ES2291941T3 - Composicion para la proteccion de un articulo moldeado contra la corrosion. - Google Patents
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Abstract
Uso de una composición comprendiendo: (a) un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial inferior a 40 mN/m a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno, (b) un material de relleno, y (c) una composición antioxidante, donde dicha composición antioxidante comprende un antioxidante primario y uno secundario, el antioxidante primario estando seleccionado del grupo que consiste en compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a condición de que el compuesto fenólico estéricamente impedido no sea 2,6-di-t-butil-4-metilfenol, para la protección de un artículo moldeado contra la corrosión.
Description
Composición para la protección de un artículo
moldeado contra la corrosión.
La presente invención se refiere a una
composición para la protección de un artículo moldeado, en
particular un artículo moldeado hecho de o que consiste
esencialmente en uno o más metales, composiciones metálicas o
aleaciones contra la corrosión. La presente invención se refiere en
particular a una composición para aislar y sellar un artículo
moldeado que está en contacto con sales, humedad, agua y otras
sustancias que son corrosivas para un artículo moldeado con el
efecto de que dicho artículo moldeado está protegido contra la
corrosión. La presente invención también se refiere a una
composición que puede utilizarse para proteger artículos moldeados
subterráneos contra la corrosión. En la presente invención, se prevé
un artículo moldeado para alojar oleoductos, gasoductos, tapas de
registro, tanques subterráneos, tapas de registro, juntas de
soldadura, bridas, ganchos de grúa, soldaduras aluminotécnicas en
ejes divisibles por debajo del nivel del suelo y en juntas en
T.
Para proteger los artículos moldeados contra la
corrosión, se emplea una pluralidad de materiales. Artículos
moldeados tales como tapas de registro, tanques subterráneos,
tuberías, conductos están frecuentemente hechos de metal,
composiciones metálicas o aleaciones y estos artículos moldeados son
sometidos a la corrosión puesto que están en contacto con sales,
humedad, agua y otros componentes corrosivos. Obviamente, no se
prefiere la corrosión al ser perjudicial para la resistencia y en
consecuencia debe ser evitada o inhibida para prolongar la vida del
artículo moldeado en la medida de lo posible.
Obviamente, los materiales para evitar la
corrosión, en particular la corrosión a largo plazo, deben tener
una estabilidad a largo plazo química, física, mecánica y térmica.
Además, como es bien conocido en la técnica, la aplicación de
materiales de este tipo es frecuentemente un proceso laborioso, que
requiere mucho tiempo y que es caro. Los materiales deben tener
además una buena adhesión en metales y en otros materiales como el
polietileno y el polipropileno. Otro requisito es que tengan una
permeabilidad muy baja al agua, a las sales y a la humedad.
En la técnica, son conocidos diferentes
materiales para inhibir o impedir la corrosión. Ejemplos de
materiales de este tipo son el betún y las resinas sintéticas
termoendurecibles, p. ej. las resinas epoxi y las resinas de
poliuretano. Estos materiales tienen la desventaja de que se produce
un revestimiento o sellado duro que puede partirse o rasgarse
fácilmente bajo la influencia de por ejemplo una tensión mecánica.
Otra desventaja de estos materiales es que se requieren solventes
volátiles al aplicar estos materiales. Después de la aplicación de
estos materiales, los solventes se evaporan conduciendo así a la
formación de un sellado o revestimiento microporoso que es
permeable al menos a sustancias corrosivas tales como las sales, el
agua y la humedad. Los solventes tampoco son inocuos para el medio
ambiente.
El betún también es permeable al agua y
generalmente no cumple con los requisitos determinados por el KIWA
("Keuringsinstituut voor Waterleidingartikelen"; Instituto
holandés de inspección para artículos de suministro de agua).
Además, el betún en general tiene una temperatura de transición
vítrea superior a aproximadamente 10ºC. Como consecuencia, la
eliminación del betún es difícil bajo condiciones de altas
temperaturas, p. ej. el verano, y se puede producir fácilmente la
formación de grietas en condiciones de bajas temperaturas, p. ej,
el invierno.
Las resinas sintéticas termoendurecibles,
también se parten o rasgan fácilmente como resultado de una tensión
mecánica. Además, no son fácilmente eliminadas del artículo
moldeado y una eliminación fácil es importante cuando se tienen que
hacer reparaciones en el artículo moldeado o cuando el nivel de
protección proporcionado por la resina termoendurecible debe ser
controlado. Además, la limpieza del artículo moldeado es también
difícil y se requiere al aplicar un nuevo sellado o revestimiento de
modo que se deben emplear técnicas de limpieza complejas y
laboriosas tales como la aplicación de chorro de arena para limpiar
el artículo moldeado hasta una extensión suficiente. Es obvio para
el experto en la materia que si el artículo moldeado es un
gaseoducto u oleoducto o conducto de varios cientos de millas de
longitud, la sustitución o reparación de un sellado o revestimiento
hecho de resinas sintéticas termoendurecibles es una operación que
requiere tiempo y que es cara. Finalmente, la aplicación de un
sellado o revestimiento basado en resinas sintéticas
termoendurecibles es difícil y laboriosa.
US 5.398.044 expone una composición que tiene
propiedades mejoradas en comparación con los materiales mencionados
anteriormente. Esta composición comprende un polímero fluido
apolar, no termoendurecible, p. ej. el poliisobuteno, con una
temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión
superficial inferior a 40 mN/m a la temperatura superior a su
temperatura de transición vítrea, y un material de relleno. La
composición puede contener un antioxidante tal como
2,6-di-t-butil-4-metilfenol
(BHT). La composición puede ser usada en combinación con un
manguito contraible, una cinta, una correa, un listón o una cinta
con una estructura de célula abierta. No obstante, la composición
según US 5.898.044 tiene ciertas desventajas. Por ejemplo, si la
composición contiene
2,6-di-t-butil-4-metilfenol
como el antioxidante, los presentes inventores han encontrado que
el antioxidante se extrae de la composición, deteriorando así las
propiedades de protección de la composición debido a la degradación
oxidante del polímero fluido no termoendurecible. Esto tiene el
efecto desventajoso de que la resistencia adhesiva de la
composición se deteriora con el tiempo cuando se aplica a un
artículo moldeado. Consecuentemente, este sistema de sellado tiene
una vida reducida y requiere una reparación o sustitución antes de
lo deseado. Puesto que se requiere que el sistema de sellado tenga
una vida larga, es decir en general superior a 50 años, y su
aplicación es cara y laboriosa, es evidente para el experto en la
materia que este sistema de sellado necesita ser mejorado. En
consecuencia, los inventores han investigado este problema técnico
y han descubierto que la reducción de la resistencia adhesiva está
provocada por la extracción del
2,6-di-t-butil-4-metilfenol.
WO 99/56055 expone un método para proteger una
tubería metálica contra la corrosión aplicando una película a la
tubería metálica. La película comprende una capa externa, una capa
intermedia y una capa interna. La capa externa está preferiblemente
hecha de un polímero, en particular polietileno de alta densidad.
La capa intermedia está hecha preferiblemente de un metal, en
particular aluminio. La capa interna comprende preferiblemente un
adhesivo o una resina. La película debe ser aplicada utilizando
calor. Como es evidente para el experto en la materia, este método
es laborioso, requiere mucho tiempo y es inferior a los métodos
descritos en US 5.898.044.
WO 99/48997 expone una composición que comprende
una materia orgánica que es subjetiva para la degradación
oxidativa, termo o fotoinducida y dos o más antioxidantes, donde la
materia orgánica puede ser seleccionada de una gama amplia de
materiales incluyendo el poliisobuteno. Según la página 44 de WO
99/48997, las composiciones pueden ser usadas en una amplia
variedad extrema de aplicaciones, p. ej. en aceites lubricantes,
fluidos hidráulicos y en fluidos para el trabajo del metal. No
obstante, WO 99/48997 no revela que la composición pueda ser usada
para proteger un artículo moldeado contra la corrosión.
EP A 1.086.963 expone una composición de
copolímero de etileno que puede ser usada como una junta, p. ej.
una junta de tubería resistente a la corrosión. Obviamente, tal
junta se coloca entre dos extremidades de la tubería cuando las
tuberías se unen entre sí para evitar fugas.
WO 99/48997 expone composiciones que comprenden
un polímero que es sometido a la degradación y al menos dos
estabilizadores (antioxidantes) (b) y (c). El componente (a) es un
bifosfito orgánico monomérico u oligomérico y el componente (b) es
un compuesto del tipo
benzofuran-2-ona o
\alpha-tocoferol. Los polímeros preferidos son
los polímeros termoplásticos sintéticos. Una clase más preferida de
polímeros son las poliolefinas, los poliuretanos y los copolímeros
de estireno. Aún más preferidas son las poliolefinas seleccionadas
del grupo que consiste en polietileno, polipropileno y copolímeros
de etileno y/o propileno y otras mono- y diolefinas. Los
estabilizadores más preferidos usados como componente (b) no son
compuestos fenólicos estéricamente impedidos o antioxidantes
secundarios. El componente (c) está seleccionado de la clase del
tipo benzofuran-2-ona o
tocoferol.
EP A 1.086.963 expone una película de embalaje
elástica que tiene una estructura multicapa, por ejemplo una
película multicapa que tiene una superficie no adhesiva y una
superficie adhesiva. Esta película multicapa tiene como capa
intermedia una capa de película que comprende un copolímero de
etileno/\alpha-olefina, una capa no adhesiva de
LLDPE con una densidad más alta que el copolímero de
etileno/\alpha-olefina, y una capa adhesiva que
comprende una composición comprendiendo el copolímero de
etileno/\alpha-olefina y del 2 al 10% de
poliisobuteno líquido, polibutadieno líquido o similar. La película
de embalaje elástica tiene un espesor de 10 a 50 \mum.
La presente invención se refiere a una
composición para la protección de un artículo moldeado contra la
corrosión, dicha composición comprendiendo:
(a) un poliisobuteno con una temperatura de
transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial
inferior a 40 mM/m a una temperatura superior a la temperatura de
transición vítrea de dicho poliisobuteno,
(b) un material de relleno, y
(c) una composición antioxidante, donde dicha
composición antioxidante comprende un antioxidante primario y/o
secundario, el antioxidante primario estando seleccionado del grupo
que consiste en compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a
condición de que el compuesto fenólico estéricamente impedido no
sea
2,6-di-t-butil-4-metilfenol.
Las ventajas de la presente invención son que
las composiciones tienen una fijación mejorada en el artículo
moldeado que debe ser sellado o revestido incluyendo una
deformabilidad mejorada y una muy buena adhesión, es decir, una muy
buena potencia adhesiva a la superficie del artículo moldeado. La
composición según la invención no se fija y en consecuencia
permanece blanda y es impermeable al agua, a la humedad, a las
sales y se ajusta al poro. Una característica adicional y muy
importante de la composición de la presente invención acerca de si
un revestimiento o sellado hecho con la composición según la
invención se deforma mecánicamente hasta una extensión
relativamente pequeña, es que el daño es reparado automáticamente
dentro de un periodo de tiempo relativamente corto debido a la
naturaleza de tipo fluido y/o viscoelástica de la composición de la
invención. Es decir, la composición tiene propiedades de
autorrecuperación y cualquier deformación o daño se repara como
resultado del flujo de la composición en los orificios o las
cavidades provocados por deformaciones mecánicas o tensiones del
suelo. En consecuencia, el sellado o revestimiento que comprende la
composición según la invención no sólo es homogéneo al ser
aplicado, sino que incluso si se provocan indentaciones, huellas,
hendiduras, cavidades por las fuerzas mecánicas, éstas desaparecerán
en el momento oportuno y volverá a aparecer la superficie homogénea
del sellado o revestimiento. Obviamente, debido a esta naturaleza
de tipo fluido cualquier sellado o revestimiento que comprende la
composición según la presente invención no se rasga ni se rompe y no
desarrolla tensiones internas. De la misma manera, las
irregularidades en la superficie del artículo moldeado son
perfectamente rellenadas o revestidas con la composición según la
invención en la que los materiales según el estado de la técnica
frecuentemente dan lugar a problemas en tales circunstancias. La
naturaleza de tipo fluido y/o viscoelástica de la composición según
la invención también implica que no tiene vida útil mientras que
los revestimientos protectores necesitan ser aplicados dentro de un
periodo temporal
determinado.
determinado.
Otras ventajas de la composición según la
invención son una alta estabilidad química y resistencia dentro de
una amplia gama de pH, excelente resistencia al impacto, muy buena
impedancia electroquímica, un alto rendimiento de protección
catódica, esencialmente ninguna corrosión por desprendimiento o por
penetración de agua. Además, la composición puede ser usada dentro
de una gama de temperatura operativa de -50ºC a 85ºC.
La composición según la presente invención tiene
ventajas más importantes. Muchos sistemas de protección requieren
el uso de un cebador antes de que estos sistemas sean aplicados al
artículo moldeado para proporcionar la adhesión suficiente. El uso
de un cebador no es necesario con la composición según la presente
invención lo que implica que la composición puede ser aplicada
dentro de un periodo temporal más corto de ese modo haciendo la
operación menos cara.
Los sistemas de revestimiento tienen la
desventaja de que, en particular bajo condiciones de altas
temperaturas, sufren una pérdida de material que no sólo es costosa
sino también perjudicial para el medio ambiente y la salud del
usuario. Tales problemas no ocurren cuando se usa la composición
según la presente invención. Otros problemas que surgen al aplicar
los sistemas de revestimiento son que se pueden formar burbujas de
aire en el revestimiento que se romperán fácilmente, resultando en
orificios en la capa de revestimiento y en una protección pobre.
Los presentes inventores han encontrado que cuando se usa la
composición según la presente invención, cualquier burbuja de aire
presente entre la superficie del artículo moldeado y la superficie
de la capa protectora de la composición según la invención emigra a
la superficie externa de la capa protectora de la composición y se
dispersa. En los lugares donde el artículo moldeado está en
contacto con la sal, p. ej. el agua del mar, se forman cristales de
sal en la superficie del artículo moldeado y antes de aplicar un
sistema de revestimiento a dicha superficie, se requiere una
limpieza profunda, es decir por chorro de arena, mientras que la
composición según la invención encapsula los cristales de sal y no
se requiere la eliminación de estos cristales. La necesidad de que
para los sistemas de protección de la técnica anterior se tienen
que eliminar los cristales de sal es porque estos cristales son
higroscópicos y absorben el agua que se filtra en la capa
protectora. En consecuencia, los cristales de sal se hinchan de ese
modo provocando grietas en la capa protectora que finalmente
conduce a una protección deteriorada contra la corrosión. En la
práctica estos cristales de sal causan problemas serios en el
funcionamiento de los artículos formados que requieren que los
revestimientos protectores del estado de la técnica deban ser
sustituidos regularmente. La composición según la invención, no
obstante, no tiene estos problemas y es en consecuencia mucho más
económica para el usuario final.
En un medio ambiente de tipo desierto, las
tormentas de arena ocurren regularmente. Cualquier sistema
protector que deba ser aplicado por técnicas de pulverización no
puede ser usado bajo tales circunstancias. No obstante, los
presentes inventores han encontrado que la composición según la
presente invención puede ser aplicada sin resultar en una capa
protectora inferior.
Los artículos moldeados pueden también ser
revestidos directamente con la composición según la invención bajo
condiciones de humedad, a condición de que no ocurra una
condensación, mientras que muchos sistemas según la técnica
anterior generalmente no pueden ser usados bajo este tipo de
condiciones.
Los artículos moldeados protegidos por la
composición según la invención pueden ser fácilmente inspeccionados
puesto que una capa protectora de la composición según la invención
puede ser eliminada fácilmente y, después de la inspección, pueden
ser aplicados de nuevo. Muchos materiales según el estado de la
técnica son mucho más difíciles de eliminar. Además, cuando se
eliminan, la superficie del artículo moldeado necesita ser limpiada
íntegramente antes de que estos materiales sean aplicados de nuevo.
Obviamente, una capa protectora de la composición según la
invención también es evaluada más fácilmente.
Según la invención, el poliisobuteno empleado en
la composición según la presente invención tiene una temperatura de
transición vítrea inferior a -20ºC, preferiblemente inferior a
-40ºC y más preferiblemente inferior a -60ºC. La tensión
superficial del poliisobuteno es según la presente invención
inferior 40 mM/m a una temperatura superior a la temperatura de
transición vítrea de dicho poliisobuteno. Según la invención, se
pueden usar mezclas de varios poliisobutenos.
Es bien conocido en la técnica que la
temperatura de transición vítrea (T_{g}) es dependiente del peso
molecular de un polímero, es decir cuanto más alto es el peso
molecular, más alta es la T_{g}. En consecuencia, el límite
superior de la T_{g} define de hecho un valor máximo del peso
molecular del poliisobuteno y excluye los poliisobutenos de peso
molecular ultraelevado. Por ejemplo, se hace referencia a Römpp
Chemie Lexicon; 9ª. edición, página 1587. Según Römpp Chemie
Lexicon; 9ª. edición, página 3539, los poliisobutenos están
fabricados comercialmente dentro de una gama de peso molecular de
300 a 2.500.000. Por ejemplo, BP fabrica Napvis y Hyvis (ahora
vendidos bajo el nombre comercial Indopol) que tiene una gama de
M_{n} de 180 a 6000 y BASF fabrica estos polímeros bajo el nombre
comercial Oppanol; la calidad Oppanol B 200 G tiene un M_{n} de
600.000. Aunque no se conocen muchos datos para la temperatura de
transición vítrea vs. peso molecular de los poliisobutenos
comercialmente disponibles, se puede estimar que a un M_{n} de
5000 o superior, la temperatura de transición vítrea se vuelve
inferior a -60ºC.
El parámetro de tensión superficial también se
utiliza para definir una clase determinada de poliisobutenos. En
general, los polímeros que tienen una tensión superficial
relativamente baja tienen mejores propiedades de flujo,
humidificación y adhesión que los polímeros que tienen una tensión
superficial relativamente elevada. Además, es también bien conocido
en la técnica que la tensión superficial aumenta al aumentar el
peso molecular (y obviamente también al aumentar la viscosidad),
aunque el aumento por encima de un peso molecular de 2000 - 3000 es
en general insignificante y alcanza aproximadamente 1 mN/m del valor
a un peso molecular infinito. Se hace referencia por ejemplo a J.
Bandrup, E.H. Immergut, Polymer Handbook, tercera edición (1989),
página VI/412. Por lo tanto, en la presente invención la tensión
superficial se utiliza para diferenciar los poliisobutenos de muy
bajo peso molecular de los poliisobutenos según la presente
invención y, en consecuencia, define un valor mínimo del peso
molecular. La tensión superficial del poliisobutileno (M_{n}
2700) es 33,6 mN/m a 20ºC (ver J. Bandrup, E.H. Immergut, Polymer
Handbook, tercera edición (1989), página VI/414) mientras que la
tensión superficial de los poliisobutenos de bajo peso molecular
(hasta un M_{n} de 430) es 22 - 27 mN/m. Por lo tanto, los
poliisobutenos según la invención tienen una tensión superficial
inferior a 40 nM/m a una temperatura que es superior a la
temperatura de transición
vítrea.
vítrea.
Según la invención, los poliisobutenos más
preferidos tienen preferiblemente un M_{n} (promedio de peso
molecular, promedio de viscosidad calculado según J_{o} = 3,06 x
10^{-2} x M_{v}^{0'65}) en la gama de 10000 a 100000, más
preferiblemente en la gama de 15000 a 80000. La distribución de peso
molecular preferido P_{M}/M_{n} es preferiblemente no superior
a 4, más preferiblemente no superior a 3,5.
El material de relleno según la invención
comprende preferiblemente un material inorgánico tal como los
minerales inorgánicos, sales y óxidos, p. ej. yeso, sulfato de
boro, óxido de aluminio, dióxido de silicio, piedra caliza, cuarzo
molido, vidrio, talco, pizarra, bentonita. No obstante, se prefiere
que el material de relleno tenga una densidad de 2,0 a 4,0
kg/dm^{3}, preferiblemente de 1,5 a 3,5 kg/dm^{3}, a 20ºC
conforme a DIN ISO 787/10. Es además preferido que el material de
relleno consista esencialmente en un material inorgánico,
preferiblemente al menos un 75% peso, más preferiblemente al menos
un 90% peso y más preferiblemente al menos un 95% peso, en base al
peso total del material de relleno. Es además preferido que el
material de relleno tenga una solubilidad en agua muy baja,
preferiblemente inferior a 0,1 g/l (20ºC; conforme a DIN ISO
787/8), más preferiblemente inferior a 0,05 g/l. Según una forma de
realización particular de la presente invención, el material de
relleno consiste esencialmente en carbonato de calcio y un material
muy adecuado comercialmente disponible es Omyalite 95T (disponible
por Omya Gmbh, Köln,
Alemania).
Alemania).
Según la invención, la composición comprende del
40% peso al 80% peso del material de relleno, preferiblemente del
50% peso al 70% peso, calculado en el peso total de la
composición.
Las propiedades de los polímeros, p. ej.
poliisobutenos, están fuertemente influidas por las reacciones de
degradación que pueden ocurrir durante la producción y los usos. En
muchos casos estas reacciones de degradación son iniciadas por la
presencia de oxígeno que puede ser catalizado por la luz, el calor,
el agua y los iones metálicos. En las reacciones de iniciación, se
forman radicales libres, los cuales en las reacciones de
propagación llevan a la formación de hidroperóxidos inestables. Los
hidroperóxidos son los iniciadores principales de los procesos de la
degradación térmica y de la fotodegradación.
Los antioxidantes son usados de forma común para
evitar estas reacciones de degradación en las que interfieren
antioxidantes primarios directamente con las reacciones de
propagación conduciendo a la degradación, es decir que interrumpen
estas reacciones de propagación, mientras que los antioxidantes
secundarios inducen a la descomposición de los hidroperóxidos.
Según la invención, la composición antioxidante
comprende un antioxidante primario y/o secundario, donde el
antioxidante primario está seleccionado del grupo que consiste en
compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a condición de que el
compuesto fenólico estéricamente impedido no sea
2,6-di-t-butil-4-metilfenol.
Además, el antioxidante primario puede comprender mezclas de
compuestos fenólicos estéricamente impedidos. Asimismo, el
antioxidante secundario puede comprender más de un antioxidante
secundario.
\newpage
Los compuestos fenólicos estéricamente impedidos
están preferiblemente seleccionados de los compuestos según la
fórmula (I):
donde
R^{1} es un grupo
C_{1}-C_{4}-alquilo;
n es 1, 2, 3 o 4;
X es -CH_{2}-,
CH_{2}-CH_{2}-C(O)-Y
o
-CH_{2}-C(O)-CH_{2}-CH_{2}-;
Y es O o NH es; y
si n = 2, entonces X es
CH_{2}-CH_{2}-C(O)-Y
donde Y está enlazado a R_{2}, y R_{2} es un grupo
C_{2}-C_{12}-alquileno, un grupo
C_{4}-C_{12}-alquileno que es
interrumpido por uno o varios átomos de oxígeno o átomos de azufre,
o es un enlace di-
recto; y
recto; y
si n = 4, entonces X es
CH_{2}-CH_{2}-C(O)-Y
donde Y está enlazado a 2 y R_{2} es
C_{4}-C_{10} alcanotetrailo.
El grupo C_{1}-C_{4}
comprende el metilo, etilo, n-propilo,
i-propilo, n-butilo,
i-butilo y t-butilo. Según la
invención, el significado preferido para R_{1} es
t-butilo.
El Grupo de
C_{2}-C_{12}-alquileno es
preferiblemente ramificado o lineal. Ejemplos de tales grupos son
etileno, propileno, tetrametileno, pentametileno, hexametileno,
heptametileno, octametileno, decametileno y dodecametileno. R_{2}
es preferiblemente un grupo
C_{2}-C_{10}-alquileno, más
preferiblemente un grupo C_{2}-C_{8} alquileno
y en particular un grupo
C_{4}-C_{8}-alquileno,
normalmente hexametileno.
El grupo
C_{4}-C_{12}-alquileno que es
interrumpido por uno o varios átomos de oxígeno o átomos de azufre
es preferiblemente un grupo
C_{4}-C_{10}-alquileno, más
preferiblemente un grupo
C_{4}-C_{8}-alquileno y en
particular un grupo
C_{4}-C_{6}-alquileno. Ejemplos
de grupos adecuados son:
-
CH_{2}-O-CH_{2}-CH_{2}-O-CH_{2}-,
-
CH_{2}-(O-CH_{2}-CH_{2})_{2}-O-CH_{2}-,
-
CH_{2}-(O-CH_{2}-CH_{2})_{3}-O-CH_{2}-,
-
CH_{2}-(O-CH_{2}-CH_{2}-)_{4}-O-CH_{2}-,
-
CH_{2}-CH_{2}-O-CH_{2}-CH_{2}-O-CH_{2}-CH_{2}-
y
-
CH_{2}CH_{2}-S-CH_{2}-CH_{2}-.
Los grupos
C_{4}-C_{12}-alquileno
particularmente preferidos que son interrumpidos por uno o varios
átomos de oxígeno o átomos de azufre son
-CH_{2}-CH_{2}-O-CH_{2}-CH_{2}-O-CH_{2}-CH_{2}-
y
-CH_{2}-CH_{2}-S-CH_{2}-CH_{2}-.
Según la invención,
C_{4}-C_{10}-alcanotetrailo es
preferiblemente (-CH_{2})_{4}C.
Compuestos fenólicos preferidos estéricamente
impedidos según la invención son aquellos en los que en la fórmula
(I) n = 1 y R_{2} es C_{2}-C_{20} alquilo. No
obstante, los compuestos que son más preferidos son aquellos en los
que en la fórmula (I) n = 2, R_{2} es
C_{2}-C_{8} alquileno,
C_{4}-C_{8} alquileno que es interrumpido por
un átomo de azufre o un átomo de oxígeno, o, si Y es NH, R_{2} es
adicionalmente un enlace directo y aquellos en los que en la fórmula
(I) n = 4 y R_{2} es C_{4}-C_{8}
alcanotetrailo. Otros compuestos fenólicos preferidos estéricamente
impedidos según la invención son aquellos en los que en la fórmula
(I) R_{1} es t-butilo, N = 1, 2 o 4; X es
CH_{2}-CH_{2}-C(O)-Y,
Y es un átomo de oxígeno o NH y si n = 1; entonces R_{2} es
C_{14}-C_{18} alquilo; y si n = 2; R_{2} es
C_{4}-C_{6} alquileno o
C_{4}-C_{6} alquileno interrumpido por un átomo
de oxígeno; y si n = 4; R_{2} es C_{4}-C_{8}
alcanotetrailo.
Los compuestos de fenol adecuados estéricamente
impedidos están por ejemplo descritos en US 5.763.512.
Los compuestos fenólicos estéricamente impedidos
están seleccionados más preferiblemente del grupo que consiste en
Irganox^{TM} 1330, Irganox^{TM} 1010, Irganox^{TM} 1098,
Irganox^{TM} 1076, Irganox^{TM} 245, Irganox^{TM} 259,
Irganox^{TM} 1035, Irganox^{TM} 3114 y Irganox^{TM} 3125.
Incluso más preferiblemente, los compuestos fenólicos estéricamente
impedidos están seleccionados del grupo que consiste en
Irganox^{TM} 1330, Irganox^{TM} 1010.
En vez de o además de los compuestos fenólicos
estéricamente impedidos, se puede usar un compuesto de
alquiltiometilfenilo o ariltiometilfenol estéricamente impedido o
una mezcla de estos compuestos. Estos compuestos están por ejemplo
descritos en US 4358.616.
Estos compuestos de tiometilfenol estéricamente
impedidos están representados por la fórmula (II):
donde
R_{3} es un grupo
C_{1}-C_{12} alquilo,
m es 1, 2 o 3;
R_{4} es un grupo
C_{1}-C_{12} alquilo, un grupo
C_{1}-C_{2} cicloalquilo, un grupo
C_{6}-C_{12} arilo, un grupo
C_{7}-C_{12} aralquilo o un grupo
C_{7}-C_{12} alcarilo, y
n es un número entero (5-m).
Un ejemplo adecuado y preferido de los
compuestos según fórmula (II) es Irganox 1520; es decir 2
octiltiometil-6-metil fenol.
Según la invención, el antioxidante secundario
está preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en
fosfitos y tioésteres. Los fosfitos adecuados están por ejemplo
descritos en US 5.763.512.
Según la invención, los fosfitos están
preferiblemente seleccionados de los compuestos según las fórmulas
(III - V):
\vskip1.000000\baselineskip
donde R es un átomo de carbono, un
átomo de nitrógeno o un átomo de oxígeno y donde n es 2, 3 de
4;
donde R_{5} es un grupo
C_{1}-C_{4}-alquilo y X es un
grupo tal y como se ha definido anteriormente para R_{2} de
fórmula (I) o un grupo
C_{6}-C_{18}-hidrocarbilo, donde
el grupo hidrocarbilo comprende uno o más grupos arileno. Según la
invención, los fosfitos adecuados son Irgafos^{TM} 168,
Irgafos^{TM} 12 e Irgafos^{TM}
P-EPQ.
Los tioésteres están preferiblemente
seleccionados del grupo de compuestos representados por la fórmula
(VI): S-(R_{6}-COOR_{7})_{2} donde
R_{6} es un grupo C_{1}-C_{12} alquileno,
preferiblemente un grupo C_{1}-C_{6} alquileno,
y donde R_{7} es un grupo C_{1}-C_{12}
alquilo, un grupo C_{6}-C_{12} arilo, un grupo
C_{7}-C_{12} alcarilo o un grupo
C_{7}-C_{12} aralquilo.
Además de los antioxidantes primarios y
secundarios, la composición antioxidante preferiblemente comprende
otro antioxidante seleccionado del grupo de lactonas representado
por la fórmula (VII):
donde
R_{8}-R_{11} son independientemente hidrógeno,
halógeno o C_{1}-C_{12} alquilo y donde
R_{12}-R_{16} son independientemente hidrógeno,
halógeno o C_{1}-C_{12} alquilo.
Preferiblemente, R_{8}-R_{11} y
R_{12}-R_{16} son independientemente hidrógeno o
C_{1}-C_{12} alquilo. Más preferiblemente,
R_{8} y R_{10} son grupos
C_{1}-C_{6}-alquilo, R_{9} y
R_{11} son hidrógenos y R_{12}-R_{16} son
independientemente hidrógeno o grupos
C_{1}-C_{12} alquilo. Incluso más
preferiblemente, R_{8} y R_{10} son grupos
C_{1}-C_{6}-alquilo, R_{9} y
R_{11} son hidrógenos, R_{14} y R_{15} son grupos
C_{1}-C_{6} alquilo y R_{12}, R_{13} y
R_{16} son hidrógenos. Las lactonas de este tipo están por
ejemplo descritas en US
6.310.220.
La presente invención también se refiere a una
cinta de recubrimiento para proteger un artículo moldeado contra la
corrosión, donde la cinta de recubrimiento comprende:
(a) una primera capa comprendiendo una película,
dicha película que comprende un polímero o un copolímero de una o
más \alpha-olefinas y/o diolefinas, y
(b) una segunda capa comprendiendo una
composición comprendiendo:
- (i)
- un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial inferior a 40 mM/m a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno,
- (ii)
- un material de relleno, y
- (iii)
- una composición antioxidante donde dicha composición antioxidante comprende un antioxidante primario y/o secundario, el antioxidante primario estando seleccionado del grupo que consiste en compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a condición de que el compuesto fenólico estéricamente impedido no sea 2,6-di-t-butil-4-metilfenol.
La cinta de recubrimiento según la invención
puede ser fácilmente aplicada al artículo moldeado para protegerlo
puesto que la segunda capa (b) puede ser fácilmente deformada.
Además después de ser aplicada, la cinta de recubrimiento puede
también ser eliminada fácilmente. Aunque debido a la rotura
cohesiva algunos residuos quedan en la superficie del artículo
moldeado, estos residuos pueden ser eliminados fácilmente mediante
raspado. Además, la cinta de recubrimiento puede ser aplicada en
particular a las juntas en T. Además, la cinta de recubrimiento
según la invención puede ser usada idóneamente para reparar
artículos moldeados dañados o corroídos que fueron ya provistos de
algún material de protección según el estado de la técnica, a
condición que la superficie del artículo moldeado sea limpiada a un
nivel St-2 conforme a la norma
NEN-EN-ISO 8501-1.
Finalmente, según el modo descrito anteriormente, la cinta de
recubrimiento tiene propiedades autorreparadoras debido a la
naturaleza fluida y/o viscoelástica de la capa (b).
En caso de necesidad, la cinta de recubrimiento
puede comprender otra capa (c) para proteger la capa (b). Además,
la cinta de recubrimiento tiene preferiblemente entre las capas (a)
y (b) otra capa (d) que comprende una capa de refuerzo tipo malla
que tiene una estructura tejida, de punto o de punto trenzado y que
puede ser deformada en dos direcciones ortogonales. La capa de
refuerzo tipo malla puede estar hecha de fibras de poliolefina, p.
ej. de fibras hechas de homopolímeros o copolímeros de etano u
homopolímeros o copolímeros de propeno, como es bien conocido en la
técnica.
La capa (a) de la cinta de recubrimiento
preferiblemente comprende un polímero o un copolímero de una o más
\alpha-olefinas y/o diolefinas. Ejemplos de tales
polímeros y copolímeros son elastómeros de EP(D)M,
homopolímeros de etileno, copolímeros de
etileno-\alpha-olefina,
homopolímeros de propileno y copolímeros de
propileno-\alpha-olefina. Si el
copolímero es un copolímero de etileno que es una forma de
realización preferida de la invención, la
\alpha-olefina es luego preferiblemente una
C_{3}-C_{12} \alpha-olefina,
en particular una C_{3}-C_{8}
\alpha-olefina. Ejemplos de
\alpha-olefinas adecuadas son propeno;
1-buteno; 1-hexeno y
1-octeno. Los copolímeros de etileno preferiblemente
comprenden del 0,1 al 30% peso, en particular del 0,1 al 20% peso
de \alpha-olefina. La densidad de los
homopolímeros o copolímeros de etileno (según ha sido medido
conforme a ASTM D 1248) es preferiblemente 0,800 0,975 g/cm^{3},
en particular 0,850 - 0,950 g/cm^{3}. El índice de fusión (según
ha sido medido conforme a ASTM D 1238) de los homopolímeros o
copolímeros de etileno es preferiblemente 0,1 a 50 g/min., en
particular 0,2 a 20 g/min. La capa (a) de la cinta de recubrimiento
comprende preferiblemente uno o más de los siguientes polímeros:
polietileno de densidad baja (LDPE), polietileno de densidad lineal
baja (LLDPE), polietileno de densidad alta (HDPE), un copolímero de
propeno y eteno, un copolímero de dieno, propeno y eteno. Según una
forma de realización preferida de la invención, la capa (a) de la
cinta de recubrimiento comprende LDPE, HDPE o LLDPE o una
combinación de los mismos.
Obviamente, la capa (a) puede comprender más de
una capa y puede ser por ejemplo una película multicapa
comprendiendo capas externas de LLDPE y una capa interna de HDPE.
Estas películas multicapa son bien conocidas en la técnica.
La capa (a) puede además comprender diferentes
aditivos tales como pigmentos y productos de relleno.
La cinta de recubrimiento según la invención
tiene preferiblemente un espesor total de 1,0 a 3,0 cm, más
preferiblemente 1,2 a 2,8 cm. La anchura de la cinta de
recubrimiento puede ser obviamente ajustada según se desee o según
sea adecuado, pero es preferiblemente 3,0 a 50,0 cm, más
preferiblemente 4,0 a 40,0 cm. El espesor de la capa (a) es
preferiblemente 10 \mum a 500 \mum, más preferiblemente 20
\mum a 300 \mum.
La invención también se refiere a un proceso
para la producción de una cinta de recubrimiento para la protección
de un artículo moldeado contra la corrosión, donde una composición
comprendiendo:
(i) un poliisobuteno con una temperatura de
transición vítrea inferior a -20ºC y tensión superficial inferior a
40 mM/m a una temperatura superior a la temperatura de transición
vítrea de dicho poliisobuteno,
(ii) un material de relleno, y
(iii) una composición antioxidante, donde dicha
composición antioxidante comprende un antioxidante primario y/o uno
secundario, el antioxidante primario estando seleccionado del grupo
que consiste en compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a
condición de que el compuesto fenólico estéricamente impedido no
sea
2,6-di-t-butil-4-metilfenol,
es estratificada sobre una película, dicha
película comprendiendo un polímero o un copolímero de una o más
\alpha-olefinas y/o diolefinas.
Después de dicha fase de estratificación, la
superficie de la capa (b) que no está en contacto con la capa (a)
es preferiblemente protegida por una capa (c), donde la capa (c)
puede ser cualquier material adecuado que comprende un polímero de
olefina o copolímero, papel.
\newpage
Si una capa (d) está presente entre las capas
(a) y (b) según el modo descrito anteriormente, las capas (a) y (d)
son primero estratificadas donde después se aplicará una capa (b) a
la superficie de la capa (d) opuesta a la superficie de la capa (d)
que está en contacto con la capa (a). El espesor de la capa (b) es
controlado p. ej. por un cuchillo.
Después de que la cinta de recubrimiento sea
fabricada, se envuelve preferiblemente alrededor de una bobina o un
carrete.
Otra ventaja importante de la cinta de
recubrimiento según la invención es la siguiente. Es conocido en la
técnica que las bacterias reductoras de sulfato se encuentran
frecuentemente en defectos de la capa protectora de los artículos
subterráneos moldeados. Estas bacterias son capaces de producir
sulfuro de hidrógeno que es conocido por promover la corrosión
metálica (ver por ejemplo S. Grobe et Al., Materials and
Corrosion, Vol. 47; páginas 413 - 424, 1996 M. J. Feijo et
Al., Vol. 651; páginas 691 - 697, 2000). Puesto que durante la
aplicación de una capa protectora puede ocurrir una infección e
inclusión, es esencial que los componentes que promueven el
crecimiento bacteriano no se filtren por la capa protectora.
Además, se cree que al menos uno de los elementos esenciales (en
particular carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno) deben estar
ausentes para evitar el crecimiento de estas bacterias. Puesto que
la cinta de recubrimiento según la invención tiene una
permeabilidad baja a los gases (aire, es decir nitrógeno, oxígeno y
vapor de agua) y es resistente al agua y está libre de compuestos
que contienen nitrógeno (a menos que se utilice un antioxidante
particular que contenga nitrógeno; se cree, no obstante, que esto
no es perjudicial dado que sólo se agregan cantidades pequeñas de
antioxidantes), los inventores creen que con la cinta de
recubrimiento según la invención no ocurren problemas corrosivos
debidos a tales microorganismos.
Finalmente, los inventores han notado que con
sistemas protectores como el caucho butílico (que está aplicado en
espiral a artículos moldeados tales como tuberías) la corrosión
ocurre en las áreas de superposición entre distintos devanados
("corrosión en espiral") debido al hecho de que en las áreas
de superposición los devanados de caucho butílico más bien duros no
están en intimo contacto para que ocurra la oclusión de aire, vapor
de agua. Tales problemas, no obstante, no ocurren con la cinta de
recubrimiento según la invención por la naturaleza fluida y/o
viscoelástica de la capa (b).
La presente invención también se refiere a un
proceso para cubrir un artículo moldeado con una cinta de
recubrimiento, donde la cinta de recubrimiento comprende:
(a) una primera capa comprendiendo una película,
dicha película comprendiendo un polímero o un copolímero de una o
más \alpha-olefinas y/o diolefinas y
(b) una segunda capa comprendiendo una
composición comprendiendo:
- (i)
- un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial inferior a 40 mM/m a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno,
- (ii)
- un material de relleno, y
- (iii)
- una composición antioxidante, donde dicha composición antioxidante comprende un antioxidante primario y/o secundario, el antioxidante primario estando seleccionado del grupo que consiste en compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a condición de que el compuesto fenólico estéricamente impedido no sea 2,6-di-t-butil-4-metilfenol
Según la invención, la superficie del artículo
moldeado es preferiblemente limpiada a un nivel
St-2 conforme a la norma
NEN-EN-ISO 8501-1
antes de la aplicación de la cinta de recubrimiento. El nivel
St-2 se define como: "raspado profundo y
cepillado con cepillo metálico; cepillado/desbastado con
herramientas de mano y/o máquinas es aceptable. La viruta de
fresado suelta, el óxido y la materia externa deben ser eliminados
completamente. Finalmente, la superficie deberá ser limpiada con un
aspirador, limpieza en seco con aire comprimido o un cepillo
limpio. La superficie deberá tener un brillo metálico tenue (no se
requiere ningún modelo de anclaje)".
La cinta de recubrimiento es preferiblemente
envuelta alrededor del artículo moldeado de manera que las capas
posteriores de la cinta de recubrimiento estén superpuestas una
sobre la otra, dicha superposición teniendo preferiblemente una
anchura de al menos 1,0 mm, más preferiblemente una anchura de al
menos 5,0 mm y en particular una anchura de al menos 10,0 mm.
Obviamente, anchuras superiores, p. ej. aproximadamente 50,0 mm son
también posibles pero esto también dependerá de la anchura de la
cinta de recubrimiento usada como será evidente para el experto en
la materia. No obstante, es necesario que la anchura de la
superposición sea al menos de 1,0 mm para obtener un sellado
apropiado. Además, el primer y último devanado son preferiblemente
aplicados esencialmente perpendiculares a la dirección del
recubrimiento, es decir si el artículo moldeado es por ejemplo una
tubería, el primer y último devanado son aplicados esencialmente
circunferenciales y esencialmente perpendiculares a la longitud de
la tubería. Si se alcanza el extremo de una primera cinta de
recubrimiento, se puede aplicar una segunda cinta de recubrimiento
allí donde terminó la primera cinta de recubrimiento, a condición
de que la superposición longitudinal sea al menos de 1,0 mm,
preferiblemente al menos de 5,0 mm y más preferiblemente al menos
de 10,0 mm. La cinta de recubrimiento es preferiblemente aplicada
sin tensión.
\newpage
Según la invención, se prefiere que después de
haber aplicado la cinta de recubrimiento, una película de cinta
externa sea envuelta alrededor del artículo moldeado.
Preferiblemente, la película de cinta externa está seleccionada de
películas comprendiendo una o más poliolefinas que están
preferiblemente seleccionadas del grupo que consiste en
homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno, copolímeros de
cloruro de vinilo y etileno, polímeros de cloruro de vinilo y
copolímeros de acetato de vinilo y etileno. Según una forma de
realización preferida de la invención, la película de cinta externa
es una película de PVC. La película de cinta externa es
preferiblemente aplicada con
tensión.
tensión.
Preferiblemente, la película de cinta externa
está envuelta de manera que la anchura de la superposición sea al
menos el 20% de la anchura de la película de cinta externa,
preferiblemente al menos el 40% de la anchura de la película de
cinta externa.
La invención será adicionalmente ilustrada por
los ejemplos siguientes que, no obstante, no están destinados a
restringir el objetivo de la invención de ninguna manera.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
En este ejemplo la permeabilidad al agua de la
cinta de recubrimiento según la presente invención fue comparada
con aquella de diferentes materiales comercialmente disponibles de
espesor similar. Los datos muestran el rendimiento excelente de la
composición según la invención, es decir tiene una permeabilidad al
agua mínima.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
En este ejemplo, una composición comprendiendo
poliisobuteno y
2,6-di-t-butil-4-metifenol
(BHT; suministrada por Bax Chemicals B.V., Holanda) como el
antioxidante fue evaluada con respecto al poliisobuteno nítido. El
poliisobutileno fue Oppanol B10 N (conteniendo aproximadamente el
0,04% peso de BHT) suministrado por BASF, Holanda, que tiene un
M_{n} de 24000 y un M_{v} de 40000. El material de relleno fue
Omyalite 95T suministrado por Omya Gmbh, Alemania.
Las pruebas que se realizaron fueron:
1. Análisis termogravimétrico. Esta prueba
proporcionó datos de la pérdida de peso del poliisobuteno como
función de la temperatura. El análisis fue realizado en presencia
de aire a una temperatura de 60º y 85ºC. Los datos están mostrados
en la Tabla 1.
2. Determinación de la resistencia de adhesión.
La composición según la invención fue usada en combinación con una
cinta de plástico. La composición contenía el 38,6% peso de Oppanol
B10 N; el 60,3% peso de Omyalite 95T; el 0,06% peso de pigmento
(verde) y 1,0% peso de BHT. El tamaño de la muestra fue 4,9 X 13 cm
de los cuales 3,5 cm fueron aplicados a una placa de acero con un
tamaño de 4,8 X 7,1 cm. La resistencia de adhesión fue determinada
usando una máquina de evaluación de la tensión (Zwick; 5 KN). El
nivel de extracción fue 300 mm/min. Los datos están mostrados en la
Tabla 2; la desviación típica de los datos de la carga es
aproximadamente 0,003 de modo que una carga de 0,0562 \pm 0,003
implica que la resistencia adhesiva no varía.
Los datos de la Tabla 1 muestran que BHT es
extraído.
Los datos de la tabla 2 muestran que bajo varias
condiciones la resistencia adhesiva se reduce con el paso del
tiempo. Esto está provocado por el hecho de que BHT es extraído de
la composición proporcionando así una protección insuficiente al
poliisobuteno.
Ejemplo
3
La composición según la invención fue sometida a
una prueba de envejecimiento y a una prueba de envejecimiento
acelerado. En estas pruebas, la composición según la invención fue
comparada con una composición similar que contenía BHT como el
antioxidante. Todas las composiciones evaluadas contenían el 1,0%
peso de antioxidante o composición antioxidante, en base a la
composición total (ver Tabla 3).
Las tuberías de acero corroídas fueron limpiadas
con cepillo usando un cepillo metálico. Las tuberías de acero
fueron posteriormente estratificadas con una cinta de recubrimiento
que comprendía las composiciones y una película de polietileno. En
una cabina climática las tuberías de acero fueron sumergidas en una
solución salina y sometidas al ciclo siguiente: 4 h a 85ºC; 6 h de
-20ºC a 85ºC; 4 h a -20ºC y 6 h de 85ºC a -20ºC. El ciclo fue
repetido 135 veces lo que, según el estándar para manguitos de
cable de Deutsche Telekom AG, corresponde a un ciclo de vida de
107,5 años. Después de esta prueba, el M_{n} del poliisobuteno
(el poliisobuteno tenía originalmente un M_{n} de 24000) fue
determinado por GPC (el poliisobuteno fue aislado por extracción de
Soxhlet usando hexano como el solvente, el solvente fue evaporado y
el residuo fue disuelto en THE (2 mg/ml). El aparato de GPC usado
fue un Spectra Physics P 1000 (detección de difracción suave). El
flujo fue 1 ml/min. y la columna usada fue una de Waters F6. Un
aumento del M_{n} implica una resistencia adhesiva reducida. Los
datos están mostrados en la Tabla 4.
Los datos en la Tabla 4 muestra que la
formulación E (conteniendo BHT) mostró el mayor aumento del
M_{n}.
Las formulaciones E - H fueron mezcladas con
óxido. Las muestras fueron almacenadas en un horno a 85ºC durante
seis meses. Luego, el poliisobuteno fue aislado según el modo
descrito anteriormente y analizado por FT-IR. Los
espectros de las formulaciones fueron superpuestos unos sobre los
otros y la absorción relativa fue determinada en la región de
longitud de onda de 1730 cm^{-1}. En la tabla 5, se muestran los
datos de la absorción.
Los datos en la tabla demuestran que la
oxidación del poliisobuteno en la formulación que contenía BHT
ocurrió a una extensión mayor que en las otras muestras.
Ejemplo
4
Se revistieron posteriormente los carretes de
tubería (diámetro de aproximadamente 10 cm; longitud de
aproximadamente 10 cm) con una cinta de recubrimiento que
comprendía las composiciones (espesor total aproximadamente 3 mm) y
una película de PVC. Los paneles de la prueba revestidos fueron
también usados en la prueba del campo. Esta prueba comprendió las
pruebas siguientes:
\bullet Detección de defectos de
revestimiento
\bullet Pruebas de resistencia química
\bullet Pruebas de resistencia al impacto
\bullet Pruebas de impedancia
electroquímica
Esta prueba fue realizada conforme a ASTM G 62
(Método B) usando un detector de defectos de revestimiento
Elcometer 236. A 3000 V no se podían detectar defectos de
revestimiento en los carretes revestidos y paneles.
Muestras de las composiciones según la invención
fueron sumergidas en soluciones acuosas a pH 4, 7 y 10 (pH ajustado
por HCI o NaOH) y mantenidas a aproximadamente 23ºC durante una
semana. Luego, el pH de 4 fue disminuido a 3 mientras que el pH de
10 fue aumentado a 11 y las muestras fueron otra vez mantenidas
bajo estas condiciones durante una semana. Después de este periodo,
el pH de 3 fue disminuido a 2 y el pH de 11 fue aumentado a 12 y
las muestras fueron mantenidas bajo estas condiciones durante tres
semanas. Al final de la prueba (es decir cinco semanas) ningún
cambio en el color o en el peso podría ser determinado lo que
demuestra que las composiciones son estables bajo estas condiciones
que son esenciales para la protección contra la corrosión a largo
plazo.
Esta prueba fue realizada de acuerdo con ASTM
G14. Las pruebas fueron realizadas usando un peso de 4 lb a dos
niveles de fuerza diferentes de 6, 10 y 15 Julios a la temperatura
ambiente. Después de la prueba, las áreas (hendiduras) fueron
visualmente examinadas para constatar el daño y evaluadas usando un
detector de micro-orificios Elcometer 269. La
hendidura obtenida después de la prueba a 6 Julios desapareció
rápidamente mientras que las hendiduras obtenidas después de la
prueba a 10 y 15 Julios se recuperaron parcialmente. Ningún defecto
fue detectado. Estos resultados demuestran la alta resistencia al
impacto y las características de auto recuperación de las
composiciones según la invención.
Las mediciones de la espectroscopia de la
impedancia electroquímica fueron realizadas en los carretes
revestidos y en los paneles de evaluación revestidos. Dos
materiales protectores contra la corrosión comercialmente
disponibles fueron evaluados también para hacer una comparación. Las
mediciones fueron realizadas usando por ejemplo un analizador de
respuesta en frecuencia EG & G (modelo 1025) controlado por
ordenador junto con por ejemplo un potenciostato/galvanostato EG
& G (modelo 283). Los resultados de la impedancia están
mostrados en la Tabla 6.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Esta prueba reveló que la composición según la
invención tiene mejores características contra la corrosión que los
materiales comercialmente disponibles.
Ejemplo
5
Una cinta de recubrimiento comprendiendo la
composición según la invención (espesor total 1,8 mm; película de
polietileno usada como refuerzo) fue aplicada a una superficie de
tubería de acero limpia (nivel St-2 conforme a la
norma NEN-EN-ISO
8501-1) mediante la envoltura en espiral sin
tensión. Las vueltas posteriores tienen una superposición de
aproximadamente 10 mm. Después, se aplicó una película de PVC
(espesor 0,5 mm; 50% de superposición de las vueltas) usando
tensión asegurando un buen contacto entre la composición según la
invención y la superficie de la tubería de acero. Una prueba de
defectos de revestimiento a 20 kV reveló que no había defectos de
revestimiento.
Otras evaluaciones fueron realizadas según la
norma europea EN 12068; "Los revestimientos orgánicos externos
para la protección contra la corrosión de las tuberías de acero
enterradas y sumergidas usaban una conjunción iónica con protección
catódica - Cintas y materiales de encogimiento"; 1998. La
composición según la invención fue comparada con los productos de
clase C (clase máxima). Las pruebas de resistencia al impacto (ASTM
G14) mostraron una resistencia al impacto de 16,8 Julios (requeridos
al menos 15 Julios). Las pruebas de resistencia a la indentación
revelaron un espesor residual después de la indentación de 0,74 mm
(requeridos al menos 0,6 mm). La resistencia al aislamiento
eléctrico fue al menos 1,15 x 10^{8} ohm.m^{-2} (requisito al
menos 10^{8} ohm.m^{-2}) Las pruebas de desprendimiento catódico
(ASTM G 95 y ASTM G 8) revelaron un desprendimiento de 3,1 mm a la
temperatura ambiente y 6,8 mm a 50ºC (requeridos menos de 10 mm que
es el requisito más estricto).
\vskip1.000000\baselineskip
\bullet US 5398044 A [0007]
\bullet EP 1086963 A [0010][0012]
\bullet US 5898044 A [0007][0008]
\bullet US 5763512 A [0037][0042]
\bullet WO 9956055 A [0008]
\bullet US 4358616 A [0039]
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Claims (17)
-
\global\parskip0.950000\baselineskip
1. Uso de una composición comprendiendo:(a) un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial inferior a 40 mN/m a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno,(b) un material de relleno, y(c) una composición antioxidante, donde dicha composición antioxidante comprende un antioxidante primario y uno secundario, el antioxidante primario estando seleccionado del grupo que consiste en compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a condición de que el compuesto fenólico estéricamente impedido no sea 2,6-di-t-butil-4-metilfenol,para la protección de un artículo moldeado contra la corrosión. - 2. Uso según la reivindicación 1, donde el compuesto fenólico estéricamente impedido comprende al menos dos grupos fenol estéricamente impedidos.
- 3. Uso según la reivindicaciones 1 o la reivindicación 2, donde el antioxidante secundario está seleccionado del grupo que consiste en fosfitos y tioésteres.
- 4. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la composición antioxidante comprende además una lactona.
- 5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el artículo moldeado es un oleoducto o gasoducto.
- 6. Cinta de recubrimiento para proteger un artículo moldeado contra la corrosión, dicha cinta de recubrimiento comprendiendo:(a) una primera capa comprendiendo una película, dicha película comprendiendo un polímero o un copolímero de una o más \alpha-olefinas y/o diolefinas y(b) una segunda capa comprendiendo una composición comprendiendo:
- (i)
- un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial inferior a 40 mN/m a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno,
- (ii)
- un material de relleno, y
- (iii)
- una composición antioxidante, dicha composición antioxidante comprendiendo un antioxidante primario y uno secundario, el antioxidante primario estando seleccionado del grupo que consiste en compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a condición de que el compuesto fenólico estéricamente impedido no sea 2,6-di-t butil-4-metilfenol.
- 7. Cinta de recubrimiento según la reivindicación 6; donde el espesor total de la cinta de recubrimiento es de 1,0 a 3,0 cm.
- 8. Proceso para la fabricación de una cinta de recubrimiento donde una composición es estratificada sobre una película, dicha película comprendiendo un polímero o un copolímero de una o más \alpha-olefinas y/o diolefinas y dicha composición comprendiendo;(a) un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial inferior a 40 mN/m a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno,(b) un material de relleno, y(c) una composición antioxidante, donde dicha composición antioxidante comprende un antioxidante primario y uno secundario, el antioxidante primario estando seleccionado del grupo que consiste en compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a condición de que el compuesto fenólico estéricamente impedido no sea 2,6-di-t-butil-4-metilfenol.
- 9. Proceso según la reivindicación 8, donde el espesor total de la cinta de recubrimiento es de 1,0 a 3,0 cm.
- 10. Artículo moldeado que comprende la composición según cualquiera de las reivindicaciones 1-5 o que comprende la cinta de recubrimiento según la reivindicación 6 o la reivindicación 7 o que comprende la cinta de recubrimiento obtenible por el proceso según la reivindicación 8 o la reivindicación 9.
- 11. Artículo moldeado según la reivindicación 10, donde el artículo moldeado es un oleoducto o gasoducto.
- 12. Proceso de recubrimiento de un artículo moldeado con una cinta de recubrimiento, donde la cinta de recubrimiento comprende:(a) una primera capa que comprende una película, dicha película comprendiendo un polímero o un copolímero de una o más \alpha-olefinas y/o diolefinas y(b) una segunda capa comprendiendo una composición comprendiendo:
- (i)
- un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial inferior a 40 mN/m a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno,
- (ii)
- un material de relleno, y
- (iii)
- una composición antioxidante, donde dicha composición antioxidante comprende un antioxidante primario y uno secundario, el antioxidante primario estando seleccionado del grupo que consiste en compuestos fenólicos estéricamente impedidos, a condición de que el compuesto fenólico estéricamente impedido no sea 2,6-di-t-butil-4-metilfenol.
- 13. Proceso según la reivindicación 12, donde la superficie del artículo moldeado se limpia a un nivel St-2 conforme a la norma NEN- EN-ISO 8501-1 antes de la aplicación de la cinta de recubrimiento.
- 14. Proceso según la reivindicación 12 o reivindicación 13, donde la cinta de recubrimiento se envuelve alrededor del artículo moldeado de manera que las capas posteriores de la cinta de recubrimiento se superpongan una sobre la otra.
- 15. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 12 - 14, donde después de haber aplicado la cinta de recubrimiento, una película de cinta externa se envuelve alrededor del artículo moldeado.
- 16. Proceso según la reivindicación 15, donde la película de cinta externa está seleccionada de películas comprendiendo una o más poliolefinas.
- 17. Proceso según la reivindicación 16, donde la poliolefina está seleccionada del grupo que consiste en homopolímeros de etileno, copolímeros de etileno, copolímeros de cloruro de vinilo y etileno, copolímeros de acetato de vinilo y etileno.
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