CN1511181A - 管道涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种包含沥青组合物的管道涂料，该沥青组合物包含20－98重量％沥青、0.5－30重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中二烯嵌段是经氢化的，和0.5－30重量％有规立构聚烯烃(所有重量百分比都以沥青组合物总重量计)，还提供了涂以所述管道涂料的管道，用所述管道涂料涂敷管道的方法，以及所述沥青组合物作为管道涂料的用途。

Description

管道涂料
本发明涉及管道涂料，涂敷管道的方法以及沥青组合物作为管道涂料的用途。
发明背景
管道是一种对环境影响最小的、远距离或近距离输送气体、液体和淤浆物料的有效设施。长的和大直径管道通常是由耐腐蚀的碳钢基材料、铁基材料制成的。腐蚀过程是一种自然发生的过程，在该过程中铁通过水和来自空气中氧的作用而转变成为氧化物。这个过程几乎对所有地上、地下和水中的铁质结构件产生影响。可看得见的和地上的结构件可通过涂敷普通油漆或某种其它形态的涂料而得以保护。然而，管线很少是可见的，因此它们在整个使用期间必须采用适当的耐腐蚀涂料来防止环境对其侵蚀。一种常用的防腐蚀方法是采用以玻璃纤维或聚酯材料包裹而增强的厚沥青瓷漆以及任选地涂覆作为机械防护的混凝土涂层。为了进一步确保其防腐性能，需要采用阴极保护以获得高整体性涂层。
管道涂料还可具有有利的绝缘作用。
虽然沥青在许多方面自然地适用作管道涂料，但它在某些物理性能方面存在固有的、极需改进的缺点。
用作管道涂料的沥青必须满足一系列严格的要求，如优良的抗冲击性和柔韧性。由于管材及其涂层在经受运输、堆放或使用过程中会遭到意外的损坏，因此需要具有优良的抗冲击性。由于管材在堆放期间常会发生一定程度的弯曲，因此需要具有优良的柔韧性，使管道涂层不会产生龟裂是很重要的。
此外，当某些管道预期用来输送热的物料时，则用作管道涂料的沥青组合物具有优良的高温性能是有利的。在这种输送热物料的管道系统中，用作管道涂层的沥青组合物往往会发生熔垂或滑动现象。这会导致管道涂层产生变形，并导致性能变坏。
已对通过向沥青添加包括某些共轭二烯橡胶、含乙烯的塑料(如乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA))，氯丁二烯橡胶以及非晶态聚烯烃的聚合物来改进沥青性能进行了研究。苯乙烯嵌段共聚物(如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)已广泛用于这类沥青的改性。然而，这类嵌段共聚物特别是那些二烯嵌段已经氢化的嵌段共聚物有时是与沥青不相容的。这种不相容性最常见于较硬品级的沥青，这种不相容性已经限制了苯乙烯嵌段共聚物在管道涂料中，特别是用于高温的管道涂料中的应用。
WO92/06141已提供了一个包含苯乙烯嵌段共聚物的管道涂料的实例，该专利公开了一种采用聚合物改性的沥青瓷漆来保护材料如管材的方法。WO92/06141中公开的沥青瓷漆是以一种或多种选自乙烯基-丁二烯嵌段共聚物，任选地与聚烯烃相混合的聚合物改性的(见第7页，第24行至29行)，优选的乙烯基-丁二烯嵌段共聚物是线形和支化的乙烯基-丁二烯嵌段共聚物的混合物。在WO92/06141中用于沥青瓷漆的所有嵌段共聚物都涉及非氢化的嵌段共聚物。关于任选的聚烯烃已在第12页第7行-第8行作了说明，嵌段共聚物通常是与无规立构聚丙烯混合使用的。
事实上，WO92/06141中所述唯一的沥青瓷漆包含非氢化的线形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，非氢化的支化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和非晶态聚烯烃(见第17页第15-19行和第18页第1-7行)。然而，业已发现，这种沥青瓷漆存在高温情况下性能常达不到要求的缺点。
WO96/07846介绍了以沥青组合物进行绝缘处理的海底管线。WO96/07846指出：聚合物改性剂可用于扩大沥青保持尺寸稳定的温度范围；无规立构聚丙烯能提高软化点而不提高脆化温度；当无规立构聚丙烯含量在18-30％(以组合物重量计)，软化点迅速提高(见第17页，第26-32行)。此文又指出：在并非没有无规聚丙烯的情况下，通过添加低分子量等规立构聚丙烯，还可进一步提高软化点；等规立构聚丙烯主要作为微粒填料；一种成本效率高的组合物含有77％沥青，18％无规立构聚丙烯和5％等规立构聚丙烯(见第17页第36行至第18页第8行)。
WO96/07846还提出可向组合物添加苯乙烯嵌段共聚物来补偿任何脆化。除了有节制地最好使用外，该专利没有提供苯乙烯嵌段共聚物的其它信息(见第18页第18-25行)。
因此，根据WO96/07846所述，技术熟练人员可得出：如果要提高沥青瓷漆的软化点，则必须添加相当于组合物重量的至少18重量％的无规立构聚丙烯；当采用很大量的无规立构聚丙烯时，可任选地包括低分子量等规立构聚丙烯；如果所得组合物太脆，可任选地添加非氢化苯乙烯嵌段共聚物。
WO 00/55271涉及一种包含混合沥青和预混的添加剂而获得的沥青组合物的管道涂料，该预混添加剂包含i)一种或多种乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，ii)炭黑以及iii)混合助剂。在一个实施方案中，预混添加剂包含氢化的嵌段共聚物，炭黑和非晶态聚烯烃(见第13页第10-15行)。虽然WO 00/55271的管道涂料显示出极好的高温性能，但使用时需要预混步骤和有炭黑的存在。
EP-A-329836介绍了沥青组合物作为屋顶材料的用途，该沥青组合物可通过“热揩擦步骤”粘附到屋面上。该组合物包含由(a)约40％-约98重量％沥青，(b)约1％-约30重量％聚烯烃和(c)约1％-约30重量％包含至少两种聚合物嵌段的热塑性弹性体构成的共混物，其中一种所述聚合物嵌段是Tm高于40℃的结晶聚合物嵌段，一种所述聚合物嵌段是Tg为0℃或低于0℃的非晶态聚合物嵌段，其中结晶聚合物嵌段与非晶态聚合物嵌段的重量比在10∶90与80∶20范围之内。在EP-A-329836中作为例证的组合物中，聚烯烃或为MI为40的高密度聚乙烯或为无规立构聚丙烯，而热塑性弹性体是氢化的嵌段共聚物。EP-A-329836既未公开也未指出这种组合物可用作管道涂料。
如果提供一种能以简便方法制造的、具有优良的抗冲击性和柔韧性，并还显示优良的高温特性的管道涂料会是很有利的。
发明概述
业已意外发现，与已知的以非氢化苯乙烯嵌段共聚物和非晶态聚烯烃为主要成分的管道涂料相比，以包含氢化苯乙烯嵌段共聚物和有规立构聚烯烃的沥青组合物为主要成分的管道涂料具有有利的抗冲击性、柔韧性和高温性能的特征。
因此，本发明提供一种包含沥青组合物的管道涂料，该沥青组合物包含20-98重量％沥青，0.5-30重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中的二烯嵌段是经氢化的，和0.5-30重量％有规立构聚烯烃(所有重量百分比都以沥青组合物总重量计)。
发明内容
作为本发明管道涂料主要成分的沥青组合物包含20-98重量％，优选30-90％，更优选40-80％，再更优选50-70％而最优选55-60重量％的沥青(以沥青组合物总重量计)。
沥青组合物中的沥青可以是天然存在的沥青或源自矿物油的沥青。此外，以裂解方法制得石油衍生物，木沥青和煤焦油以及各种沥青的混合物都可用作沥青组合物中的沥青。
适用沥青的实例包括蒸馏即“直馏”沥青，沉淀沥青如丙烷沥青、吹制沥青以及它们的混合物。其它适用的沥青包括一种或多种所述沥青与增充剂如石油提取物(例如芳族提取物、馏出液或残渣)的混合物，或与油的混合物。根据本发明优选的沥青是蒸馏沥青和丙烷沥青，而丙烷沥青是特别优选的。
优选的沥青是针入度在5-100dmm(根据BS2000：Part 49，在25℃测定)的沥青，更优选是针入度为10-60dmm，再更优选为10-30dmm，而最优选为10-20dmm的沥青。
沥青的软化点(根据BS 2000：Part 58测定)优选为50-120℃，更优选为55-100℃，而最优选为55-80℃。
作为本发明管道涂料主要成分的沥青组合物优选包含2-12重量％，更优选4-10重量％，再更优选6-10重量％，而最优选7-9重量％(所有重量百分比都以沥青组合物总重量计)的乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中的二烯嵌段是经氢化的。
本发明的嵌段共聚物优选包含至少两个端聚(单乙烯基芳烃)嵌段和至少一个形成连续网络的中间聚(共轭二烯)嵌段。
用于本发明的嵌段共聚物可以是线形的或是星形的，并优选具有A-B-A或(A-B)nY结构，其中n为2-100整数，优选2-20，更优选2-6整数，Y是偶联剂的残基；其中A是聚(单乙烯基芳烃)嵌段，B是已经氢化的聚(共轭二烯)嵌段。
能用于本发明的线形嵌段共聚物可以下面通式表示：
                     Az-(B-A)y-Bx式中：
A是乙烯基芳烃嵌段；
B是经氢化的共轭二烯嵌段；
x和z各为0或1；以及
y是1-约15的整数。
能用于本发明的星形聚合物可以下面通式表示：
                 [Bx-(A-B)y-Az]n-C和
                [Bx-(A-B)y-Az]n′-C-[B′]n″式中：
A、B、x、y和z的规定同上；
n是3-30；
C是与多官能偶联剂形成的星形聚合物的芯；
B′是可与B相同或不相同的共轭二烯嵌段以及
n′和n″是整数，代表每种臂的个数，且n′和n″的和为3-30。
线形聚合物或未组合的聚合物线形链段如一、二、三嵌段等的分子量，偶合前的星形聚合物臂的分子量通常是用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的，GPC体系是用已知分子量的聚苯乙烯标准适当校正过的(ASTM 3536)。
每一A嵌段的表观重均分子量为3000与70000之间是优选的，而每一B嵌段的表观重均分子量优选为10000与300000之间。更优选的是每一A嵌段的表观重均分子量为5000与50000之间，而每一B嵌段的表观重均分子量为15000与200000之间。最优选的是每一A嵌段的表观重均分子量为7000与30000之间，每一B嵌段的表观重均分子量为45000与120000之间。
嵌段A和B可以是均聚物嵌段，无规的或递变的共聚物嵌段，只要每一嵌段是以表征该嵌段的那类单体为主要单体。例如，嵌段共聚物可包含苯乙烯/α-甲基苯乙烯共聚物嵌段或苯乙烯/丁二烯无规的或递变的共聚物嵌段的A嵌段，只要该嵌段各自以乙烯基芳烃为主要单体。该嵌段优选是单乙烯基单环芳烃如苯乙烯和α-甲基苯乙烯，而苯乙烯是特别优选的。
所谓表征该嵌段的那类主要单体，是指75重量％以上的A嵌段是乙烯基芳族单体单元和75重量％以上的B嵌段是共轭二烯单体单元。
嵌段B可包含共轭二烯单体的均聚物，两种或两种以上共轭二烯的共聚物和一种或多种二烯与乙烯基芳烃的共聚物，只要嵌段B主要是共轭二烯单元。共轭二烯优选含4-8个碳原子。这类适用的共轭二烯单体的实例包括：1，3-丁二烯(丁二烯)、2-甲基-1，3-丁二烯(异戊二烯)、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯(戊二烯)和1，3-己二烯；优选的共轭二烯单体是丁二烯和异戊二烯。
在另一实施方案中，嵌段B可包含二烯与乙烯的共聚物，例如丁二烯与乙烯或异戊二烯与乙烯的共聚物。
乙烯基芳烃嵌段如聚苯乙烯嵌段优选的含量范围为5-50重量％(以嵌段共聚物总量计)，更优选为25-35重量％，而最优选为28-32重量％(以嵌段共聚物总重量计)。
用于本发明的嵌段共聚物可采用阴离子引发剂或聚合催化剂来制备。这种聚合物可通过本体聚合、溶液聚合或乳液聚合技术制备。
通常，当采用阴离子溶液聚合技术时，共轭二烯与乙烯基芳烃的共聚物是通过待聚合的单体或多种单体同时地或顺序地与阴离子聚合引发剂如IA族金属、它们的烷基衍生物、酰胺衍生物、硅烷醇盐、萘基金属(napthalides)、联苯基或蒽基衍生物相接触而制备的。优选的是采用有机碱金属(如钠或钾)化合物引发剂，在适用的溶剂中，在-150℃-300℃，优选为0℃-100℃的温度范围内实施引发聚合。特别有效的阴离子聚合引发剂是具有下列通式的有机锂化合物：
                          RLin式中R是脂族、脂环族、芳族或1-20个碳原子的烷基取代芳烃基，n为1-4整数。
该嵌段共聚物可通过任何一种已知的、包括众所周知的顺序添加单体技术、增量添加单体技术或偶联技术的嵌段聚合或共聚合步骤来制备。众所周知，在嵌段共聚合技术中，利用各单体的共聚合反应速率的差异使共轭二烯与乙烯基芳烃单体混合物的共聚合作用，可将递变共聚物嵌段混入多嵌段共聚物中。
本发明的嵌段共聚物的共轭二烯嵌段是氢化的。该嵌段共聚物的氢化可通过各种已确立的方法，包括在催化剂如Raney镍、贵金属如铂和钯及可溶的过渡金属催化剂存在下来实施。二环戊二烯基钛催化剂也可采用。可采用的合适的氢化方法是：将含二烯的聚合物或共聚物溶于惰性烃稀释剂如环己烷中并在可溶性氢化催化剂存在下与氢反应被氢化。这类方法已公开在如美国专利3113986、4226952和再公告专利27145中。通常，采用这种方法进行聚合物氢化，以使氢化的嵌段共聚物中的残余不饱和聚二烯嵌段含量低于20％，优选低于10％，更优选低于5％，而最优选尽可能接近0％(以氢化前初始烯键不饱和量计)。
本发明中可采用的优选嵌段共聚物是表观分子量范围为60000-250000，更优选为80000-200000，再更优选为90000-150000，而最优选为100000-125000的线形嵌段共聚物。
在本发明中常采用的嵌段共聚物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中的二烯嵌段是经氢化的，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物是特别优选的。
可优选用于本发明沥青组合物中的另一类嵌段共聚物是苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中共轭二烯嵌段是乙烯与丁二烯的共聚物。技术熟练人员会认识到乙烯-丁二烯中嵌段氢化后，该中嵌段聚合物会与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中二烯嵌段经氢化的嵌段共聚物非常相似。
根据本发明特别优选的沥青组合物是其中嵌段共聚物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的组合物。
优选的嵌段共聚物的实例是从Kraton B.V.商购的“Kraton G”(Kraton是商品名)，例如kraton G-1650和Kraton G-1654。
作为本发明管道涂料主要成分的沥青组合物优选包含1-10重量％，更优选2-8重量％，再更优选3-7重量％，而最优选4-6重量％(以沥青组合物总重量计)的有规立构聚烯烃。
有规立构聚烯烃是取代的聚烯烃，其中单体单元是相互接合在一起，以致不对称碳原子是沿主碳链取向成有规则的形态。通常，有规立构聚烯烃或是称为等规立构聚烯烃，即线形取代的聚烯烃，其中取代基团都处于碳链的一侧；或是称为间规立构聚烯烃，即聚烯烃的立体化学结构的差异呈现有规则的变换。
等规立构和间规立构聚烯烃可采用固态催化剂(即Ziegler-Natta催化剂)来制造，由于催化剂表面上存在有规立构部位，从而使链呈现规整性。有规立构聚烯烃通常是呈晶状的，不同于非晶性和非晶态的无规立构聚烯烃。
优选的有规立构聚烯烃是一种高分子量聚烯烃。
可方便用于本发明管道涂料的有规立构聚烯烃是那些比重(根据ISO试验方法1183/A测定)为0.25-2，更优选为0.5-1克/立方厘米的聚烯烃；或者是那些熔体流动指数(根据ISO试验方法1133测定，230℃，2.16千克)为5-12克/10分钟，更优选为5-10，而最优选为7-9克/10分钟的聚烯烃。
根据本发明的优选管道涂料是那些其中沥青组合物包含有规立构聚烯烃的涂料，其中有规立构聚烯烃是等规立构或间规立构的聚丙烯、聚丁烯或聚异戊二烯；或者是等规立构或间规立构的乙烯与丙烯、乙烯与丁烯或乙烯与异戊二烯的共聚物。
可方便用于本发明的有规立构聚烯烃是等规立构聚丙烯和等规立构聚丙烯-乙烯共聚物。
根据本发明的优选有规立构聚烯烃的一个实例是从MontellPolyolefins，UK商购的Adflex X 101H(Adflex是商品名)。
聚乙烯可呈等规立构构型，本发明的有规立构聚烯烃可以是等规立构聚乙烯。然而，优选的沥青组合物包含低于1重量％聚乙烯，更优选低于0.1重量％聚乙烯，再更优选低于0.01重量％(以组合物总重量计)的聚乙烯。最优选的是，沥青组合物不含聚乙烯。
在本发明管道涂料中，沥青组合物中有规立构聚烯烃和乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物(其中嵌段共聚物中二烯嵌段是经氢化的)的总量适宜为8-16重量％，更适宜为10-14重量％，而最适宜为12-14重量％(以沥青组合物总量计)。当沥青组合物中采用高于16重量％嵌段共聚物和有规立构聚烯烃时，沥青组合物的粘度会较高，当作为管道涂料涂敷时该组合物必须加热到不便的程度；当采用低于8重量％的嵌段共聚物和有规立构聚烯烃时，管道涂料的抗压陷力、抗剪切强度和抗土壤应力性能都会降低。
本发明的管道涂料具有优良的性能，而不需在沥青组合物中掺入任何非晶态的或无规立构聚烯烃。因此，用于本发明中优选的沥青组合物包含的非晶态或无规立构聚烯烃低于1重量％，更优选低于0.1重量％，再更优选低于0.01重量％(以组合物总重量计)。最优选的是，沥青组合物不含非晶态或无规立构聚烯烃。
嵌段共聚物和有规立构聚烯烃可通过任何一种技术人员已知的常规方法与沥青相混合。方便的是，嵌段共聚物和有规立构聚烯烃可在温度范围为150°-200℃，优选为160℃-190℃相混合，混合时间为1-4小时，优选为1-2小时。
用于本发明管道涂料的沥青组合物还可包含至多50％，优选为1-50％，更优选为15-40％，最优选为25-35重量％的一种或多种填料。对于本发明用途来说，可认为填料是沥青组合物的一部分。填料是惰性的，基本上是非吸湿性材料。可采用的填料为例如玻璃纤维、板岩粉、滑石和岩石粉。可掺入的其它成分包括树脂、稳定剂或阻燃剂。其它聚合物改性剂也可包含在本发明的沥青组合物中。
优选的是，在嵌段共聚物和有规立构聚烯烃已经混合成组合物后，将填料添加到沥青组合物中。
本发明的管道涂料具有优良的抗冲击性和柔韧性并具有优良的高温性能，而不需在沥青组合物中掺入炭黑。这对于组合物的制备是有利的，不需要如WO 00/55271中所述的制备管道涂料所需的预混合步骤。因此，用于本发明管道涂料中的优选沥青组合物包含低于1重量％，更优选低于0.1重量％，再更优选低于0.01重量％(以组合物总重量计)炭黑。最优选的是，沥青组合物不含炭黑。
本发明的管道涂料呈现良好的高温性能，优选的软化点至少为100℃(根据IP/58测定)，更优选至少125℃。
根据本发明的管道涂料可用于涂敷任何一类材料制的管道，例如铁、钢和其它金属及合金，以及混凝土制的管道。
能用根据本发明管道涂料涂敷的管道材料的实例是用作石油、煤气和水的输送管线的钢管。
本发明还提供一种用本发明管道涂料涂敷管道的方法。根据该方法，管道涂料可直接涂敷于管道上或任选地涂敷在已预涂底涂层的管道上。
涂敷管道的常规方法是先涂底层涂料，然后涂敷沥青瓷漆(组合物)或焦油瓷漆，同时可任选地将一层或多层包裹材料包裹在液态瓷漆上。该方法的最后步骤是施加另外一层包裹材料。对于用于海底的管道来说，通常涂敷最后的混凝土涂层以保护管道并提供对抗浮力的作用力，尤其是所述管道是空载的时候。本发明还提供涂以根据本发明管道涂料的管道。
本发明还再提供沥青组合物作为管道涂料的用途，其中沥青组合物包含20-98重量％的沥青，0.5-30重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中二烯嵌段是经氢化的，以及0.5-30重量％有规立构聚烯烃(所有重量百分比都以沥青组合物总重量计)。前述对于本发明管道涂料是优选的沥青组合物对于所述沥青组合物作为管道涂料的用途同样也是优选的。
通过下面说明性实施例会对本发明有进一步的了解。在这些实施例中各种聚合物的规定如下：
“Kraton G 1650”是表观分子量为109000、氢化的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯线形嵌段共聚物，聚苯乙烯含量为30重量％。Kraton G 1650是从Kraton B.V.购得的(Kraton是商标)。
“Kraton D 1101”是表观分子量为100000、非氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯线形嵌段共聚物，聚苯乙烯含量为30重量％。KratonD 1101是从Kraton B.V.购得的。
“Kraton D 1186”是表观分子量为380000、非氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯星形嵌段共聚物，聚苯乙烯含量为30重量％。KratonD 1186是从Kraton B.V.购得的(Kraton是商标)。
“APP”是从Degussa-Huls A.G.购得的品名为“Vestoplast”(Vestoplast是商标)的无规立构聚丙烯。
“IPO”是比重为0.89克/立方厘米(ISO 1183/A)的高分子量等规立构聚烯烃乙烯/丙烯共聚物，挠曲模量为80兆帕(ISO 178)，Vitcat软化点为55℃(9.81N，ISO 306/A50)；以及熔体流动速率为8克/10分钟(230℃，2.16千克，ISO 1133)，共聚物是从MontellPolyolefins，UK，购得的品名为Adflex X 101 H(Adflex是商品名)。
实施例
根据本发明的沥青组合物和对照沥青组合物是通过在高剪切混合器中混合所需的聚合物与沥青制成的。制备过程是：将沥青加热到165℃，添加嵌段共聚物，混合，随后添加聚烯烃聚合物并混合至得到均匀的沥青/聚合物共混物。在混合过程中温度不允许超过185℃。
高剪切混合后，在低剪切混合器中将组合物加热至180℃，添加板岩粉填料并与沥青/聚合物共混物相混合约半小时。
所用的沥青是：
沥青1：硬丙烷沥青，25℃时的针入度为13dmm(BS 2000：Part49)，软化点为60℃(BS 2000：Part 58)
沥青2：较软丙烷沥青，25℃时的针入度为60与70dmm之间(BS2000：Part 49)。
实施例1和对照实施例A、B的沥青组合物中各成分的含量与它们的性能列于表1中。
表1
组合物  实施例1  对照实施例A  对照实施例B
沥青1            (％wt)沥青2            (％wt)Kraton G 1650    (％wt)Kraton D 1101    (％wt)Kraton D 1186    (％wt)APP              (％wt)IPO              (％wt)填料             (％wt)  57.008.00005.030.0  62.4005.03.64.0025.0  062.405.03.64.0025.0
性能软化点           (℃)针入度@25℃      (dmm)针入度@50℃      (dmm)粘度170℃cP190℃cP200℃cP 141.8736NTNT10900 130.01370102004900NS 122.7248692004200NS
-NT：未测定
-NS：不稳定
-25℃的针入度(BS 2000：49)
-50℃的针入度(BS 2000：49)
-软化点(BS 2000：58)
-粘度采用Brookfield粘度计测定
从表1可见，包含线形氢化的嵌段共聚物和等规立构聚烯烃的实施例1沥青组合物与包含线形和星形的非氢化嵌段共聚物及公开在WO 92/06141中的无规立构聚丙烯的混合物的对照实施例A、B相比，具有较高的软化点和较低的针入度。此外，实施例1的沥青组合物较对照实施例具有高的粘度(实施例1在200℃的粘度与对照实施例A在170℃的粘度相类似)，并在超过200℃的温度下是稳定的。因此，该沥青组合物具有在高温下不易熔垂的优点，并可加热至能方便地作为管道涂料涂敷的温度。
实施例1和对照实施例A的沥青组合物还进行了性能试验。冲击、弯曲和熔垂试验是根据1980年出版的British Standard BS 4147关于“供保护铁和钢材的沥青基热涂敷涂料(包括要求的相应底漆)的规范”进行的。压陷试验是根据DIN 30672的方法进行的。该试验方法中，探头插入沥青组合物试样中至规定深度并对探头施力72小时。然后从沥青组合物移出探头，记录所保持的压入深度。试验结果列于表2中。
表2
试验 实施例1 对照实施例A
冲击，于-10℃(mm2)弯曲，于-10°(mm)熔垂，于90℃(mm)熔垂，于100℃(mm)针入度，于23℃；72 hr(mm)(探头深度/力)(mm/N/mm2)针入度，于50℃；72hr(mm)(探头深度/力)(mm/N/mm2) 6100＞15NT0.50.6(3.2/0.25)1.3(2.5/0.25) 6400＞151.0NT1.6(2.5/0.1)1.3(2.7/0.1)
冲击：BS 4147；附录G；(工业标准最小6500平方毫米，0℃)
弯曲：BS 4147；附录F；(工业标准最小15毫米，0℃)
熔垂：BS 4147；附录E；(工业标准最大1.5毫米，70℃)
压陷：DIN 30672
从表2可见，实施例1的沥青组合物具有优良的抗冲击性和弯曲性能，且熔垂性和压陷深度低于对照实施例A。

Claims (10)

1.一种包含沥青组合物的管道涂料，该沥青组合物包含20-98重量％沥青、0.5-30重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中二烯嵌段是经氢化的，和0.5-30重量％有规立构聚烯烃，所有重量百分比都以沥青组合物总重量计。
2.权利要求1的管道涂料，其中沥青组合物包含40-80重量％沥青、2-12重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物中的二烯嵌段是经氢化的，和2-10重量％有规立构聚烯烃。
3.权利要求1或权利要求2的管道涂料，其中沥青组合物还包含1-50重量％填料，以沥青组合物总重量计。
4.权利要求1-3任何一项的管道涂料，其中嵌段共聚物是表观平均分子量为60000-250000的线形嵌段共聚物。
5.权利要求1-4任何一项的管道涂料，其中嵌段共聚物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或是苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
6.权利要求1-5任何一项的管道涂料，其中有规立构聚烯烃是等规立构聚烯烃。
7.权利要求1-6任何一项的管道涂料，其中有规立构聚烯烃是等规聚丙烯或等规聚丙烯-乙烯共聚物。
8.用权利要求1-7任何一项的管道涂料涂敷的管道。
9.权利要求1-7任何一项的管道涂料涂敷管道的方法。
10.包含20-98重量％沥青、0.5-30重量％乙烯基芳烃与共轭二烯的嵌段共聚物，其中嵌段共聚物的二烯嵌段是经氢化的，和0.5-30重量％有规立构聚烯烃的沥青组合物作为管道涂料的用途，所有重量百分比都以沥青组合物总重量计。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102719195A (zh) * 2012-06-12 2012-10-10 天长市巨龙车船涂料有限公司 一种管道涂料及其用途以及用其涂敷的管道
CN103591409A (zh) * 2013-10-12 2014-02-19 国家电网公司 一种用于地下金属管防腐处理的工艺
CN103773241A (zh) * 2014-01-27 2014-05-07 山东天汇防水材料有限公司 一种聚合物复合沥青基膨胀阻火防水涂料及制备方法
CN103980752A (zh) * 2014-05-16 2014-08-13 吴江市英力达塑料包装有限公司 一种管道涂料及其制备方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100222467A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. crack resistent layer with good mixture fracture energy made from an emulsion of a polymer modified bituminous binder and method of selecting same
US20100222469A1 (en) 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. A crack resistant layer with good binder fracture energy properties and method of selecting same
US20100222466A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. Crack resistant layer with good beam fatigue properties made from an emulsion of a polymer modified bituminous binder and method of selecting same
US20100222465A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Semmaterials, L.P. Crack resistant layer with good mixture fracture energy and method of selecting same
WO2011046466A1 (ru) * 2009-10-14 2011-04-21 Zamaleev Firdaus Usmanovich Труба стальная с защитным покрытием
CN104194569B (zh) * 2014-09-17 2017-04-12 河北天博建设科技有限公司 防腐防油污堵塞污水管道涂料

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3113986A (en) * 1962-01-08 1963-12-10 Hercules Powder Co Ltd Hydrogenation of unsaturated hydrocarbons
USRE27145E (en) * 1969-05-20 1971-06-22 Side-chain
US4226952A (en) * 1979-08-20 1980-10-07 The Firestone Tire & Rubber Company Thermoplastic elastomer blends of alpha-olefin polymers and hydrogenated medium and high vinyl butadiene polymers
US4973615A (en) * 1988-02-25 1990-11-27 Bridgestone/Firestone, Inc. Bituminous compositions
EP0329836B1 (en) * 1988-02-25 1994-06-01 The Firestone Tire & Rubber Company Bituminous compositions
IT1280044B1 (it) * 1994-02-11 1997-12-29 Enichem Spa Bitumi modificati mediante composizioni polimeriche contenenti poliolefine ed eventualmente polimeri vergini o di riciclo provenienti
JPH08291239A (ja) * 1995-04-21 1996-11-05 Mitsui Petrochem Ind Ltd 熱可塑性エラストマー組成物
JP2000038485A (ja) * 1998-07-22 2000-02-08 Mitsubishi Chem Mkv Co 熱可塑性エラストマー組成物
TW583252B (en) * 1999-10-25 2004-04-11 Mitsui Chemicals Inc Olefinic thermoplastic elastomer, composition

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102719195A (zh) * 2012-06-12 2012-10-10 天长市巨龙车船涂料有限公司 一种管道涂料及其用途以及用其涂敷的管道
CN103591409A (zh) * 2013-10-12 2014-02-19 国家电网公司 一种用于地下金属管防腐处理的工艺
CN103773241A (zh) * 2014-01-27 2014-05-07 山东天汇防水材料有限公司 一种聚合物复合沥青基膨胀阻火防水涂料及制备方法
CN103980752A (zh) * 2014-05-16 2014-08-13 吴江市英力达塑料包装有限公司 一种管道涂料及其制备方法

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