BRPI0607249B1

BRPI0607249B1 - remendo em múltiplas camadas

Info

Publication number: BRPI0607249B1
Application number: BRPI0607249A
Authority: BR
Inventors: Kenneth D Cramer; Kenneth H Green; Willie E Rochefort
Original assignee: Timberwolf Corp
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2016-12-27
Also published as: EP1846235A4; AU2006210935B2; EP1846235A2; CA2596526C; JP2008528767A; BRPI0607249A2; EP1846235B1; WO2006083857A2; WO2006083857A3; US20080026214A1; US8057895B2; AU2006210935A1; NZ560277A; CA2596526A1; MX2007009157A

Abstract

remendo em múltiplas camadas. compósitos de filme utilizáveis como adesivos para tubulações de plástico são descritos.

Description

“REMENDO EM MÚLTIPLAS CAMADAS” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O pedido reivindica benefício ao Pedido Provisional US número de série 60/648.573, intitulado “Polyethylene Pipe Patching Systems and Methods”, depositado em 31 de janeiro de 2005, cujos conteúdos são incluídos em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[002] Várias circunstâncias requerem reparo de plásticos, isto é, tubulações de polietileno. O reparo ou conexão pode ser afetado por aplicação de um adesivo ou compósito diretamente na fissura do tubo. Altemativamente, uma luva de múltiplas partes pode ser colocada sobre o defeito ou conexão do tubo e selada em tomo do mesmo. Ainda outra alternativa quando um tubo é danificado é cortar a área danificada e a substituir com uma nova seção de tubulação. Ainda outra alternativa é a “solda no ponto” da tubulação de plástico, como é conhecido na arte.

[003] Os métodos acima mencionados têm algumas desvantagens. Por exemplo, aplicação de um adesivo ou compósito a uma fissura tende a não prover uma vedação uniforme. Também a aplicação, pode envolver um tempo de “cura” em que a pressão exercida dentro do tubo pode forçar o material para fora da fissura.

[004] Com relação à aplicação de uma luva de múltiplas partes à área danificada, esta pode envolver com freqüência mão de obra significante para escavar a área em tomo do tubo de modo que a luva pode ser colocada em tomo da área danificada.

[005] O corte do tubo para sofrer reparos com freqüência não é desejável, especialmente quando o tubo contém um líquido, como óleo ou água, ou um gás inflamável. O operador deve precisar desligar o líquido ou gás e purgar o tubo para evitar contaminação do líquido ou risco de explosão de gás. Isto geralmente não é aceitável na maior parte das aplicações. Além disso, como acima mencionado, a escavação em tomo da seção a ser substituída seria requerida. Isto pode demonstrar ser bastante oneroso, tanto em termos de tempo assim como outros recursos financeiros.

[006] A soldagem, incluindo soldagem por pontos, também pode ser problemática. Se o tubo contém ou contiver uma substância inflamável, o arco, faísca, chama aberta e/ou temperaturas relativamente elevadas tipicamente envolvidas na soldagem podem queimar o material. Novamente, a escavação em tomo de uma grande área pode ser requerida para ter acesso ao sítio de reparo e pode ser onerosa.

[007] Assim, existe a necessidade de prover um sistema e método melhorados para reparar a tubulação de plástico.

SUMÁRIO

[008] A presente invenção provê novos compósitos e métodos para uso destes compósitos para reparar e/ou conectar peças de tubulação de plástico, tanque de contenção, anteparos, vasos de plástico e outros, que superam uma ou mais das desvantagens que são correntes na arte.

[009] Em uma forma de realização, a presente invenção provê um remendo de múltiplas camadas (MLP) que inclui pelo menos uma primeira e segunda camadas. A primeira camada é um adesivo polimérico, este inclui géis formados de polímeros dissolvidos ou filmes poliméricos intumescidos com solvente. A segunda camada é um filme de suporte, ou camada de forro, que se toma intimamente incorporada com a primeira camada de adesivo polimérico quando de aplicação de calor.

[0010] Em algumas formas de realização, a presente invenção provê um compósito compreendendo três ou, opcionalmente, quatro camadas quando se deseja uma configuração de compactação de envelope. Uma camada, por exemplo, a camada de fundo mais externa em contato com o tubo a ser reparado, pode ser composta de um filme apropriado que está intimamente incorporado na camada de adesivo polimérico e, por fim, na ligação após cura. Outra camada, por exemplo a camada de topo, mais externa, pode compreender um material apropriado (por exemplo um filme) que, quando combinado com a camada de fundo, mais externa, forma um envelope protetor para o conjunto de remendo.

[0011] Em algumas formas de realização, tanto as camadas de topo, mais externas, como de fundo, mais externas, se tomam incorporadas na camada de adesivo polimérico durante a cura, e por fim se tomam parte da ligação. Em algumas formas de realização, somente a camada de fundo se toma incorporada na camada de adesivo polimérico; a camada de topo é de um material ou uma espessura de modo que não fica completamente incorporada na camada de adesivo polimérico, mas realmente resulta em um substrato ligado após o processo de cura. Em algumas formas de realização, a camada de topo pode ser um plástico reforçado. O material de reforço incluído na camada de topo pode, por exemplo, ser um polietileno de peso molecular ultra-elevado, como Spectra®, um náilon, ou uma fibra poliaramida, como Kevlar ®, ou qualquer outro material de reforço apropriado. Em algumas formas de realização, a camada de adesivo polimérico pode incluir materiais de reforço apropriados; estes materiais podem ser dispostos aleatoriamente em fibras individuais, uma camada de fibras contínuas (isto é, uma folha), uma malha de fibras, ou podem compreender uma camada distinta de ou fibras contínuas ou uma fibra tecida ou não tecido, ou arames ou malha de metal.

[0012] Geralmente, a camada de adesivo polimérico é uma combinação de polietileno, uma poliamida, um poliéster, um polibutileno, um cloreto de polivinila (PVC) ou poli (acrilonitrila, butadieno, estireno) (ABS) e um solvente. Vários pesos moleculares dos adesivos poliméricos são contemplados no escopo da invenção. Os solventes apropriados incluem os que dissolver uma porção do polímero de modo que o polímero está presente no gel de entre cerca de 2 a cerca de 60% em peso. Outros solventes apropriados incluem os que irão intumescer o polímero de modo que o polímero está presente no filme intumescido de entre cerca de 15 a cerca de 60% em peso.

[0013] Geralmente, a segunda camada de filme de suporte é um polietileno, poliamida, poliéster, polibutileno, PVC ou ABS. Vários pesos moleculares da camada de polímero de filme de suporte são contemplados no escopo da invenção.

[0014] O MLP pode ainda incluir uma terceira camada que atua como uma barreira ou filme de desprendimento, que está em contato com a camada de adesivo polimérico. Em um aspecto, a terceira camada é de um tipo que pode ser intimamente incorporado na primeira camada de adesivo polimérico quando a aplicação de calor. Os filmes apropriados incluem polietilenos, poliamidas, poliésteres, polibutilenos, PVCs e ABSs. Vários pesos moleculares dos polímeros do filme são contemplados no escopo da invenção. Em outro aspecto, a terceira camada é um material de desprendimento e pode ser um filme, um revestimento ou um pó.

[0015] O MLP da invenção pode ser aplicado à tubulação de plástico a fim de facilitar a conexão das extremidades do reparo de quebras, furos, frestas, fissuras, etc, na tubulação.

[0016] O MLP da invenção proporciona algumas vantagens sobre as técnicas atuais de reparo/adesivo para tubulação de plástico. Por exemplo, uma vedação uniforme é obtida com os compósitos da invenção. Os materiais têm suficiente integridade em que eles não se infiltram na fissura, por exemplo, e perdem resistência com o passar do tempo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] As figuras 1, IA e 1B mostram um aspecto de um MLP da invenção com e sem os filmes de desprendimento ou de barreira de envelope opcionais.

[0018] A figura 2 mostra outro aspecto da invenção incluindo um MLP reforçado com metal ou fibra.

[0019] A figura 3 mostra outro aspecto da invenção incluindo um MLP intemamente eletricamente aquecido.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0020] A presente invenção provê novos MLPs e métodos para uso dos novos MLPs para conectar, reparar ou reforçar tubulação de plástico que supera uma ou mais das desvantagens que são correntes na arte.

[0021] As figuras 1, IA e 1B mostram um aspecto da presente invenção provendo um MLP 1 que inclui pelo menos uma primeira 3 e uma segunda camada 5 com as opcionais terceira e/ou quarta camadas 7. A primeira camada 3 é uma camada de adesivo polimérico. A segunda camada 5 é um filme de suporte ou substrato mais espesso (camada de forro) cuja superfície se toma intimamente incorporada com a primeira camada de adesivo polimérico quando de aplicação de calor. A terceira e/ou quarta camada(s) opcional(ais) 7 podem ainda ser filmes de desprendimento ou filmes de barreira de envelope.

[0022] A frase “intimamente incorporado”, se destina a significar que por aplicação física, como aquecimento da primeira camada 3 e segunda camada 5 contra um tubo (não mostrado) que o solvente restante na primeira camada adesivo polimérico 3 irá levar o filme de suporte 5 a se tomar homogeneamente ou heterogeneamente incorporado com a(s) outra(s) camada (s). Não se limitando por teoria, o tensionamento das duas camadas efetivamente leva as duas camadas a se tomarem uma única camada. As temperaturas típicas usadas para obter isto estão cerca de 20 a 30°C abaixo do ponto de amolecimento ou fusão do plástico. Por exemplo, o MLP 1 com base em adesivo polimérico de polietileno de peso molecular ultra elevado é aquecido a cerca de 100 a cerca de 130°C quando conectando ou reparando a tubulação de polietileno. Em algumas formas de realização, a camada de adesivo polimérico e/ou camadas de filme são incorporados em uma camada de ligação (junto com a superfície do tubo) quando o processo de adesão está completo.

[0023] Geralmente, a camada de adesivo polimérico 3 é uma combinação de um polietileno, uma poliamida, um poliéster, um polibutileno, um PVC ou um ABS e um solvente. Vários pesos moleculares da camada de adesivo polimérico são contemplados no escopo da invenção. Adicionalmente, o polímero pode ter uma densidade baixa, média ou elevada, como polietileno de densidade baixa (LDPE), densidade média (MDPE), densidade elevada (HDPE), ou de peso molecular ultra elevado (UHMWPE).

[0024] Os solventes apropriados incluem os que irão dissolver uma porcentagem em peso do polímero de modo que o polímero está presente na camada de adesivo polimérico 3 de entre cerca de 2 e cerca de 60% em peso. Por exemplo, os solventes utilizáveis para dissolver parcialmente ou intumescer o polietileno incluem decalina, tetralina, tetracloroetileno, tetracloroetano, xileno e solventes similares.

[0025] No processo de formação de gel, uma quantidade predeterminada de polímero (pó, continhas, grânulos, etc), é tipicamente colocada no solvente e aquecida durante cerca de 30 min a 12 horas com alguma forma de agitação. No caso de polietileno, a solução é aquecida entre cerca de 100°C a cerca de 145°C até durante algumas horas. A solução resultante é resfriada e se toma um gel. Antes ou durante o processo de resfriamento, a solução viscosa é despejada em uma superfície não espessa e prensada plana de modo que um gel se forma que está entre cerca de 0,5 e cerca de 6 mm de espessura.

[0026] Em outra forma de realização, um filme polimérico intumescido pode ser usado para a camada 3. Uma peça de filme polimérico é cortada no tamanho desejado (o filme intumesce aproximadamente 40-60% em cada direção). No caso de polietileno, o polietileno pode ser de densidade baixa (LDPE0, média (MPDE) alta (HDPE) ou de peso molecular ultra elevado (UHMWPE). O filme poliméríco é colocado em um banho de solvente quente em de cerca de 95 a cerca de 115°C e deixado intumescer pelo tempo desejado (para obter um 15 - 60% em peso (% em peso) de filme poliméríco intumescido). O filme intumescido é então removido, resfriado e armazenado para uso posterior.

[0027] Geralmente, a camada de filme de suporte 5 é um polietileno, uma poliamida, um poliéster, polibutileno, PVC ou ABS. Vários pesos moleculares dos polímeros deste filme de suporte (camada de forro) são contemplados no escopo da invenção. Em algumas formas de realização, a camada de filme de suporte 5 pode ser um plástico reforçado com fibras. Tipicamente, a camada de filme de suporte 5 é selecionada de modo que é compatível com a camada de adesivo poliméríco 3 e/ou a tubulação de plástico à qual será aplicada.

[0028] Em um aspecto, a terceira camada 7 é um material de desprendimento e pode ser um filme, um revestimento ou um pó, como bem conhecidos na arte. Se for usado um revestimento de desprendimento ou pó, a quantidade é mínima e não afeta substancialmente as propriedades físicas da camada de adesivo poliméríco 3.

[0029] Em outro aspecto, a terceira camada 7 é um filme de barreira de envelope protetor, que pode ser ou usado sozinho contra a camada de adesivo poliméríco ou para circundar todo o compósito de filme de suporte-adesivo. O filme de barreira de envelope também pode ser considerado como um pacote, saco ou bolsinha, que pode ser aberto em um lado. Os filmes de barreira de envelope finos que são compatíveis com os outros polímeros do MLP e o tubo podem ser incorporados na ligação MLP - tubo final.

[0030] A figura 2 mostra uma forma de realização onde a presente invenção pertence a um MLP 9 incluindo pelo menos duas camadas. A primeira camada é uma camada de adesivo poliméríco 3 que inclui um material de reforço 11, como fibras, uma malha de pano, uma malha de metal, uma malha de polímero, ou uma grade de arame. Em uma forma de realização, 11 pode ser uma malha de arame usada como um elemento de aquecimento. A segunda camada 5, como na figura 1, é um filme de suporte ou camada de forro que pode ser intimamente incorporada com a primeira camada de adesivo polimérico 3 quando da aplicação de calor. O MLP9 também pode incluir terceira e quarta camadas opcionais 7. A segunda 5, terceira 7 e quarta 7 camadas são como descrito na figura 1. Por conveniência, a figura 2 mostra a camada de adesivo polimérico reforçada, como incluindo três porções separadas, dois 3’s e 11. Isto não deve ser considerado como limitativo, mas apenas ilustrativo; o material de reforço 11 pode ser também incorporado dentro da camada de adesivo polimérico (ou camadas) 3.

[0031] As fibras de reforço apropriadas que podem ser incluídas na camada de adesivo polimérico 3 podem ser um polietileno, um náilon, ou uma fibra de poliaramida, como Kevlar ®. A escolha do material de reforço 11 é tal que o material não dissolve na camada de adesivo polimérico 3. Por exemplo, uma fibra de polietileno de módulo elevado pode ser usada e é comercialmente disponível de Honeywell, USA, e é conhecida como fibra Spectra ®. Em algumas formas de realização, as fibras formam uma esteira, malha ou um pano. Em algumas formas de realização, o material de reforço 11 é composto de arames de metal ou malha.

[0032] O material de reforço 11 pode ser incorporado no adesivo polimérico 3 por adição de material de reforço 11 ao material de gel viscoso enquanto o gel está curando, por exemplo resfdando.

[0033] A figura 3 mostra outro aspecto da presente invenção provendo um MLP 15 que inclui, pelo menos, uma primeira camada eletricamente aquecida 17 e uma segunda camada 5 com a terceira ou quarta camadas 7 opcionais. Em algumas formas de realização, a camada eletricamente aquecida 17 pode ser usada como material de reforço de combinação e fonte de calor. Uma tal forma de realização é uma malha de arame de metal 17, que pode ser usado como uma grade aquecida para fundir o filme de suporte / camada de forro 5 ao tubo. Quando bordas opostas da malha de arame 17 são conectadas a uma fonte de energia elétrica, a malha 17 pode ser usada como uma grade aquecida por resistência, que por sua vez pode ser usada para levar a interface da camada de forro 5 ou filme de suporte e o tubo até sua temperatura de fusão. A combinação de superfícies fundidas e de uma força de aperto aplicada leva os dois materiais a se ligarem e formarem uma camada contínua com a malha de metal 17 sendo incrustada nesta ligação. Este método de aquecimento pode ser usado com e sem uma camada(s) de adesivo polimérico (3) (não mostrado).

[0034] As formas de realização alternativas de MLP 15 intemamente aquecido incluem o uso de um filme intumescido com malha de arame 17, onde a malha de arame pode ser usada para aquecer o filme intumescido para curar a interface da ligação de filme de suporte 5 - tubo. Estes arames de resistência podem ser ou fixados à superfície do filme, por exemplo por costura de pontos, ou ser moldados na camada do filme, durante o processo de fabricação do filme. A escolha do filme polimérico irá depender dos materiais sendo ligados, por exemplo conexões ou reparos de tubos de polietileno devem ser casadas com o apropriado filme polimérico como polietileno de densidade baixa (LDPE), média (MDPE), alta (HDPE) ou de peso molecular ultra elevado (UHMWPE). Outra opção consiste em usar um filme não intumescido com o mesmo tipo de arames de resistência para fundir e unir o filme de suporte 5, o filme 17 e o material do tubo.

[0035] Os MLPs 1, 9 ou 15 das figuras 1, ΙΑ, 1B, 2 e 3 podem ser aplicados a um tubo de plástico com a ferramenta de braçadeira e reparo, como descrito no pedido de patente US 10/926 366, intitulada “Clamp and Repair Tool” por Kenneth H. Green, depositado em 25 de agosto de 2004, cujos conteúdos são aqui incorporados por referência em sua totalidade. Por exemplo, o MLP 1 ou 9 é colocado nas garras da braçadeira e contatado com a superfície do tubo de plástico. Pressão e calor são aplicados da braçadeira para obter a conexão ou reparo.

[0036] Em um método de aplicação alternativo, uma ferramenta de braçadeira e reparo, como descrito no pedido de patente US 10/926 366 pode ser usada para manter e aplicar pressão aos MLPs eletricamente aquecidos acima mencionados durante o processo de cura.

[0037] Os MLPs 1, 9 ou 15 proporcionam uma vantagem sobre outros sistemas adesivos. Primeiro, eles são fáceis de manipular porque não se tem um solvente de livre escoamento presente. Segundo, se o MLP 1 ou 9 incluir uma terceira e quarta camada 7, então o envelope do filme de barreira resultante pode ser hermeticamente selado de modo que um desprendimento lento de gás do solvente não é notável. Terceiro, MLP 15 permite que a conexão ou reparo seja conduzido durante condições de baixa temperatura, onde o aquecimento da superfície não seria adequado para prover as temperaturas de interface de ligação apropriadas.

Exemplo: Métodos de preparação: Gel [0038] O polietileno é pesado para produzir géis com 6% em peso, 8% em peso ou 10% em peso (% polímero). 50 mL de gel de uma vez são geralmente produzidos de uma vez, de modo que 3, 4 ou 5 gramas de polietileno são pesados e colocados em um frasco de fundo redondo de 100 mL, respectivamente. O polietileno pode ser polietileno de densidade baixa (LDPE), densidade média (MDPE), densidade elevada (HDPE), ou de peso molecular ultraelevado (UHMWPE).

[0039] Decalina é adicionada ao frasco para produzir 50 gramas de gel total. Este é o peso de polietileno e decalina combinado.

[0040] Um banho de óleo é aquecido em e mantido a 145°C. O banho de óleo assenta no topo de uma placa de agitação. Uma barra de agitação é colocada no frasco de fundo redondo e agitado durante o processo.

[0041] A mistura de decalina/ polietileno é mantida a 145°C durante 2 h, e então deixada resfriar.

[0042] O gel é rotulado e armazenado até o momento de fazer um filme de gel.

[0043] Quando for o momento de fazer o filme de gel, uma quantidade pequena de gel é colocada em um frasco de fundo redondo de 50 mL e aquecido a 145°C.

[0044] Uma vez que o gel alcança temperatura, ele é despejado em um molde e prensado plano. O filme de gel resultante é deixado resfriar por cerca de 20 min.

[0045] Um pedaço de filme de polietileno a ser usado como um envelope é colocado plano sobre a área de trabalho. O filme usado nos testes resumidos abaixo é um “invólucro de plástico” de LDPE comumente disponível que pode ser adquirido em supermercados. Outras densidades de polietileno podem ser usadas. O pedaço de filme deve ser grande o suficiente para cobrir completamente o topo e o fundo da camada de gel pré-formada, mais uma margem suficiente para deixar as bordas serem seladas.

[0046] O gel de polietileno pré-formado é deslizado do molde sobre o invólucro de plástico. O invólucro de plástico é dobrado sobre, de modo que o gel fica completamente coberto com uma camada de invólucro plástico. O envelope de filme de barreira resultante consiste de uma única camada de filme de LDPE que é uma camada de assento de gel; com outra camada de filme de LDPE cobrindo o topo do gel. O filme de LDPE é prensado próximo em tomo das três bordas abertas.

Exemplo: Métodos e resultados do teste de cisalhamento com recuperação de gel [0047] O gel preparado é colocado entre duas camadas de substrato de polietileno a serem aderidas. O “sanduíche” do substrato é colocado em um quadro para prover um alinhamento apropriado durante o processo de cura.

[0048] A armação e as amostras de cisalhamento com recuperação são colocadas em uma prensa pré-aquecida. As temperaturas de teste de exemplo estão entre cerca de 105 e cerca de 120°C. A faixa de pressões aplicadas foi cerca de 0,35 a cerca de 3,5 kg/cm2. O processo de formação de ligação leva um mínimo de cerca de 20 min na temperatura de pega. A amostra de cisalhamento com recuperação é deixada resfriar em temperatura ambiente antes do teste. Exemplos representativos são providos na tabela 1.

[0049] Geralmente, substratos de HDPE são ligados usando o adesivo de gel em uma prensa Carver equipada com prato aquecido com espessuras, pressões e temperaturas da amostra de teste variadas. As amostras foram preparadas usando uma versão modificada dos padrões ASTM D3163, D3165 e D5868. Para os resultados mostrados na tabela 1, os parâmetros modificados foram: sobreposição = 3,22 cm2 (2,54 cm de largura X 1,27 cm de comprimento), taxa de puxão = 1,27 cm/min, espessura do substrato = 0,47 cm, 0,45 cm. Forros são colados no dorso do substrato para manter as amostras em cisalhamento, como provido pelo padrão ASTM. As folhas do substrato são cortadas em pedaços para os testes de cisalhamento com recuperação de acordo com os padrões ASTM. Os pedaços de substrato que foram usados para os testes de cisalhamento com recuperação foram de 11,5 cm x 2,54 cm x 0,5 cm. Os espaçadores tinham 10,16 cm x 2,54 cm x 0,5 cm, e os dobradores tinham 8,9 cm x 2,54 cm x 0,5 cm. HDPB = polietileno da densidade elevada (por exemplo, folhas, de HDPE de 0,5 em por McMaster Carr.) LDPE * polietileno de densidade baixa (por exemplo, um invólucro de plástico de tipo Fred Meyer Temperatura de cura em graus centígrados.

Tempo de cura em horas.

Pressão refere-se à pressão manométrica na prensa Carver durante a cura. "Modo de falha" se destina a englobar dois modos de falha básicos reconhecidos na ciência de adesão: falha adesiva, que significa que a falha ocorreu no limite entre o adesivo e o substrato, e falha coesiva, que significa que a falha ocorreu ou completamente no substrato ou completamente no adesivo. As folhas ocorreram completamente no adesivo (exceto por uma amostra sem gel suficiente, em que a falha foi tanto coesiva como adesiva). A resistência ao cisalhamento foi determinada usando um dentre ASTM D3163, D3I63, e D5868.

Exemplo Métodos de preparação: filme intumescido de polietileno [0050] Um recipiente(s) de vidro contendo decalina é inserido na prateleira de suporte do banho de óleo. A temperatura de banho de óleo foi fixada a 101 a 105°C (a temperatura varia com o material de filme de polietileno) e o banho é deixado equilibrar durante cerca de 1 h. Se o banho já estiver quente, mas os recipientes de decalina não, pelo menos 30 min são deixados para a decalina nos recipientes alcançar a temperatura de ponto de ajuste do banho. A temperatura de decalina quente em cada recipiente é medida antes do início de cada batelada de amostras de filme.

[0051] Um pedaço de filme de tamanho desejado é cortado (as amostras de filme irão intumescer ~ 50-60% em todas as direções. O polietileno pode ser polietileno de densidade baia (LDPE), média (MDPE), alta (HDPE), ou de peso molecular ultraelevado (UHMWPE).

[0052] O filme é colocado no recipiente de decalina de vidro quente, tomando certo que o filme seja totalmente submerso na decalina quente. A temperatura de decalina quente em cada recipiente é medida e documentada antes do início de cada batelada de amostras de filme.

[0053] O filme é deixado intumescer pelo período de tempo desejado (uma linha de base de 40 minutos para 20% em peso usando filme de UHMWPE de 0,05 cm). A porcentagem em peso é baseada em teor de polímero.

[0054] Uma vez que o tempo de intumescimento desejado é alcançado, o filme é removido da decalina quente com pinças e imerso diretamente em um frasco de decalina limpa que foi mantida no congelador. O frasco do congelador (com amostra) é colocado de volta no congelador durante pelo menos 5 minutos.

[0055] Usando pinças, a amostra de filme resfriado bruscamente é removida do frasco do congelador e colocada em um recipiente de vidro que pode ser fechado ou dobrado em um envelope de LDPE ou folha de alumínio e rotulado.

Exemplo Métodos e resultados de teste de cisalhamento de filme intumescido com polietileno [0056] O filme intumescido preparado é colocado entre duas camadas de substrato de polietileno a ser aderido. O substrato “sanduíche” é colocado em uma armação para prover um alinhamento apropriado durante o processo de cura.

[0057] A armação e as amostras de cisalhamento com recuperação são colocadas em uma prensa pré-aquecida. A fim de simular as condições de campo, algumas amostras de cisalhamento com recuperação são feitas sem pré-aquecer os pratos da prensa. As temperaturas de teste do exemplo estavam entre 110 e 120°C. A faixa de pressões aplicadas foi de 0,35 a 3,5 kg/cm2. O processo de formação da ligação leva um mínimo de cerca de 20 minutos na temperatura de pega. A amostra de cisalhamento com recuperação é deixada resfdar em temperatura ambiente antes do teste. Os exemplos representativos são mostrados na tabela 2.

[0058] Geralmente, os substratos de HDPE foram ligados usando o adesivo de filme intumescido em uma prensa Carver equipada com um prato aquecido com espessuras, pressões, e temperaturas da amostra de teste variadas. As amostras foram preparadas usando uma versão modificada de padrões D3163, D3165 e D5868 ASTM. Para os resultados mostrados na tabela 2, os parâmetros modificados foram: sobreposição = 3,2 cm2 (2,54 cm de largura X 1,27 cm de comprimento), taxa de puxão = 2,54 cm /minuto, espessura do substrato = 0,9 cm. As folhas do substrato foram cortadas em pedaços para os testes de cisalhamento por sobreposição de acordo com os padrões ASTM. As peças de substrato que foram usadas para os testes de cisalhamento com recuperação foram de 10,16 cm X 2,54 cm X 0,9 cm.

[0059] Apesar da presente invenção ter sido descrita com referência às formas de realização preferidas, os versados na arte irão reconhecer que mudanças podem ser feitas na forma e detalhes sem sair do espírito e escopo da invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Remendo em múltiplas camadas, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira camada e uma segunda camada, em que a primeira camada é uma camada de adesivo poliménco compreendendo um elemento de aquecimento de arame, em que referida segunda camada é um filme de suporte polimérico que se toma intimameme incorporado com referida primeira camada de adesivo polimérico quando da aplicação de calor.

2. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referida camada de adesivo polimérico é uma combinação de um polietileno, uma poliamida, um poliéster, um polibutileno, um cloreto de poliviníla, uma políacrilonitrila, um polibutadieno, ou um poliestireno e um solvente.

3. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que referido solvente é dccalina, tetralina, tetracloroetileno, tetracloroetano, ou xileno.

4. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que referido polietileno é polietileno de densidade baixa, densidade média, densidade elevada, ou peso molecular ultra-elevado.

5. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que referido polietileno está presente entre 2 a 60¾ em peso de referida camada de adesivo polimérico.

6. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que referida segunda camada de filme é um polietileno, uma poliamida, um poliéster, um polibutileno, um cloreto de polivinila, uma poliacrilonitrila, um polibutadieno, ou um poliestireno.

7. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma terceira camada, em que referida terceira camada está em contato com referida camada de adesivo polimérico, em que referida terceira camada é intimamente incorporada na referida camada de adesivo polimérico quando da aplicação de calor.

8. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que referida terceira camada é um filme compreendendo um polietileno, uma poliamida, um poliéster, um polibutileno, um cloreto de polivinila, uma poliacrilonitrila, um polibutadieno, ou um poliestireno.

9. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que referida terceira camada é um material de desprendimento ou uma camada de barreira.

10. Remendo em múltiplas camadas, caracterizado pelo fato de compreender uma primeira camada, uma segunda camada e uma terceira camada, em que referida primeira camada é um gel polimérico ou um filme polimérico intumescido, contendo um material de reforço, em que referida segunda camada é um filme de suporte polimérico que se toma intimamente incorporado com referida primeira camada quando de aplicação de calor; em que referida terceira camada está em contato com referida primeira camada e se toma intimamente incorporada com referida primeira camada quando da aplicação de calor; e em que referida segunda camada e referida terceira camada são seladas juntas para formar um envelope.

11. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que referido material de reforço inclui fibras, uma malha, uma esteira, ou um pano.

12. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que referido gel polimérico ou filme polimérico intumescido e uma combinação de um polietileno, uma poliamida, um poliéster, um polibutileno, um cloreto de polivinila, uma poliacrilonitrila, um polibutadieno, ou um poliestireno e um solvente.

13. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que referido solvente é decalina, tetralina, tetracloroetileno, tetracloroetano, ou xileno.

14. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que referido polietileno é polietileno de densidade baixa, média, alta, ou polietileno de peso molecular ultra elevado.

15. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que referido polietileno está presente de entre 2% a 60% em peso de referido gel polimérico ou filme polimérico intumescido.

16. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que referida segunda camada de filme é um polietileno, uma poliamida, um poliéster, um polibutileno, um cloreto de polivinila, uma poliacrilonitrila, um polibutadieno, ou um poliestireno.

17. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que referida terceira camada está em contato com referido filme de suporte ou referido material de reforço.

18. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que referida terceira camada é um filme compreendendo um polietileno, uma poliamida, um poliéster, um polibutileno, um cloreto de polivinila, uma poliacrilonitrila, um polibutadieno, ou um poliestireno.

19. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a referida terceira camada é um material de desprendimento ou uma camada de barreira.

20. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ditas fibras são polietileno, náilon ou poliaramida.

21. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a segunda e terceira camadas são seladas juntas para formar um envelope.

22. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o elemento de aquecimento de arame ser um elemento de aquecimento de malha de arame configurado para fundir referido filme de suporte em tomo da referida malha de arame.

23. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um elemento de aquecimento de arame.

24. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o elemento de aquecimento de arame ser um elemento de aquecimento de malha de arame.

25. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que referida terceira camada é um filme compreendendo um polietileno, uma poliamida, um poliéster, um polibutileno, um cloreto de polivinila, uma poliacrilonitrila, um polibutadieno, ou um poliestireno.

26. Remendo em múltiplas camadas de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que referida terceira camada é um material de desprendimento ou uma camada de barreira.