ES2273360T3 - Tubo compuesto, cuya envoltura presenta una capa intermedia de cobre y en cada caso una capa de agente adherente y una capa de cubrimiento interna y externa. - Google Patents
Tubo compuesto, cuya envoltura presenta una capa intermedia de cobre y en cada caso una capa de agente adherente y una capa de cubrimiento interna y externa. Download PDFInfo
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Abstract
UN TUBO SINTETICO POSEE UNA CUBIERTA, QUE MUESTRA UNA CAPA (1) A BASE DE COBRE Y UNA CAPA (2) DE APLICACION DE ADHERENCIA ASI COMO UNA CAPA (3) DE CUBIERTA EXTERIOR E INFERIOR. PARA AUMENTAR LA DURACION DE UN TUBO DE ESTE TIPO ESENCIALMENTE SIN DESVENTAJAS, LA CAPA (1) MEDIA QUE SE COMPONE DE COBRE ESTA PROVISTA EN EL INTERIOR Y EN EL EXTERIOR CON UN REVESTIMIENTO (4) INORGANICO, QUE EVITA LA MIGRACION O FORMACION DE IONES, SOBRE LA QUE SE DISPONE PRIMERO LA CAPA (2) DE APLICACION DE ADHERENCIA Y LAS CAPAS (3) DE CUBIERTA.
Description
Tubo compuesto, cuya envoltura presenta una capa
intermedia de cobre y en cada caso una capa de agente adherente y
una capa de cubrimiento interna y externa.
La invención se refiere a un tubo compuesto,
cuya envoltura presenta una capa intermedia de cobre y en cada caso
una capa de agente adherente y una capa de recubrimiento interna y
externa.
Se trata de una construcción tubular de pared
delgada, que se caracteriza por una elevada resistencia a la presión
y resistencia al agua caliente y una impermeabilidad a la difusión
de oxígeno lo más elevada posible, utilizándose y aplicándose tales
tubos en sistemas de tuberías sanitarios y de calefacción.
Las capas de agente adherente a ambos lados de
polímeros con una capa intermedia de aluminio forman una adhesión
específica a la superficie metálica, que también contienen grupos
carboxilo, hidroxilo y amida. Dado el caso aditivos adecuados de
compuestos de organosilicio, organocirconio y organotitanio pueden
proporcionar un enlace orgánico-inorgánico. Por otro
lado estas capas de agente adherente deben componerse de polímeros,
que con las capas de recubrimiento correspondientes de un tubo den
lugar a una unión en arrastre de fuerza sólida. En este caso se
trata habitualmente de poliolefinas reticuladas o no reticuladas
construidas de igual manera o de manera diferente, especialmente
polietileno, polipropileno y polibuteno.
Para conseguir las resistencias necesarias se
construyen las capas de recubrimiento de un material reticulado, con
el que sin embargo en la mayor parte de los casos no existe la
posibilidad de una soldadura o adhesión de los extremos del tubo
entre sí o con cualquier pieza moldeada, de modo que sólo puede
utilizarse una unión de apriete mecánica, por ejemplo un atornillado
con un anillo cortante, una unión apretada con un manguito de apoyo
etc. Sin embargo en todas estas formas de unión debe garantizarse
que en la capa intermedia de aluminio no pueda penetrar agua
caliente del medio, puesto que en un caso de este tipo el agua
caliente disuelve el aluminio en esta capa intermedia según la
ecuación
Al + 3 H_{2}O
= Al (OH)_{3} + 3
H
Entonces tanto el hidróxido de aluminio generado
como también el hidrógeno formados conducen rápidamente a la
destrucción de la estructura y con ello a fugas frecuentemente con
grandes daños materiales. En múltiples ocasiones se ha intentado
sustituir la capa intermedia de aluminio por otro metal,
ofreciéndose el cobre con respecto a la elasticidad, ductilidad,
resistencia al agua caliente pero también con respecto a la
disponibilidad y el precio.
Ya se conoce y tampoco causa dificultades el
fabricar tubos compuestos de metal con una capa intermedia de cobre
con un grosor de capa de desde 0,08 hasta 0,15 mm. El documento DE
4304 717 da a conocer un tubo compuesto de
cobre-plástico de este tipo. Por las buenas
propiedades del cobre los tubos de este tipo presentan también
excelentes valores útiles de corta duración, sin embargo persiste la
dificultad de inhibir el efecto de catalización de los iones de
cobre en las capas poliméricas adyacentes (capas de recubrimiento),
puesto que, como es conocido, los iones de cobre especialmente en
átomos de C enlazados terciarios, tal como aparecen preferiblemente
en las capas de recubrimiento o de agente adherente de
polipropileno, polibuteno y estructuras de PE reticuladas, actúan
como desencadenantes de roturas de cadena y con ello como
activadores de la descomposición de la estructura polimérica.
En el uso esto se muestra a medio plazo en forma
de disolución del compuesto, es decir de separación de capas y con
ello de una destrucción del material hasta su absoluta imposibilidad
de uso. Es cierto que se ha intentado mezclar las capas de agente
adherente y/o capas de recubrimiento con desactivadores de metales
pesados conocidos en sí mismos, para contener o evitar estos efectos
de manera eficaz. Sin embargo con el uso continuo (agua caliente de
hasta 90ºC, presión de hasta 10 bar) se ha demostrado que no puede
evitarse una difusión del agua de vapor perceptible hasta la capa de
cobre y con ello la formación de iones de cobre. No obstante una
capa intermedia de cobre tendría ventajas técnicamente útiles o
valiosas en comparación con el aluminio, más concretamente una
resistencia al agua caliente más elevada, un alargamiento de rotura
cuatro veces superior que con el aluminio, una resistencia a la
tracción tres veces superior en comparación con este material, un
módulo E alrededor del 50% superior que en el caso del aluminio, un
alargamiento longitudinal aproximadamente un 30% inferior que con el
aluminio y finalmente el evitar potenciales electrolíticos con la
descomposición metálica unida a ello en el uso de aluminio con
armaduras compuestas habitualmente de latón, donde por el contrario
el cobre y el latón representan una combinación prácticamente libre
de potenciales. Por tanto, en general en el uso de cobre como capa
intermedia se trata de tubos compuestos con resistencias
fundamentalmente más elevadas con capas metálicas comparativamente
más delgadas, y con ello una flexibilidad aumentada, que no obstante
aun así presenta desventajas.
La invención se ha propuesto el objetivo de
eliminar las desventajas descritas y crear un tubo compuesto del
tipo mencionado al principio, que traiga consigo las ventajas de la
capa intermedia de cobre sin poseer las deficiencias unidas hasta el
momento con ello.
La invención resuelve el objetivo propuesto
porque la capa intermedia compuesta de cobre está provista interna y
externamente de un revestimiento inorgánico que impide la formación
o migración de iones, sobre el que primeramente se disponen las
capas de agente adherente y las capas de recubrimiento.
Por tanto la capa intermedia de cobre muestra
todavía antes de su incorporación en las capas poliméricas un
revestimiento con un grosor de capa de aproximadamente desde 1 hasta
15 \mum, evitando este revestimiento la formación o migración de
iones nociva. El revestimiento puede aplicarse de forma sencilla de
manera galvánica, sin embargo también es posible crearlo mediante
inmersión sobre la capa intermedia de cobre. El revestimiento puede
estar compuesto de Fe, Co, Ni, Cd, Zn, Cr, Ag, Ti, Sn o Pb, sin
embargo se prefiere níquel. Otra posibilidad para el revestimiento
existe en el uso de óxidos de los metales de Ti y Zr formados in
situ por tratamiento térmico de capas de organotitanio u
organocirconio en cobre. Para las capas de recubrimiento son
adecuadas las poliolefinas lineales o ramificadas, tales como
polietileno, polipropileno, polibuteno, preferiblemente poliolefinas
reticuladas.
Se corta una lámina de cobre con un grosor de
0,1 mm con un ancho de 50 mm en bandas y se recubre en un baño
galvánico de la manera conocida con una capa de níquel pura de
aproximadamente 3 \mum. Entonces se trata la banda de cobre
niquelada de este modo para obtener un tubo compuesto de metal, que
presenta un diámetro externo de 16 mm y un grosor total de pared de
2 mm. En este caso se utiliza, un agente adherente de polietileno
por injerto y capas de recubrimiento de polietileno reticulado con
silano con un grado de reticulación superior al 65%.
El tubo generado presenta todas las propiedades
de un tubo compuesto de metal, tal como se requiere en la
instalación de calefacción (presión de reventón > 80 bar a 20ºC)
y al contrario que en el caso de tubos con cobre sin capas de
recubrimiento tras 5000 ciclos de 15 min a 95ºC, 15 min a 20ºC,
respectivamente y 10 bar de presión constante (esto son 2500 horas)
no muestra ningún tipo de deterioro perceptible de la construcción
de capas.
Una banda de cobre de 50 mm de ancho con un
grosor de capa de 0,12 mm se conduce por todos sus lados a través de
una disolución, que contiene un 50% de un aducto de
dihidrogenofosfito de bis(ditridecilo) en
tetrakis[2,2-bis(2-propeniloxi)metil]-1-butanolato
de titanio(IV). Tras un trayecto de secado se conduce la
banda a través de un horno con argón como gas inerte y allí se
mantiene a 400ºC durante un tiempo de tratamiento de 30 seg. La
banda de cobre acabada presenta una capa opalescente, que se compone
fundamentalmente de óxido de titanio. El tratamiento adicional se
realiza como en el ejemplo 1.
En el dibujo se representa una parte de un tubo
compuesto según la invención de una forma puramente esquemática.
La envoltura del tubo presenta una capa 1
intermedia de cobre y una capa 2 de agente adherente en cada caso
así como una capa 3 de recubrimiento interna y externa. La capa 1
intermedia compuesta de cobre está provista interna y externamente
de un revestimiento 4 orgánico, que evita la formación y migración
de iones (indicado con líneas discontinuas) sobre el que
primeramente se dispone la capa 2 de agente adherente y las capas 3
de recubrimiento.
Claims (6)
1. Tubo compuesto, cuya envoltura presenta una
capa intermedia de cobre y en cada caso una capa (2) de agente
adherente y una capa (3) de recubrimiento interna y externa,
caracterizado porque la capa (1) intermedia compuesta por
cobre está provista interna y externamente de un revestimiento (4)
inorgánico, que impide la formación o migración de iones, sobre el
que primeramente se disponen las capas (2) de agente adherente y las
capas (4) de recubrimiento.
2. Tubo compuesto según la reivindicación 1,
caracterizado porque el revestimiento (4) se aplica de manera
galvánica.
3. Tubo compuesto según la reivindicación 1,
caracterizado porque el revestimiento (4) se aplica mediante
inmersión sobre la capa (1) de cobre.
4. Tubo compuesto según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizado porque el revestimiento (4) se compone de un
metal, preferiblemente Ni.
5. Tubo compuesto según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el revestimiento
(4) se compone de óxidos de los metales Ti y Zr.
6. Tubo compuesto según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las capas (3) de
recubrimiento se componen de poliolefinas lineales o ramificadas,
tales como polietileno, polipropileno, polibuteno, preferiblemente
poliolefinas reticuladas.
Applications Claiming Priority (2)
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| AT0040996A AT403087B (de) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | Verbundrohr, dessen mantel eine mittelschicht aus kupfer und je eine haftvermittlerschicht und eine innere und äussere deckschicht aufweist |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=3489865
Family Applications (1)
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