EA005191B1

EA005191B1 - Изолирующая композиция в виде полиуретанового эластомерного геля и ее применение

Info

Publication number: EA005191B1
Application number: EA200300484A
Authority: EA
Inventors: Эвелина Бонне; Лоран Мартен; Элен Эгре
Original assignee: Атофина
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2004-12-30
Also published as: FR2816031B1; CA2427383C; NO332869B1; NO20031848D0; BR0114920A; EA200300484A1; NO20031848L; US20040026653A1; JP4048484B2; CA2427383A1; OA12407A; MA25841A1; MXPA03003274A; WO2002034809A1; ATE516315T1; AU2002214119A1; BR0114920B1; AR031051A1; JP2004512403A; FR2816031A1

Abstract

В изобретении описано применение теплоизолирующей композиции в виде полиуретанового сетчатого эластомерного геля, полученного в результате реакции полиола и по меньшей мере полиизоцианата в присутствии инертного органического наполнителя, для теплоизоляции труб трубопровода, предназначенного для транспортировки продуктов.

Description

Настоящее изобретение относится к теплоизоляции, в частности к теплоизоляции трубопроводов, предназначенных для транспортировки или перекачивания материалов. В настоящем изобретении описано применение изолирующей композиции в виде полиуретанового сетчатого эластомера, полученного в результате взаимодействия полиола и полиизоцианата в присутствии химически инертного к изоцианатам органического наполнителя, предпочтительно представляющего собой по меньшей мере одну теплоизолирующую жидкость.

Настоящее изобретение может найти применение в различных областях техники, в которых используются предназначенные для перекачивания, перемещения или транспортировки жидких и сравнительно вязких материалов трубопроводы или трубопроводные системы, которые должны поддерживать в определенных пределах температуру перекачиваемого по ним материала или ограничивать потери тепла либо обеспечивать возможность нагрева материала при непредвиденных остановках системы или обнаружении в ней различного рода неисправностей. Примером подобных систем являются наземные или проложенные на дне моря системы транспортировки нефтепродуктов, трубопроводы для горячей воды в системах центрального теплоснабжения, промышленные трубопроводы систем нагрева или охлаждения, трубопроводы воздушных кондиционеров, оборудование, которое должно работать при высоких или низких температурах, и системы теплоизоляции зданий.

В системах подобного рода часто возникают проблемы, связанные с теплообменом и необходимостью поддержания на определенном уровне температуры перекачиваемых по трубам материалов. В основе этих проблем обычно лежит низкое качество теплоизоляции. Так, например, вязкие продукты перекачивают по трубопроводам при сравнительно высокой температуре. При низком качестве теплоизоляции и сравнительно низкой окружающей температуре температура внутри трубопровода падает, вязкость перекачиваемого по трубопроводу материала возрастает, его расход снижается и образующиеся в трубопроводе отложения или вязкая гелеобразная масса могут послужить причиной полного забивания трубопровода со всеми вытекающими отсюда серьезными последствиями.

Необходимо отметить, что повышение температуры перекачиваемого по трубопроводу продукта может привести к непоправимым последствиям, связанным с изменением свойств перекачиваемого продукта, и иногда к полной потере его качества, а в случае транспортировки летучих продуктов - к недопустимому возрастанию давления в трубопроводе, разрушению трубопровода или взрыву.

Для решения всех этих проблем и надежной теплоизоляции трубопроводов, предназна ченных для транспортировки или перекачивания материалов, прежде всего сравнительно вязких жидких материалов, необходимы изолирующие материалы, которые можно легко приготовить и использовать непосредственно на месте работ, в частности материалы, которые можно легко залить в щель между трубой и ее оболочкой, материалы, которые обладают хорошей адгезией и обеспечивают хорошую герметичность собранного трубопровода и имеют высокое сопротивление сжатию, достаточное, в частности, для их использования для теплоизоляции трубопроводов, проложенных под водой на большой глубине.

Для решения перечисленных выше проблем в настоящем изобретении предлагается использовать для изоляции трубопроводов теплоизолирующий полиуретановый гель, полученный в результате взаимодействия по меньшей мере одного полиола по меньшей мере с одним полиизоцианатом в присутствии по меньшей мере одного органического наполнителя, предпочтительно на основе по меньшей мере одной теплоизолирующей жидкости.

В основу настоящего изобретения положены результаты проведенный авторами изобретения исследований, которые показали, что изоляция на основе геля такого типа

- обладает очень низким λ (коэффициентом теплопроводности) при высоком сопротивлении сжатию. Этим она отличается от эластомеров с твердыми наполнителями, такими как полые шарики из стекла, волокно, пробка и т.д. В этом отношении гель по своим свойствам фактически аналогичен несжимаемой жидкости;

- обладает способностью к быстрому изменению модуля упругости или плотности;

- проста в изготовлении такими методами, как литье под давлением или подпрессовка;

- обеспечивает возможность изготовления сравнительно гибких теплоизолированных трубопроводов в виде рулонов из обладающего очень хорошей адгезией изготовленного литьем изолирующего материала, придающего необходимую герметичность готовому трубопроводу.

Трубопроводы для транспортировки материалов в принципе могут иметь различную форму, однако, чаще всего для этой цели используют обычные цилиндрические трубы с наружной защитой (оболочкой). Трубу, по которой перекачивают материал, равно как и ее внешнюю оболочку можно изготовить не только из металла, например чугуна, стали, меди, алюминия, сплавов различных металлов, но и из синтетических полимеров, таких как полипропилен, полиэтилен, ПВХ, полиамиды, полиуретаны и другие различные полимеры, пригодные для изготовления труб, листов или оболочек. Упомянутый выше вариант, связанный с использованием оболочки, изготовленной из полимеров, представляется наиболее эффективным и фактически оптимальным, поскольку предлагаемое в изобретении решение не только позволяет получить гелеобразный материал, обладающий такой же, что и жидкость, несжимаемостью, но и использовать для изготовления оболочки менее жесткие, более легкие и более удобные в работе материалы, заметно снижающие общую стоимость всех работ, связанных с теплоизоляцией различных систем трубопроводного транспорта.

Наружную оболочку трубопровода, которая предпочтительно выполняется в виде жесткого слоя сравнительно большой толщины, составляющей от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, можно также выполнить в виде упругой или полужесткой пленки.

Пространство между трубой и ее наружной оболочкой, которое заполняется теплоизолирующим гелем, может иметь различные размеры, которые зависят от требований, предъявляемых к качеству изоляции, и рассчитываются в зависимости от теплоизолирующих свойств геля и температуры, которую необходимо поддерживать внутри трубопровода.

Вместе с изолирующим гелем можно использовать и другие изолирующие материалы, совмещенные со слоем теплоизолирующего геля или образующие отдельные слои изоляции.

Полиуретановый гель можно использовать вместе с различными вспененными материалами, такими как жесткий изолирующий пенополиуретан, синтетические пенопласты, пенополиолефины, изолирующие материалы из пенополистирола или минерального сырья, например стекловолокна или минерального волокна. Из таких плотных или вспененных материалов можно изготовить наружную оболочку, заполнив пространство между ней и трубой транспортного трубопровода теплоизолирующим гелем. По сравнению с такими обычными теплоизолирующими материалами предлагаемый в настоящем изобретении теплоизолирующий гель обладает как минимум одним существенным преимуществом, связанным с его высоким сопротивлением сжатию. Все обычные теплоизолирующие материалы обладают существенным недостатком и в отсутствие внешней жесткой оболочки, защищающей теплоизолирующий материал, часто разрушаются в условиях сжатия.

Другим преимуществом настоящего изобретения является возможность использования предлагаемой в нем композиции непосредственно на месте проведения работ либо в жидком виде, либо в виде подпрессованного сетчатого геля.

Так, например, перед сшиванием и превращением в гель приготовленную жидкую композицию можно залить без давления или под давлением в пространство между трубой транспортного трубопровода и его наружной оболочкой таким образом, чтобы процесс сшивания происходил ίη δίΐυ. при этом для теплоизоляции трубопровода можно также использовать изготовленные из подпрессованного сшитого геля листы, ленты или другие отлитые элементы с размерами, соответствующими размерам защищаемого участка трубопровода.

Помимо хороших теплоизолирующих свойств предлагаемая в изобретении гелеобразная композиция обладает и целым рядом других преимуществ, связанных с возможностью заполнения гелем пустых пространств и промежутков, его клейкостью и хорошим сцеплением с различными объектами, способностью деформироваться под действием напряжений и распределять давление аналогично несжимаемой жидкости. Предлагаемый в изобретении гель обладает очень хорошим упругим последействием и способностью восстанавливать свою первоначальную форму после снятия нагрузки. К наиболее существенным преимуществам предлагаемой в изобретении композиции при ее использовании для теплоизоляции подводных транспортных трубопроводов относятся высокое сопротивление к воздействию высокого давления и возможность легкого и простого использования непосредственно на месте проведения работ.

Предлагаемый в изобретении эластомерный гель не только обладает необходимыми теплоизолирующими свойствами, но и надежно уплотняет трубопровод в отношении жидкостей и газов.

Таким образом, в настоящем изобретении предлагается применение теплоизолирующей композиции в виде изолирующего геля для изоляции трубопроводных систем транспортных трубопроводов. Изолирующий гель получают из сшиваемой композиции, включающей по меньшей мере один полиол, по меньшей мере один полиизоцианат и по меньшей мере один химически инертный органический, предпочтительно жидкий, наполнитель.

Предлагаемая в изобретении сшиваемая изолирующая композиция содержит по меньшей мере один полиол, по меньшей мере один полиизоцианат, количество функциональных групп в котором больше или равно 2, необязательно способствующий образованию сетчатой структуры катализатор (катализатор сшивания) и достаточное количество по меньшей мере одного химически инертного, предпочтительно жидкого, наполнителя.

После образования сетчатой структуры предлагаемая в настоящем изобретении композиция превращается в обладающую небольшой или нулевой просачиваемостью однородную монолитную массу, напоминающую по своим свойствам резину.

В предлагаемой в настоящем изобретении для использования в качестве теплоизоляции композиции содержание органического наполнителя, химически инертного к полиизоцианатам, превышает 20 мас.% и составляет предпоч тительно 50-95 мас.%, более предпочтительно 60-90 мас.%, в пересчете на массу всей сшиваемой изолирующей композиции.

В предлагаемой в изобретении композиции органическим наполнителем, химически инертным к полиизоцианатам, является изолирующая жидкость, совместимая с полиолами и полиизоцианатами. В качестве такого изолирующего жидкого наполнителя можно использовать пластификаторы, в частности масла, смолы и углеводородные производные, углеводороды и топлива, алкилбензолы и жидкие сложные эфиры.

К предлагаемым в изобретении наполнителям в первую очередь относятся следующие:

1) аморфные или полукристаллические парафины (с температурой плавления, не превышающей 50°С), в том числе воска животного происхождения, воска растительного происхождения (в частности канделильский или карнубский воск, состоящий в основном из смеси ароматических и алифатических сложных эфиров), минеральные и синтетические парафины (полиэтиленовые воска, хлорированные парафины и т.д.). Предпочтительно для получения предлагаемой в изобретении композиции использовать минеральные парафины, а именно, нефтепродукты. Такие парафины состоят в основном из н-алканов. Парафины имеют микрокристаллическую хрупкую структуру и состоят из нормальных парафинов (от 40 до 90 мас.%) и из С₁₈-С₃₆циклоалканов и -изоалканов. Такие парафины получают при перегонке сырой нефти. Обычно полученные перегонкой нефти парафины обесцвечивают гидрогенизацией или перколяцией. Наиболее предпочтительными из таких парафинов являются С₁₈-С₂₀-н- или изопарафины и их смеси или хлорированные парафины. В качестве примера таких парафинов можно назвать н-гептадекан, н-октадекан, н-нонадекан, нэйкозан, н-генэйкозан, н-докозан и их смеси, например парафин марки ЬЮТАЯ, выпускаемый фирмой ΕΌΝΟΕΑ:

2) нафтеновые масла или смолы, предпочтительно представители С₅-С₁₂углеводородов: нафтеновые масла являются также нефтепродуктами и гидрогенизованы жидкими С5-С12производными, а минеральные масла содержат парафины, нафтены, ароматические и полиароматические соединения. Как уже было отмечено выше, парафины представляют собой н-алканы или разветвленные алканы. Нафтеновая структура фактически представляет собой структуру циклоалкана, имеющего как минимум одно кольцо с 6 атомами углерода (или даже 5 или 7 атомами углерода). Помимо этого, говоря об ароматических производных, необходимо учитывать различия между ароматическими и полиароматическими соединениями. Эти различия обусловлены наличием сырого масла двух типов - нафтенового и ароматического. В качестве примера нафтенового масла можно назвать масло марки ΝΎΤΤΕΧ 820, выпускаемое фирмой

ΝΎΝΑ8. Содержание ароматических соединений в этом масле составляет около 16%:

3) тяжелые и легкие топлива, в частности керосин, дизельное топливо и другие виды топлива. Использование в предлагаемой в изобретении композиции таких наполнителей является наиболее предпочтительным:

4) алкилбензолы, такие как децилбензолы и додекилбензолы:

5) сложные эфиры, которые, например, являются продуктом реакции многоатомных спиртов, таких как пентаэритрит, с одноосновными карбоновыми кислотами, такими как нгептановая кислота, алкилфталаты, такие как диэтилфталат и дибутилфталат:

6) алкилполиароматические соединения, такие как смесь изомеров дибензилтолуола (ДБТ), моноизопропилбифенила (МИРБ), фенилксилилэтанов (ФКЭ), смеси бензилтолуолов и дибензилтолуолов, такие как описанные, в частности, в ЕР 136230 В1, смеси моно- и бис(метилбензол)ксилолов, такие как описанные в заявке ЕР 0500345, а также смеси бензилтолуола и дифенилэтана:

7) растительные масла, такие как рапсовое и кукурузное масла, а также различные комбинации по меньшей мере из двух описанных выше изолирующих жидкостей.

Наиболее предпочтительный химически инертный органический наполнитель включает нафтеновые масла или н-парафины либо смеси н-парафинов или топлива. Из всех этих наполнителей предпочтительными являются топлива, прежде всего авиационные топлива, такие как керосин.

В качестве полиизоцианата в настоящем изобретении предлагается использовать одно из соединений, выбранное из группы, включающей ароматические, алифатические и циклоалифатические полиизоцианаты и соединения, молекулы которых содержат изоциануратное кольцо по меньшей мере двумя изоцианатными функциональными группами и которые могут вступать в реакцию с гидроксильными группами полиола с образованием пространственной полиуретановой структуры с поперечными связями.

В качестве примера ароматических полиизоцианатов, которые можно использовать в предлагаемой в изобретении композиции, можно назвать дифенилметан-4,4'-диизоцианат (МДИ), полимерные МДИ и трифенилметантриизоцианат.

Примером алифатического изоцианата, который можно использовать согласно настоящему изобретению, является биурет гексан-1,6диизоцианата.

В качестве примера циклоалифатических полиизоцианатов можно назвать изофорондиизоцианат (ИФДИ), циклогексилдиизоцианат (ЦГДИ) и дициклогексилметан-4,4'диизоцианат.

В качестве химически инертного органического наполнителя можно также использовать полиизоцианатный полимер, в цепи которого содержится по меньшей мере два звена, в каждом из которых содержится по меньшей мере одна изоцианатная функциональная группа.

Предпочтительно используемый полиизоцианатный полимер имеет следующую формулу

Этот полимер, известный как ПМДИ, имеет, согласно СА8 (СНЕМ1САЬ АВ8ТВАСТ8) регистрационный номер 9016-87-9.

Количество полиизоцианата в предлагаемой в изобретении композиции выбирается таким образом, чтобы молярное отношение ЫСО/ОН лежало в диапазоне от 0,5 до 2, предпочтительно от 0,65 до 1,20.

В качестве полиола в изобретении предлагается использовать либо по отдельности, либо в смеси друг с другом полидиены с концевыми гидроксильными группами, сложные олигоэфирполиолы и полиэфирполиолы.

Предлагаемый для использования в настоящем изобретении полидиен с концевыми гидроксильными группами, который предпочтительно представляет собой гидроксителехелевый олигомер сопряженных диенов, можно получать различными методами, например радикальной полимеризацией сопряженных диенов, имеющих от 4 до 20 атомов углерода, в присутствии инициатора полимеризации, такого как перекись водорода или азосоединение, такое как азобис-2,2-[2-метил-Ы-(2-гидроксиэтил)пропионамид], или анионной полимеризацией сопряженного диена, имеющего от 4 до 20 атомов углерода, в присутствии катализатора, такого как нафталиндилитий.

Сопряженный диен полидиена с концевыми гидроксильными группами выбирают из группы, включающей бутадиен, изопрен, хлоропрен, 1,3-пентадиен и циклопентадиен.

Настоящее изобретение предполагает возможность использования гидроксителехелевых олигомеров сопряженных диенов с эпоксидированной цепью, а также гидрированных гидроксителехелевых олигомеров сопряженных диенов.

Среднечисленная молекулярная масса предлагаемых в изобретении для использования полидиенов с концевыми гидроксильными группами составляет не более 7000, предпочтительно от 1000 до 3000. Такие полидиены имеют от 1 до 5 функциональных групп и динамическую вязкость, измеренную при 30°С, не менее 600 мПаю.

В качестве примера полидиена с концевыми гидроксильными группами можно назвать гидроксилированные полибутадиены, выпускаемые фирмой ΛΤΟΕΙΝΛ под маркой Ро1у Вб®

В 45 НТ и Ро1у Вб® В 20 ЬМ.

В состав предлагаемой в настоящем изобретении композиции могут входить помимо упомянутых выше один или несколько полиолов с низкой молекулярной массой.

В качестве таких полиолов с низкой молекулярной массой используют полиолы, молекулярная масса которых составляет от 50 до 800.

К полиолам с низкой молекулярной массой относятся, в частности, этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэфирполиолы, 1,4-бутандиол, 1,6гександиол, 2-этил-1,3-гександиол, Ν,Ν-6ηο(2гидроксипропил)анилин, 3 -метил-1,5-пентандиол, триметилолпропан, пентаэритрит, пропоксилированный бисфенол А, выпускаемый фирмой АК2О под маркой Β^ΝΟΕ 320, а также смеси по меньшей мере двух перечисленных выше полиолов.

При использовании полиола с низкой молекулярной массой при расчете молярного отношения NСΟ/ΟН необходимо учитывать гидроксильные функциональные группы, источником которых является полиол с низкой молекулярной массой.

Катализатор сшивания можно выбирать из группы, включающей третичные амины, имидазолы и металлоорганические соединения.

В качестве примера третичных аминов можно назвать 1,4-диазабицикло[2,2,2]октан (ДАБЦО) и Ν,Ν,Ν',Ν'',Ν''-пентаметилдиэтилентриамин.

К металлорганическим соединениям относятся дибутилоловодилаурат, дибутилоловодиацетат и органические производные висмута.

Предлагаемую в изобретении сшиваемую композицию можно приготавливать смешением входящих в ее состав различных компонентов с использованием любых средств для перемешивания, обеспечивающих однородное диспергирование компонентов композиции. При необходимости для получения более однородного состава композиции ее составляющие можно нагреть до соответствующей температуры. В состав композиции могут входить различные добавки, такие как антиоксиданты или ингибиторы коррозии.

Преимуществом предлагаемой в настоящем изобретении сшиваемой композиции является возможность ее использования в трубопроводных системах в качестве теплоизоляции, обладающей низкой теплопроводностью и препятствующей любой передаче тепла за счет конвективного теплообмена. При этом также следует отметить и тот факт, что предлагаемая в изобретении композиция обладает высокой прочностью при воздействии на нее гидростатического давления и поэтому может эффективно использоваться для теплоизоляции подводных транспортных трубопроводов. Связано это с возможностью регулирования плотности предлагаемой в настоящем изобретении сшиваемой композиции и изготовления композиции с плотностью, равной или даже меньшей плотности воды на дне моря.

Предлагаемая в изобретении сшиваемая композиция, которая в готовом для использования виде представляет собой жидкость, в процессе сшивания дает очень небольшую усадку и обеспечивает поэтому возможность образования имеющего хорошее качество граничного слоя между гелем и покрываемым слоем теплоизоляции трубопроводом и полное заполнение гелем всего пространства внутри оболочки при очень хорошей адгезии геля со стенками трубы и оболочки.

Ниже в качестве иллюстрации рассмотрено поперечное сечение одного из обычных трубопроводов, для изоляции которого предназначена предлагаемая в изобретении композиция.

В поперечном сечении такого трубопровода расположены

- внешняя, изготовленная обычно из стали оболочка, которая снаружи может быть покрыта антикоррозионным покрытием,

- труба, являющаяся частью предназначенной для перекачивания продуктов трубопроводной системы, в частности трубопроводной системы, известной как ответвление от магистрального трубопровода, трубы которой могут иметь наружное антикоррозионное покрытие, и

- пространство, заполненное наполнителем, который представляет собой предлагаемую в изобретении образующую поперечные связи изолирующую композицию.

Пространство между трубой и наружной оболочкой можно заполнить образующей поперечные связи изолирующей композицией любым пригодным для этой цели методом.

В одном из вариантов осуществления изобретения, в частности, предварительно приготовленную сшиваемую композицию, обладающую достаточной текучестью, инжектируют внутрь трубопровода и полностью заполняют на определенном участке свободное пространство между его наружной оболочкой и изолируемой трубой. В момент заполнения трубопровода изолирующей композицией ее вязкость предпочтительно составляет менее 200 мПа-с при температуре в этом процесса не более 80°С.

После этого начинается процесс образования в композиции поперечных связей. Коэффициент теплопроводности λ (лямбда) сшиваемой изолирующей композиции не превышает 0,25 Вт/м-К.

Время отверждения или время, необходимое для полного образования в предлагаемой в настоящем изобретении композиции поперечных связей, может варьироваться в достаточно широких пределах.

Однако, это время отверждения необходимо в каждом конкретном случае регулировать таким образом, чтобы предлагаемая в настоящем изобретении композиция могла полностью заполнить изолируемый участок (подводного) трубопровода и полностью смочить трубу и наружную оболочку трубопровода и эффективно его изолировать.

Для специалистов в данной области очевидно, что необходимое для эффективной изоляции трубопровода время отверждения изолирующей композиции можно подобрать, изменяя для этого пропорции между ее различными компонентами и при определенных условиях изменяя количество катализатора сшивания.

Предлагаемую в настоящем изобретении композицию можно также использовать для полной теплоизоляции трубопроводов, уже имеющих теплоизолирующее покрытие.

В настоящем изобретении предлагается также подводный транспортный трубопровод для перекачивания продуктов, содержащий по меньшей мере одну трубопроводную систему, в частности трубопроводную систему, известную как ответвление от магистрального трубопровода, одну изготовленную в виде трубы защитную оболочку, через которую проходит трубопроводная система, и наполнитель, изготовленный из теплоизоляционного материала, отличительной физической особенностью которого является то, что он представляет собой изолирующую композицию в виде геля, полученного из сшиваемой композиции, применение которой предлагается в настоящем изобретении.

В настоящем изобретении предлагается также трубопровод теплофикационной сети, содержащий по меньшей мере одну трубопроводную систему из ПВХ, по которой перекачивают горячую воду от тепловой электростанции в различные здания, изготовленную в виде трубы защитную оболочку из пластмассы, ПВХ или полиэтилена, через которую проходит трубопроводная система, и наполнитель, изготовленный из теплоизоляционного материала, отличительной физической особенностью которого является то, что он представляет собой изолирующую композицию в виде геля, полученного из сшиваемой композиции, применение которой предлагается в настоящем изобретении.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается способ теплоизоляции трубопровода, предназначенного для транспортировки жидких материалов, с использованием сшиваемой изолирующей композицией, применение которой предлагается в настоящем изобретении, заключающийся в том, что

а) тщательно смешивают входящие в состав изолирующей композиции полиол и изолирующий жидкий наполнитель,

б) к полученной на стадии а) смеси добавляют входящий в состав изолирующей композиции полиизоцианат и все компоненты композиции тщательно перемешивают, настоящим изобретением теплоизолирующих композиций.

в) полученную на стадии б) смесь заливают или инжектируют под давлением в пространство между наружной поверхностью трубы трубопровода и внутренней поверхностью защитной оболочки трубопровода и

г) залитую или инжектированную на предыдущей стадии композицию сшивают и отверждают ίη 8Йи с получением готового к использованию теплоизолированного трубопровода.

В одном из вариантов стадии в) и г) выполняют в отдельной форме, получая предварительно отлитые участки теплоизоляции, используемые после установки снаружи на предназначенный для транспортировки материалов трубопровод для его теплоизоляции.

В настоящем изобретении предлагаются также предварительно отлитые участки теплоизоляции для трубопровода, которые до установки снаружи на трубопровод изготавливают предлагаемым в изобретении способом.

Ниже изобретение проиллюстрировано на примере нескольких вариантов сшиваемых композиций, которые можно использовать при реализации настоящего изобретения.

Для приготовления этих композиций использовали

- продукт Ро1у Вб® 45 НТ (называемый в дальнейшем Ро1у Вб®), представляющий собой гидроксилированный полибутадиен со среднечисленной молекулярной массой Μη, равной 2800 (определенной методом пространственной вытеснительной хроматографии) с гидроксильным числом 1_0Н, выраженным в миллиэквивалентах на грамм смолы, равным 0,83, вязкостью 5000 мПа-с при 30°С и плотностью 0,90;

- смесь н-парафинов, основным компонентом которой является н-октадекан (марки ΜΝКЛР 18-20 фирмы ΟΟΝΌΕΑ);

- нафтеновую смолу типа ЖПсх 820, выпускаемую фирмой ΝΥΝΑ8;

- форполимер, такой как иКЕЕЬЕХ МИ 55, выпускаемый фирмой Ваи1е;

- продукт ΙδοηαΙ М 143 (называемый в дальнейшем ΙδοηαΙ). выпускаемый фирмой Э0А СНЕМ1САЬ и представляющий собой полимерный МДИ с содержанием Νί.Ό, равным 29,16%, количеством функциональных групп, равным 2,2, и вязкостью, равной 130 мПа-с при 20°С;

- дибутилоловодилаурат (катализатор сшивания), называемый в дальнейшем ДБОД (ЕА8САТ 4220СБ);

- жидкий противовспениватель Νο Αίτ, выпускаемый под этой маркой фирмой ВАКЬОСНЕК.

Примеры

Приведенные ниже примеры лишь иллюстрируют изобретение, не ограничивая его объем.

1. Состав композиции

В приведенной ниже таблице указан состав нескольких приготовленных в соответствии с

	Композиция	Композиция	Композиция	Композиция	Композиция 5
Ро1у Вб* 45 НТ	100	100	100	100	100
Смесь и-парафинов, в которой содержится более 60% н-октадекана ЫМКАР фирмы ΟΟΝΠΕΑ	250
Керосин (Кебги1 212 фирмы ΤΟΤΑΕΓΙΝΑΕίΓ)			200	200	500
ΝΥΕΕΕΧ 820		200
ГАБСАТ 4220 СБ (дибутилоловоднлаурат)	ОД	0,025	0,1	0,1	0,1
Жидкость Νο Αίτ		0,5	0.5	0,5	0,5
15опа1 Μ 143, % N00 = 29,16	12,7			12,7	12,7
игеПех Ми 55, % N00 = 5,25		47,4	47,04
ΝΟΟ/ΟΗ	1.05	0,7	0.7	1,05	1,05

Способ приготовления и применения композиции

Композиция 1

Смесь Ро1у Вб® 45 НТ и парафина ΜΝΚΑΡ 18-20 дегазируют при 80°С под вакуумом в течение 1 ч. Затем смесь охлаждают до 50°С, добавляют изоцианат ΙδοηαΙ М 143 и выдерживают при 50°С до образования поперечных связей.

Композиция 2

Смесь Ро1у Вб® 45 НТ и ΝΥΕΈΕΧ 820 дегазируют в течение 1 ч под вакуумом при температуре окружающей среды. Затем к ней добавляют форполимер полиизоцианата и выдерживают при температуре окружающей среды до образования поперечных связей.

Композиции 3-5

Смесь Ро1у Вб^® 45 НТ и керосина перемешивают в мешалке при температуре окружающей среды. Затем к ней добавляют форполимер полиизоцианата и выдерживают при температуре окружающей среды до образования поперечных связей.

2. Измерения теплопроводности

Измерения теплопроводности проводили с использованием предназначенной для измерения теплопроводности испытательной машины марки Е0Х 300 (ΌΕΕΤΑ) или 80ЕТ-К, удовлетворяющих требованиям стандарта Α8ΤΜ С518 и Ι80 2581. Измерения проводили на образцах размером 30х30х2 см, которые помещали между верхним сегментом (холодной плитой) и нижней плитой (горячей плитой) испытательной машины.

Результаты измерений указаны в приведенной ниже таблице.

	Температура холодной/горячей плиты,’С	Композиция 1	Композиция 2	Композиция 3	Композиция 4	Композиция 5
Коэффициент теплопроводности (λ) при 10°С, Вт/м-К	О’С/2О‘С	0,1276	0,136		0,139	0,125
Коэффициент теплопроводности (λ) при 25°С, Вт/м-К	1О’С/4О°С		0,1385	0,115	0,135	0,128

3. Заключение

Результаты, полученные при измерениях теплопроводности, свидетельствуют о высокой эффективности предлагаемых в настоящем изобретении сшиваемых композиций в качестве теплоизоляции.

Claims

1. Композиция для теплоизоляции трубопровода, предназначенного для транспортиров ки материалов, представляющая собой полиуретановый эластомерный гель, полученный в результате реакции между по меньшей мере одним полиолом и по меньшей мере одним полиизоцианатом в присутствии по меньшей мере одного жидкого органического наполнителя, химически инертного к полиизоцианатам.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержание инертного органического наполнителя составляет более 20 мас.% в пересчете на массу всей композиции.

3. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что содержание инертного органического наполнителя составляет от 50 до 95 мас.% в пересчете на массу всей композиции.

4. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что инертный органический наполнитель выбран из группы, включающей следующие масла и смолы, а также углеводородные производные: С₁₈-С₂₀-н- или изопарафины, хлорированные парафины; тяжелые или легкие топлива; С₅-С₁₂-нафтеновые масла или смолы; незамещенные или замещенные ароматические и полиароматические соединения, необязательно содержащие один или несколько гетероатомов.

5. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что в качестве инертного органического наполнителя использован н-парафин или смесь нпарафинов.

6. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что в качестве инертного органического наполнителя использована нафтеновая смола, такая как ΝΥΕΈΕΧ 820.

7. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что в качестве инертного органического наполнителя использовано авиационное топливо, такое как керосин.

8. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что полиол выбран из группы, включающей сложные полиэфирполиолы, полиэфирполиолы и полидиены с концевыми гидроксильными группами.

9. Композиция по п.8, отличающаяся тем, что в качестве полиола использован полидиен с концевыми гидроксильными группами.

10. Композиция по п.9, отличающаяся тем, что полидиен с концевыми гидроксильными группами имеет среднечисленную молекулярную массу, составляющую не более 7000, предпочтительно от 1000 до 3000 и от 1 до 5, предпочтительно от 1,8 до 3 функциональных групп.

11. Композиция по п.9 или 10, отличающаяся тем, что в качестве полидиена с концевыми гидроксильными группами использован гидроксителехелевый олигомер сопряженного диена.

12. Композиция по п.9 или 10, отличающаяся тем, что в качестве сопряженного диена использован бутадиен.

13. Композиция по любому из пп.1-12, отличающаяся тем, что в качестве полиизоцианата использован ароматический или циклоалифатический полиизоцианат или форполимер изоцианата.

14. Композиция по п.13, отличающаяся тем, что в качестве полиизоцианата использован дифенилметан-4,4'-диизоцианат (МДИ) или полимерный МДИ.

15. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что в качестве полиизоцианата использован форполимер на основе гидроксителехелевого олигомера сопряженного диена.

16. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что сшиваемая композиция дополнительно содержит один или несколько полиолов с низкой молекулярной массой.

17. Композиция по п.16, отличающаяся тем, что молекулярная масса полиола с низкой молекулярной массой составляет от 50 до 800.

18. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что молярное отношение NСΟ/ΟΗ в композиции составляет от 0,5 до 2, предпочтительно от 0,65 до 1,20.

19. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что изолирующая композиция содержит катализатор сшивания.

20. Композиция по п.19, отличающаяся тем, что в качестве катализатора сшивания использован дибутиоловодилаурат.

21. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что коэффициент теплопроводности сшитой изолирующей композиции составляет менее 0,25 Вт/м-К.

22. Подводный транспортный трубопровод для перекачивания продуктов, содержащий по меньшей мере одну трубопроводную систему, одну изготовленную в виде трубы защитную оболочку, через которую проходит трубопроводная система, и наполнитель, изготовленный из теплоизоляционного материала, отличающийся тем, что теплоизоляционный материал представляет собой изолирующую композицию по любому из пп.1-21.

23. Трубопровод теплофикационной сети, содержащий по меньшей мере одну трубопроводную систему из ПВХ для перекачивания горячей воды от тепловой электростанции в жилые помещения, изготовленную в виде трубы защитную оболочку из пластмассы, ПВХ или полиэтилена, через которую проходит трубопроводная система, и наполнитель, изготовленный из теплоизоляционного материала, отличающийся тем, что теплоизоляционный материал представляет собой изолирующую композицию по любому из пп.1-21.

24. Способ теплоизоляции трубопровода, предназначенного для транспортировки жидких материалов, с использованием изолирующей композиции по любому из пп.1-21, заключающийся в том, что

б) к полученной на стадии а) смеси добавляют входящий в состав изолирующей композиции полиизоцианат и все компоненты композиции тщательно перемешивают,

г) залитую или инжектированную на предыдущей стадии композицию сшивают и отверждают ίη δίΐιι с получением готового к использованию теплоизолированного трубопровода.

25. Способ по п.24, в котором стадию в) заливки и стадию г) сшивания выполняют в отдельной форме, получая предварительно отлитые участки теплоизоляции для трубопровода, по которому транспортируются жидкие материалы и который дополнительно включает стадию д) сборки предварительно отлитых участков теплоизоляции, установленных снаружи на трубопроводе.

26. Предварительно отлитые участки теплоизоляции трубопровода, полученные на стадиях а), б), в) и г) способа по п.25.