CN101842226B - 高度耐磨离聚物管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包括最内层的管或管状制品，其中所述最内层具有约6.3至约102mm的厚度并包括离聚物组合物；所述离聚物组合物具有约80℃或更高的熔点。所述制品提供用于采矿及其它运输用途的长使用寿命、高度耐磨性的管道。还描述了用于制备所述制品并通过所述制品运输磨料的方法。

Description

高度耐磨离聚物管
本发明涉及提供用于运输颗粒和浆液的包括离聚物层的高度耐磨管状制品(管)、制备所述制品的方法和组合物、以及通过它们运输磨料的方法。
发明背景
采矿操作需要运输高度磨蚀的颗粒或浆液流。从油砂中回收沥青在能源产业中日趋重要。加工油砂包括运输并处理作为含水浆液的油砂穿过几千米长度的直径至多1米的管道。从油砂中回收沥青的方法为人们所知(美国专利公布4255433、4414117、4512956、4533459、5039227、6007708、6096192、6110359、6277269、6391190、US2006/0016760、US2006/0249431、US2007/0023323、US2007/0025896、WO2006/060917、CA1251146、CA2195604、CA2227667、CA2420034、CA2445645、以及CA2520943)。利用苛性碱以有助于油砂中油的回收工艺也为人们所知(US2006/0016760和US2006/0249431)。包括将高度磨蚀颗粒或浆液流由矿井运输至加工精炼厂的其它采矿操作包括例如铁矿石、煤及煤尘等，并且还存在于非采矿运输工艺中，例如谷物、糖等。
诸如碳钢管或铸铁管的金属管常常用于运输这些高度磨蚀液流。由于这些金属管最终会被破坏，因此它们昂贵、沉重且仅仅提供一种暂时性的解决方法。为了增加它们的使用寿命，金属管沿着其轴线有规律地旋转90度以提供一个新的运输表面。然而，由于管道重量，该旋转困难并且最终整个管道损坏而必须被更换。
已提议使用塑料管、管道衬里和管道涂层来减少这些缺点。材料选择很关键。许多通常可用材料不能抵抗此类高度磨蚀矿物液流而很快损坏。例如，高密度聚(乙烯)管通常用作生活污水管和废水管的衬里，但是它们在高度磨蚀环境下会快速降解。US4042559公开了用于耐磨涂覆管道中的磨粒填充的、部分固化涂层以用于矿浆的运输。US4254165公开了制备具有0.04-0.05英寸厚的填充(例如砂子)聚烯烃涂层并包括乙烯丙烯酸共聚物的耐磨管道，所述聚烯烃如低密度和中密度聚(乙烯)。US4339506、WO90/10032和CA1232553公开了管道用橡胶衬里。US4215178公开了含氟聚合物改性的橡胶管衬里。US2006/0137757和US2007/0141285公开了含氟聚合物管道衬里。聚氨酯管道涂层为人们所知(US3862921、US4025670、US2005/0194718、US2008/0174110、GB2028461、JP02189379、JP03155937、和JP60197770)。US2005/0189028公开了涂覆有聚氨酯衬里以运输沥青砂浆液的金属管。GB2028461公开了包括聚氨酯热固橡胶的耐磨管道衬里，所述聚氨酯热固橡胶通过在固化期间运输材料而嵌有要运输的材料颗粒(煤尘、谷物或糖)。具有弹性聚脲涂层的耐磨管道公开于US6737134中。聚氨酯涂层的缺点包括将涂层施用到金属管上的高度复杂工艺。
离聚物组合物用作管道、管道衬里和管道涂层为人们所知(例如，JP2000179752、JP2000352480、JP2000352479、JP2002249750公开了用作设计用于供水、废水的金属管的防蚀衬里的1.5mm(0.05英寸)厚的离聚物管；JP08011230和JP08259704公开了用于保护管道和电缆的可热收缩的、交联离聚物管；EP0586877公开了具有1.5mm壁厚的可热收缩的、交联离聚物管；JP3700192公开了可热收缩的、发泡离聚物管；并且JP2000179752公开了利用环氧化物底漆将离聚物管粘附到供水金属管上)。
US2006/0154011和JP63051135公开了含有少量离聚物组分的聚(乙烯)共混物管道。JP2000034415公开了包括少量离聚物组分的玻璃增强尼龙管。具有离聚物层的多层共挤出管道为人们所知(EP209396；JP2004114389；JP2004098515；JP2001041360；JP59131447；和JP59131448)。JP3711305公开了由填充有10-50重量％的用于锂二次电池中的无机细颗粒的离聚物组合物制成的管道。
US3429954、US3534465、US2006/0108016、JP2002248707、JP2002254493、JP2002257264、JP2002257265、JP2002327867和US2005/0217747公开了利用乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物作为粘合剂层以将聚(乙烯)管连接到管道上。JP2002248707、JP2002254493、JP2002257264、JP2002257265、JP2002327867、JP2003294174和US2005/0257848公开了离聚物作为粘合剂层以将聚(烯烃)管衬里连接到钢管上。
涂覆有离聚物的金属制品为人们所知(美国专利公开3826628、4049904、4092452、4371583、4438162、5496652、US2006/0233955；以及WO00/10737)。离聚物粉末涂料组合物为人们所知(美国专利公开3959539、5344883、6132883、6284311、6544596和6680082)。WO00/27892公开了用至少2种金属离子中和的用于保护性配方的耐刮擦和耐磨离聚物。酸性共聚物粉末涂料组合物为人们所知(US4237037和US5981086)。涂覆有离聚物的金属制品粉末为人们所知(美国专利公开3991235、4910046、5036134、5155162、和6284311)。包括酸酐接枝的聚烯烃的金属粉末涂料公开于US4048355中。包括酸性共聚物的金属粉末涂料公开于US4237037中。耐腐蚀的金属锌填充的离聚物金属涂料公开于US5562989中。耐腐蚀的金属锌填充的酸接枝的聚烯烃金属涂料公开于US5091260中。JP61045514公开了用于金属管的离聚物涂料。US4407893公开了制备具有0.04英寸厚的包含聚乙烯和离聚物的砂子填充共混物涂料的耐磨管道的粉末涂覆方法。玻璃制品上的耐磨离聚物涂层为人们所知(美国专利公开3836386、3909487、3922450、3984608和EP0798053)。耐磨离聚物涂层公开于US2004/0115399和US2007/0504331中。
具有约1.5mm或更小厚度的现有离聚物管道、管道衬里和管道涂层的缺点为它们不能够抵挡所期望的运输工艺温度和破裂强度。这些离聚物管道、管道衬里和管道涂层的另一个缺点为低度耐磨性，导致较短使用寿命。
发明概述
本发明涉及具有最内层的管道或管状制品，其中最内层可具有约0.001至约102mm或者约6.3至约102mm的厚度并包括离聚物组合物或由其制备，并且所述离聚物由包含具有2至10个碳的α-烯烃、约5至约25重量％的具有3至8个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸、以及任选地约12至约60重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸酯的酸性聚合物制成，所有重量均按酸性聚合物的总重量计；并且约5至约90重量％的羧酸使用金属离子予以中和。
本发明还涉及包括将制品拉伸或插入到金属管的内表面中以制备内衬离聚物的金属管的方法，其中所述制品如上表征。
本发明还提供包括以下步骤的方法：将包括离聚物组合物的膜或片材铺设进金属管的内表面中；将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；并使金属管冷却以制备内衬离聚物的金属管，其中所述离聚物如上表征。
本发明还提供用于运输磨料的方法，所述方法包括获得如上所述的管道或管状制品；制备适于流过所述制品的磨料组合物；使磨料组合物流入到管道或管状制品的一端并接收从管道或管状制品的另一端流出的磨料组合物。
发明详述
商标以大写体标示。
术语“包含”、“包括”、“特征在于”或其任何其它变型旨在涵盖非排他性的包括。短语“由...组成”不包括权利要求中未指定的任何元件、步骤或成分。连接短语“基本上由...组成”将权利要求的范围限制为具体的材料或步骤以及不会显著影响受权利要求保护的本发明的基本和新型特征的那些。
优选的α-烯烃包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等以及它们的混合物。
α，β-烯键式不饱和羧酸共聚单体包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、单甲基马来酸、以及它们的混合物。
母体酸三元共聚物可包括按母体酸三元共聚物的总重量计15至30或17至25重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸酯共聚单元，所述母体酸三元共聚物包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸十一烷基酯、甲基丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、或它们的混合物。
母体酸三元共聚物包括按母体酸三元共聚物的总重量计约7至约20重量％，或者更优选约8至约19重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸共聚单元。优选的α，β-烯键式不饱和羧酸共聚单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、单甲基马来酸、以及它们的混合物。
酸性共聚物还可任选地包含按共聚物的总重量计约0.1重量％至约50重量％，或者优选至约30重量％，或者更优选至约20重量％的其它不饱和的共聚单体。
母体酸共聚物可如US3404134、US5028674、US6500888和US6518365中所公开的被聚合。
按母体酸共聚物的总羧酸含量计(如对于未中和的母体酸共聚物所计算的)，用金属离子来中和离聚物约5％至约90％，或者优选约10％至约50％，或者更优选约20％至约40％。
金属离子可为一价的、二价的、三价的、多价的、或它们的混合物，包括钠、钾、锂、银、汞、铜、铍、镁、钙、锶、钡、铜、镉、汞、锡、铅、铁、钴、镍、锌、铝、钪、铁、钇、钛、锆、铪、钒、钽、钨、铬、铈、铁等、以及它们的混合物。应当注意当金属离子为多价时，可包括诸如硬脂酸盐、油酸盐、水杨酸盐和酚盐基团的络合剂，如US 3404134中所公开的。
离聚物可具有约80℃或更高，约90℃或更高，或者约95℃或更高的熔点。离聚物层提供许多期望用途所需的对管道的高度耐热性。离聚物可具有约30至约70，约30至约60，约40至约50，或者约60至约70的肖氏D硬度(ASTM D2240，ISO 868)。
合适的离聚物可从E.I.du Pont de Nemours and Company(DuPont)，Wilmington，DE商购获得。
可使用具有添加剂的组合物，所述添加剂包括增塑剂、加工助剂、流动增强添加剂、润滑剂、阻燃剂、沖击改性剂、增加结晶度的成核剂、诸如二氧化硅的抗粘连剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、分散剂、表面活性剂、螯合剂、偶联剂、粘合剂、底漆、降低熔融添加剂等。用于离聚物组合物中的添加剂总量通常至多约5重量％(按离聚物组合物的重量计)。熔融流动降低添加剂包括有机过氧化物。可供选择的熔融流动降低添加剂包括通常包括过氧化物、硅烷和催化剂的已知的过氧化物-硅烷醇添加剂。如果需要，诸如二月桂酸二丁基锡的引发剂还可以按三元离聚物组合物的总重量计约0.01至约0.05重量％的含量存在于三元离聚物组合物中。此外如果需要，可添加诸如氢醌、氢醌单甲醚、对苯醌和甲基氢醌的引发剂用于增强对反应和稳定性的控制。引发剂可以按组合物的总重量计小于约5重量％的含量添加。
离聚物组合物还可包含按填充组合物的总重量计0.1至80重量％的填料。
优选地，填料为耐磨填料；增强填料、或非增强填料。填料包括由选自以下的材料制备的高强度纤维：玻璃纤维、连续玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、KEVLAR(芳纶纤维，杜邦产品，由一种或多种芳香族聚酰胺制成的一种或多种纤维，其中至少85％的酰胺(-CONH-)连接基直接连接到两个芳环上)、石墨、碳纤维、二氧化硅、石英、陶瓷、碳化硅、硼、氧化铝、氧化铝-二氧化硅、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚酰亚胺、液晶聚合物、聚丙烯、聚酯、聚酰胺等。非增强填料的实例包括以下物质的颗粒：耐磨矿物、大理石、板岩、花岗石、砂子、陶砂、硅酸盐、石灰石、粘土、玻璃、石英、金属粉、铝粉、不锈钢粉、锌金属、难熔金属硼化物、碳化物、氮化物、氧化物、碳化硅、氧化铝、氧化铝与氧化锆的熔融组合、碳酸钙、硫酸钡、硅酸镁等以及它们的组合。
掺入到离聚物组合物中的填料尺寸可取决于离聚物管道的厚度和直径并且可小于离聚物管道的厚度。各种粒度的混合物可用于提供较高密度的掺入填料。
管道形式的制品包括具有约6.3至约102mm(约0.25至约4英寸)厚度的最内层，其包括上述二元离聚物(由α-烯烃与不饱和酸制备)或0.001至102mm(约0.00004至约4英寸)的三元离聚物(由α-烯烃、不饱和酸酯、及不饱和酸制备)。管道可具有中空的圆形轮廓且壁厚可围绕管道圆周均匀，或者如果需要管道可具有任何轮廓且壁厚可围绕管道圆周改变。将离聚物定位成最内层以提供所期望的优异耐磨性。离聚物管道厚度不仅在极度磨蚀使用条件下提供较长使用寿命，而且还在本文设想的高温条件下提供所期望的高破裂强度。
离聚物层也可具有约3.2至约102mm，约9.5至约76mm，或者约13至约51mm的厚度。
离聚物管道可具有满足最终使用用途所需的任何尺寸(包括外径、内径和长度)。例如但不有所限制，离聚物管道优选具有约2.54至约254cm(约1至约100英寸)，更优选约25.4至约152cm(约10至约60英寸)并且最优选约51至约102cm(约20至约40英寸)的外径(OD)，例如但不有所限制，离聚物管道优选具有约1.5至约12.2m(约5至约40英尺)，更优选约3.1至约9.1m(约10至约30英尺)并且最优选约5.5至约6.7m(约18至约22英尺)的长度以提供便于贮藏、运输、抓握和安装的长度。
离聚物管道可通过任何适当的方法来制备。例如，离聚物管道可通过熔融挤出、熔融共挤出、涂凝模塑、滚塑、旋转模塑或本领域已知的任何其它工序形成。例如，离聚物管道可通过旋转模塑或涂凝模塑方法来制备。离聚物组合物可为用于旋转模塑方法中的粉末、微珠或粒料形式。用于管道的旋转模塑的方法为人们所知(例如，US 4115508)。
制品可为包括以上所公开的离聚物最内层和外层的多层管道。
用于外层的优选聚合材料的实例包括橡胶、弹性体、热塑性弹性体、酸性三元共聚物、离聚物三元共聚物等以及它们的组合。橡胶和弹性体可被归类为二烯弹性体、饱和弹性体、热塑性弹性体、或无机弹性体。这些聚合物为本领域的技术人员所熟知并且其描述出于简短考虑被省略。
外层可具有任何厚度，例如约0.1至约102mm(约0.004至约4英寸)，或者约1至约25.4mm(约0.04至约1英寸)或者约2.5至约12.7mm(约0.1至约0.5英寸)。
在外层和最内层之间可存在中间层或接合层。可用于接合层中的材料包括酸酐材料或酸接枝的材料。优选的酸酐和酸为α，β-烯键式不饱和羧酸共聚单体，其选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、单甲基马来酸、以及它们的混合物。最优选的酸和酸酐选自丙烯酸、马来酸酐以及它们的混合物。优选地，要接枝的材料选自上述优选的聚合材料。
外层可包括纤维增强体并任选地包括一种或多种热固性树脂。
纤维增强体可为长丝、经纱、带材、单向片材、垫子、布料、针织布、纸材、非织造织物或织造织物、或它们的混合物。纤维优选包括高强度纤维，例如玻璃纤维、连续玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、芳纶纤维、石墨、碳纤维、二氧化硅、石英、陶瓷、碳化硅、硼、氧化铝、氧化铝-二氧化硅、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚酰亚胺、液晶聚合物、聚丙烯、聚酯、聚酰胺等，并优选约3至约30μm厚。
纤维可浸渍有树脂(“预浸料坯”)，例如热塑性或优选热固性树脂。用于浸渍纤维层的合适树脂包括聚酯、芳族树脂、脂族树脂、脂环族树脂或酸酐环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚乙烯树脂、丙烯酸树脂、改性的丙烯酸树脂、氨基甲酸酯、酚醛树脂、聚酰亚胺、双马来酰亚胺、聚脲、硅氧烷改性树脂等以及它们的组合。
热塑性管道的纤维增强体为人们所知(例如，US4081302、4521465、5629062、5931198、6737134和7018691；US2006/0151042；以及WO2004/068016)。
可在施用外部增强层之前将粘合剂施用到离聚物管道和多层离聚物管上和/或可在粘合剂施用到离聚物管道和多层离聚物管之后将其施用到增强层上。离聚物管道和多层离聚物管的外表面可被加热以加强增强层的粘附和/或嵌入。合适的粘合剂可包括上述浸渍树脂或本领域已知的任何粘合剂。
可通过任何已知的方法将纤维增强体施用到离聚物管道和多层离聚物管上。例如，可利用已知的长丝卷绕方法通过将纤维增强体卷绕到离聚物管道和多层离聚物管上或者通过将纤维增强体包裹在离聚物管道和多层离聚物管周围来施用纤维增强体。
制品可为包括含有离聚物的最内层和含有金属的外层的多层管道形式，优选为金属管形式。
可将单层或多层离聚物(例如以管道、膜或片材形式)连接(粘附)到金属外层上或者不连接。离聚物或多层离聚物可自粘附到金属层上或者通过使用粘附底漆、涂料或层来粘附。如本文所用，当离聚物组合物被说成“自粘附”到金属层上时，其是指在金属与离聚物或多层离聚物组合物之间不存在诸如底漆层或粘合剂薄层的中间层。本文所述的离聚物组合物具有对金属管形成高粘附性的优点。
所述管可包括含有离聚物组合物的最内层；含有聚合物材料(例如上述那些聚合物材料)的中间层；以及含有金属的外层。
所述管可包括含有离聚物组合物的最内层；含有聚合物材料的中间层；以及含有金属的外层，其中离聚物层粘附到聚合物材料层上并且聚合物材料层粘附到金属层上。
所述管可包括含有离聚物组合物的最内层；含有聚合物材料的中间层；以及含有金属的外层，其中离聚物层自粘附到聚合物层上并且聚合物层自粘附到金属层上。
所述管还可包括含有纤维增强材料的中间层，所述纤维增强材料包括高强度纤维和任选地如上所述的热固性树脂。
金属管可包括碳钢、钢、不锈钢、铸铁、镀锌钢、铝、铜等以提供用于所设想的材料运输方法的物理特性。
金属管可具有适于预期用途的任何尺寸，包括厚度、外径、内径和长度。管道可具有中空的、大体圆形轮廓并且围绕管道圆周的壁厚可大体均匀，或者如果需要管道可具有任何轮廓并且围绕管道圆周的壁厚可不同。例如，金属管可具有约6.3至约51mm(约0.25至约2英寸)、约9.5至约38mm(约0.375至约1.5英寸)或者约13至约25.4mm(约0.5至约1英寸)的厚度。金属管可具有约5.1至约254cm(约2至约100英寸)、约25.4至约152cm(约10至约60英寸)或者约51至约102cm(约20至约40英寸)的外径(OD)。金属管可具有约1.5至约12.2m(约5至约40英尺)、约3.1至约9.1m(约10至约30英尺)或者约5.5至约6.7m(约18至22英尺)的长度以提供便于贮藏、运输、抓握和安装的长度。
内衬离聚物的管道可通过任何已知方法制备，其中离聚物管道可用作金属管的衬里。用聚合物衬里内衬管道的方法为人们所知(例如，美国专利公开3315348、3429954、3534465、3856905、3959424、4207130、4394202、4863365、4985196、4998871、5072622和6723266；US2006/0093436；US2006/0108016；US2006/0124188；US2006/0151042；以及EP0848659)。
金属管的内表面可被预处理以提供增强的粘附性和稳定性。此类处理包括通过喷砂处理、喷金属钢砂处理、喷丸处理以除锈、酸蚀刻、用溶剂或化学洗剂清洁金属表面以除去油污和/或氧化层、以及施用粘附底漆、涂料或层。
内衬离聚物的金属管可通过将预成形的离聚物管道或多层离聚物管拉伸或插入到预成形的金属管中来制备，所述多层离聚物管包括具有约6.3至约102mm的厚度并且包括如上所述的离聚物组合物的最内层，其中离聚物管道的外径小于金属管的内径。这种制备内衬离聚物的金属管的方法包括以下实施方案。
A：(i)将预成形的离聚物管道或多层离聚物管拉伸或插入到金属管中；(ii)将内衬离聚物的金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；以及(iii)使金属管冷却。
B：(i)将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；(ii)将预成形的离聚物管道或多层离聚物管拉伸或插入到加热的金属管中；以及(iii)使金属管冷却。
C：(i)将粘合剂层或粘附底漆层涂覆到离聚物管道或多层离聚物管的外表面上；以及(ii)将粘合剂处理的离聚物管道或多层离聚物管拉伸或插入到金属管中。
D：将粘合剂层或粘附底漆层涂覆到金属管的内表面上；以及(ii)将离聚物管道或多层离聚物管拉伸或插入到粘合剂处理的金属管中。
E：(i)将粘合剂层或粘附底漆层涂覆到离聚物管道或多层离聚物管的外表面上；(ii)将粘合剂处理的离聚物管道或多层离聚物管拉伸或插入到金属管中；(iii)将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；以及(iv)使金属管冷却。
F：(i)将粘合剂层或粘附底漆层涂覆到金属管的内表面上；(ii)将离聚物管道或多层离聚物管拉伸或插入到粘合剂处理的金属管中；(iii)将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；以及(iv)使金属管冷却。
G：(i)将粘合剂层或粘附底漆层涂覆到离聚物管道或多层离聚物管的外表面上；(ii)将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；(iii)将粘合剂处理的离聚物管道或多层离聚物管拉伸或插入到加热的金属管中；以及(iv)使金属管冷却。
H：(i)将粘合剂层或粘附底漆层涂覆到金属管的内表面上；(ii)将粘合剂处理的金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；(iii)将离聚物管道或多层离聚物管拉伸或插入到加热的金属管中；以及(iv)使金属管冷却。
在一个具体的实施方案中，用于将离聚物管道或多层离聚物管粘附到金属管上的方法包括(a)除锈并清洁金属管的内表面；(b)将金属管加热至约150至约400℃，优选约150至约300℃并且最优选约175至约225℃的温度；(c)将离聚物衬里(管道)或离聚物多层衬里(管道)拉伸或插入到热金属管中；以及(d)使内衬离聚物的金属管冷却至环境条件。
例如，用自粘附的衬里(管道)制备内衬离聚物的金属管的方法包括如上所述的除锈、去除油污及清洁。随后金属管被加热，如在烘箱、熔炉、环形管进气喷燃器、电阻加热元件、辐射加热器、感应加热器、高频电加热器等中，并且该加热可在过程的剩余阶段中止或者加热管可被连续加热，如在整个过程中通过感应加热。加热会使金属管膨胀。将离聚物衬里(管)或离聚物多层衬里(管)拉伸或插入到热金属管中。离聚物和多层离聚物衬里优选具有小于未加热金属管内径(ID)的不大于约0.1英寸(2.5mm)的外径，更优选具有小于所述内径的不大于约1.3mm的外径，甚至更优选小于所述内径的不大于约0.64mm的外径。随着加热的金属管离聚物衬里结构冷却，金属管直径减小并与离聚物衬里的外表面紧密接触，导致该外表面软化并自粘附到金属管的内表面上。作为另外一种选择，离聚物衬里(管道)或多层离聚物衬里(管道)可在加热之前插入到金属管中。
如果需要，在加热金属管并插入离聚物和多层离聚物衬里(管道)之前，可将粘附底漆、涂料或层以溶液或固体形式施用到金属管的内表面、离聚物和多层离聚物衬里的外表面或两者上以提供增强的夹层粘附性。
制备内衬离聚物的金属管的一种方法包括将预成形的离聚物膜或片材或多层离聚物膜或片材铺设进预成形的金属管中。这种制备内衬离聚物的金属管的方法包括：A：(i)用离聚物膜或片材或多层离聚物膜或片材铺设金属管的内部；(ii)将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；以及(iii)使金属管冷却；B：(i)将粘合剂层或粘附底漆层涂覆到离聚物膜或片材或多层离聚物膜或片材的外表面上；和(ii)用离聚物膜或片材或多层离聚物膜或片材铺设金属管的内部；C：(i)将粘合剂层或粘附底漆层涂覆到金属管的内表面上；和(ii)用离聚物膜或片材或多层离聚物膜或片材铺设金属管的内部；或者D：(i)将粘合剂层或粘附底漆层涂覆到离聚物膜或片材或多层离聚物膜或片材的外表面上；(ii)用离聚物膜或片材或多层离聚物膜或片材铺设金属管的内部；(iii)将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；以及(iv)使金属管冷却。
离聚物膜或片材及多层离聚物膜或片材可通过任何本领域方法制备，例如通过熔融方法、挤出吹塑薄膜方法、挤出膜或片材熔铸方法、片型材挤出方法、压延方法等。膜和片材可经历第二次成形方法，例如预成形的片材层压在一起以通过已知的压延方法制备较厚片材。
具有自粘附的离聚物片材的示例性内衬离聚物的金属管方法包括对金属管的内部除锈、接着去除油污并清洁。金属管的内部随后覆盖有离聚物片材，优选覆盖有重叠到自身上0.5至4英寸以形成接缝的片材。根据需要，可对接缝热熔融或者可修剪多余的片材并热熔融片材末端。随后如上所述将金属管加热至150至400℃，150至300℃，或者175至225℃的温度范围。随着加热的金属管离聚物片材结构冷却，金属管与离聚物片材的外表面紧密接触，导致该外表面软化并自粘附到金属管的内表面上。
如果需要，在加热金属管并插入离聚物和多层离聚物膜或片材之前，可将粘附底漆、涂料或层以溶液或固体形式施用到金属管的内表面、离聚物和多层离聚物膜或片材的外表面或两者上以提供增强的夹层粘附性。
内衬离聚物的金属管可通过粉末涂覆方法制备。用聚合物粉末涂层涂覆管道内表面或外表面的方法为人们所知(美国专利公开3,004,861；3,016,875；3,063,860；3,074,808；3,138,483；3,186,860；3,207,618；3,230,105；3,245,824；3,307,996；3,488,206；3,532,531；3,974,306；3,982,050；4,007,298；4,481,239；以及EP778088)。
离聚物组合物可通过任何已知方法以粉末形式制备(例如，美国专利公开3933954、3959539、4056653、4237037、5344883、6107412、6132883、6284311、6544596、6680082、以及EP1169390)。优选地，离聚物组合物被低温(例如，用液氮作为冷却介质)碾磨成粉末。物理碾磨离聚物组合物产生适于恒定流过施用设备的尺寸和形状的不规则形状颗粒。优选地，离聚物组合物粉末可具有约20至约500μm的粒度或平均粒度。
制备内衬离聚物的金属管的一种方法包括(i)将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上；(ii)使粉末形式的离聚物组合物流态化；(iii)将流态化的离聚物组合物粉末供给到加热金属管的内部直至实现所需的离聚物厚度；以及(iv)使金属管冷却。
加热的金属管可在步骤(iii)期间垂直取向；或者加热的金属管可在步骤(iii)期间水平取向。在另一个实施方案中，加热的金属管可在步骤(iii)期间旋转。例如，加热的金属管可在步骤(iii)期间以一定的速率旋转以迫使离聚物组合物粉末到达金属管的内径。
粉末涂覆方法可包括将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上的温度并将流态化的离聚物组合物粉末供给到加热管中足够的时间以提供所需的离聚物涂层厚度。优选将金属管加热至150至400℃，200至350℃或者250至300℃的温度范围。金属管可如上所述被加热并且所述加热可在过程的剩余阶段中止或者加热管可在整个过程中连续加热。此外，可加热管道的多个部分。例如，在流化床方法(参见以下)中，金属管可由顶部至底部递增加热以使得涂层由顶部至底部顺序形成。相反，金属管可由底部至顶部加热。
离聚物涂层可自粘附到金属管上或者金属管的内表面可用粘附底漆、涂层和层处理。用于管道粉末涂覆的粘合促进底漆和偶联剂的用途为人们所知(美国专利公开3016875、4048355和4481239)。
管道粉末涂覆方法可包括如上所述的除锈、去除油污及清洁。不需要被涂覆的管道部分(例如，打算接合在一起以形成管线的金属管末端)可被掩蔽。如果需要，在粉末供料之前，可将粘附底漆、涂料或层以溶液或固体(粉末)形式施用到金属管的内表面上以提供增强的夹层粘附性。随后如上所述加热金属管。优选地，加热的金属管可以约1至约300rpm，更优选约10至约80rpm的速率围绕其圆柱体轴线旋转。金属管可缓慢旋转以提供良好的均匀粉末涂层覆盖或者可足够快速地旋转以迫使粉末到达管道的内表面。金属管可为垂直取向或者优选水平取向。如果需要多层涂层，则不同的聚合物组合物粉末可顺序给料以提供所需厚度的不同涂层。在任何工艺阶段，诸如上述填料的耐磨颗粒可单独或与粉末组合给料至金属管的内部。例如，耐磨颗粒可在其仍柔软且发粘时包覆到热涂层上以便颗粒粘附到涂层的内表面上。随后使涂覆的金属管冷却至环境温度。如果需要，任何涂层表面的粗糙度可通过后涂覆操作来被整平，例如通过热气、火焰或烘箱后处理。
在流化床方法中，用诸如压缩空气、氮或氩的加压气体将粉末由粉末流化床给料至热金属管的内部。作为另外一种选择，可将热金属管置于流化床上方并使流化床膨胀到要涂覆的热金属管的内部。随着粉末接触金属管的加热内表面，材料聚集并流动以形成连续的熔融涂层。由流化床供给粉末直至实现所需厚度的连续均匀涂层。
在喷涂方法中，将支撑在可伸支臂上的喷雾嘴沿着金属管内部的中心线向下插入，所述喷雾嘴优选具有导向盘以迫使粉末向外径向地喷到金属管的内表面上。粉末可用诸如压缩空气、氮或氩的加压气体由粉末流化床给料。作为另外一种选择，粉末可由储柜递送至进入料斗中的振动喂料机并随后用加压气体运输至喷雾嘴。在涂覆操作期间，喷雾嘴、金属管或两者可移动以确保在管道内表面上的均匀涂覆。可施用多个涂层以提供所需的涂层厚度。
离聚物组合物粉末可通过静电喷涂方法施用到内部金属管表面上。就静电喷涂施用而言，优选的粒度为约20至约120μm。优选地，将金属管预加热至如上所述的离聚物组合物的软化点以上。在静电喷涂方法中，离聚物粉末由诸如流化床的贮存器通过气压给料至喷涂枪中。
离聚物组合物涂料可通过热喷涂方法施用到金属管上，例如火焰(燃烧)喷涂、双丝电弧喷涂、等离子体喷涂、冷喷涂和高速氧焰喷涂。优选地，热喷涂方法为火焰喷涂方法。离聚物组合物可为线材或棒材形式以用作火焰喷涂方法的原料，或者其可为具有约1至约50μm的优选粒度的粉末。离聚物粉末可在惰性气体(例如氩或氮)流中给料至火焰喷涂枪并给料至燃烧气体(例如乙炔或丙烷)和氧气的火焰中。离聚物粉末在火焰中熔融并借助第二外部环形压缩空气气体喷嘴，来喷涂到预热金属管的清洁内表面上以形成离聚物涂层。
就形成合适的粉末以支持粉末基方法而言，离聚物组合物可能太软。制备管道的基于粉末的方法因此并不优选。
内衬离聚物的金属管可通过类似于以上旋转模塑或涂凝模塑方法的方法来制备。离聚物组合物可为粉末、微珠或粒料形式。涂覆方法包括将金属管加热至离聚物组合物的软化点以上的温度，水平旋转管道并将离聚物组合物粉末供给到加热管中足够的时间以提供所需的离聚物涂层厚度。金属管可被预热(例如在烘箱中)，可在加工期间恒定加热或者两者均有。离聚物组合物可一次全部加入、分批或连续加入到旋转的加热金属管中。在所需厚度的离聚物组合物的均匀涂层已施用到金属管的内径上之后，对管道进行冷却。
管道可提供高度耐磨性和耐腐蚀性，以用于运输例如存在于农业、食品业和采矿业中的固体和浆液。管道中的离聚物层提供极长的使用寿命，这是由于巨大的维修和更换复杂度及成本而需要长期使用寿命的那些工业所期望的。例如，油浆开采操作需要数千米的极限环境(例如加拿大的北阿尔伯)下的浆液管线，因此非常期望延长的管道寿命。
用于运输磨料的方法包括获得如上所述的管道或管状制品；制备适于流过所述制品的磨料组合物；使磨料组合物流入到管道或管状制品的一端并接收从管道或管状制品的另一端流出的磨料组合物。磨料组合物可借助任何原动力经过管道，所述原动力如重力和/或诸如喷射泵的泵的作用。
磨料组合物可以是浆液，例如水、油、空气、乳化材料、颗粒、固体和/或类似物的组合，例如油砂浆。在一些情况下，磨料可在约30℃或更大，约40℃或更大，或者约50℃或更大的温度下。油砂浆可借助运输通过管道或管状制品而被任选地进行调理，此类调理包括例如结块煮解、沥青释放、聚集和/或透气。将浆液泵送通过管线超过某个最小距离(例如至少一千米，优选至少2千米)，以便于对浆液进行调理。在低能萃取方法中，开采的油砂在开采位置附件以预定比例与水混合以制备具有1.4至1.65g/cc的密度并且优选20-40℃的温度的包含夹带空气的浆液。将浆液泵送通过具有沿管线长度间隔开的多个泵的管线，优选在浆液移动通过管线时将空气添加到浆液中，对浆液进行调理以用于进一步操作，以便从浆液中提取沥青。
实施例
以下实施例旨在示例说明本发明，并不旨在以任何方式限制其范围。
熔融指数(MI)通过ASTM D1238在190℃下利用2160g的质量进行测量，除非另外指明。类似的ISO测试为ISO 1133。肖氏D硬度根据ASTMD2240、ISO 868测量。
使用的材料
ION 1：含有15重量％的甲基丙烯酸的乙烯甲基丙烯酸共聚物，用约27％的锌离子进行部分地中和，具有约2g/10min的熔融指数。
ION 2：含有19重量％的甲基丙烯酸的乙烯甲基丙烯酸共聚物，用约37％的锌离子进行部分地中和，具有1g/10min的熔融指数。
ION 3：含有15重量％的甲基丙烯酸的乙烯甲基丙烯酸共聚物，用锌离子进行部分地中和，具有5g/10min的熔融指数。
ION 4：含有10重量％的甲基丙烯酸的乙烯甲基丙烯酸共聚物，用约30％的75∶25摩尔比的锌离子与钠离子的混合物进行部分地中和，具有约1g/10min的熔融指数。
ION 4：含有15重量％的甲基丙烯酸的乙烯甲基丙烯酸共聚物，用大约58％的锌离子进行中和；熔融指数为大约0.7g/10min(2160g，190℃，ISO 1133，ASTM D1238)；并且肖氏D硬度为64(ASTM D2240，ISO868)。
ION 5：含有15重量％的甲基丙烯酸的乙烯甲基丙烯酸共聚物，用约35％的50∶50摩尔比的锌离子与钠离子的混合物进行部分地中和，具有约5g/10min的熔融指数。
ION 6：含有19重量％的甲基丙烯酸的乙烯甲基丙烯酸共聚物，用约37％的75∶25摩尔比的锌离子与钠离子的混合物进行部分地中和，具有2g/10min的熔融指数。
ION 7：按组合物的总重量计50重量％的ION 1与50重量％的砂子的填充组合物。
ION 8：按组合物的总重量计25重量％的ION 4与75重量％的二氧化硅的填充组合物。
ION 9：按组合物的总重量计75重量％的ION 5与25重量％的大理石粉的填充组合物。
ION 10：包括含有10重量％的甲基丙烯酸的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离聚物粉末，用约20％的锌离子进行中和，熔融指数为约50g/10min，平均粒度为约250μm。
ION 11：包括含有15重量％的甲基丙烯酸的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离聚物粉末，用约30％的锌离子进行中和，熔融指数为约35g/10min，平均粒度为约200微米。
ION 12：包括含有15重量％的丙烯酸的乙烯丙烯酸共聚物的离聚物粉末，用约40％的锌离子进行中和，熔融指数为约15g/10min，平均粒度为约225微米。
ION 13：包括含有14重量％的甲基丙烯酸的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离聚物粉末，用约25％的75∶25摩尔比的锌离子与钠离子的混合物进行中和，熔融指数为约25g/10min，平均粒度为约250微米。
ION 14：包括含有15重量％的甲基丙烯酸的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离聚物粉末，用约30％的50∶50摩尔比的锌离子与钠离子的混合物进行中和，熔融指数为约35g/10min，平均粒度为约200微米。
ION 15：包括含有18重量％的甲基丙烯酸的乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离聚物粉末，用约40％的75∶25摩尔比的锌离子与钠离子的混合物进行中和，熔融指数为约10g/10min，平均粒度为约225微米。
ION 16：按组合物的总重量计50重量％的离聚物11与50重量％的砂子的填充组合物。
ION 17：按组合物的总重量计25重量％的离聚物13与75重量％的二氧化硅的填充组合物。
ION 18：按组合物的总重量计75重量％的离聚物14与25重量％的大理石粉的填充组合物。
ION 19：含有15重量％的丙烯酸的乙烯丙烯酸共聚物，用约58％的锌离子进行部分地中和，熔融指数为约0.7g/10min，肖氏D硬度为64。
ION 21：包含按母体酸三元共聚物的总重量计10重量％的丙烯酸异丁酯和10重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸共聚物，用约36％的钠离子进行部分地中和，具有约1g/10min的熔融指数和56的肖氏D硬度。
ION 22：包含按母体酸三元共聚物的总重量计17重量％的丙烯酸正丁酯和10重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，用约49％的钠离子进行部分地中和，具有约1g/10min的熔融指数和39的肖氏D硬度。
ION 23：包含按母体酸三元共聚物的总重量计23.5重量％的丙烯酸正丁酯和9重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，用约52％的钠离子进行部分地中和，具有约1g/10min的熔融指数和36的肖氏D硬度。
ION 25：包含按母体酸三元共聚物的总重量计10重量％的丙烯酸异丁酯和10重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸共聚物，用约73％的锌离子进行部分地中和，具有约1g/10min的熔融指数和55的肖氏D硬度。
ION 26：包含按母体酸三元共聚物的总重量计23.5重量％的丙烯酸正丁酯和9重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，用约51％的锌离子进行部分地中和，具有约0.6g/10min的熔融指数和40的肖氏D硬度。
ION 27：含有按母体酸三元共聚物的总重量计23.5重量％的丙烯酸正丁酯和9重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，用约49％的镁离子进行部分地中和，具有约1g/10min的熔融指数和43的肖氏D硬度。
ION 28：包含20重量％的丙烯酸异丁酯和15重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸异丁酯-甲基丙烯酸共聚物，用约27％的锌离子进行部分地中和，具有约2g/10min的熔融指数。
ION 29：包含25重量％的丙烯酸甲酯和10重量％的丙烯酸的乙烯-丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物，用75∶25摩尔比的锌离子与钠离子的混合物进行部分地中和(约30％)，具有约1g/10min的熔融指数。
ION 30为包含按母体酸三元共聚物的总重量计23.5重量％的丙烯酸正丁酯和9重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，用50∶50摩尔比的锌离子与钠离子的混合物进行部分地中和(约35％)，具有约5g/10min的熔融指数。
ION 31为包含17重量％的丙烯酸正丁酯和19重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，用约37％的锌离子进行部分地中和，具有约2g/10min的熔融指数。
ION 32：按组合物的总重量计50重量％的ION 6与50重量％的砂子的填充组合物。
ION 33：按组合物的总重量计25重量％的ION 7与75重量％的二氧化硅的填充组合物。
ION 34：按组合物的总重量计75重量％的ION 6与25重量％的大理石粉的填充组合物。
ACR：包含23重量％的丙烯酸正丁酯和9重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，具有5g/10min的熔融指数。
EO：茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物塑性体，以商品名EXACT 5361由ExxonMobil Chemical Company(ExxonMobil)，Houston，TX销售。
EP 1：茂金属催化的乙烯丙烯共聚物，VISTALON EPM 722(ExxonMobil)。
EP 2：茂金属催化的共聚物VISTAMAXX VM1100，ExxonMobil。
EP 3：与2重量％的马来酸酐接枝的EP2。
EPDM：茂金属催化的乙烯丙烯-二烯共聚物，以商品名由VISTALON5601(ExxonMobil)销售。
HDPE 1：高密度聚(乙烯)(HDPE)
HDPE 2：与1.5重量％的马来酸酐接枝的高密度聚(乙烯)。
S：苯乙烯嵌段共聚物，以商品名KRATON G7705-1由Kraton Polymers(Kraton)，Houston，TX销售。
SBS：在200℃/5kg下具有3g/10min的熔融指数的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，以商品名KRATON D1153E(Kraton)销售。
SEBS 1：在230℃/5kg下具有5g/10min的熔融指数的苯乙烯-乙烯/苯乙烯嵌段共聚物，以商品名KRATON G1652M(Kraton)销售。
SEBS 2：与1.7重量％的马来酸酐接枝的苯乙烯-乙烯/苯乙烯嵌段共聚物，以商品名KRATON FG1901X(Kraton)销售。
SEBS 3：与1重量％的马来酸酐接枝的苯乙烯-乙烯/苯乙烯嵌段共聚物并以商品名KRATON FG1924X(Kraton)销售。
SIS：在200℃/5kg下具有3g/10min的熔融指数的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，以商品名KRATON D111K(Kraton)销售。
TI：包含23重量％的丙烯酸正丁酯和9重量％的甲基丙烯酸的乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，其用锌离子40％中和并具有2.5g/10min的熔融指数。
下表中的厚度和直径单位为英寸(1英寸＝2.54cm)，除非具体指明。
实施例1-9
总结于表1中的离聚物管道由所列材料通过常规的管挤出和上浆方法制成，熔融挤出温度为约225℃至约250℃。将所述管切成20英尺长。OD＝外径。
表1
实施例         材料         外径         厚度
1              ION 1        20           0.5
2              ION 2        24           1.0
3              ION 3        28           2.0
4              ION 4        22           0.38
5              ION 5        26           0.75
6              ION 6        32           1.5
7              ION 7        26           0.4
8              ION 8        30           1.0
9              ION 9        34           1.8
实施例10-15
描述于表2中的双层离聚物管道由表2中汇总的材料通过常规的多层管挤出和上浆方法制成，熔融挤出温度为约225℃至约250℃。将所述管切成20英尺长。
表2
实施例16-24
汇总于表3中的多层离聚物管由表3中所列材料通过常规的多层管挤出和上浆方法制成，熔融挤出温度为225℃至约250℃。接合层为约1至2密耳(0.026-0.051mm)厚并定位于内层与外层之间以提供粘附性。所有实施例还在外层的外表面上具有类似的接合层：管道结构为接合层/外层/接合层/内层。将所述管切成20英尺长。
表3
实施例25-32
汇总于表4中的离聚物内衬管的碳钢管通过将所列离聚物管插入到具有所列内径(ID)的壁厚为0.75英寸的20英尺长的碳钢管中来制备。在将内衬形成在碳钢管中之前，对碳钢管的内表面进行喷砂并且去除油污。
表4
实施例    离聚物管(实施   管的内径   实施例   离聚物管(实   管的内径
          例)                                 施例)
25        1                22         29      15            34
26        5                28         30      19            24
27        8                30         31      20            28
28        11               26         32      21            34
实施例33-40
汇总于表5中的内衬离聚物的管如下制备：利用常规方法热熔融所列离聚物管的末端(“熔接”)并将聚合物管插入到具有所列长度及内径(ID)壁厚为0.75英寸的碳钢管中。在将内衬形成在碳钢管中之前，对碳钢管的内表面进行喷砂并且去除油污。
表5
实施例   离聚物管(实施例)   碳钢管内径   长度(km)
33        2                 26           1
34        4                 24           2
35        9                 36           3
36        10                22           0.5
37        12                30           1.5
38        17                26           1
39        20                28           2
40        23                32           3
实施例41-64
汇总于表6中的离聚物内衬管的碳钢管如下制备：将具有0.75英寸的壁厚和所列内径(ID)的20英尺长度的碳钢管加热至200℃；将离聚物管道插入到热碳钢管中；并容许该内衬管冷却至环境温度。在将内衬形成在碳钢管中之前，对碳钢管的内表面进行喷砂并且去除油污。
表6：内衬离聚物的碳钢管
实施例65-73
通过以下步骤来制备汇总于表7中的粉末涂覆的碳钢管。具有所列内径的20英尺长的碳钢管的内表面被喷砂并去除油污。随后将该管以垂直取向放置并感应加热至约275℃的温度。通过使流化床由底部膨胀到加热的碳钢管的内部并使其流向管道顶部而将所列离聚物粉末由用氮气流化的流化床给料。离聚物粉末的流化床连续给料至热碳钢管中直至实现所列的均匀涂层厚度。随后中止离聚物粉末给料并接着使涂覆的碳钢管冷却至环境温度。
表7：内衬离聚物的碳钢管
实施例74-82
通过以下步骤来制备汇总于表8中的粉末涂覆的碳钢管。具有所列内径的20英尺长的碳钢管的内表面被喷砂并去除油污。将管在煤气加热炉中加热至约350℃的温度。随后从加热炉中取出热管并置于水平取向并且沿着其轴线以约80rpm的速率旋转的辊上。通过使流化床由管道一端膨胀到加热的碳钢管的内部并使其流向管的另一端而将所列离聚物粉末由用氮气流化的流化床给料。离聚物粉末的流化床连续给料至热碳钢管中直至实现均匀涂层厚度。随后中止离聚物粉末给料并使涂覆的碳钢管冷却至环境温度，同时保持管旋转。
表8：内衬离聚物的碳钢管
实施例    内径    离聚物粉末    涂层厚度
74        20      ION 10        0.38
75        26      ION 11        1.0
76        30      ION 12        1.5
77        22      ION 13        0.5
78        28      ION 14        0.75
79        34      ION 15        2.0
80        20      ION 16        0.4
81        24      ION 17        0.8
82        32      ION 18        1.0
实施例83-91
通过以下步骤制备汇总于表9中的粉末涂覆的碳钢管。具有所列直径的20英尺长的碳钢管的内表面被喷砂并去除油污。将碳钢管在煤气加热炉中加热至约350℃的温度。随后从加热炉中取出热管并置于水平取向并且沿着其轴线以约80rpm的速率旋转的辊上。将在可伸支臂的末端上径向取向的喷雾嘴沿着旋转热管的中心线向下插入。所列离聚物粉末由流化床用压缩空气给料。喷雾嘴沿着热金属管的长度上下运动直至实现所列的均匀涂层厚度。随后中止离聚物粉末给料。就实施例85、89和90而言，将25重量％的相同的离聚物粉末与75重量％的细分砂子的共混物包覆到如上所述的离聚物涂层上直至实现0.1英寸的均匀深度。在整个涂覆操作中，碳钢管在约300℃至约250℃的温度范围内。随后使涂覆的碳钢管冷却同时保持旋转直至实现约100℃的温度。随后中止旋转并使涂覆的碳钢管冷却至环境温度。
表9：内衬离聚物的碳钢管
实施例    内径    离聚物粉末    涂层厚度
83        20      ION 10        0.38
84        26      ION 11        1.0
85        30      ION 12        1.5
86        22      ION 13        0.5
87        28      ION 14        0.75
88        34      ION 15        2.0
89        20      ION 16        0.4
90        24      ION 17        0.8
91        32      ION 18        1.0
实施例92-93
根据以下步骤来评价耐磨性。从ION 19的注塑板上切下磨损测试块。磨损测试块为50mm乘50mm乘6.35mm厚。将磨损测试块在真空炉(20英寸汞柱)中于室温下干燥至少15小时并随后称量。接下来将磨损测试块安装在试验箱中，并通过直径为4mm的距测试块表面100mm定位的浆液喷嘴用室温(20至25℃)下的10重量％的含水砂浆(AFS50-70测试砂)来冲击磨损测试块2小时，浆液喷射速率为15-16米/秒，相对于表面平面的浆液喷射角为90°。随后取出磨损测试块并在真空炉(20英寸汞柱)中于室温下干燥至少15小时，并接下来重新称量(实施例92)。在实施例93中，如对实施例92所述测试磨损测试块，不同的是砂浆以相对于表面平面25°的浆液喷射角来冲击磨损测试块。结果记录于表10中。
表10
                初始重量   最终重量      重量损失
实施例  材料    (克)       (g)        (g)       (％)
92      ION 19   9.5565     9.5326    0.0239    0.25
93      ION 19   9.5332     9.5160    0.0172    0.18
比较实施例CE101-CE102及实施例101-104
根据以下步骤评价耐磨性。从汇总于表11中的离聚物的注塑板上切下磨损测试块。磨损测试块为50mm乘50mm乘6.35mm厚。将磨损测试块在真空炉(20英寸汞柱)中于室温下干燥至少15小时并随后称量。接下来将磨损测试块安装在试验箱中，并通过直径为4mm的距测试块表面100mm定位的浆液喷嘴用室温(20至25℃)下的10重量％的含水砂浆(AFS50-70测试砂)来冲击磨损测试块2小时，浆液喷射速率为15-16米/秒，相对于表面平面的浆液喷射角为90°。随后取出磨损测试块，并在真空炉(20英寸汞柱)中于室温下干燥至少15小时并接下来重新称量。结果记录于表11中。
表11
                  初始重量   最终重量        重量损失
实施例    材料    (克)       (克)         (克)     (重量％)
CE101     ION 21  9.1257     9.0919       0.0338   0.37
101       ION 22  9.6866     9.6560       0.0306   0.32
102       ION 23  9.2390     9.2132       0.0258   0.28
CE103     ION 25  9.6631     9.6417       0.0214   0.22
103       ION 26  9.0577     9.0431       0.0146   0.16
104       ION 27  9.4865     9.4881       0.0184   0.19
比较实施例CE104-CE106及实施例105-108
如以上对实施例101所述来测试磨损测试块，不同的是砂浆以相对于表面平面25°的浆液喷射角来冲击磨损测试块。结果记录于表22中。
表22
                  初始重量   最终重量       重量损失
实施例   材料     (克)      (克)         (克)     (重量％)
CE104    ION 21    9.0930   9.0651       0.0279   0.31
105      ION 22    9.6560   9.6259       0.0301   0.31
106      ION 23    9.2132   9.1881       0.0251   0.27
CE105    ION 24    9.5332   9.5160       0.0172   0.18
CE106    ION 25    9.6417   9.6236       0.0181   0.19
107      ION 26    9.0431   9.0297       0.0134   0.15
108      ION 27    9.4681   9.4498       0.0183   0.19
比较实施例CE107及实施例109-110
如以上对实施例101所述来测试磨损测试块，不同的是在用50℃温度下的含水砂浆处理之前，磨损测试块在真空炉(20英寸汞柱)中于35℃的温度下干燥直至重量损失小于1mg/天，结果汇总于表23中。
表23
                  初始重量  最终重量      重量损失
实施例   材料     (克)      (克)       (克)     (重量％)
CE 107   ION 25   8.2988    8.2825     0.0163   0.20
109      ION 26   8.9339    8.9296     0.0043   0.05
110      ION 27   9.2138    9.2077     0.0061   0.07
111      ION 26   109.7108  109.6923   0.0185   0.02
实施例111
通过旋转涂覆方法来制备涂覆的碳钢管。将ION 6粒料(0.45千克)置于长度为50.8cm的5.08cm内径(ID)的钢管中。该管以30转每分钟(rpm)沿着其长度旋转并用外部烘箱加热至275℃。达到275℃之后，将旋转速度增加至120rpm，持续1.5小时。随后冷却该涂覆管以提供具有6.35至8.47mm厚度的ION 6内部涂层的钢管。由该管切下磨损测试块并如上对于实施例9所述进行测试，结果显示如上。
实施例112-120
汇总于表24中的三元离聚物管由所列材料通过常规的管挤出和上浆方法制成，熔融挤出温度在约150℃至约225℃的范围内。将所述管切成20英尺长。
表24
实施例120-126
汇总于表25中的三元离聚物双层管由表5中的材料通过常规的多层管挤出和上浆方法制成，熔融挤出温度在约150℃至约225℃的范围内。将所述管切成20英尺长。
表25
             内层           外层
实施例   材料    厚度   材料    厚度   外径
121      ION 26  0.5    ACR     0.25   20
122      ION 27  1.0    EPDM    0.4    24
123      ION 29  2.0    HDPE 1  0.5    28
124      ION 33  0.38   SEBS 2  0.2    22
125      ION 34  0.75   SEBS 3  0.3    26
126      ION 36  1.5    HDPE 2  0.5    32
实施例127-135
多层三元离聚物管由汇总于表26中的材料通过常规的多层管挤出和上浆方法制成，熔融挤出温度为约150℃至约225℃。接合层为约1-2密耳(0.026-0.051mm)厚并定位于内层和外层之间以提供粘附性。所有实施例还在例如外层的外表面上具有接合层；管道结构为接合层/外层/接合层/内层。将所述管切成20英尺长。
表26
             内层       接合层      外层
实施例  材料     厚度   材料    材料    厚度    外径
127     ION 26   0.5    EP 3    EO      0.25    20
128     ION 27   1.0    EP 3    EP 1    0.4     24
129     ION 28   2.0    EP 3    EP 2    0.5     28
130     ION 29   0.38   EP 3    EPDM    0.2     22
131     ION 30   0.75   HDPE 2  HDPE 1  0.3     26
132     ION 31   1.5    SEBS 2  S       0.5     32
133     ION 32   0.45   SEBS 3  SBS     0.2     26
134     ION 33   1.0    SEBS 2  SEBS 1  0.1     30
135     ION 44   1.8    SEBS 2  SIS     0.3     34
实施例136-142
汇总于表27中的三元离聚物内衬管的碳钢管通过将所列三元离聚物管插入到具有所列内径(ID)的壁厚为0.75英寸的20英尺长的碳钢管中来制备。在将内衬形成在碳钢管中之前，对碳钢管的内表面进行喷砂并且去除油污。
表27
实施例143-150
汇总于表28中的内衬三元离聚物的管如下制备：通过常规方法热熔融所列三元离聚物管的末端(“熔接”)并将聚合物管插入到具有0.75英寸壁厚和所列长度及内径(ID)的碳钢管中。在将内衬形成在碳钢管中之前，对碳钢管的内表面进行喷砂并且去除油污。
表28
实施例151-172
汇总于表29中的三元离聚物内衬管的碳钢管如下制备：将具有0.75英寸的壁厚和所列内径(ID)的20英尺长度的碳钢管加热至200℃；将三元离聚物管插入到热碳钢管中；并使该内衬管冷却至环境温度。在将内衬形成在碳钢管中之前，对碳钢管的内表面进行喷砂并且去除油污。
表29
制备实施例PE1-PE9
具有0.125英寸厚度和9英尺宽度的三元离聚物片材由汇总于表30中的材料通过常规的片材挤出方法制成，熔融挤出温度为约150℃至约225℃。通过常规的压延方法将片材压合在一起以提供所需的厚度。
表30
实施例173-181
汇总于表31中的三元离聚物内衬管的碳钢管通过将所列三元离聚物片材插入到具有所列内径(ID)的壁厚为0.75英寸的20英尺长的碳钢管中来制备。在将内衬形成在碳钢管中之前，对碳钢管的内表面进行喷砂并且去除油污。将三元离聚物片材切削成适当尺寸以贴合碳钢管并通过热熔融末端(“熔接”)将接缝对头焊接。将内衬三元离聚物的碳钢管加热至200℃，同时在水平轴旋转，随后将内衬管冷却至环境温度。
表31

Claims (17)

1.具有最内层的管或管状制品，其中
该制品是耐磨制品；
所述最内层具有0.001至102mm的厚度并包括含有重复单元的离聚物，所述离聚物衍生自具有2至10个碳的α-烯烃、5至25重量％的具有3至8个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸、以及12至60重量％的α，β-烯键式不饱和羧酸酯，所有均按所述离聚物的总重量计；并且
5至90％的所述羧酸使用金属离子进行中和。
2.权利要求1的制品，其中所述α-烯烃是乙烯和该羧酸是丙烯酸、甲基丙烯酸、或它们的混合物，并且10至50％的羧酸使用钠离子、锂离子、镁离子、锌离子、或它们中的两种或更多种的混合物进行中和。
3.权利要求1的制品，其中所述离聚物还包括衍生自羧酸酯的重复单元，所述羧酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、或它们中的两种或更多种的混合物。
4.权利要求1、2或3的制品，其中所述离聚物组合物还包含按所述离聚物组合物的总重量计0.1至80重量％的耐磨填料。
5.权利要求1、2或3的制品，所述制品还包括具有0.1至102mm的厚度的外层；所述外层包括橡胶、弹性体、酸性三元共聚物、离聚物三元共聚物、或它们中的两种或更多种的混合物；所述外层任选地包括高强度纤维、热固性树脂、或两者；并且所述高强度纤维由以下物质制备：玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、芳纶纤维、石墨、碳纤维、二氧化硅、石英、陶瓷、碳化硅、硼、氧化铝、氧化铝-二氧化硅、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚酰亚胺、液晶聚合物、聚丙烯、聚酯、或聚酰胺。
6.权利要求5的制品，所述制品还包括介于所述内层和所述外层之间的中间层，所述中间层包括橡胶、弹性体、酸性三元共聚物、离聚物三元共聚物、或它们中的两种或更多种的混合物，其中所述高强度纤维为长丝、经纱、单向片材、垫子、纸材、非织造织物、织造织物、或它们中的两种或更多种的混合物。
7.权利要求5的制品，所述制品还包括接触所述最内层的最外层，并且所述最外层包括钢、铸铁、镀锌钢、铝、或铜、或它们中的两种或更多种的合金。
8.权利要求6的制品，所述制品还包括接触所述最内层的最外层，并且所述最外层包括钢、铸铁、镀锌钢、铝、或铜、或它们中的两种或更多种的合金。
9.权利要求7的制品，其中所述最外层包括不锈钢。
10.权利要求8的制品，其中所述最外层包括不锈钢。
11.权利要求7的制品，其中所述最外层包括碳钢。
12.权利要求8的制品，其中所述最外层包括碳钢。
13.制备内衬离聚物的金属管或塑料管的方法，所述方法包括将预成形的膜或片材铺设进预成形的金属管或塑料管中，其中所述膜或片材为单层或多层膜或片材并由离聚物组合物制备；该离聚物组合物如在权利要求1、2或3中所述；并且所述金属管或塑料管与在权利要求1、2或3中所表征的制品一样。
14.权利要求13的方法，所述方法还包括将所述金属管或塑料管加热至所述离聚物组合物的软化点以上并容许所述金属管或塑料管冷却以制备所述内衬离聚物的金属管或塑料管。
15.制备内衬离聚物的金属管的方法，所述方法包括将制品拉伸或插入到金属管的内表面中；其中所述管为在权利要求1、2或3中所表征的制品。
16.制备权利要求1、2或3中所述的制品的方法，所述方法包括：将包括离聚物组合物的膜或片材铺设进金属管的内表面中；将所述金属管加热至所述离聚物组合物的软化点以上；并使所述金属管冷却。
17.用于运输磨料的方法，所述方法包括制备如在权利要求1、2或3中所表征的管或管状制品；制备流过所述制品的磨料组合物；使所述磨料组合物流入到所述管或管状制品的一端并接收从所述管或管状制品的另一端流出的所述磨料组合物。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2460297C (en) * 2004-02-26 2016-01-12 Industrial Rubber Products, Inc. Rubber polyurethane liner
US8158251B2 (en) * 2008-02-07 2012-04-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Article with non-stick finish and improved scratch resistance
FR2932870B1 (fr) * 2008-06-18 2010-06-18 Inst Francais Du Petrole Conduite avec gaine a permeabilite reduite aux composes acides
US8728600B1 (en) 2008-10-31 2014-05-20 E I Du Pont De Nemours And Company Highly abrasion-resistant grafted polyolefin pipe
US20100112248A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Highly abrasion-resistant grafted polyolefin pipe
AU2011250614A1 (en) * 2010-05-07 2012-12-13 1876255 Ontario Limited Protective liner with wear detection
EP2463116B1 (en) * 2010-12-08 2013-11-13 Spanolux N.V. - Div. Balterio A method of manufacturing a panel including a wear resistant layer
US20130065059A1 (en) 2011-03-07 2013-03-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of adhering ionomer to metal
US8932691B2 (en) 2011-03-07 2015-01-13 E I Du Pont De Nemours And Company Multilayer protective liner
AU2016204459B2 (en) * 2011-03-07 2018-04-26 Performance Materials Na, Inc. Multilayer protective liner
US9518178B2 (en) 2011-08-17 2016-12-13 Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. Milling process
WO2013030621A1 (en) * 2011-08-26 2013-03-07 Rivers Carbon Technologies Limited Pipe and method therefor
US8815363B2 (en) 2011-08-30 2014-08-26 E I Du Pont De Nemours And Company Multilayer protective liner
US20130139866A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Marlow Industries, Inc. Ceramic Plate
CN103158316A (zh) * 2011-12-12 2013-06-19 杜邦公司 可回收的层合包装材料
US20150000781A1 (en) * 2011-12-12 2015-01-01 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber/Resin Composite Hose
WO2013142394A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-26 Quest Inspar LLC Method and apparatus for lining pipes with isocyanate and hydroxyl-amine resin based castrol or soy oil
TWI613231B (zh) * 2012-07-17 2018-02-01 陝西有色天宏瑞科矽材料有限責任公司 用於製造多晶矽之反應器系統及方法
MX2015002021A (es) * 2012-08-15 2015-05-15 Gates Corp Banda de transmision de potencia.
CN103963396A (zh) * 2013-02-01 2014-08-06 纳幕尔杜邦公司 复合制品
US20150158986A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polymeric interlayer sheets and light weight laminates produced therefrom
CN103775754B (zh) * 2013-12-26 2016-02-03 孙家成 一种有碳纤维内涂层的输油管道
WO2017116819A1 (en) 2015-12-28 2017-07-06 Chemtura Corporation Oil sands liner system
CN107658054A (zh) * 2016-05-12 2018-02-02 杨攀 一种家用电线电缆
US10184764B1 (en) * 2017-02-13 2019-01-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Insensitive munitions liner
CN107174869B (zh) * 2017-05-27 2019-08-16 河北建华塑胶制品有限公司 一种气体或液体过滤复合管材
EP3477176A1 (de) * 2017-10-25 2019-05-01 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur herstellung eines mit einem inliner ausgekleideten rohres
CN107795767A (zh) * 2017-11-27 2018-03-13 重庆联硕塑胶有限公司 刚衬给排水管
PL3743278T3 (pl) * 2018-01-25 2022-01-17 Sabic Global Technologies B.V. Rura o wysokiej odporności na ścieranie
CN108638591B (zh) * 2018-07-02 2023-04-18 清华大学 一种碳素钢-混凝土/水泥砂浆-不锈钢复合海底管道
US20220136341A1 (en) * 2019-02-13 2022-05-05 Chevron U.S.A. Inc. Coating compositions for erosion mitigation, and coated components and methods using said coatings
CN109824961B (zh) * 2019-03-01 2021-08-06 江苏锵尼玛新材料股份有限公司 一种耐切割、耐蠕变uhmwpe纤维及其制备方法
CN110684262B (zh) * 2019-10-12 2022-03-15 福建师范大学 一种耐磨抗划伤复合材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404134A (en) * 1961-08-31 1968-10-01 Du Pont Process of crosslinking polymers
US4407893A (en) * 1981-12-03 1983-10-04 United States Pipe And Foundry Company Polyolefin coating containing an ionomer for metal substrates
EP0209396A2 (en) * 1985-07-19 1987-01-21 Drg (Uk) Limited Lining material, e.g. for pipes
US6841263B2 (en) * 2002-05-03 2005-01-11 The John Hopkins University Method of adhering a solid polymer to a substrate and resulting article
CN1832998A (zh) * 2003-06-02 2006-09-13 纳幕尔杜邦公司 松香改性的离聚物及其制品

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3429954A (en) * 1965-03-22 1969-02-25 Dow Chemical Co Method of making a polymer-lined pipe
US3534465A (en) * 1968-02-09 1970-10-20 Dow Chemical Co Method for lining vessels
US4092452A (en) * 1969-11-28 1978-05-30 Nitto Electric Industrial Co., Ltd. Plastic laminated metallic foil and method for preparing the same
US4049904A (en) * 1969-11-28 1977-09-20 Nitto Electric Industrial Co., Ltd. Plastic laminated metallic foil and method for preparing the same
US3826628A (en) * 1970-05-06 1974-07-30 Steel Co Ltd Coated steel product
US4042559A (en) * 1972-03-23 1977-08-16 The Carborundum Company Abrasion resistant coated abrasive pipe lining sheet
US3991235A (en) * 1973-05-16 1976-11-09 Rohm And Haas Company Method of coating metal substrates
JPS534880B2 (zh) * 1973-11-22 1978-02-21
US3959539A (en) * 1973-11-28 1976-05-25 E. I. Du Pont De Nemours And Companny Coating material of polymers and salts of fatty acids
JPS5465740A (en) * 1977-11-02 1979-05-26 Osaka Gas Co Ltd Method of coating inner surface of metal pipe
US4254165A (en) * 1977-11-30 1981-03-03 American Cast Iron Pipe Company Method of forming a filled polymer coating on an internal cylindrical surface and article produced thereby
JPS54132631A (en) * 1978-04-07 1979-10-15 Mitsui Petrochem Ind Ltd Powdered coating composition
US4371583A (en) * 1981-05-04 1983-02-01 A. Schulman, Inc. Modified ionomer blend and laminated article
US4438162A (en) * 1981-05-04 1984-03-20 A. Schulman, Inc. Modified ionomer blend and application thereof
DE3737194A1 (de) * 1987-11-03 1989-05-18 Bayer Ag Lackharz und sein einsatz fuer die pulverlackierung
GB8820807D0 (en) * 1988-09-05 1988-10-05 Du Pont Canada Reduction of corrosion of metals
US5155162A (en) * 1989-08-23 1992-10-13 The Glidden Company Ionomeric coatings
US5036134A (en) * 1989-08-23 1991-07-30 The Glidden Company Ionomeric coatings
JP2792324B2 (ja) * 1992-04-30 1998-09-03 日本鋼管株式会社 複層亜鉛系めっき鋼板
US5562989A (en) * 1992-08-18 1996-10-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of protecting metal against corrosion with thermoplatic coatings
US5344883A (en) * 1992-10-05 1994-09-06 Alliedsignal Inc. Polymeric powder coating compositions comprising low molecular weight copolymer or terpolymer salts of α-olefins and α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acids
DE4310525A1 (de) * 1993-03-31 1994-10-06 Basf Lacke & Farben Dreilagiges Metallrohrbeschichtungsmittel sowie Verfahren zur Außenbeschichtung von Metallrohren im Dreilagenverfahren
ATE173748T1 (de) * 1993-06-03 1998-12-15 Grace W R & Co Grenzmischung- und nahrungsmittelverpackungsfilm der diese mischung enthält
US5590691A (en) * 1994-05-02 1997-01-07 Itt Corporation Extruded multiple plastic layer coating bonded to a metal tube
CA2249017C (en) * 1996-04-08 2006-10-24 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for coating a substrate
US5981086A (en) * 1996-10-08 1999-11-09 Morton International, Inc. Dual-layer coating on high-tensile steel
US6132883A (en) * 1997-05-02 2000-10-17 3M Innovative Properties Company Transparent powder coating compositions for protecting surfaces
US6737134B2 (en) * 1998-05-06 2004-05-18 Ameron International Corporation Abrasion resistant pipe
DE69930520T2 (de) * 1998-07-27 2006-11-09 E.I. Dupont De Nemours And Co., Wilmington Mischmetallneutralisierte Copolymerharze und Verwendung zu Metall-Pulverbeschichtungen
JP4163385B2 (ja) * 1998-10-09 2008-10-08 積水化学工業株式会社 複合高圧管及びその接合方法
SE518193C2 (sv) * 2000-03-28 2002-09-10 Perstorp Laminatproduktion Ab Dekorativt, nötningsbeständigt golvlaminat med distinkt ytdekor, samt förfarande för framställning av laminatet
JP2001280555A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Asahi Kasei Corp 自動車冷却系用複層ホース
US6544596B2 (en) * 2000-11-29 2003-04-08 Pacific Northwest Coatings Method of coating a substrate using a thermosetting basecoat composition and a thermoplastic top coat composition
CN100372672C (zh) * 2002-07-31 2008-03-05 新日本制铁株式会社 树脂内衬钢管及其制造方法
GB0315685D0 (en) * 2003-07-04 2003-08-13 Solvay Polyolefins Europ Sa Polyethylene pipe resins
CA2460297C (en) * 2004-02-26 2016-01-12 Industrial Rubber Products, Inc. Rubber polyurethane liner
JP2005305672A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Asahi Glass Co Ltd 積層チューブ
WO2006060917A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 Baki Ozum Method for improving bitumen recovery from oil sands by production of surfactants from bitumen asphaltenes
US20060233955A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 Noel Smith Process for the coating of metallic components with an aqueous organic composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404134A (en) * 1961-08-31 1968-10-01 Du Pont Process of crosslinking polymers
US4407893A (en) * 1981-12-03 1983-10-04 United States Pipe And Foundry Company Polyolefin coating containing an ionomer for metal substrates
EP0209396A2 (en) * 1985-07-19 1987-01-21 Drg (Uk) Limited Lining material, e.g. for pipes
US6841263B2 (en) * 2002-05-03 2005-01-11 The John Hopkins University Method of adhering a solid polymer to a substrate and resulting article
CN1832998A (zh) * 2003-06-02 2006-09-13 纳幕尔杜邦公司 松香改性的离聚物及其制品

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009059108A1 (en) 2009-05-07
RU2483925C2 (ru) 2013-06-10
CA2703162C (en) 2012-09-11
CN101842226A (zh) 2010-09-22
US20090107553A1 (en) 2009-04-30
RU2010121926A (ru) 2011-12-10
US20090107572A1 (en) 2009-04-30
CA2703162A1 (en) 2009-05-07

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