo está debaixo da água.
[00136] O artigo pode, por exemplo, estar total ou parcialmente submerso na água, por exemplo, um oleoduto ou gasoduto submerso, um riser de perfuração ou equipamento ou plataforma de produção, ou um artigo situado na chamada zona de respingo que está situado (parcialmente) acima da água, mas pode ser molhado devido à onda ou a ação das marés, etc. Em uma modalidade do processo de acordo com a invenção, o artigo em um ambiente úmido é um artigo submerso, tal como, por exemplo, um tubo ou linha de óleo ou gás que está localizada debaixo da água. Em outra modalidade da invenção, o artigo em um ambiente úmido é um artigo parcialmente submerso, tal como, por exemplo, um riser de uma plataforma de perfuração de petróleo ou equipamento de produção que se encontra no mar, ou um tubo ou linha de óleo que está parcialmente localizada debaixo da água. Em outra modalidade da invenção, o artigo em um ambiente úmido é um artigo que está situado em uma zona de mergulho.
[00137] Alternativamente, o artigo pode estar em um ambiente úmido devido à condensação da água do meio ambiente sobre uma superfície do artigo, resultando na presença de água sobre uma superfície do artigo, ou parte do mesmo. Um exemplo de tal artigo é um tubo úmido, ou seja, uma tubulação sobre a superfície da qual a água está presente devido à condensação a partir do meio ambiente, ou uma calha. Em outra modalidade do processo de acordo com a invenção, o artigo em um ambiente úmido é um oleoduto de transpiração ou uma calha.
[00138] A primeira etapa (a) do processo de acordo com a invenção compreende a aplicação de uma camada de uma composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção sobre uma superfície do artigo, em que o artigo está em um ambiente úmido. Em outras palavras, a camada de composição de proteção à corrosão é aplicada na superfície quando a superfície ou parte da mesma está molhada ou úmida, isto é, a água está presente em uma superfície do artigo ou parte do mesmo, durante a execução da etapa (a) do processo.
[00139] Em contraste com os processos conhecidos da técnica anterior, a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção pode ser aplicada diretamente sobre a superfície úmida do artigo.
[00140] O processo de acordo com a invenção pode, por conseguinte, ser executado sobre o artigo quando o artigo está realmente situado no ambiente úmido, sem a necessidade de isolar o artigo do ambiente úmido. O processo pode ainda ser executado debaixo da água, a fim de proteger um artigo submerso. A secagem da superfície do artigo, antes da aplicação da composição de acordo com a invenção, na etapa (a) do processo não é necessária. Além disso, o grande pré-tratamento da superfície do artigo não é geralmente necessário no processo de acordo com a invenção.
[00141] Por exemplo, quando um artigo a ser protegido é submerso, em processos conhecidos na técnica, é muitas vezes necessário construir um invólucro em torno do artigo e remover a água que está presente no invólucro. Posteriormente, a superfície do artigo, muitas vezes tem de passar por um pré-tratamento completo, por exemplo, por jato de areia, a fim de preparar a superfície do artigo. Estas etapas demoradas e caras não são necessários no processo de acordo com a invenção, que requer um mínimo ou nenhum pré-tratamento da superfície.
[00142] A segunda etapa (b) do processo de acordo com a invenção compreende a aplicação de uma camada de proteção mecânica flexível e de compressão. A camada de proteção mecânica é aplicada no topo da camada de composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção, e cobre a camada completamente. A aplicação da camada de proteção mecânica "no topo da” camada de composição de proteção à corrosão significa que a camada de proteção mecânica se situa no lado da camada da composição de proteção à corrosão que é oposta a partir do lado da camada de composição de proteção à corrosão que está em contato com a superficie do artigo a ser protegido. Em uma modalidade, a camada de proteção mecânica está em contato direto com a camada de composição de proteção à corrosão. Em outra modalidade, as camadas intermitentes adicionais podem estar presentes entre a camada de composição de proteção à corrosão e a camada de proteção mecânica. A função da camada de proteção mecânica é de proteger a camada da composição de acordo com a invenção que é aplicada na etapa (a) do processo. Além disso, a camada de proteção mecânica serve para minimizar os vazios que possam estar presentes debaixo da camada de proteção à corrosão, permitindo o efeito de autocura por meio da geração de pré-esforço ao material e impedindo a composição de proteção à corrosão da exposição excessiva à água que possa, ao longo do tempo, resultar em uma deterioração da composição.
[00143] O termo "camada de proteção mecânica” se refere a uma camada que protege mecanicamente a camada ou camadas subjacentes de efeitos externos. A camada de proteção mecânica, por exemplo, pode ser aplicada sob a forma de uma fita. Exemplos de camadas de proteção mecânica incluem polímeros (multicamadas), películas que compreendem, por exemplo, polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila, poliésteres, epoxis, poliuretano ou aramida. Além disso, as películas poliméricas podem ser laminadas com fibras de reforço, tais como, por exemplo, fibras de vidro ou fibras de carbono. Camadas de proteção adequadas são, por exemplo, fornecidas por fitas de alto cisalhamento. Fitas de alto cisalhamento são bem conhecidas na técnica, e são reveladas, por exemplo, em US 5.817.413 e US 6.033.776, ambas aqui incorporadas por referência.
[00144] Se uma camada de proteção mecânica é aplicada com tensão a um substrato compreendendo uma camada protetora da composição de acordo com a invenção, ou se a camada de proteção mecânica encolhe em torno do substrato, por exemplo, um tubo, um efeito de autorreparação pode ser obtido e defeitos na camada de proteção são reparados com o passar do tempo. A camada de proteção, em seguida, exerce tensão contínua sobre a camada da composição de acordo com a invenção. Se a camada de proteção sustenta um dano menor, esta tensão assegura um fluxo da composição de acordo com a invenção para o local danificado, resultando na cobertura de toda a superfície exposta do substrato subjacente.
[00145] Um exemplo de uma camada de proteção mecânica adequada é uma camada de poliureia de fibra de vidro reforçada. Tal camada de proteção serve como um reforço mecânico rígido da camada de composição de proteção à corrosão, camada de proteção contra impactos e entalhes de, por exemplo, troncos, aterragens de barco, etc. Em uma modalidade preferida, uma camada à prova de água é aplicada sobre a camada de proteção mecânica. Em outra modalidade preferida, a camada de proteção mecânica é em si uma camada estanque. Em outra modalidade preferida, duas camadas diferentes são aplicadas no topo da camada de composição de proteção à corrosão, em que a primeira camada, ou seja, uma camada em contato direto com a camada de composição de proteção à corrosão, é uma fita flexível e a segunda camada, isto é, uma camada que está em contato direto com a fita flexível, é uma camada adicional mecânica rígida, por exemplo, de fibra de vidro reforçada de poliureia.
[00146] A etapa (a) do processo de acordo com a invenção pode também ser realizada através da aplicação de uma fita adesiva à superfície do artigo, a fita compreende uma camada de composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção.
[00147] Portanto, a invenção se refere adicionalmente a um processo de acordo com a invenção, em que na etapa (a) , a fita é aplicada sobre a superfície do artigo, em que a fita compreende uma camada que compreende uma composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção que compreende (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos e (ii) uma carga de absorção de água. A composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção é descrita em detalhe acima.
[00148] A camada de proteção mecânica para a proteção da camada da composição de acordo com a invenção pode estar compreendido na fita. Nesse caso, a etapa (b) do processo de acordo com a invenção também é executada pela aplicação da fita adesiva na superfície do artigo, portanto, a etapa (a) e a etapa (b) do processo de acordo com a invenção são em que executadas simultaneamente.
Fita
[00149] A invenção também diz respeito a uma fita para a proteção de um artigo contra corrosão, em que a fita compreende uma camada que compreende uma composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção. A composição de proteção à corrosão é revelada em detalhe acima. Por conseguinte, a invenção se refere a uma fita que compreende uma camada que compreende uma composição de proteção à corrosão, que compreende:
  • (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos, e
  • (ii) uma carga de absorção de água.
[00150] Em uma modalidade preferida da fita de acordo com a invenção, o polímero amorfo é selecionado a partir do grupo que consiste em:
  • (a) um polímero que compreende cerca de 50,0% a cerca de 98% em peso de isobuteno e cerca de 2% a cerca de 50,0% de um alqueno C2 - C12 diferente de isobuteno, um alcadieno C4 - C12, ou uma mistura dos mesmos, com base no total peso do polímero;
  • (b) um polímero que compreende mais do que cerca de 98% a cerca de 100% em peso de isobuteno, com base no peso total do polímero;
  • (c) um polímero que compreende cerca de 50,0% a cerca de 99,9% em peso de propeno e cerca de 0,1% a cerca de 50,0% de um alqueno C2 - C12 diferente de propeno, um alcadieno C4 - C12, ou uma mistura dos mesmos, ou cerca de 100% em peso de propeno, com base no peso total do polímero;
  • (d) um polímero que compreende cerca de 0,1% a cerca de 50,0% em peso de etileno e cerca de 50,0% a cerca de 99, 9% de um alqueno C2 - C12 diferente de eteno, um alcadieno C4 - C12, ou uma mistura dos mesmos, com base no total peso do polímero;
  • (e) um polímero que compreende cerca de 0,1% a cerca de 50,0% em peso de 2-metil-1-penteno e cerca de 50,0% a cerca de 99,9% de um alqueno C2 - C12 diferente de 2-metil-1-penteno, um alcadieno C4 - C12, ou uma mistura dos mesmos, ou cerca de 100% em peso de 2-metil-1-penteno, com base no peso total do polímero; e
  • (f) misturas de (a), (b), (c), (d) e/ou (e).
[00151] Em outra modalidade preferida da fita de acordo com a invenção, o polímero amorfo é selecionado dentre o grupo que consiste em (a) e (b), e uma mistura dos mesmos.
[00152] Em outra modalidade preferida da fita de acordo com a invenção, o polímero amorfo tem um número médio de peso molecular Mn na faixa de 1.000 a 150.000 g/mol.
[00153] Em outra modalidade preferida da fita de acordo com a invenção, a composição de proteção à corrosão compreende adicionalmente (iii) um plastificante selecionado a partir do grupo que consiste em uma cera, petrolato e uma mistura dos mesmos.
[00154] A fita pode ser aplicada ao artigo a ser protegido enquanto o artigo está em um ambiente úmido. Em outras palavras, a fita pode ser aplicada a uma superfície do artigo enquanto a mesma ou parte da superfície está molhada ou úmida, isto é, a água está presente em uma superfície do artigo ou parte do mesmo, durante a aplicação da fita. A secagem da superfície do artigo, antes da aplicação da fita não é necessária, ou seja, a fita pode ser aplicada diretamente a um artigo (em parte) submerso, a um artigo de uma zona de mergulho ou a um artigo que tem uma superfície molhada devido, por exemplo, a condensação de umidade sobre a superfície do artigo, tal como uma tubulação molhada. A superfície do artigo a ser protegido, geralmente não necessita de pré-tratamento extensivo. A fita pode ser facilmente aplicada ao artigo a ser protegido contra a corrosão uma vez que a camada da composição de acordo com a invenção pode ser facilmente deformada. Além disso, após ter sido aplicada, a fita pode também ser facilmente removida. Embora, devido à ruptura coesiva deixa por outro lado alguns resíduos na superfície do artigo de metal, estes resíduos podem ser facilmente removidos por raspagem. Além disso, a fita de acordo com a invenção pode ser adequadamente utilizada para reparar artigos de metal danificados ou corroídos que já foram fornecidos com algum material de proteção de acordo com o estado da técnica, desde que a superficie do artigo de metal seja limpo com um nível 2-St de acordo com a norma ISO 8501-1. Finalmente, tal como descrito acima, a fita tem propriedades de autorreparação devido ao fluido e/ou a natureza viscoelástica da camada de composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção.
[00155] De preferência, a fita compreende adicionalmente uma camada (b) para proteger a camada (a) . Especialmente quando transportada tal camada de proteção (b) permite que a fita possa ser facilmente enrolada em uma bobina ou carretel ou outros meios adequados, e impede interadesão das camadas da fita.
[00156] A invenção, portanto, também se refere a uma fita que compreende:
(a) uma primeira camada compreendendo uma composição de proteção à corrosão compreendendo:
  • (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos, e
  • (ii) uma carga de absorção de água; e
(b) uma segunda camada para proteger a camada (a).
[00157] A camada (b) pode, por exemplo, ter a função de um revestimento de liberação, que é removido da fita durante a aplicação da mesma. A camada (b) pode então compreender qualquer material adequado para um revestimento de liberação, por exemplo, papel, polímero ou copolímero de alqueno C2-C20, etc.
[00158] Em uma alternativa, a camada (b) pode, por exemplo, compreender uma película de cloreto de polivinila que tem uma superfície exterior com silicone. Quando tal camada (b) está presente, a presença de um revestimento de liberação adicional não é necessária. Além disso, a camada serve também como uma camada de separação para aumentar a fácil aplicação e como uma camada para permitir uma boa aderência de uma camada de proteção mecânica aplicada subsequentemente.
[00159] Em uma modalidade especifica, a fita compreende uma camada adicional (c), em que a camada (c) compreende de preferência uma pelicula que compreende um polímero ou um copolímero de um ou mais α-alquenos C2-C20 e/ou alcadienos, um cloreto de polivinila (PVC), um poliuretano ou um tecido de poliéster não-tecido, como é descrito em mais detalhe abaixo.
[00160] A camada (c), se presente, está situada do outro lado da camada (a) do lado em que a camada (b) está situada. Em outras palavras, a ordem das camadas na fita é depois (b) - (a) - (c), em que a camada (a) é posicionada entre (b) e (c). Assim, a invenção também se refere a uma fita que compreende:
(a) uma primeira camada compreendendo uma composição de proteção de corrosão compreendendo:
  • (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos, e
  • (ii) uma carga de absorção de água,
(b) uma segunda camada para proteger a camada (a); e
(c) uma camada compreendendo um película compreendendo um polímero ou um copolímero de um ou mais α-alquenos C2-C20 e/ou alcadienos, um cloreto de polivinila (PVC), um poliuretano ou um tecido de poliéster não-tecido.
[00161] A camada (c) serve como uma camada de separação para aumentar a facilidade da aplicação, mas também como uma camada para permitir uma boa aderência de uma camada de proteção mecânica aplicada subsequentemente.
[00162] Além disso, a fita adesiva tem de preferência, incorporado na camada (a) , um componente (d) que compreende uma estrutura do tipo rede de reforço tendo um tecido, malha ou estrutura de malha de carretel, que pode, preferencialmente, ser deformada em duas direções ortogonais. A estrutura do tipo rede de reforço pode, por exemplo, ser fabricada a partir de poliéster, ou a partir de fibras de poliolefina, por exemplo, fibras feitas a partir de homopolímeros ou copolímeros de etano ou homopolímeros ou copolímeros de propeno, como é bem conhecido na técnica. Assim, a invenção também se refere a uma fita que compreende:
(a) uma primeira camada compreendendo uma composição de proteção de corrosão compreendendo:
  • (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos, e
  • (ii) uma carga de absorção de água;
(b) uma segunda camada para proteger a camada (a);
(c) opcionalmente, uma camada compreendendo um película compreendendo um polímero ou um copolímero de um ou mais α-alqueno C2-C20 e/ou dialquenos, um cloreto de polivinila (PVC), um poliuretano ou um tecido de poliéster não-tecido; e
(d) uma estrutura do tipo rede de reforço, embebido na camada (a).
[00163] Na fita, assim, as camadas se situam na ordem (b) - [ (a) + (d) ]. Se a camada (c) está presente, a ordem das camadas na fita é, assim, (b) - [(a) + (d)] - (c).
[00164] Na camada (c), a fita compreende de preferência uma película que compreende um polímero ou um copolímero de um ou mais α-alqueno C2-C20 e/ou dialquenos, um cloreto de polivinila (PVC), um poliuretano ou um tecido de poliéster não-tecido. Exemplos de tais polímeros e copolímeros são elastômeros EP(D)M, homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno-α-alqueno, homopolímeros de propileno e copolímeros de propileno-α-alqueno, em especial copolímeros de propileno-etileno que podem conter quantidades elevadas de propileno, por exemplo, mais de 80% em peso, baseado no peso total do copolímero, ou baixas quantidades de propileno, por exemplo, inferior a 20% em peso, baseado no peso total do copolímero. Se o copolímero é um copolímero de etileno, que é uma modalidade preferida da invenção, o α-alqueno C2-C20 é, em seguida, de preferência, um α-alqueno C3-C12, em especial, um α-alqueno C3-C8. Exemplos de α-alquenos adequados são propeno, 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno. Os copolímeros de etileno compreendem, de preferência 0,1 a 30% em peso, em particular 0,1 a 20% em peso de α-alqueno. A densidade dos homopolímeros ou copolímeros de etileno (medida de acordo com ASTM D 1248) é preferivelmente 0, 800-0, 975 g/cm3, em particular 0,850-0,950 g/cm3. O índice de fusão (como medido de acordo com ASTM D 1238) dos homopolímeros ou copolímeros de etileno é, de preferência 0,1 a 50 g/min, em especial 0,2 a 20 g/min. Na camada (c), a fita compreende de preferência um ou mais dos seguintes polímeros: polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), um copolímero de propeno-eteno, um copolímero de propeno-eteno-dieno. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a camada (c) da fita compreende LDPE, HDPE ou LLDPE ou uma combinação dos mesmos. Além disso, é preferível que os materiais utilizados para a camada (c) são fabricados em um processo de polimerização catalisada por metalocenos.
[00165] Obviamente, a camada (c) pode compreender mais do que uma camada e pode, por exemplo, ser uma película de camadas múltiplas que compreende camadas exteriores de LLDPE e uma camada interior de HDPE. Tais películas de camadas múltiplas são bem conhecidas na técnica.
[00166] A camada (c) pode compreender adicionalmente diferentes aditivos, tais como pigmentos e cargas.
[00167] A fita de acordo com a invenção tem de preferência uma espessura total de cerca de 1 a cerca de 20 mm, mais preferivelmente de cerca de 1 a cerca de 15 mm, ainda mais preferencialmente de cerca de 1 a cerca de 10 mm e mais preferencialmente de cerca de 1 a cerca de 7 mm. A largura da fita pode obviamente ser ajustada como desejado ou como apropriado, mas é, de preferência cerca de 2,0 a cerca de 100,0 cm, mais preferivelmente cerca de 2,5 a cerca de 75,0 centímetros, ainda mais preferivelmente cerca de 3,0 a cerca de 70,0 centímetros, ainda mais preferivelmente cerca de 4,0 a cerca de 65,0 centímetros e mais preferivelmente cerca de 5,0 a cerca de 60,0 cm. O comprimento da fita pode também, obviamente, ser ajustado como desejado ou como apropriado. Uma fita com um comprimento de vários metros, por exemplo, pode ser enrolada em torno de um carretel ou bobina antes da sua utilização. No entanto, a fita pode também estar na forma de uma folha. O comprimento e a largura da folha podem obviamente ser ajustados como desejado ou como apropriado.
[00168] A espessura da camada (c) é de preferência cerca de 10 μm a cerca de 500 μm, mais preferivelmente cerca de 20 μm a cerca de 300 μm.
[00169] A invenção também se refere a um processo para a proteção contra corrosão de um artigo compreendendo a etapa de aplicação de uma fita de acordo com a invenção na superfície do artigo, em que o artigo está em um ambiente úmido. As fitas de acordo com a invenção são descritas em detalhe acima.
[00170] Além disso, a invenção se refere a um processo para a fabricação de uma fita para a proteção de um artigo contra corrosão, em que uma composição de acordo com a invenção como definida acima é laminada sobre uma película, de preferência, a película compreende um polímero ou um copolímero de um ou mais α-alquenos C2-C20 e/ou alcadienos, um cloreto de polivinila (PVC), um poliuretano, ou um tecido de poliéster não-tecido como definido acima para a camada (c) da fita.
[00171] Depois da etapa de laminação, a superfície da camada (a) , que não está em contato com a camada (c) é preferencialmente protegida por uma camada (b), em que a camada (b) pode ser qualquer material adequado que compreende, por exemplo, um polímero ou copolímero de alqueno, papel e semelhantes.
[00172] Opcionalmente, um componente (d) está presente incorporado na camada (a) como acima descrito.
[00173] Depois da fita ser fabricada, de preferência, ela é enrolada em torno de uma bobina ou de um carretel ou de um meio adequado semelhante para que ela possa ser facilmente transportada para a área ou local em que deve ser usada.
[00174] Finalmente, os inventores notaram que com fitas conhecidas na técnica a corrosão ocorre nas áreas de sobreposição entre os diferentes enrolamentos ("corrosão em espiral") devido ao fato de que nas áreas de sobreposição os enrolamentos particularmente rígidos não estão em contato íntimo, de modo que a oclusão de água ocorre. Tais problemas, no entanto, não ocorrem com a fita de acordo com a invenção, devido à natureza fluida e/ou viscoelástica da camada (a).
Artigo protegido
[00175] A invenção se refere adicionalmente a um artigo que pode ser obtido pelo processo de acordo com a invenção. Por conseguinte, a invenção também se refere a um artigo, que compreende:
(a) uma camada de uma composição de proteção à corrosão compreendendo:
  • (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos, e
  • (ii) uma carga de absorção de água,
sobre uma superfície do artigo, e
(b) uma camada de proteção mecânica para proteger a camada da composição.
[00176] A composição de proteção à corrosão é revelada em detalhe acima.
[00177] O artigo pode compreender opcionalmente camadas adicionais. Em uma modalidade preferida, o artigo compreende adicionalmente uma camada impermeável à água. Em outra modalidade preferida, a camada de proteção mecânica (b) em si é estanque.
[00178] A camada de proteção mecânica (b) é aplicada no topo da camada (a) de proteção à, cobrindo-a completamente. Camadas de proteção adequadas são, por exemplo, fornecidas por fitas de cisalhamento elevado que são bem conhecidos na técnica. Fitas de cisalhamento elevado são, por exemplo, reveladas em US 5.817.413 e US 6.033.776, ambas aqui incorporadas por referência.
[00179] A camada de composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção pode ser compreendida em uma fita de acordo com a invenção. A camada de proteção mecânica (b) pode ter sido aplicada em separado com o artigo, ou, alternativamente, a camada de proteção mecânica (b) pode também ser compreendida na fita. A invenção também se refere a um artigo, que compreende uma fita de acordo com a invenção. No artigo, a superficie do artigo é coberta pela fita. As fitas são descritas em detalhe acima.
[00180] Em uma modalidade preferida, o artigo é essencialmente feito de metal, em especial de aço, ou de concreto. Alternativamente, a superficie do artigo é essencialmente feita de metal, em especial de aço, ou de concreto, enquanto que o interior do artigo pode compreender um material diferente. O artigo pode ser, por exemplo, um artigo tubular, como, por exemplo, um tubo ou linha de gás ou petróleo. O artigo também pode ser um riser de uma plataforma ou equipamento de perfuração ou produção de petróleo, uma fundação em pilha ou pier de, por exemplo, uma ponte, uma fundação de sustentação de uma barragem, um muro de concreto, etc.
Exemplos Composi ções
[00181] Várias composições de acordo com a invenção (ver Tabela 1) foram preparadas por mistura dos componentes em um misturador de pá a 90°C.
Tabela 1: Composições de proteção à corrosão
Figure img0004
Aderência
[00182] A aderência foi testada de acordo com teste de resistência à esfoliação como descrito na norma ISO 21809-3 (2008) anexo D. Os requisitos da ISO 21809-3 Alteração 1 tabela 41 foram usados. A resistência à esfoliação foi medida e depois disso as amostras de teste foram inspecionadas para a ocorrência de fratura coesiva ( propriedade desejada), ausência de falhas do adesivo e da película restante no substrato. Os resultados estão resumidos na Tabela 2.
Descolamento catódico
[00183] O descolamento catódico (CD) foi testado de acordo com a ISO 21809-3 (2008) anexo F. Os requisitos da norma ISO 21809-3 Alteração 1 tabela 41 foram utilizados. Os resultados estão resumidos na Tabela 2.
Resistência ao gotejamento
[00184] O teste de resistência ao gotejamento foi testado de acordo com a ISO 201.809-3 (2008) anexo J em várias temperaturas crescentes. Os resultados estão resumidos na Tabela 2.
Tabela 2: Aderência, descolamento catódico e resistência ao gotejamento
Figure img0005
[00185] Os resultados apresentados na Tabela 2 mostram que as composições de proteção à corrosão de acordo com a invenção apresentam uma boa aderência e uma boa resistência ao gotejamento.
Absorção de água da composição de proteção à corrosão
[00186] A absorção de água da composição de proteção à corrosão é determinada utilizando o procedimento de acordo com a norma ASTM D570, adaptado para a composição de proteção à corrosão de acordo com a invenção.
[00187] Um copo de plástico que tem uma profundidade conhecida na faixa de 15 a 25 mm e uma superfície com um diâmetro conhecido (superfície arredondada) ou um comprimento e largura conhecidos (superfície quadrada ou retangular) na faixa de 30 a 50 mm é pesado (massa A). Aqui, foi usado um copo com uma profundidade de 20 mm e uma superfície redonda com um diâmetro de 44 mm. Tal copo está completamente cheio com a composição de proteção à corrosão, evitando armadilhas de ar. A superficie é alisada com uma espátula. O copo cheio com a composição de proteção à corrosão é pesado (massa B).
[00188] Subsequentemente, o copo cheio é colocado em um recipiente com água destilada, mantido a uma temperatura de 23 ± 1°C. O copo cheio deve ser completamente submerso. O recipiente compreendendo o copo é então colocado em um gabinete climatizado e a temperatura da água é mantida a 23 ± 1°C durante 72 horas. Após 72 horas de imersão o copo é retirado do recipiente, suas superficies são secas com papel de seda e o copo seco é pesado (massa C).
[00189] A absorção de água expressa em % em peso é calculada como se segue:
Figure img0006
[00190] A absorção de água (g/m2) é calculada como se segue
Figure img0007
[00191] Como é conhecido de uma pessoa versada na técnica, o método para calcular a superficie do copo depende da forma da superfície. Uma superfície circular é igual πr2, em que r é o raio do círculo, e uma superfície quadrada ou retangular é igual l*w, em que l é o comprimento e w é a largura da superfície.
[00192] Contanto que a profundidade do copo usado para determinar a absorção de água (g/m2) seja maior do que a profundidade mínima, como descrito acima, a absorção de água (g/m2) assim determinada será independente da massa (B-A) da composição de proteção à corrosão que foi empregada na determinação da absorção de água (g/m2) .
[00193] A absorção de água (g/m2), wA (g/m2), de uma composição de acordo com a invenção, compreendendo 30,8% em peso de um poli-isobuteno, 25,3% em peso de uma carga de absorção de água (bentonita de sódio, Cebogel premium), 4,9% em peso de petrolato (Vara 4800), 1,5% em peso de Aerosil, 30,5% em peso de quartzo moído (farinha de sílica), 3,1% em peso de cimento Portland CEMII/S 32,5 R, 2,9% em peso de um agente tensoativo (Dmex), 0,50% em peso de um antioxidante (0,25% de Irgafos 168 e 0,25% de Irganox 1010) e 0,31% em peso de um pigmento (pigmento verde) foi determinada de acordo com o procedimento descrito acima. A absorção de água (g/m2) desta composição, tal como determinado após 72 horas de imersão em água destilada a 23 ± 1°C foi de 2354 g/m2.

Claims (16)

  1. Processo para a proteção contra corrosão de um artigo, caracterizado por compreender as etapas de:
    (a) aplicar uma camada de uma composição de proteção à corrosão compreendendo:
    • (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos, em que o polímero amorfo tem um peso molecular médio numérico Mn no intervalo de 1.000 a 150.000 g/mol, e
    • (ii) uma carga de absorção de água que tem uma absorção de água de cerca de 20% em peso ou superior, tal como determinado de acordo com o procedimento descrito na norma NEN-EN-ISO 10769:2011, em que a carga de absorção de água compreende uma carga que liga a água por reação química,
    sobre uma superfície do artigo, e
    (b) aplicar uma camada de proteção mecânica em cima da camada da composição de proteção à corrosão,
    em que o artigo está em um ambiente úmido, em que água está presente em uma superfície do artigo ou parte dela, ou em que a superfície do artigo está submersa ou parcialmente submersa em água.
  2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero amorfo é selecionado a partir do grupo consistindo em:
    • (a) um polímero que compreende cerca de 50,0% a cerca de 98% em peso de isobuteno e cerca de 2% a cerca de 50,0% de um alqueno C2-C12 diferente de isobuteno, um alcadieno C4-C12, ou uma mistura destes, com base no peso total do polímero;
    • (b) um polímero que compreende mais do que cerca de 98% a cerca de 100% em peso de isobuteno, com base no peso total do polímero;
    • (c) um polímero que compreende cerca de 50,0% a cerca de 99,9% em peso de propeno e cerca de 0,1% a cerca de 50,0% de um alqueno C2-C12 diferente de propeno, um alcadieno C4-C12, ou uma mistura destes, ou cerca de 100% em peso de propeno, com base no peso total do polímero;
    • (d) um polímero que compreende cerca de 0,1% a cerca de 50,0% em peso de eteno e cerca de 50,0% a cerca de 99, 9% de um alqueno C2-C12 diferente de eteno, um alcadieno C4-C12, ou uma mistura destes, com base no total peso do polímero;
    • (e) um polímero que compreende cerca de 0,1% a cerca de 50,0% em peso de 2-metil-1-penteno e cerca de 50,0% a cerca de 99,9% de um alqueno C2-C12 diferente de 2-metil-1-penteno, um alcadieno C4-C12, ou uma mistura destes, ou cerca de 100% em peso de 2-metil-1-penteno, com base no peso total do polímero; e
    • (f) misturas de (a), (b), (c), (d) e/ou (e).
  3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o polímero amorfo é selecionado dentre o grupo consistindo em (a) e (b), e uma mistura destes.
  4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que na etapa (a), uma fita é aplicada sobre a superfície do artigo, em que a fita compreende uma camada da composição de protecção à corrosão.
  5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a composição de proteção à corrosão compreende adicionalmente (iii) um plastificante selecionado a partir do grupo consistindo em uma cera, petrolato e uma mistura destes.
  6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a carga de absorção de água compreende um mineral de argila.
  7. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a carga de absorção de água compreende um mineral de argila selecionado dentre o grupo consistindo em uma argila bentonita, uma argila montmorilonita, uma combinação de duas ou mais argilas bentonita, uma combinação de duas ou mais argilas montmorilonita e uma combinação de uma ou mais argilas bentonita e um ou mais argilas montmorilonita.
  8. Composição para a proteção contra corrosão de um artigo em um ambiente úmido, em que água está presente em uma superfície do artigo ou parte dela, ou em que a superfície do artigo está submersa ou parcialmente submersa em água, a dita composição caracterizada por compreender:
    • (i) uma composição de polímero amorfo que compreende um polímero amorfo possuindo uma temperatura de transição vítrea de -20°C ou menos, e
    • (ii) uma carga de absorção de água que tem uma absorção de água de cerca de 20% em peso ou superior, tal como determinado de acordo com o procedimento descrito na norma NEN-EN-ISO 10769:2011, em que a carga de absorção de água compreende uma carga que liga a água por reação química,

    em que a composição compreende 20 a 80% em peso da composição de polímero amorfo, com base no peso total da composição, e em que o polímero amorfo tem um peso molecular médio numérico Mn no intervalo de 1.000 a 150.000 g/mol.
  9. Composição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por ter uma absorção de água (g/m2) , Wa (g/m2), de cerca de 600 g/m2 ou superior, em que Wa (g/m2) é determinada:
    • (1) pesando um copo com uma profundidade conhecida na faixa de 15 a 25 mm e uma superficie com um diâmetro conhecido (superfície arredondada) ou um comprimento e largura conhecidos (superficie quadrada ou retangular) na faixa de 30 a 50 mm, para obter uma massa A;
    • (2) enchendo o copo de plástico completamente com a composição, evitando aprisionamento de ar, e alisando a superficie;
    • (3) pesando o copo cheio para obter uma massa B;
    • (4) colocando o copo cheio em um recipiente de água destilada mantida a uma temperatura de 23 ± 1°C, submergindo completamente o copo;
    • (5) colocando o copo em uma câmara climatizada e mantendo a temperatura da água a 23 ± 1°C durante 72 horas;
    • (6) colocando o copo para fora do recipiente depois de 72 horas, secando suas superfícies e pesando o copo seco para se obter massa C; e
    • (7) calculando a absorção de água (g/m2), expressa em g/m2, como a seguir:
    Figure img0008
  10. 10. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 e 9, caracterizada pelo fato de que o polímero amorfo é selecionado a partir do grupo consistindo em:
    • (a) um polímero que compreende cerca de 50,0% a cerca de 98% em peso de isobuteno e cerca de 2% a cerca de 50,0% de um alqueno C2-C12 diferente de isobuteno, um alcadieno C4-C12, ou uma mistura destes, com base no peso total do polímero;
    • (b) um polímero que compreende mais do que cerca de 98% a cerca de 100% em peso de isobuteno, com base no peso total do polímero;
    • (c) um polímero que compreende cerca de 50,0% a cerca de 99,9% em peso de propeno e cerca de 0,1% a cerca de 50,0% de um alqueno C2-C12 diferente de propeno, um alcadieno C4-C12, ou uma mistura destes, ou cerca de 100% em peso de propeno, com base no peso total do polímero;
    • (d) um polímero que compreende cerca de 0,1% a cerca de 50,0% em peso de eteno e cerca de 50,0% a cerca de 99, 9% de um alqueno C2-C12 diferente de eteno, um alcadieno C4-C12, ou uma mistura destes, com base no total peso do polímero;
    • (e) um polímero que compreende cerca de 0,1% a cerca de 50,0% em peso de 2-metil-1-penteno e cerca de 50,0% a cerca de 99,9% de um alqueno C2-C12 diferente de 2-metil-1-penteno, um alcadieno C4-C12, ou uma mistura destes, ou cerca de 100% em peso de 2-metil-1-penteno, com base no peso total do polímero; e
    • (f) misturas de (a), (b), (c), (d) e/ou (e).
  11. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizada pelo fato de que o polímero amorfo é selecionado do grupo consistindo em (a) e (b), e uma mistura destes.
  12. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizada por compreender adicionalmente (iii) um plastificante selecionado a partir do grupo consistindo em uma cera, petrolato e uma mistura destes.
  13. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizada pelo fato de que a carga de absorção de água compreende um mineral de argila.
  14. Composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a carga de absorção de água compreende um mineral de argila selecionado dentre o grupo consistindo em uma argila bentonita, uma argila montmorilonita, uma combinação de duas ou mais argilas bentonita, uma combinação de duas ou mais argilas montmorilonita e uma combinação de uma ou mais argilas bentonita e uma ou mais argilas montmorilonita.
  15. Fita caracterizada por compreender uma camada que compreende uma composição de proteção à corrosão conforme definida em qualquer uma das reivindicações 8 a 14.
  16. Artigo caracterizado por compreender:
    • (a) uma camada de uma composição de proteção à corrosão conforme definida em qualquer uma das reivindicações 8 a 14, sobre uma superficie do artigo, e
    • (b) uma camada de proteção mecânica para proteger a dita camada da composição de proteção à corrosão.
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