BR112015012663B1

BR112015012663B1 - processos para produzir elementos de conduíte revestidos de poliuretano e elemento de conduíte revestido de poliuretano

Info

Publication number: BR112015012663B1
Application number: BR112015012663-4A
Authority: BR
Inventors: Andre Kamm; Julia Liese; Paul McCloud
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2021-05-04
Also published as: MX363615B; BR112015012663A2; CN105051084B; DK2931774T3; MY169115A; AU2013357537B2; EP2931774B1; WO2014090673A1; CN105051084A; EP2931774A1; AU2013357537A1; EP2743285A1; MX2015007585A

Abstract

PROCESSO PARA PRODUZIR ELEMENTOS CONDUTOS REVESTIDOS DE POLIURETANO E ELEMENTO CONDUTO REVESTIDO DE POLIURETANO. A presente invenção se refere a um processo para produzir elementos condutos revestidos de poliuretano, em que (a) poliisocianato alifático é misturado com (b) compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato, (c) catalisador e (d), opcionalmente, outros auxiliares e/ou aditivos, para formar uma primeira mistura de reação, a mistura de reação é aplicada diretamente ou indiretamente a um tubo e permitida reagir para formar uma camada de poliuretano, em que os compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio, que são reativos para isocianato, compreendem um composto com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática. A presente invenção se refere adicionalmente a elementos condutos que podem ser obtidos por tal processo.

Description

DESCRIÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a um processo para produzir elementos de conduíte revestidos de poliuretano, em que (a) poliisocianato alifático é misturado com (b) compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato, (c) catalisador e (d), opcionalmente, outros auxiliares e/ou aditivos, para formar uma primeira mistura de reação, a mistura de reação é aplicada diretamente ou indiretamente a um tubo e permitida reagir para formar uma camada de poliuretano, em que os compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato compreendem um composto com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática. A presente invenção se refere adicionalmente a elementos de conduíte que podem ser obtidos por tal processo.

[0002] Na recuperação de petróleo a partir do mar, as reservas de petróleo estão sendo recuperadas grandemente a partir de grandes profundidades. O petróleo a partir de tais reservatórios tem uma temperatura maior do que 100°C (até 150°C). Este óleo é bombeado por meio de dutos a partir do reservatório marítimo para a terra. A fim de reduzir a perda de calor do óleo e, desse modo, evitar precipitação de ceras a partir do óleo no caso de uma pausa no bombeamento, o duto é provido com um revestimento, por exemplo, poliuretano.

[0003] Assim, WO 2005/056629 descreve um processo para produzir um poliuretano preenchido com esferas de vidro ocas a fim de reduzir a perda de calor a partir de um duto de óleo. Em WO 2005/056629, isocianatos aromáticos são preferencialmente usados.

[0004] Devido aos poços cada vez mais profundos e às temperaturas maiores resultantes do óleo, os revestimentos de duto são submetidos a tensões térmicas cada vez maiores. Esta tensão térmica sob a água exige estabilidade de hidrólise aprimorada do revestimento.

[0005] WO 2007/042411, WO 99/03922 e WO 2010/003788 divulgam revestimentos com base em poliisocianuratos. Estes têm a vantagem de maior estabilidade de temperatura. No entanto, a estabilidade de hidrólise em temperaturas altas é apenas aprimorada a uma extensão limitada comparada aos poliuretanos normais. Além disso, o Sistema tem a desvantagem de reagir de maneira particularmente rápida, de modo que o preenchimento de volumes grandes pode ser atingido apenas com dificuldade. Da mesma maneira, poliisocianuratos são relativamente delicados por causa da alta reticulação pelo anel de isocianurato.

[0006] É conhecido a partir de P.A. Ykaman, Desenvolvimentos recentes em termoplásticos PU alifáticos, Elastômero Termoplástico III (Recent developments in aliphatic thermoplastic PU, Thermoplastische Elastomere III), Rapra Technology Limited, 1991, que poliuretano poliéter com base em isocianatos alifáticos tem estabilidade de hidrólise aprimorada comparado a poliuretano com base em isocianatos aromáticos. No entanto, uma desvantagem dos isocianatos alifáticos é sua alta volatilidade. Devido à toxicidade na inalação, processamento de isocianatos alifáticos exige precauções de segurança complicadas. Em adição, isocianatos alifáticos geralmente reagem muito vagarosamente.

[0007] Outro meio possível de evitar o problema de toxicidade dos isocianatos alifáticos, tais como HDI, é o uso de isocianatos alifáticos modificados (funcionalidade > 2), por exemplo, isocianuratos. Tais isocianatos alifáticos modificados tendo uma funcionalidade maior do que 2 são comercializados, por exemplo, sob o nome registrado de Basonat®. Estes isocianatos alifáticos polifuncionais exibem boa reatividade devido à alta proporção de isocianato, mas as propriedades mecânicas destes poliuretanos são insatisfatórias.

[0008] Foi um objetivo da presente invenção desenvolver um duto tendo um revestimento de duto que tem estabilidade de hidrólise aprimorada em temperaturas altas e, assim, satisfaz as altas demandas mecânicas em indústria de óleo e gás.

[0009] Este objetivo é atingido por um elemento de conduíte revestido de poliuretano que pode ser produzido por um processo em que (a) poliisocianato alifático é misturado com (b) compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato, (c) catalisador e (d) opcionalmente outros auxiliares e/ou aditivos, para formar uma primeira mistura de reação, a mistura de reação é aplicada a um elemento de conduíte e permitida reagir para formar uma camada de poliuretano, em que os compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato compreendem um composto com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática.

[00010] Além disso, o objetivo da invenção é atingido por um elemento de conduíte revestido de poliuretano que pode ser produzido por um processo em que (a) poliisocianato alifático é misturado com (b) compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato, (c) catalisador e (d) opcionalmente outros auxiliares e/ou aditivos para formar uma primeira mistura de reação, a mistura de reação é introduzida em um molde e curada para formar a modelagem, a modelagem é removida do molde e aplicada a um elemento de conduíte, em que os compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato compreendem um composto com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática.

[00011] Para os propósitos da presente invenção, elementos de conduíte revestidos de poliuretano não são apenas dutos revestidos comuns, mas também regiões soldadas revestidas de poliuretano de dutos, conhecidas como “juntas de campo”, e objetos revestidos de poliuretano que são unidos aos dutos, por exemplo, luvas, conecções de poços, cruzamentos de erupções, coletores de tubos, bombas e boias. Elementos de conduíte também compreendem cabos revestidos de poliuretano, preferencialmente cabos marítimos. Além disso, tubos tendo envoltório para reforço, por exemplo, reforços de dobras ou restritores de dobras também são englobados por expressão de elemento de conduíte revestido de poliuretano, em que os reforços de dobras e os restritores de dobras correspondem a um revestimento de poliuretano. O elemento de conduíte revestido de poliuretano de acordo com a invenção é preferencialmente um elemento de conduíte de um duto marítimo ou um cabo marítimo. Aqui, “marítimo” significa que estes objetos entram em contato com o mar durante uso normal. O elemento de conduíte revestido de poliuretano de acordo com a invenção é, particularmente, preferencialmente, um tubo revestido de poliuretano de um duto marítimo, uma junta de campo de um duto marítimo ou um cruzamento de erupção (também referido como árvore de natal) de um duto marítimo, em particular, um duto marítimo para transportar óleo bruto.

[00012] O revestimento das partes pode se realizado diretamente ou indiretamente; no caso de revestimento indireto, o poliuretano é produzido separadamente e, então, aplicado por meio de, por exemplo, parafusos ao elemento a ser revestido. É dada preferência ao poliuretano sendo derramado ou pulverizado diretamente sobre a superfície do material a ser revestido. Em geral, as superfícies a serem revestidas consistem de metais tais como aço, ferro, cobre ou alumínio ou de plásticos, tais como resinas de epóxi ou polipropileno. Para aprimorar a adesão, agentes de ligação convencionais, tais como agentes de ligação interna que são adicionados aos componentes de poliuretano, agentes de ligações externas, que são aplicados diretamente à superfície a ser revestida e/ou agentes de ligações físicas também podem opcionalmente ser usados. A superfície a ser revestida também pode ser tratada previamente, por exemplo, por adição de um tratamento de plasma ou chama.

[00013] Para os propósitos da presente invenção, isocianatos alifáticos (a) compreendem os isocianatos polifuncionais ou bifuncionais cicloalifáticos e alifáticos conhecidos a partir do estado da técnica (constituinte a 1) e quaisquer misturas dos mesmos. Exemplos são tetrametileno diisocianato, diisocianato hexametileno (HDI), diisocianato isoforona (IPDI), 4,4'-diisocianatodicicloexilmetano (H12MDI) ou misturas dos isocianatos mencionados. Fora dos isocianatos alifáticos, também é possível usar isocianatos aromáticos, tais como tolileno 2,4- ou 2,6-diisocianato (TDI), difenilmetano 4,4'-diisocianato, difenilmetano 2,4'-diisocianato, as misturas dos diisocianatos difenilmetanos monoméricos e homólogos de difenilmetano diisocianato tendo mais do que dois anéis (MDI polimérico). Em particular, menos do que 50% em peso, particularmente preferencialmente menos do que 20% em peso, mais preferencialmente menos do que 10% em peso, de isocianatos aromáticos, respectivamente com base no peso total de todos os isocianatos usados, e especialmente os isocianatos aromáticos são usados no processo da invenção.

[00014] Os isocianatos podem ser usados tanto diretamente ou na forma de produtos de reação com eles mesmos, por exemplo, isocianuratos, alofanatos, biuretos, isocianuratos, uretidionas ou carbodiimidas, e também na forma de pré-polímeros terminados em isocianato. O isocianato alifático compreende preferencialmente menos do que 15% em peso, particularmente preferencialmente menos do que 7,5% em peso e em particular menos do que 1% em peso, com base no peso total do isocianato alifático, de isocianato alifático monomérico. A quantidade remanescente de isocianato alifático é presente como isocianato alifático modificado. Os isocianatos alifáticos (a) particularmente preferencialmente compreendem isocianuratos, em particular, o isocianurato de diisocianato hexametileno.

[00015] Como compostos (b) tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato, é possível usar todos os compostos que têm átomos de hidrogênio que são reativos para isocianatos e são conhecidos na química de poliuretano. Estes compreendem compostos poliméricos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato e também têm extensores de cadeia e reticuladores. Compostos poliméricos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianatos têm um peso molecular de pelo menos 450 g/mol. Estes têm, por exemplo, uma funcionalidade de a partir de 2 a 8 e um peso molecular de a partir de 450 a 12 000. Assim, é possível usar, por exemplo, polióis e/ ou poliaminas poliéteres selecionados a partir do grupo consistindo em polióis poliéteres, polióis poliésteres e misturas dos mesmos.

[00016] Como extensores de cadeia e/ou reticuladores, é possível usar substâncias tendo um peso molecular de menos do que 450 g/mol, particularmente preferencialmente a partir de 60 a 400 g/mol, com extensores de cadeia tendo dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianatos e reticuladores tendo 3 ou mais átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato. Estes podem ser usados individualmente ou preferencialmente na forma de misturas. É dada preferência para usar dióis e/ou trióis tendo pesos moleculares de menos do que 450, particularmente preferencialmente a partir de 60 a 400 e, em particular, a partir de 60 a 350. Possibilidades são, por exemplo, dióis aromáticos ou alifáticos, cicloalifáticos e/ou aralifáticos tendo a partir de 2 a 14, preferencialmente a partir de 2 a 10, átomos de carbono, por exemplo, etileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,10- decanodiol e bis(2-hidroxietil) hidroquinona, 1,2-, 1,3-, 1,4-dihidroxicicloexano, dietileno glicol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, trióis, tal como 1,2,4-, 1,3,5- triidroxi-cicloexano, glicerol e trimetilolpropano, e óxido de polialquileno compreendendo hidroxil de baixo peso molecular com base no óxido de etileno e/ou óxido de 1,2-propileno e os dióis e/ou trióis mencionados acima como moléculas inciadoras.

[00017] Compostos (b) tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato compreendem pelo menos um composto com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática (b1). Dependendo do comprimento de cadeia, isso pode vir sob a definição de compostos poliméricos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianatos ou extensores de cadeia e, possivelmente, reticuladores. Molécula iniciadoras aromáticas apropriadas aqui são, por exemplo, fenilenodiamina, 2,3-, 2,4- e 2,6-tolilenodiamina (TDA), 4,4'-, 2,4'- e 2,2'-diaminodifenilmetano (MDA), MDA polimérico, e bisfenóis.

[00018] A molécula iniciadora aromática tem preferencialmente pelo menos dois anéis de benzeno e é particularmente preferencialmente um bisfenol ou um derivado de bisfenol. Para os propósitos da invenção, derivados são compostos em que átomos de hidrogênio em átomos de carbono alifáticos ou aromáticos foram substituídos por átomos de carbono ou radicais de hidrocarboneto, tal como radicais alquil ou aril. Estes radicais de hidrocarbonetos podem ser substituídos ou substituídos, por exemplo, por átomos de halogênio, oxigênio, enxofre ou fósforo. Estes podem ser usados individualmente ou na forma de misturas.

[00019] Bisfenóis compreendem bisfenol A, bisfenol AF, bisfenol AP, bisfenol BP, bisfenol C, bisfenol E, bisfenol F, bisfenol FL, bisfenol G, bisfenol M, bisfenol P, bisfenol PH, bisfenol S, bisfenol TMC e bisfenol Z. É dada preferência particular ao uso de bisfenol A e/ou bisfenol S e, em particular, bisfenol A como molécula iniciadora aromática.

[00020] Os compostos com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática são obtidos por alcoxilação de molécula iniciadora por meio de óxidos de alquilenos. Por exemplo, eles podem ser obtidos por uma polimerização iônica das moléculas iniciadoras com óxidos de alquileno usando hidróxidos de metal alcalino, tal como hidróxido de sódio ou potássio ou alcóxidos de metal alcalino, tais como metóxido de sódio, etóxido de potássio ou sódio ou isopropóxido de potássio como catalisadores. Óxidos de alquileno apropriados são, por exemplo, tetraidrofurano, 1,3-óxido de propileno, óxido de 1,2- ou 2,3-butileno, óxido de estireno e preferencialmente óxido de etileno e óxido de 1,2-propileno. Os óxidos de alquileno podem ser usados individualmente, alternadamente em sucessão ou como misturas. É dada preferência para usar óxido de etileno ou óxido de propileno, em particular, óxido de etileno, como óxido de alquileno.

[00021] Os produtos de alquoxilações de uma molécula iniciadora aromática podem ser usados sem modificação. Um ou ambos, ou, se presente, também adicionalmente grupos OH do produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática pode opcionalmente ser convertido em grupo(s) de amina a fim de aumentar a reatividade. Compostos com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática, portanto, compreendem ambos os produtos de alquilação obteníveis diretamente e produtos de reação destes produtos de alquilação a fim de funcionalizar grupos OH, por exemplo, os produtos de reação para formar amina.

[00022] Os compostos de acordo com a invenção com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática, preferencialmente, têm um número de hidroxil de a partir de 100 a 400 mg KOH/g, particularmente preferencialmente a partir de 150 a 350 mg KOH/g e, em particular, a partir de 200 a 300 mg KOH/g. Produtos de alquoxilações de bisfenol A como iniciadores com óxido de etileno são comercializados sob o nome registrado Pluriol® BP 30, 40, 60 ou 100 de BASF.

[00023] Fora os compostos com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática, os compostos (b) tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato, preferencialmente, compreendem polióis adicionais. Os polióis que são preferencialmente usados são polieteróis, polióis policarbonados e/ou poliesteróis tendo pesos moleculares na faixa a partir de 450 a 12 000, preferencialmente a partir de 500 a 6000, em particular, a partir de 500 a < 3000, e preferencialmente uma funcionalidade média de a partir de 2 a 6, preferencialmente, a partir de 2 a 4. É dada preferência ao usar exclusivamente polióis policarbonados e polieteróis como polióis.

[00024] Os polieteróis que podem ser usados de acordo com a invenção são preparados por métodos conhecidos. Por exemplo, eles podem ser preparados por polimerização aniônica usando hidróxidos de metal alcalino, tal como hidróxido de sódio ou potássio ou alcóxidos de metal alcalino, tais como metóxido de sódio, etóxido de potássio ou sódio ou isopropóxido de potássio como catalisadores com adição de pelo menos uma molécula iniciadora tendo a partir de 2 a 8, preferencialmente, a partir de 2 a 6, átomos de hidrogênio reativos, ou por polimerização catiônica usando ácidos de Lewis tais como, pentacloreto de antimónio, boro eterato de fluoreto, etc., ou terra de branqueamento como catalisadores. Polióis poliéter podem, da mesma forma, ser preparados a partir de um ou mais óxidos de alquileno tendo a partir de 2 a 4 átomos de carbono no radical alquileno por duplo catalisador de cianeto de metal. Aminas terciárias, por exemplo, trietilamina, tributilamina, trimetilamina, dimetiletanolamina, imidazol ou dimetilciclohexilamina, também podem ser usados como catalisador. para aplicações específicas, iniciadores monofuncionais também podem ser incorporados na estrutura de poliéter.

[00025] Óxidos de alquileno apropriados são, por exemplo, tetraidrofurano, 1,3-óxido de propileno, óxido de 1,2- ou 2,3-butileno, óxido de estireno e, preferencialmente, óxido de etileno e 1,2-óxido de propileno. Os óxidos de alquileno também podem ser usados individualmente, alternadamente em sucessão ou como misturas.

[00026] Moléculas iniciadoras possíveis são, por exemplo: água, N-monoalquil opcionalmente alifático e aromático, diaminas N,N'-dialquil substituídas e N,N- tendo a partir de 1 a 4 átomos de carbono no radical alquil, por exemplo, opcionalmente, monoalquil- e dialquil substituídas etilenodiamina, dietilenotriamina, trietilenotetramina, 1,3-propilenodiamina, 1,3- ou 1,4- butilenodiamina, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- e 1,6-hexametilenodiamina, fenilenodiamina, 2,3-, 2,4- e 2,6-tolilenodiamina (TDA) e 4,4'-, 2,4'- e 2,2'- diaminodifenilmetano (MDA) e MDA polimérico. Moléculas iniciadoras adicionalmente possíveis são: alcanolaminas, tais como etanolamina, N- metiletanolamina e N-etiletanolamina, dialcanolaminas, tais como dietanolamina, N-metildietanolamina e N-etildietanolamina, trialcanolaminas, tais como trietanolamina, e amônia. É dada preferência ao usar álcoois polihídrico, tais como etanodiol, 1,2- e 2,3-propanodiol, dietileno glicol, dipropileno glicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, glicerol, trimetilolpropano; pentaeritritol, sorbitol e sacarose, e misturas dos mesmos. Os polióis poliéteres podem ser usados individualmente ou na forma de misturas.

[00027] Os compostos (b) tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianatos preferencialmente compreendem polióis poliéteres com base em uma molécula iniciadora bifuncional (b2) e polióis poliéteres com base em uma molécula iniciadora trifuncional (b3) em adição a compostos com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática (b1).

[00028] Como moléculas iniciadoras bifuncionais para preparar o constituinte (b2), é possível usar, por exemplo, etanodiol, 1,2- e 1,3- propanodiol, dietileno glicol, dipropileno glicol, 1,4-butanodiol ou 1,6-hexanodiol ou misturas dos mesmos. É dada preferência ao usar dietileno glicol ou dipropileno glicol.

[00029] Em geral, a alcoquixilação para formar o constituinte (b2) é realizada de tal maneira que o constituinte (b2) tem um número médio de peso molecular de a partir de 500 g/mol a 3500 g/mol, preferencialmente, a partir de 600 a 2500 g/mol, particularmente, preferencialmente a partir de 800 a 1500 g/mol.

[00030] Como moléculas iniciadoras trifuncionais para preparar o constituinte (b3), é dada preferência ao usar glicerol, trimetilolpropano ou misturas dos mesmos.

[00031] Em geral, a alcoquixilação para formar o constituinte (b3) é realizada de tal maneira que o constituinte (b2) tem um número médio de peso molecular de a partir de 500 g/mol a 8000 g/mol, preferencialmente a partir de 1000 a 6000 g/mol.

[00032] Em uma modalidade preferencial, o constituinte poliol (b3) compreende os constituintes (b3-1) e (b3-2), em que estes constituintes são, cada um, poliol poliéter com base em uma molécula iniciadora trifuncional, mas têm diferentes pesos moleculares.

[00033] O constituinte (b3-1) compreende um poliol poliéter com base em uma molécula iniciadora trifuncional e tendo um número médio de peso molecular de a partir de 500 g/mol a 3500 g/mol, preferencialmente a partir de 1000 a 3200 g/mol, particularmente, preferencialmente, a partir de 1500 a 3000 g/mol, em particular a partir de 1800 a 2900 g/mol.

[00034] O constituinte (b3-2) é geralmente um poliol poliéter com base em uma molécula iniciadora trifuncional e tendo um número médio de peso molecular de a partir de > 3500 g/mol a 8000 g/mol, preferencialmente, a partir de 3700 a 7000 g/mol, particularmente, preferencialmente a partir de 4000 g/mol a 6000 g/mol.

[00035] Em uma modalidade adicional, os compostos poliméricos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato compreendem um poliol poliéter com base em uma molécula iniciadora tetrafuncional ou alto-funcional como constituinte adicional b4). É dada preferência ao usar moléculas iniciadoras tetrafuncional a hexafuncional. Exemplos de moléculas iniciadoras apropriadas são pentaeritritol, sorbitol e sacarose.

[00036] Os polióis policarbonados que são usados de acordo com a invenção são preparados por processos conhecidos, por exemplo, como descrito em JP1998000267980 e US62655524. Eles são obtidos, por exemplo, por meio de uma reação de troca de éster com um diol alifático e dimetil carbonato. Para os propósitos da invenção, polióis policarbonatos, preferencialmente, têm número médio de pesos moleculares de a partir de 500 a 2000 g/mol, particularmente preferencialmente a partir de 500 a 1000 g/mol, e funcionalidades de, preferencialmente, a partir de 2 a 6 e, particularmente, preferencialmente, a partir de 2 a 3. Como polióis policarbonatos, é possível usar, por exemplo, polióis policarbonatos comercialmente disponíveis, tais como Eternacoll® UH 100, UH 50 ou PH 200 de UBE Chemicals.

[00037] Os componentes b1), b2), b3) e opcionalmente b4) são preferencialmente usados em tal quantidade que a viscosidade dos compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato em 25°C, medidos em conformidade com DIN 53019, é menor do que 1000 mPas, preferencialmente menor do que 500 mPas em 25°C e particularmente preferencialmente a partir de 200 a 400 mPas.

[00038] Os compostos (b) tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato preferencialmente não compreendem quaisquer extensores de cadeia adicionais em adição aos compostos com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática.

[00039] Como catalisadores (c) para produzir as modelagens de poliuretano, é dada preferência ao usar compostos que aceleram grandemente a reação dos compostos compreendendo hidróxido do componente (b) com os poliisocianatos, opcionalmente modificados, orgânicos (a). Menção pode ser feita para fim de exemplo à amidinas, tais como 2,3-dimetil-3,4,5,6- tetrahidropirimidina, aminas terciárias, tais como trietilamina, tributilamina, dimetilbenzilamina, N-metilmorfolina, N-etilmorfolina, N-ciclohexilmorfolina, N,N,N',N'-tetrametiletilenodiamina, N,N,N',N'-tetrametil-butanodiamina, N,N,N',N'-tetrametil-hexanodiamina, pentametil-dietilenotriamina, bis(dimetilaminaetil) éter, bis(dimetilaminopropil)ureia, dimetilpiperazina, 1,2- dimetilimidazol, 1-azabiciclo[3.3.0]octano e, preferencialmente, compostos de 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano e alcanolamina, tais como trietanolamina, triisopropanolamina, N-metildietanolamina e N-etildietanolamina e dimetiletanolamina. Possibilidades adicionais são compostos de metais orgânicos, preferencialmente, compostos de estanho orgânico, tais como sais de estanho (II) de ácidos carboxílicos orgânicos, por exemplo, acetato de estanho (II), octoato de estanho (II), etilhexanoato de estanho (II) e laurato de estanho (II), e os sais de dialquilestanho (IV) de ácidos carboxílicos orgânicos, por exemplo, diacetato de dibutilestanho, dilaurato de dibutilestanho, maleato de dibutilestanho e diacetato de dioctilestanho, e também carboxilatos de bismuto, tais como neodecanoato de bismuto (III), 2-etilhexanoato de bismuto e octanoato de bismuto ou misturas dos mesmos. Os compostos de metais orgânicos podem ser usados tanto sozinhos ou, preferencialmente, em combinação com aminas fortemente básicas. Se o componente (b) é um éster, é dada preferência ao usar exclusivamente catalisadores de aminas.

[00040] É dada preferência ao usar a partir de 0,001 a 5% em peso, em particular a partir de 0,05 a 2% em peso, de catalisador ou combinação de catalisador, com base no peso do componente (b).

[00041] Auxiliares e aditivos (d) podem ser opcionalmente adicionados à mistura dos componentes a) a c). Aqui, menção pode ser feita para fim de exemplo às substâncias ativas em superfícies, tintas, pigmentos, inibidores de hidrólise, inibidores de oxidação, estabilizadores de UV, armazenadores de calor latente e microesferas ocas.

[00042] Para os propósitos da presente invenção, o termo microesferas ocas se refere a esferas orgânicas e minerais. Como esferas ocas orgânicas, é possível usar, por exemplo, esferas de polímeros ocas, por exemplo, compostas de polietileno, polipropileno, poliuretano, poliestireno ou uma mistura dos mesmos. As esferas ocas minerais podem compreender, por exemplo, argila, silicato de alumínio, vidro ou misturas dos mesmos.

[00043] As esferas ocas podem ter um vácuo ou vácuo parcial em seu interior ou o interior pode ser preenchido com ar, gases internos, por exemplo, nitrogênio, hélio ou argônio, ou gases reativos, por exemplo, oxigênio.

[00044] As esferas orgânicas ou minerais geralmente têm um diâmetro de a partir de 1 a 1000 μm, preferencialmente a partir de 5 a 200 μm. As esferas ocas orgânicas ou minerais geralmente têm uma densidade aparente de a partir de 0,1 a 0,4 g/cm3. Elas geralmente têm uma condutividade térmica de a partir de 0,03 a 0,12 W/mK.

[00045] É dada preferência ao usar microesferas de vidro ocas como microesferas ocas. Em uma modalidade particularmente preferida, as microesferas de vidro ocas têm uma resistência compressiva hidrostática de pelo menos 20 bar. Por exemplo, 3M - Scotchlite Glass Bubbles podem ser usadas como microesferas de vidro ocas.

[00046] Como armazenamento de calor latente, é possível usar substâncias lipofílicas encapsuladas e não encapsuladas, substâncias lipofílicas tendo uma transição sólido/líquido acima de 20°C, na maioria ceras. estas podem ser encapsuladas em um polímero. Durante bombeamento de óleo bruto em andamento, o armazenamento de calor latente recebe calor a partir do óleo bruto quente e derretido. No caso de uma breve parada de produção, uma camada de isolamento resfria devagar a partir do exterior, resultando no preenchimento lipofílico do armazenamento de calor latente resfriando também, solidificando, e liberando o calor absorvido para o óleo bruto novamente. Soluções similares são descritas em DE 10256550, WO 2004003424, US 6.000.438, WO 2002016733 ou CN 101545565.

[00047] Tixotropos, tais como Laromin C 260 (dimetilmetilenobisciclohexilamina) também podem ser compreendidos como auxiliares e aditivos (d). Em geral, a quantidade destes tixotropos usados é na faixa a partir de 0,1 a 3 partes em peso por 100 partes em peso do componente (b).

[00048] Além disso, é possível adicionar agentes de expansão conhecidos a partir do estado da técnica como auxiliares e aditivos (d). No entanto, é dada preferência a não usar quaisquer agentes de expansão, em particular, não adicionar qualquer água. Assim, os componentes a) e b) particularmente preferencialmente não compreendem qualquer agente de expansão fora da água residual que é compreendida em polióis produzidos industrialmente.

[00049] Além disso, é dada preferência particular ao conteúdo de água residual sendo reduzido por adição de limpadores de água. Limpadores de água apropriados são, por exemplo, zeólitos. Os limpadores de água são usados em uma quantidade de, por exemplo, a partir de 0,1 a 10% em peso, com base no peso total do componente poliol b).

[00050] Se, como descrito acima, nenhum agente de expansão é usado, poliuretanos compactos ao invés de espumas de poliuretano são obtidas como produto de acordo com a invenção.

[00051] Para produzir a mistura de reação de poliuretano de acordo com a invenção, os poliisocianatos orgânicos a) e os componentes compreendendo compostos tendo átomos de hidrogênio reativos com isocianatos são reagidos em tais quantidades que a razão de equivalência de grupos NCO dos isocianatos para a soma dos átomos de hidrogênio reativos é a partir de 1 : 0,5 a 1 : 3,50 (correspondente a um índice de isocianato de a partir de 50 a 350), preferencialmente a partir de 1 : 0,85 a 1 : 1,30 e, particularmente preferencialmente, a partir de 1 : 0,9 a 1 : 1,15.

[00052] Os componentes iniciadores são geralmente misturados em uma temperatura de a partir de 0°C a 100°C, preferencialmente a partir de 15°C a 60°C e reagidos. Mistura pode ser realizada em uma máquina de processamento PUR convencional. Em uma modalidade preferida, mistura é realizada por meio de máquinas de baixa pressão ou máquinas de alta pressão. Aqui, as partes a serem revestidas também podem ser produzidas pela fundição em um molde ou por meio de um processo rotacional. No entanto, é dada preferência para a fundição em um molde. Aqui, a mistura de reação dos componentes (a), (b), (c), (d), (e) e opcionalmente (f) é derramada em um molde que compreende o elemento a ser revestido, por exemplo, o tubo. Após cura do poliuretano, o molde é removido. O material pode ser usado imediatamente. Em uma modalidade particular da invenção, a parte revestida é submetida a um tratamento de calor adicional.

[00053] Em um processo de fundição rotacional, a mistura de reação é aplicada ao derramá-la sobre o elemento que rotaciona, por exemplo, o tubo de duto. Aqui, a mistura de reação é obtida por meio de dispositivos de mistura convencionais, por exemplo, uma cabeça de mistura de baixa pressão. Em uma modalidade adicional, descarga é efetuada por meio de uma matriz de fenda. O avanço da cabeça de mistura ou do tubo é geralmente definido e modo que a espessura desejada da camada de poliuretano seja atingida em uma saída constante. Para este propósito, a mistura de reação pode preferencialmente compreender tixótropos, que impedem gotejamento da mistura de reação a partir do elemento que rotaciona.

[00054] Como uma alternativa, o revestimento pode ser realizado indiretamente. Para este propósito, a mistura de reação dos componentes (a), (b), (c), (d), (e) e, opcionalmente, (f), é derramada sobre um molde e subsequentemente removida a partir do molde. A modelagem produzida desta maneira é, então, aplicada ao elemento de tubo a ser revestido, por exemplo, por aparafusamento ou ligação adesiva.

[00055] A espessura da camada de poliuretano é preferencialmente a partir de 5 a 200 mm, particularmente preferencialmente a partir de 10 a 150 mm e em particular a partir de 20 a 100 mm. Uma ou mais camadas adicionais, por exemplo, uma camada de isolamento e/ou uma camada de revestimento de um termoplástico podem opcionalmente ser aplicadas a camada de poliuretano. É dada preferência a nenhuma camada adicional sendo aplicada à camada de poliuretano.

[00056] O revestimento de poliuretano de acordo com a invenção tem excelentes propriedades mecânicas, tais como prolongamento em resistência à tração e quebra e também excelente estabilidade de hidrólise. Além disso, isocianato alifático pode ser substituído, gerando um produto acessível tendo propriedades mecânicas aprimoradas.

[00057] Tal elemento de conduíte, por exemplo, um tubo, pode ser um elemento de conduíte revestido feito de aço, mas também é possível usar elementos de conduíte que já têm uma ou mais camadas de revestimento. para os propósitos da presente invenção, o elemento de conduíte é preferencialmente revestido diretamente com a mistura de reação de poliuretano de acordo com a invenção. Como uma alternativa, a mistura de reação de poliuretano de acordo com a invenção também pode ser aplicada a, por exemplo, um elemento de conduíte revestido com epóxi de pó pulverizado fixado por fusão ou com polipropileno. O elemento de conduíte pode opcionalmente já ter sido revestido com uma primeira camada de poliuretano que compreende, por exemplo, armazenamento de calor latente. A mistura de reação de poliuretano é subsequentemente curada para formar uma camada de poliuretano, opcionalmente com tratamento de calor, por exemplo, por irradiação ou em um forno.

[00058] A invenção é ilustrada pelos seguintes exemplos: - Materiais iniciadores: Poliol 1: diol policarbonato UH 100 de UBE tendo um número OH de 107 mg KOH/g Poliol 2: diol policarbonato Oxymer M 112 de Perstop tendo um número OH de 112 mg KOH/g Antiespumante: antiespumante KV 1: 1,4-butanodiol KV 2: etoxilato de bisfenol A de BASF SE (Pluriol® BP 40 E) tendo um número OH de 278 mg KOH/g Z 1: pasta de zeólito em óleo de rícino (50% de resistência) Z 2: pó de zeólito Kat 1: Fomrez UL 28 ISO 1: isocianato alifático Basonat HI 100 de BASF tendo um conteúdo de NCO de 22%

[00059] Aqui, MR é a razão de mistura do componente de poliol composta de poliol, KV, antiespumante, Z e Kat com isocianato 1, relatado nas partes de isocianato por 100 partes de componente de poliol. Resistência à tração (TS) e prolongamento foram determinados em conformidade com DIN 53504.

[00060] Como pode ser visto a partir dos exemplos, pequenas quantidades molares do extensor de cadeia inventivo em combinação com isocianatos alifáticos polifuncionais levam a melhores propriedades mecânicas (maior TS e melhor prolongamento) em enrijecimento comparável.

Claims

1. PROCESSO PARA PRODUZIR ELEMENTOS DE CONDUÍTE REVESTIDOS DE POLIURETANO, caracterizado por: a) poliisocianato alifático ser misturado com b) compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato, c) catalisador e d) opcionalmente, outros auxiliares e/ou aditivos, para formar uma primeira mistura de reação, a mistura de reação é aplicada a um elemento de conduíte e permitida reagir para formar uma camada de poliuretano, em que o índice de isocianato é a partir de 50 a 350 e os compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio, que são reativos para isocianato, compreendem um composto com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática.

2. PROCESSO PARA PRODUZIR ELEMENTOS DE CONDUÍTE REVESTIDOS DE POLIURETANO, caracterizado por: a) poliisocianato alifático ser misturado com b) compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio que são reativos para isocianato, c) catalisador e d) opcionalmente, outros auxiliares e/ou aditivos, para formar uma primeira mistura de reação, a mistura de reação é introduzida dentro de um molde e curada para formar uma modelagem, a modelagem é removida a partir do molde e aplicada a um elemento de conduíte, em que o índice de isocianato é a partir de 50 a 350 e os compostos tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio, que são reativos para isocianato, compreendem pelo menos um composto com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática.

3. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela molécula iniciadora aromática compreender pelo menos dois anéis de benzeno.

4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo iniciador aromático ser um bisfenol ou um derivado de um bisfenol.

5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo inciador aromático ser bisfenol A ou bisfenol S.

6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo composto com base em um produto de alcoxilação de uma molécula iniciadora aromática ter um número de hidroxil de a partir de 100 a 400 mg KOH/g.

7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo isocianato alifático compreender biureto, alofanato ou isocianurato alifático.

8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo isocianurato alifático ser o derivado de isocianurato a partir de diisocianato de hexametileno.

9. ELEMENTO DE CONDUÍTE REVESTIDO DE POLIURETANO, caracterizado por poder ser obtido por um processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

10. ELEMENTO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo elemento de conduíte revestido de poliuretano ser um tubo de um duto marítimo, uma junta de campo de uma linha de tubo marítimo ou um cruzamento de erupção de um duto marítimo.