ES2556787T3

ES2556787T3 - Métodos para revestir tuberías de agua potable y dispersiones de pigmentos que comprenden compuestos de alquil fenil éster

Info

Publication number: ES2556787T3
Application number: ES12708204.8T
Authority: ES
Inventors: Stuart E. Fores; Ian Robinson
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2032-02-21
Also published as: WO2012134662A1; DK2691485T3; US20140014220A1; EP2691485B1; EP2691485A1

Abstract

Un método para conformar un revestimiento sobre una superficie de una tubería, comprendiendo el método las etapas de: a) proporcionar una composición de revestimiento que comprende una primera parte que comprende al menos un poliisocianato alifático, y una segunda parte que comprende al menos una diamina; en donde la composición de revestimiento comprende uno o más compuestos de alquil fenil éster en donde el grupo alquilo comprende al menos 8 átomos de carbono; b) combinar la primera parte y la segunda parte para formar una mezcla líquida; c) aplicar la mezcla líquida a las superficies internas de la tubería; y d) permitir que la mezcla fragüe para formar un revestimiento curado.

Description

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DESCRIPCION

Metodos para revestir tuberias de agua potable y dispersiones de pigmentos que comprenden compuestos de alquil fenil ester

Antecedentes

Los metodos de renovacion estructural y tuberias de agua potable sin zanja incluyen la tuberia en el metodo de tuberias, el metodo de estallido de tuberias, y el metodo de revestimiento de las paredes con polietileno fino. Tal como se describe en US-7.189.429, estos metodos son pocos ventajosos debido la incapacidad de tratar los codos de una tuberia y al hecho de que las tuberias secundarias de conexion con las instalaciones de los clientes deben desconectarse y despues volverse a instalar tras la ejecucion del proceso de renovacion.

La patente US-7.189.429 describe un metodo para formar un revestimiento sobre la superficie interna de una tuberia de agua potable, comprendiendo el metodo las etapas de: a) proporcionar un sistema de revestimiento liquido en dos partes; b) mezclar la primera parte y la segunda parte para formar una mezcla, y c) aplicar la mezcla como revestimiento a la superficie para formar, a una velocidad endurecimiento elevada, un recubrimiento monolitico, que muestra elevada resistencia y flexibilidad. Preferiblemente, las dos partes del sistema se aplican mediante un equipo de pulverizacion calentado sin aire. Dicho equipo puede, por ejemplo, incluir un cabezal centrifugo o un montaje en forma de pistola pulverizadora con automezclado.

La patente US-6.730.353 describe un revestimiento para tuberias de agua potable. El sistema de revestimiento en dos partes comprende una primera parte que comprende uno o mas poliisocianatos alifaticos mezclados opcionalmente con una o mas resinas de aminas reactivas y/o de resinas no reactivas, y una segunda parte que comprende una o mas poliaminas aromaticas opcionalmente combinadas con una o mas poliaminas oligomericas, de forma que las dos partes, cuando se mezclan entre si y se aplican a las superficies internas de las tuberias, forman un revestimiento impermeable de fraguado rapido adecuado para su contacto con el agua potable.

En WO2010/120617 se describen metodos para formar un revestimiento sobre las superficies (por ejemplo, interna) de una tuberia (por ejemplo, agua potable) con composiciones de revestimiento en dos partes que comprenden una primera parte que comprende al menos un poliisocianato y una segunda parte que comprende al menos un ester de acido aspartico. Tambien se describe una composicion de revestimiento en dos partes reactiva que comprende una primera parte que comprende al menos un poliisocianato y una segunda parte que comprende al menos un ester de acido aspartico y al menos una amina aromatica que es solida a 25 0C.

Tal como se describe en WO 2010/120617, “La primera y/o segunda parte puede comprender varios aditivos como se conoce en la tecnica, siempre que su inclusion este permitida segun los requisitos de la norma NSF/ANSI. Por ejemplo, se pueden anadir pigmentos, dispersantes y auxiliares de molienda, inactivadores de agua, tixotropos, desespumantes, etc. para mejorar la capacidad de fabricacion, las propiedades durante la aplicacion y/o la vida util”.

3M ha Comercializado composiciones de revestimiento en dos partes para tuberias de agua potable en donde la primera parte comprende al menos un poliisocianato y una dispersion de pigmento que comprende dioxido de titanio y una resina epoxidica liquida comercializada por Dow con la designacion comercial “DER331 ”.

El documento EP-1 486 522 A2 describe un metodo para la renovacion de tuberias de agua potable existentes mediante la aplicacion de la composicion de revestimiento liquido en dos partes a la superficie interna de la tuberia. En EP-1 486 522 A2 se notifica el problema del olor y el sabor del revestimiento (veanse las Tablas 3 y 6 de EP-1 486 522 A2). Los ejemplos de las Tablas 1,4 y 7 de EP-1 486 522 A2 describen composiciones que comprenden un poliisocianato alifatico, resinas epoxidicas, pigmentos, y un ester de polieter poliol ramificado.

Sumario

Aunque se han descrito varias composiciones de revestimiento para tuberias de agua potable que comprenden aditivos, la industria encontraria una ventaja en aditivos alternativos que no transmitieran aromas ni sabores.

En una realizacion, se describe un metodo para conformar un revestimiento sobre la superficie de una tuberia. El metodo comprende proporcionar una composicion de revestimiento que comprende una primera parte, que comprende al menos un poliisocianato alifatico, y una segunda parte que comprende al menos un diamina, en donde la composicion de revestimiento comprende uno o mas compuestos de alquilfenil ester en donde el grupo alquilo comprende al menos 8 atomos de carbono; combinar la primera parte y la segunda parte para formar una mezcla liquida; aplicar la mezcla liquida a las superficies internas de la tuberia; y permitir que la mezcla frague para formar un revestimiento curado.

En otra realizacion, se describe una tuberia (por ejemplo, para agua potable) que comprende el producto de reaccion del revestimiento descrito.

En cada una de dichas realizaciones, el compuesto de alquil fenil ester tiene preferiblemente la formula general

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en donde R es un grupo alquilo que comprende al menos 8 atomos de carbono,

L es un grupo enlazador divalente; y Ph es fenilo.

En algunas realizaciones favorecidas, el grupo alquilo comprende al menos 10 o 12 atomos de carbono.

Se cree que las composiciones en dos partes descritas en la presente memoria deben cumplir con los requisitos de la norma NSF/ANSl 61 - 2008.

Descripcion detallada

La presente invencion proporciona un metodo en donde un sistema de revestimiento en dos partes se aplica a las superficies internas de una tuberia de manera que se forme, a una velocidad de endurecimiento elevada, un revestimiento impermeable adecuado para su contacto con agua potable. Debido a sus propiedades de fraguado rapido e insensibilidad a la humedad, el sistema utilizado en el metodo de la presente invencion es particularmente util como revestimiento aplicado “in-situ” para la renovacion de las tuberias de agua potable existentes.

La primera parte de la composicion de revestimiento en dos partes comprende por lo general al menos un poliisocianato y la segunda parte comprende al menos una poliamina (por ejemplo, una diamina). Despues de la aplicacion y el endurecimiento, la composicion de revestimiento comprende el producto de reaccion de dichos primer y segundo componentes. El revestimiento que ya ha reaccionado comprende grupos urea (-NR-C(O)-NR-). Los polimeros que contienen grupos urea se denominan frecuentemente poliureas. Cuando la composicion de revestimiento en dos partes comprende otros componentes de isocianato reactivo o de amina reactiva, el revestimiento reaccionado puede comprender tambien otros grupos.

La composicion de revestimiento, tipicamente la primera parte (es decir, que contiene isocianato) comprende ademas uno o mas compuestos de alquil fenil ester. A diferencia de los ftalatos de butilo y de los ftalatos de di-2- etilhexilo (DEHP), los compuestos de alquil fenil ester descritos en la presente memoria comprenden un grupo alquilo que tiene al menos 8 atomos de carbono.

Los compuestos de alquil fenil ester tienen generalmente la siguiente formula general

R-L-Ph

en donde R es un grupo alquilo que comprende al menos 8 atomos de carbono, L es un grupo enlazador divalente y Ph es fenilo. En algunas realizaciones favorecidas, R tiene al menos 10 o 12 atomos de carbono.

Un caso adecuado de compuestos se puede representar por la siguiente formula general

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en donde R es un grupo alquilo que comprende al menos 8, 10 o 12 atomos de carbono. Esta clase de compuestos se denomina esteres alquilsulfonicos de fenol. Esta clase de compuesto se deriva de fenol, en lugar de acido ftalico. A diferencia de los ftalatos, que se pueden clasificar como diesteres, que tienen dos grupos alquilo en los extremos cada uno de ellos unido a un anillo de fenilo mediante un grupo enlazador ester, los compuestos de alquil fenil ester descritos en la presente memoria son por lo general monoesteres o especificamente monosulfoesteres.

Los compuestos de alquil fenil ester suelen comercializarse de forma tipica en forma de una mezcla de compuestos que tienen grupos alquilo desde al menos 8, 10 o 12 atomos de carbono a aproximadamente 24 atomos de carbono. En algunas realizaciones, al menos aproximadamente 30% de la mezcla comprende moleculas con un grupo alquilo que tiene al menos 14, 15, o 16 atomos de carbono. En algunas realizaciones, menos de 5, 4, 3, 2, o 1% en peso de la mezcla comprende moleculas que tienen 18 atomos de carbono o mas.

Un compuesto ilustrativo comercial esta disponible de Lanxess, Pittsburg, PA con la designation comercial “Mesamoll”.

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En algunas realizaciones, el compuesto o compuestos de alquil fenil ester esta presente en la composicion descrita en la presente memoria en forma de un aditivo no reactivo. Por ejemplo, se ha descubierto que este tipo de compuestos de alquil fenil ester son una sustitucion adecuada de las resinas epoxidicas basadas en bisfenol A en dispersiones de pigmento. En esta realizacion, las composiciones de revestimiento (por ejemplo tuberias) y la parte de isocianato de las mismas estan exentas de componentes (por ejemplo, reactivos) derivados de bisfenol A. Las composiciones de revestimiento (es decir, curadas) transmiten ventajosamente poco o ningun olor junto con poco o ningun sabor al agua.

Cuando se fabrica una composicion en dos partes pigmentada (por ejemplo, poliurea), no suele ser deseable anadir directamente el pigmento al compuesto de isocianato ya que se genera calor debido al mezclado y esto puede inducir la homopolimerizacion del componente de isocianato.

Por tanto, se describe una dispersion de pigmento que comprende un pigmento y uno o mas compuestos de alquil fenil ester, tal como se describe en la presente memoria.

Un pigmento es cualquier sustancia, habitualmente en forma de polvo seco, que transmite color a otra sustancia de la mezcla. Con la excepcion de algunos pigmentos organicos naturales, la mayoria de pigmentos son insolubles en disolventes organicos y agua. En la presente memoria, pigmento se refiere a un material con un valor colorante positivo, exclusivo de baritas blanqueantes, arcillas y talco. Algunos pigmentos (tales como oxido de cinc y negro de carbon) tambien son agentes de refuerzo. Los pigmentos de la dispersion de pigmento descrita en la presente memoria, comprenden preferiblemente una sustancia inorganica que transmite colores tales como un oxido metalico incluyendo oxido de hierro, oxido de cinc y especialmente dioxido de titanio. Aunque las dispersiones de pigmentos de otros oxidos metalicos diferentes tales como cromatos de cobalto, cromo o plomo serian adecuadas para otras composiciones de revestimiento en dos partes, los pigmentos que contienen metales pesados no se utilizarian en revestimientos para tuberias de agua potable.

Cuando el pigmento tiene un tamano de particula adecuado, se puede preparar una dispersion combinando el pigmento y el compuesto o compuestos de alquil fenil ester, tal como mediante el uso de una mezcladora de alta velocidad.

Cuando se desea un tamano de particula de pigmento relativamente pequeno, se pueden preparar dispersiones de pigmento por molienda del pigmento en el medio de dispersion de compuesto de alquil fenil ester. El contenido de la mezcla de molienda puede incluir el producto molido y un medio de molienda. El producto molido incluye el pigmento y el compuesto o compuestos de alquil fenil ester.

Los equipos de mezclado pueden incluir un amasador a presion, un amasador abierto, un mezclador orbital, y un mezclador Dalton Universal. Los equipos de molienda y dispersion adecuados son un molino de cuentas, molino de perlas, molino coloidal, un dispersador de alta velocidad, rodillos dobles; un molino de cuentas, un acondicionador de pintura, y rodillos triples. Las dispersiones tambien se pueden preparar mediante energia de ultrasonidos.

Se pueden utilizar diferentes tipos de materiales como medios de molienda, tales como vidrio, ceramica, metales, y plasticos. En una realizacion preferida, los medios de molienda pueden incluir particulas, preferiblemente las que tienen forma sustancialmente esferica, por ejemplo, cuentas que consisten esencialmente en resina polimerica o perlas de oxido de circonio estabilizado con itrio.

Tras completar la molienda, el medio de molienda se separa de la dispersion liquida usando tecnicas de separacion convencionales, tales como la filtracion, tamizado con un tamiz de malla, y similares. Frecuentemente el tamiz se incorpora al molino, por ejemplo, en un molino de cuentas. El concentrado de pigmento molido se separa preferiblemente de los medios de molienda por filtracion.

El tiempo de molienda y/o mezclado puede variar ampliamente y depende del tipo de pigmento, los medios mecanicos y las condiciones de residencia seleccionados, el tamano de particula inicial y final, etc. En las realizaciones en donde la composicion de revestimiento o la parte de isocianato de la misma es transparente, se suelen favorecer dispersiones de pigmento con un tamano de particula promedio inferior a 100 nm.

En el proceso de mezclar y/o moler la dispersion de pigmento, cada proceso se suele llevar a cabo con enfriamiento para evitar la acumulacion de calor.

La composicion de revestimiento de la tuberia, o parte de isocianato de la misma, puede contener mas de un pigmento, preparado usando dispersiones independientes para cada pigmento, o alternativamente, se pueden mezclar varios pigmentos y/o molturarse conjuntamente al preparar la dispersion.

Las cantidades preferidas y relaciones de ingredientes entre la dispersion de pigmentos variaran ampliamente dependiendo de los materiales especificados y de las aplicaciones previstas. El proceso de dispersion del pigmento se puede llevar a cabo de forma continua, discontinua o semicontinua.

Las dispersiones de pigmento descritas en la presente memoria son preferiblemente no acuosas y exentas de disolvente. La concentracion de pigmento suele ser inferior a la concentracion de compuesto o compuestos de alquil

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fenil ester en la dispersion de pigmento. La relacion en peso entre el pigmento y el compuesto de alquil fenil ester suele estar comprendida entre aproximadamente 1:4 y aproximadamente 1:2. Cuando el pigmento es titanio, la concentracion de titanio en la dispersion suele estar comprendida entre aproximadamente 50 y aproximadamente 70% en peso.

En general, es normalmente deseable preparar una dispersion de pigmento concentrado que posteriormente se diluye en la concentracion adecuada para usar en la composicion de revestimiento o parte de isocianato de la misma. Esta tecnica permite la preparacion de una mayor cantidad de dispersion de pigmento desde el equipo. Por dilucion, se consigue el color deseado o la composicion de revestimiento o la parte de isocianato.

Tener una diferencia de color entre la primera y la segunda parte es tambien beneficioso como referencia visual de un buen mezclado. Por ejemplo, cuando la primera parte es blanca, por ejemplo, por inclusion de titanio, y la segunda parte es negra, se obtiene un revestimiento uniforme de color gris opaco tras mezclado suficiente (sin listas blancas o negras).

Cuando el uno o mas compuestos de alquil fenil ester estan presentes en la composicion descrita en la presente memoria como aditivo no reactivo, la concentracion suele ser relativamente baja. Por ejemplo, la concentracion de compuestos de alquil fenil ester puede estar comprendida entre aproximadamente 0,2 y aproximadamente un 5% en peso de la composicion de revestimiento total. En algunas realizaciones, la concentracion de compuesto(s) de alquil fenil ester no es mayor del 4% en peso, o 3% en peso, 2% en peso, o 1% en peso. Cuando la composicion de compuesto(s) de alquil fenil ester es lo suficientemente baja, la inclusion de la misma no tiene un efecto sustancial sobre las propiedades fisicas del revestimiento curado. Cuando la composicion de revestimiento para tuberias se utiliza como “lamina estructural”, la composicion curada tiene tipicamente una resistencia elevada junto con una baja elongacion de rotura. Alternativamente, las composiciones de mayor flexibilidad, como se evidencia por la mayor elongacion de rotura, se pueden utilizar como laminas “semiestructurales” o “interactivas”. Dichas composiciones de revestimiento comprenden tipicamente una pequena concentracion de compuestos de alquil fenil ester, tal como se acaba de describir.

En otras realizaciones, la composicion de revestimiento para tuberias se utiliza como revestimiento “no estructural”. En esta realizacion, el revestimiento para tuberias solamente requiere proporcionar una barrera impermeable al agua entre el agua corriente y las superficies internas de la tuberia. En esta realizacion, la composicion de revestimiento para tuberias puede comprender una concentracion mas elevada de compuesto(s) de alquil fenil ester. Por ejemplo, los compuestos de alquil fenil ester pueden estar presentes en una cantidad comprendida entre 5% en peso y 20% en peso de la composicion de revestimiento total. Esta realizacion es adecuada para proporcionar composiciones de revestimiento y las partes de isocianato de la misma que estan exentas de plastificantes de ftalato, especialmente de los que tienen grupos alquilo C4 o C6 o C8. En algunas realizaciones, la concentracion de compuesto(s) de alquil fenil ester no es mayor del 25% en peso, 20% en peso, o 15% en peso de la primera parte (es decir, isocianato). Dependiendo de la relacion en peso entre la primera y la segunda parte, la concentracion de compuesto(s) de alquil fenil ester respecto a la composicion total puede no ser superior a aproximadamente el 12,5% en peso o 10% en peso o 7,5% en peso.

La primera parte del revestimiento en dos partes comprende uno o mas poliisocianatos. “Polisocianato” se refiere a cualquier compuesto organico que tiene dos o mas grupos isocianato (-NCO) reactivos en una unica molecula tales como diisocianatos, triisocianatos, tetraisocianatos, etc., y mezclas de los mismos. Habitualmente se emplean moleculas de poliisocianato ciclicas y/o lineales. Los poliisocianato(s) del componente de isocianato son preferiblemente alifaticos.

Los poliisocianatos alifaticos adecuados incluyen derivados de hexametilen-1,6-diisocianato; diisocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno; diisocianato de isoforona; y diisocianato de 4,4'-diciclohexilometano. Alternativamente, se pueden utilizar productos de reaccion o prepolimeros de poliisocianatos alifaticos.

La primera parte comprende de manera general al menos un poliisocianato alifatico. Dichos poliisocianatos alifaticos comprenden habitualmente uno o mas derivados de hexametilen-1,6-diisocianato (HDI). En algunas realizaciones, el poliisocianato alifatico es un derivado de diisocianato de isoforona. El poliisocianato alifatico puede comprender una uretdiona, biuret, y/o isocianurato de HDI.

En algunas realizaciones, la primera parte comprende al menos un poliisocianato(s) alifatico exento de disolvente que esta sustancialmente exento de monomero de isocianato (HDI), es decir, menos del 0,5% y mas preferiblemente no superior a 0,3% medido segun la norma DIN EN ISO 10 283. Estan disponibles varios poliisocianato(s) alifaticos exentos de disolvente. Un tipo de poliisocianato de uretdiona HDI esta comercializado por Bayer Material Science LLC, Pittsburg, PA (Bayer) con la designacion comercial “Desmodur N 3400”. Otro poliisocianato HDI es un trimero, del que se informa tiene una viscosidad de aproximadamente 1200 mPas a 23 0C comercializado por Bayer con la designacion comercial “Desmodur N 3600”. Dichos poliisocianatos suelen tener un contenido en isocianato de 2025%. Otro poliisocianato es una resina de prepolimero alifatico que comprende grupos eter, basada en HDI, de la que se informa tiene una viscosidad de aproximadamente 2500 mPas a 23 0C y esta comercializada por Bayer con la designacion comercial “Desmodur XP 2599”. Otra resina de poliisocianato alifatico basada en hDi esta comercializada por Bayer con la designacion comercial “Desmodur N3800”. Este material tiene un contenido en NCO de 11% y una viscosidad de 6000 mPa.s a 23 0C. Otra resina de poliisocianato alifatico basada en HDI y diisocianato de isoforona esta comercializada por Bayer con la designacion comercial “Desmodur NZ1”. Este material tiene un contenido en NCO de 20% y una viscosidad de 3000 mPa.s a 23 0C.

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En algunas realizaciones, los tipos y cantidad de componentes de la primera parte se seleccionan para proporcionar una lamina estructural. En esta realizacion, la primera parte puede comprender una mezcla de un primer prepolimero de poliisocianato alifatico que tiene una viscosidad de al menos 2000 o 2500 mPa.s a 23 °C, tal como “Desmodur XP 2599”, junto con un poliisocianato de menor viscosidad, que tiene una viscosidad no superior a 1500 mPa.s a 23 °C, tal como “Desmodur N 3600”. El prepolimero de poliisocianato alifatico de baja viscosidad suele estar presente a una relacion en peso comprendida entre aproximadamente 1:1 o 2:1 y 4:1 siendo preferida una relacion de aproximadamente 3:1. En otra realizacion, la primera parte comprende una mezcla del primer prepolimero de poliisocianato alifatico que tiene una viscosidad de al menos 2000 o 2500 mPa.s a 23 °C, tal como “Desmodur XP 2599”, junto con un poliisocianato de mayor viscosidad, que tiene una viscosidad de al menos de 3000 mPa.s a 23 °C, tal como “Desmodur NZ1”. El poliisocianato de alta viscosidad suele estar presente a una relacion en peso comprendida de aproximadamente 2:1 a 1:2 y siendo preferida una relacion de aproximadamente 2:1.

En otras realizaciones, los tipos y cantidad de componentes de la primera parte se seleccionan para proporcionar una lamina “semiestructural”. En esta realizacion, la primera parte puede comprender una mezcla de Desmodur N 3400 y Desmodur XP 2599 con una relacion en peso de aproximadamente 1:1 a 1:2.

En otras realizaciones mas, los tipos y cantidades de componentes de la primera parte se seleccionan para proporcionar un revestimiento “no estructural”. En esta realizacion, la primera parte puede comprender un poliisocianato alifatico de baja viscosidad tal como “Desmodur N3400” o “Desmodur N3600”.

En algunas realizaciones, la primera parte esta sustancialmente exenta de otras “resina(s) de amina reactiva(s)” es decir, una resina que comprende grupos funcionales que pueden reaccionar con aminas primarias o secundarias. La primera parte tambien puede estar exenta de compuestos funcionalizados con epoxi y compuestos que contienen enlaces carbono-carbono insaturados que pueden experimentar una “adicion de Michael” con poliaminas (por ejemplo, poliacrilatos monomericos u oligomericos). La primera parte puede comprender opcionalmente otras resinas no reactivas (es decir, ademas de los compuesto(s) de alquil fenil ester. En algunas realizaciones, la composicion esta exenta de otras resinas no reactivas.

La segunda parte del revestimiento en dos partes comprende una o mas poliaminas. Tal como se usa en la presente memoria, poliamina se refiere a compuestos que tienen al menos dos grupos amino, conteniendo cada uno al menos un hidrogeno (grupo N-H) seleccionado entre amina primaria o amina secundaria. En algunas realizaciones, el segundo componente comprende o consiste solamente en una o mas aminas secundarias.

En una composicion de revestimiento preferida (por ejemplo, estructural), el componente de amina comprende al menos una diamina secundaria ciclica alifatica. A diferencia del ester de acido aspartico, los sustituyentes de amina secundaria carecen de grupos ester.

En una realizacion, la segunda parte comprende una o mas diaminas secundarias ciclicas alifaticas que comprenden dos grupos hexilo, opcionalmente sustituidos, unidos mediante un grupo puente. Cada uno de los anillos de hexilo comprende un sustituyente de amina secundaria.

La diamina secundaria ciclica alifatica tiene tipicamente la siguiente estructura general:

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en donde R1 y R2 son independientemente grupos alquilo lineales o ramificados, que tienen de 1 a 10 atomos de carbono. R1 y R2 suelen ser el mismo grupo alquilo. Los grupos alquilo representativos incluyen los grupos metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, butilo secundario, butilo terciario, y los diferentes grupos isomericos pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo, y decilo. El simbolo “S” en el centro de los anillos hexilo indica que estos grupos ciclicos estan saturados. Los R1 y R2 preferidos contienen al menos tres atomos de carbono, y el grupo butilo esta especialmente favorecido, tal como el grupo sec-butilo.

R3, R4, R5 y R6 son independientemente hidrogeno o un grupo alquilo lineal o ramificado que contiene de 1 a 5 atomos de carbono. R3, y R4 tipicamente son el mismo grupo alquilo. En algunas realizaciones, R5 y R6 son hidrogeno. Ademas. En algunas realizaciones, R3, y R4 son metilo o hidrogeno.

Los sustituyentes se han representado de forma tal que el grupo alquilamino puede estar situado en cualquier parte del anillo con respecto al grupo CR5R6. Ademas, los sustituyentes R3 y R4 pueden ocupar cualquier posicion con

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respecto a los grupos alquilamino. En algunas realizaciones, los grupos alquilamino se encuentran en las posiciones 4,4' con respecto al puente CR5R6. Ademas, los sustituyentes R3 y R4 suelen ocupar las posiciones 3 y 3'.

Las diaminas secundarias ciclicas alifaticas comerciales que tienen esta estructura incluyen:

Nombre comercial quimico (Proveedor, ubicacion): Nombre Estructura quimica

“Clearlink 1000” (Dorf Ketal Chemicals LlC, Stafford, TX): Ciclohexanamina, 4,4'-metilenbis(N-(1 - metilpropi1)- xerox 1 1 H H

“Clearlink 3000” (Dorf Ketal Chemicals LLC): 3,3'-dimetilciclohexanamina,.4,4'- metilenbis(N-(1 -metilpropyi)- ww H ' 1 H

En otras realizaciones, la segunda parte puede comprender una o mas diaminas secundarias ciclicas alifaticas que comprenden un unico anillo de hexilo tal como las descritas en la solicitud de patente estadounidense 61/469.231 presentada el 30 de marzo 30 de 2011; incorporada por referencia a la presente memoria.

En algunas realizaciones, una o mas diamina(s) secundaria(s) ciclica(s) alifatica(s) son el unico componente(s) de isocianato reactivo. Por ejemplo, el componente de isocianato reactivo de la segunda parte puede incluir una sola especie o una mezcla de especies segun la Formula 1.

En algunas composiciones de revestimiento para tuberias realizadas (por ejemplo, estructural), la segunda parte comprende tipicamente al menos 20% en peso o 25% en peso de diamina secundaria ciclica alifatica comprendiendo el resto de la segunda parte una cantidad principal de carga y una cantidad menor de aditivos opcionales, como pigmentos. En algunas realizaciones, la segunda parte puede comprender no mas de 30% en peso, 35% en peso, 40% en peso o 45% en peso de diamina secundaria ciclica alifatica.

Cuando la segunda parte comprende solamente una o mas diaminas secundarias ciclicas alifaticas, la primera parte debe estar exenta de resinas de amina reactiva aromatica. Aunque el aditivo alquil fenil ester comprende un grupo aromatico, dicho compuesto no es reactivo.

En otras realizaciones, una diamina secundaria ciclica alifatica se puede combinar con una o mas poliaminas alifaticas lineales (tales como “Ethacure 90) o ramificadas.

En otras realizaciones (por ejemplo, semiestructurales), la segunda parte comprende una o mas diaminas aromaticas. La poliamina aromatica utilizada puede ser cualquier compuesto organico que contiene al menos dos grupos amina primarios o secundarios, en donde dichos grupos amina se han sustituido directamente en un resto aromatico. Las poliaminas aromaticas adecuadas incluyen dietiltoluenodiamina; dimetiltio toluenodiamina; 4,4'- metilenbis (2-isopropil-6-metilanilina); 4,4-metilenbis (2,6-diisopropilanilina); 4,4-metilenbis (2,6-dimetilanilina); 4,4-metilenbis (2,6-dietilanilina); 4,4-metilenbis (2- etil-6-metilanilina); 4,4-metilenbis (3-cloro-2,6-dietilanilina). Dichas diaminas aromaticas se comercializan por varios proveedores incluyendo Lonza Group Ltd, Basel, Suiza. En algunas realizaciones, una o mas diaminas aromaticas son el unico componente de isocianato reactivo del componente de la segunda parte de la composicion de revestimiento.

En algunas realizaciones, la segunda parte comprende solamente una o mas poliaminas (por ejemplo, diaminas) y esta exenta de otros componentes de isocianato reactivos como componentes funcionalizados con hidroxilo. Asi, el producto de reaccion se puede caracterizar como una poliurea, en contraste con un poliuretano.

La primera y/o la segunda parte comprenden tipicamente una carga. Una carga es una material solido insoluble frecuentemente utilizado para anadir volumen o para ampliar las capacidades de los pigmentos sin afectar negativamente la quimica reactiva de la mezcla de revestimiento. A diferencia de los pigmentos que tienen propiedades opticas deseables y que suelen ser relativamente caros, las cargas tipicamente no tienen dichas propiedades opticas y por lo general son mas baratas que los pigmentos. Muchas cargas son minerales inorganicos naturales tales como talco, arcilla, carbonato calcico, caolin, blanqueante y silice. Otras cargas ilustrativas incluyen microesferas ceramicas, microesferas polimericas huecas tales como las disponibles de Akzo Nobel, Duluth, GA con la designacion comercial “Expancel 551 DE”), y microesferas de vidrio hueco (tales como las comercializadas por 3M Company, St. Paul,. Minn. con la designacion comercial “K37”. Las microesferas de vidrio hueco son especialmente ventajosas porque demuestran una estabilidad termica excelente y un impacto minimo sobre la viscosidad y la densidad de la dispersion.

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En algunas realizaciones, se emplea una carga, como carbonato de calcio y magnesio o carbonato de calcio en la primera parte a una concentracion de al menos 5% en peso, o 10% en peso, 15% en peso, o 20% en peso a aproximadamente 40% en peso. En algunas realizaciones, tanto la primera como la segunda parte comprenden carga. La segunda parte puede comprender carga a una concentracion incluso mas elevada que la primera parte. La concentracion de carga de la segunda parte puede estar comprendida de aproximadamente 50% en peso a aproximadamente 70% en peso.

Una carga puede ser mas o menos densa que el carbonato de calcio. En su conjunto, la composicion total comprende tipicamente al menos aproximadamente 5%, 10% o 15% a aproximadamente 45% en volumen de carga inorganica en forma de particulas.

La primera y/o segunda parte puede comprender varios aditivos como se conoce en la tecnica, siempre que su inclusion este permitida segun los requisitos de la norma NSF/ANSI. Por ejemplo, se pueden anadir pigmentos, dispersantes y auxiliares de molienda, inactivadores de agua, tixotropos, desespumantes, etc. para mejorar la capacidad de fabricacion, las propiedades durante la aplicacion y/o la vida util”.

La estequiometria de la reaccion de poliurea se basa en una relacion de equivalentes de isocianato del primer componente con los equivalentes de la amina del segundo componente. Los componentes primero y segundo se hacen reaccionar en una relacion estequiometrica de al menos aproximadamente 1:1. Preferiblemente, el isocianato se utiliza en ligero exceso, de tal manera que la primera parte se combina con la segunda parte en una relacion de 1,05 a 1,35 equivalentes de isocianato a amina. La primera parte generalmente se combina con la segunda parte en una relacion en volumen de aproximadamente 1:1 a 2,5:1.

Las partes primera y segunda son preferiblemente liquidas cada una de ellas a temperaturas comprendidas entre 5 0C y 25 0C. A la vista de los espacios confinados en el interior de la tuberia y la falta resultante de una salida adecuada del vapor, tanto la primera parte como la segunda parte estan sustancialmente exentas de cualquier disolvente volatil. Esto es, la solidificacion del sistema aplicado a la tuberia interior no necesita secado ni evaporacion del disolvente desde ninguna parte del sistema. Para disminuir adicionalmente la viscosidad, se pueden calentar una o ambas partes. Ademas, la composicion de revestimiento tiene una vida util de al menos 6 meses, mas preferiblemente al menos un ano, y lo mas preferiblemente, al menos dos anos.

En algunas realizaciones, las composiciones de revestimiento descritas en la presente memoria son especialmente adecuadas para tuberias de distribucion de agua, que tienen tipicamente un diametro > 7,6 cm (3 pulgadas) hasta aproximadamente 91 cm (36 pulgadas). La siguiente tabla describe propiedades tipicas y preferidas de las composiciones de revestimiento curadas para tuberias de distribucion de agua tal como se determina segun los metodos de ensayo descritos en los ejemplos.

Intervalos de rendimiento preferidos para revestimientos estructurales para tuberias

Propiedad fisica: Propiedad tipica Intervalo preferido ASTM F 1216-09 Objetivo de propiedad fisica inicial

Espesor del revestimiento: 1-15 n/a n/a

Tiempo de fraguado de la peli'cula: 30 — 180 segundos 30 — 120 segundos n/a

Resistencia a la traccion (MPa): 20 - 45 25 — 45 35 - 45 > 21

Elongacion de rotura (%): 1 - 30 2 - 10 n/a

Modulo de flexion (MPa): 1700 — 4500 2000 - 4500 > 1700

Resistencia a la flexion (MPa).: 30 - 60 40 - 60 > 30

Temperatura de transicion vitrea. (Tg): 25-160 75 - 160 n/a

Absorcion de agua (%): < 2% <1,5 n/a

Intervalos de rendimiento preferidos para revestimientos semiestructurales para tuberias

Propiedades fisicas: Propiedad preferida Intervalo mas preferido de la propiedad

Espesor del revestimiento: 1 — 6 mm 3 - 4 mm

Tiempo de fraguado de la peli'cula: 2 — 3 minutos

5

10

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40

45

50

Resistencia a la traccion (MPa): 10 — 30 MPa 15 — 25 MPa

Elongacion de rotura (%): 30- 50% a 125 -150% 60-90%

Resistencia a la flexion (MPa): 10 a 20-30 MPa 15-25%

Modulo de flexion (MPa): 500-1000 MPa 600-800 MPa

Dureza: 60-80 Shore D 65-75 Shore D

Resistencia al impacto 3 mm (120 mil) de grosor de la pelicula: al menos 10 J al menos 15 J

Coeficiente de expansion termica: menor de 200 ppm

Absorcion de agua: < 2% <1,5

Las composiciones de revestimiento descritas en la presente memoria proporcionan ventajosamente estas propiedades deseadas a la vez que cumplen la norma NSF/ANSI 61-2008 (es decir, la norma estadounidense) y tambien se cree que cumplen con la Regulacion 3l de la Normativa de suministro de aguas (Water Quality) (es decir, la norma britanica).

La composicion de revestimiento se aplica tipicamente directamente sobre las superficies internas de una tuberia sin aplicar a la superficie una capa de imprimacion. Esto se puede llevar a cabo usando diferentes tecnicas de revestimiento por pulverizacion. Tipicamente, el componente amina y el componente isocianato se aplican usando un aparato de pulverizacion que permite que los componentes se combinen inmediatamente antes de salir del equipo. Para llevar a cabo el metodo de la invencion, las partes primera y segunda del sistema se alimentan independientemente, por ejemplo, mediante tuberias flexibles, a un equipo de pulverizacion que pueda impulsarse a traves de una tuberia existente a renovar. Por ejemplo, un vehiculo de control remoto, como el descrito en US-2006/0112996, puede introducirse en la tuberia para transportar el equipo de pulverizacion a lo largo de la tuberia. El equipo preferentemente calienta las dos partes del sistema antes de aplicarlas al interior de la tuberia y mezcla las dos partes inmediatamente antes de aplicar la mezcla a la superficie interna de la tuberia. La mezcla de las dos partes cura sobre la superficie interior de la tuberia para formar una capa impermeable al agua (por ejemplo monolitica). Este tipo de capas se pueden formar cuando la tuberia se ha tendido inicialmente, o despues de un periodo de uso a medida que la tuberia comienza a deteriorarse. Notablemente, la composicion descrita en la presente memoria se puede aplicar a un calibre de al menos 5 mm en un solo paso formando una capa continua curada.

Se puede emplear una variedad de sistemas de pulverizacion como se describe en la tecnica. En algunas realizaciones se puede utilizar una variedad de equipos de pulverizacion calentados sin aire, tales como cabezales de giro centrifugo. Un sistema de pulverizacion con impulsion sin aire incluye por lo general los siguientes componentes: una seccion de proporcionamiento que mide los dos componentes e incrementa la presion por encima de aproximadamente 10,34 MPa (1500 psi); una seccion de calentamiento para aumentar la temperatura de los dos componentes (preferiblemente, independiente) para controlar la viscosidad; y una pistola pulverizadora con impulsion que combina los dos componentes y permite el mezclado justo antes de la atomizacion. En otras realizaciones se puede utilizar un equipo pulverizador con vortice de aire para aplicar el revestimiento.

En algunas realizaciones, y especialmente cuando la mezcla liquida se aplica mediante pulverizacion, tipicamente cada una de la primera y la segunda parte tienen una viscosidad (Brookfield) comprendida entre aproximadamente 5000 centipoise a aproximadamente 60.000 cps, usando el husillo 6 a la temperatura a la que se aplica la mezcla liquida. La temperatura a la que se aplica la mezcla liquida suele estar comprendida en el intervalo de aproximadamente 15 0C y 50 0C.

El comportamiento de viscosidad de los dos componentes es importante para los procesos de revestimiento por pulverizacion en dos partes. En la mezcla con impulsion, las dos partes deberan tener una viscosidad tan cercana como sea posible a elevada velocidad de cizalla para permitir un mezclado adecuado y un curado uniforme. El sistema de mezcla/pulverizacion estatico de componente plural parece permitir mayores diferencias de viscosidad entre los dos componentes. La caracterizacion de las viscosidades en funcion de la velocidad de cizalladura y temperatura puede ayudar en las decisiones tales como el punto inicial de temperatura y presiones de los revestimientos en las lineas de equipo de pulverizacion en dos partes.

Las ventajas y realizaciones de la presente divulgacion se ilustran ademas por los siguientes ejemplos, aunque los materiales y sus cantidades particulares citados en dichos ejemplos, asi como otras condiciones y detalles, no deberan interpretarse como una limitacion indebida de la presente invencion. En estos ejemplos, todos los porcentajes, proporciones y relaciones son en peso salvo que se indique otra cosa.

Estas abreviaturas se utilizan en los siguientes ejemplos: s=segundos, min = minuto, ppb=partes por billon, h = hora, l= litro, ml = mililitro; pe = peso, gpm=galones por minuto, V=voltios, cP=centipoise, MPa=megapascales, RPM=revoluciones por minuto, HP=caballos de potencia.

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Metodos de ensayo

1. Modulo de flexion y resistencia ASTM D790-07

Se uso un equipo Instron con una celula de carga de 5 kN junto con el programa informatico Bluehill para notificar ambos valores. Los especimenes de ensayo fueron barras moldeadas por inyeccion de 120 mm x 10 mm x 4 mm (moldes “Teflon”) La anchura del soporte fue de 64 mm y la velocidad de la cruceta fue de 1,7 mm/min.

2. Resistencia a la traccion de rotura y elongacion de rotura ASTM D638-08

Se uso un equipo Instron con mordazas fijas y una celula de carga de 5 kN. Se uso un extensometro de clase C de Tipo I para determinar la relacion de Poisson. Se utilizo el programa informatico Bluehill para notificar ambos valores. El especimen de ensayo era de Tipo IV con un espesor de 3,3 ± 0,1 mm, moldeado por inyeccion en una matriz de “Teflon”. La velocidad del ensayo fue 1 cm/min (2 pulgadas/min) y el acondicionamiento permitio la curacion de muestras durante 7 dias en un desecador.

3. Dureza-Shore D ASTM D2240-05

Se uso un durometro analogico de estilo Ergo de Tipo D Modelo 409 con un indentador conico. No se utilizo un soporte operativo. En su lugar, se sostuvo con la mano segun la seccion 9.2. No se uso una masa adicional, y el acondicionamiento permitio la curacion de las muestras durante 7 dias. El ensayo se llevo a cabo en condiciones ambiente.

4. Temperatura de transicion vi'trea (Tg) ASTM D7028-07

Los materiales compuestos se midieron mediante analisis mecanico dinamico en un equipo Seiko DMS 200 con una velocidad de calentamiento de 2 0C/Min. El acondicionamiento permitio la curacion de muestras durante 7 dias en un desecador.

5. Resistencia al impacto ASTM D2794-93

Se utilizo un ensayo de impacto BYK Heavy-Duty con un diametro indentador de 1,588 cm (0,625 pulgadas), tubo de guiado de 102 cm (40 pulgadas), pesas de 1,2, y 4 kg (2, 4, y 8 libras). El especimen de ensayo era un acero laminado pulido con cuentas de 10 cm x 10 cm x 0,64 cm (4 pulg. x 4 pulg. x % pulg.). Se trata de una desviacion de la norma ASTM que establece paneles de acero calibre 24 con un revestimiento de conversion. Espesor del revestimiento como se indica en la Tabla 5. El acondicionamiento permitio la curacion de muestras durante 7 dias a 23 0C y una humedad relativa del 50%. Se determino el fallo con ampliacion. No se usaron detectores de perforaciones ni solucion de sulfato de cobre.

6. Absorcion de agua ASTM D570-98 Absorcion de agua de plasticos

El especimen de ensayo fue un especimen normalizado segun 5.2 ISO. Se utilizo el procedimiento 7.1 — inmersion durante 24 h en agua desionizada a 23 ± 1 0C. El acondicionamiento permitio la curacion de muestras durante 7 dias en un desecador, y el reacondicionamiento se realizo durante 7 dias mas en un desecador. Se notifico el promedio del aumento de peso y la materia soluble perdida en 4 muestras.

7. Resistencia a la abrasion (mg perdidos/1000 ciclos) segun la norma ASTM D4060-07 usando ruedas CS 17.

8. La viscosidad se midio a varias temperaturas, RPM y husillos tal como se indica en la Tabla 3 usando un viscosimetro Brookfield DV+II Pro comercializado por Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Middelboro, MA.

9. Se midio la densidad usando un picnometro de gases Accupyc 1330 de Micromeritics Norcross, GA.

10. Se llevaron a cabo ensayos de cribado de sabor y olor usando una version modificada de la norma britanica BS6920-2.2.1:2000. Las modificaciones incluyeron un menor numero de integrantes de los paneles y un cambio en el volumen de agua, como se describe a continuacion.

Cuatro paneles de vidrio de 100 mm x 25 mm se revistieron por ambos lados con la Parte A: Las mezclas de la Parte B se dejaron curar durante 1 h y despues se sumergieron en 400 ml de agua durante 24 h. 25 ml de esta agua se extrajeron a continuacion y se diluyeron hasta 100 ml. Un panel de al menos 3 personas realizo ensayos de sabor sobre este extracto. Para obtener un “aprobado” es necesario que al menos 2 de los 3 no detectaran sabor comparado con un blanco. Los ensayos de olor se realizaron sobre el extracto, y para obtener un “aprobado” tambien se requirio que 2 de las 3 personas no detectaran olor.

11. Analisis Mesamoll

5

El material se describe como una mezcla de esteres alquil sulfonicos C10-C18 de fenol. Aqui, el material es una mezcla de compuestos que tienen la siguiente estructura, en donde R es un grupo alquilo C10-C18

imagen3

Se utilizo cromatografia de gases — espectrometria de masas (GC/MS) para analizar Mesamoll comercial. Fueron visibles muchos picos en el GC. Los iones moleculares que estaban en forma de iones amonio como amoniaco se utilizaron como 10 gas reactivo para ionizacion quimica. Estos picos corresponden a los iones amonio de los esteres alquilsulfonicos C14- C17 de fenol como componentes principales de Mesamoll. Se observaron multiples picos en el GC para cada longitud de cadena, indicando que hay multiples isomeros para cada uno de ellos. Al extraer el cromatograma de los iones (EIC), tambien se pudieron extraer las senales procedentes de los iones amonio de los esteres alquilsulfonicos C13, C18, C19, con intensidades muy inferiores. No se observaron senales evidentes de las especies con longitudes de cadena <C13 o 15 >C19. Todos los EIC de diferentes longitudes de cadena comparten una distribution similar de picos cromatograficos, lo

que sugiere que tienen tipos similares de isomeros. Los resultados fueron los siguientes:

[M+NH4] + Masa (m/z): Peso molecular (Da) Grupo alquilo (R-) Numero de isomeros Area de pico GC (incluyendo todos los isomeros) Porcentaje de senal (%, incluyendo todos los isomeros)

358: 340 C13H27 > 6 11505502 0,13

372: 354 C14H29 > 7 2789823247 32,18

386: 368 C15H31 > 7 3107690472 35,84

400: 382 C16H33 > 7 1751830719 20,21

414: 396 C17H35 > 8 902898853 10,41

428: 410 C18H37 > 8 83207271 0,96

442: 424 C19H39 > 4 23141899 0,27

Materiales

20

Nombre del material: Descripcion

Desmodur N3400: Poliisocianato alifatico exento de disolventes basado en el diisocianato de hexametileno (HDI). Contenido en NCO 21,8%. Viscosidad 140 mPa.s a 25 °C. Comercializado por Bayer Material Science LLC, Pittsburg, PA.

Desmodur NZ1: Poliisocianato alifatico exento de disolventes basado en el diisocianato de hexametileno (HDI) y diisocianato de isoforona (IPDI). Contenido en NCO 20,0%. Viscosidad 3000 mPa.s a 23 °C. Comercializado por Bayer Material Science LLC, Pittsburg, PA.

Desmodur N3600: Poliisocianato polifuncional exento de disolventes basado en el diisocianato de hexametileno (HDI). Contenido en NCO 23,0%. Viscosidad 1200 mPa.s a 23 °C. Comercializado por Bayer Material Science LLC, Pittsburg, PA.

Desmodur XP2599: Prepolimero alifatico que contiene grupos eter y basado en hexametilen-1,6- diisocianato (HDI). Comercializado por Bayer Material Science LLC, Pittsburg, PA.

DER 331: Resina epoxidica de diglicidileter de Bisfenol A diglicidilico comercializado por Dow Chemicals, Midland, MI

Cab-O-Sil TS720: Silice de pirolisis de superficie especifica media modificada en la superficie con polidimetilsiloxano. Comercializada por Cabot Corporation, Bilerica, MA

Punnol 3ST: Polvo de tamices moleculares de aluminosilicato alcalino con un diametro de poro de 3 Angstrom comercializado por Zeochem LLC., Louisville, KY.

5

10

15

20

25

30

TiPure R900

Omycarb 5-FL

Microdol H600

Pigmento de dioxido de titanio de rutilo fabricado mediante el proceso del cloruro para aplicaciones generales de revestimientos interiores. Comercializado por DuPont Titanium Technologies, Wilmington, DE.

Un carbonato de calcio beneficiado con una distribucion de tamano de particula intermedia y estrechamente dimensionada comercializada por Omya Inc., Proctor, VT.

Carga de carbonato de calcio y magnesio comercializada por Bentley Chemicals, Kidderminster, Worcestershire, RU

Diamina secundaria alifatica ciclica estable a la luz comercializada por boil. Ketal Chemicals LLC, Stafford, TX.

imagen4

imagen5

Clearlink 1000

Bayferrox 318M Barytes Grade B50

Tiona 595

Mesamoll Edenol D81

Cardolite Lite 2513HP

Pigmento de oxido de hierro negro sintetico comercializado por Lanxess, Pittsburg; PA

Sulfato de bario, comercializado por Viaton, Derbyshire, UK

Pigmento de dioxido de titanio comercializado por Cristal Global, Australind, -WA.

Mezcla liquida de ester alquilsulfonico de fenilo comercializado por Lanxess, Pittsburg, PA

Aceite de soja epoxidado comercializado por Emery Oleochemicals, Dusseldorf, Alemania. -

Anacardo epoxidado comercializado por Cardanol Chemicals, Belgica

Cardolite NC513

Ethacure 100

Anacardo epoxidado comercializado por Cardanol Chemicals, Belgica

Extensor de cadena diamina aromatica comercializado por Albemarle Corporation, Baton Rouge, LA

Mezclado de la resina

Las formulaciones de resina se mezclaron en un mezclador de dispersion de alta velocidad Ross de 3 CV (Charles Ross and Son Company, St. Charles, IL) con conexion de vacio. Los componentes de la formulacion se introdujeron en un recipiente de mezclado provisto de una pala de mezclado Cowles a 900 RPM durante 5 min. A continuacion, se aplico vacio al recipiente de mezclado, y la mezcla continuo durante 5 min mas a 1000 RPM.

Dispersiones de pigmento

Las dispersiones de pigmento se mezclaron en un mezclador de dispersion de alta velocidad Ross de 3 CV. (Charles Ross and Son Company, St. Charles, IL). Los componentes de la formulacion se introdujeron en un recipiente de mezclado provisto de una pala de mezclado Cowles a 900 RPM durante 5 min y se mezclaron durante 10 min mas a 1000 RPM.

Produccion de la muestra

El proceso general para producir una pieza de muestra para ensayo implico a) carga de un cartucho de dos partes con las sustancias quimicas de la Parte A y la Parte B; b) calentar el cartucho a 35-40 0C; c) dispensar el cartucho mediante un dispensador neumatico para cartuchos o un sistema de dispensador de cartuchos mecanico a traves de un elemento mezclador estatico de 0,95 cm (3/8 pulg.), 64 fabricado a partir de elementos mezcladores comerciales tales como los que aparecen en Brandywine Materials; LLC Burlington, MA Statomix MC 10-32; y d) dispensar la resina mezclada desde el mezclador estatico a un molde cerrado, molde de lado abierto, o a un cono en rotacion donde se aplico de manera centrifuga al interior de una tuberia. Cuando la resina mezclada se aplico a un cono en rotacion, el cono en rotacion se introdujo en una etapa de traslacion que lo desplaza por el interior de una tuberia a una velocidad fija. El caudal volumetrico de resina aplicada se determina para que coincida con la velocidad de traslacion del cono en rotacion con respecto al interior de la tuberia, por lo que es posible alcanzar un determinado espesor del revestimiento. Las mediciones del revestimiento tras la aplicacion de la capa se pueden tomar con un calibre tal como un calibre Mitutoyo Absolute IP 67 disponible de Mitutoya Corp., Japon.

Ejemplos 1-6

Las resinas y aditivos de la Parte A y la Parte B se combinaron como se ha descrito en “Mezclado de resina” segun las formulaciones de la Tabla 1 y 2, respectivamente.

5

Se preparo una dispersion de pigmento combinando las cantidades de Mesamoll, Tiona 595, y una porcion de la Purmol 3ST, como se indica en la Tabla 1 segun el procedimiento (“Combinacion de la dispersion”). La relacion en peso fue 53,4 (Mesamoll) a 33,3 (Tiona 595) a 13,3 (Purmol 3ST). Los componentes restantes de la Parte A se mezclaron entre si y la dispersion de pigmento (mezcla de Mesamoll, Yiona 595, y Purmol 3ST) se anadio a dicha mezcla.

10

A continuacion, la Parte A y la Parte B se mezclaron como se ha descrito en “Produccion de la muestra”.

Tabla 1 - Parte A

MATERIAL: EJ1 EJ2 EJ3 EJ4 EJ5 EJ6

Desmodur NZ1: 0 0 0 0 32,30 52,65

: 48,00 52,18 48,65 51,90 0 0

Desmodur N3600

Desmodur XP2599: 16,00 17,3.9 16,22 12,97 15,30 22,57

Tiona 595: 1,00 1,00 1,00 1,00 1,33 1,00

Cab-O-Sil TS720: 1,70 1,80 1,50 1,50 0 1,90

Punnol 3ST: 4,25 2,00 2,00 2,00 2,03 1,25

Omycarb 5-FL: 0 25,00 30,00 30,00 48,30 20,00

Microdol H600: 28,40 0 0 0 0 0

Mesamoll: 0,65 0,63 0,63 0,63 0,83 0,63

15

Tabla 2 - Parte B

MATERIAL: EJ1 EJ2 EJ3 EJ4 EJ5 EJ6

Clearlink 1000: 29,0 31,70 34,20 37,00 32,07 29,30

Cab-O-Sil TS720: 3,20 3,30 3,30 3,30 3,30 3,30

Bayferrox 318M: 0,10 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13

Omycarb 5-FL: 0 64,87 62,37 59,57 64,50 67,27

Microdol H600: 67,70 0 0 0 0 0

Los ensayos de aroma y sabor se realizaron como en el Ejemplo 1. Cada uno de los tres panelistas encontraron 20 que esta formulacion no tenia ni olor ni sabor. Basandose en las similitudes de los componentes, se esperaria que los Ejemplos 2-6 tuvieran resultados similares en las pruebas de aroma y sabor del Ejemplo 1.

Ejemplos comparativos (“EC”) A-F y Ejemplos 7-9

25 Dispersiones de pigmento

Se prepararon cinco dispersiones de pigmento mediante la combinacion de un 50% en peso de la resina indicada en las siguiente tabla, 40% en peso de dioxido de titanio (Tiona 595), y 10% en peso de polvo de tamices moleculares (Punnol3ST) segun el procedimiento “Combinacion de dispersion” anteriormente descrito.

30

: Dispersion de pigmento A Pigmento Dispersion B Pigmento Dispersion C Dispersion de pigmento D Pigmento Dispersion 1

Resina: DER 331 Edenol D81 Cardolite Lite 2513HP Cardolite NC513 Mesamoll

El procedimiento general para producir una pieza de muestra para ensayo implico enfriar tanto la Parte A como la Parte B aproximadamente 5 0C y despues mezclar la Parte A con la Parte B a una relacion en peso de 2.5:1 manualmente.

Parte A

MATERIAL: ECA ECB ECC ECD EJ7 ECE EJ8 ECF EJ9

Desmodur N3400: 46,82 46,82 46,82 46,82 46,82 32,14 32,14 36,35 36,35

Desmodur XP2599: 0 0 0 0 0 0 0 54,55 54,55

Cab-O-Si1 TS720: 1,46 1,46 1,46 1,46 1,46 1,07 1,07 4,55 4,55

Punnol 3ST: 2,38 2,38 2,38 2,38 2,38 1,64 1,64 0 0.

Microdol H600: 29,73 29,73 29,73 29,73 29,73 0 0 0 0

Barytes B50: 0 0 0 0 0 51,7 51,7 0 0

DER 331: 11,67 0 0 0 0 8,0 0 0 0

Edenol D 81: 0 11,67 0 0 '0 0 0 0 0

Cardolite Lite 2513HP: 0 0 11,67 0 0 0 0 0 0

Cardolite NC513: 0 0 0 11,67 0 0 0 0 0

Mesamoll: 0 0 0 0 11,67 0 8,0 0 0

Dispersion de pigmento A: 7,94 0 0 0 0 5,45 0 4,55 0

Dispersion de pigmento B: 0 7,94 0 0 0 0 0 0 0

Dispersion de pigmento C: 0 0 7,94 0 0 0 0 0 0

Dispersion de pigmento D: 0 0 0 7,94 0 0 0 0 0

Dispersion de pigmento 1: 0 0 0 0 7,94 0 5,45 0 4,55

5 Parte B

MATERIAL: ECA ECB ECC ECD EJ7 ECE EJ 8 ECF EJ9

Ethacure 100: 57,00 57,00 57,00 57,00 57,00 39,4 39,4 48,9 48,9

Cab-O-Sil TS720: 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45 1,5 1,5 1,96 1,96

Bayferrox 318M: 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 0,23 0,23 0,23 0,23

Purmol 3ST: 4,07 4,07 4,07 4,07 4,07 2,81 2,81 4,89 4,89

Microdol H600: 37,15 37,15 37,15 37,15 37,15 0 0 44,02 44,02

Barytes B50: 0 0 0 0 0 56,06 56,06 0 0

Los ensayos de aroma y sabor se realizaron en los Ejemplos comparativos (“EC”) A-F y en los Ejemplos 7-9. Los resultados fueron los siguientes:

10

: Sabor Olor

EC A - DER 331: Aprobado - sin sabor Aprobado - sin aroma

EC B - Edenol D81: Suspenso - sabor fuerte Suspenso - aroma

EC C - Cardolite Lite 2513HP: Suspenso - sabor fuerte Suspenso - olor fuerte

EC D Cardolite NC513: Suspenso - sabor Suspenso - aroma

EC E - DER 331: Aprobado - sin sabor Aprobado - sin aroma

EC F - DER 331: Aprobado - sin sabor Aprobado - sin aroma

Ejemplo 7 - Mesamoll: Aprobado - sin sabor Aprobado - sin aroma

Ejemplo 8 - Mesamoll: Aprobado - sin sabor Aprobado - sin aroma

Ejemplo 9 - Mesamoll: Aprobado - sin sabor Aprobado - sin aroma

Otras propiedades fisicas de los Ejemplos 1-9 medidas se notificaron de la siguiente forma:

Viscosidad del Ejemplo 1 (husillo 6)

5

RPM: Parte A (cP) Parte B (cP)

0,5: 394000 324000 484000 322000

1: 234000 166000 246000 134000

5: 76800 53400 70000 42800

10: 52300 32900 44000 25500

20: 37600 22650 32000 17200

0C: 23 40 23 41

Viscosidad de los Ejemplos 2-6

: EJ2 EJ3 EJ4 EJ5 EJ6

Parte A (cP): 28450 37350 28950 25500 32400

Parte B (cP): 29900 31300 15000 24950 32000

* 23 0C, 20 RPM

10

Propiedades fisicas del producto de reaccion del Ejemplo 1

Densidad g/cm3: 1,46

Tension de traccion de rotura: 40

Deformacion de traccion de rotura: 5%

Dureza Shore D: 86

Resistencia al impacto (J): 16 a 1,5 mm; >36 a 6 mm

Resistencia a la abrasion (mg perdidos en 100 ciclos: 180

Tg 0C (0F): 96 (205)

Absorcion de agua, % en 24 h (21 dias): 0,76 (1,16 a 28 dias)

Propiedades fisicas del producto de reaccion de los Ejemplos 1-6

: EJ1 EJ2 EJ3 EJ4 EJ5 EJ6

Modulo flex MPa: 3180 2393 2620 2299 2419 2131

Resistencia flexural MPa: 56 51 59 50 48 45

1 % Volumen total de “cargas”: 27,6 25,9 26,1 24,8 24,8 25,8

> 5 mm calibre en un paso de revestimiento?: Si Si Si Si Si Si

iCumple la norma 2NSF/ANSI 61 -2008?: Si Si Si Si Si NM

% exceso isocianato: 30 30 20 20 30 20

Relacion de mezcla volumetrica A:B: 1:1 1:1 1:1 1:1 3:2 1:1

Propiedades ffsicas del producto de reaccion de los Ejemplos 7-9 y de los Ejemplos comparativos

: ECA EJ7 ECE EJ8 ECF EJ9

Resistencia a la traccion de rotura MPa: 27,4 25,9 31,2 24,6 19,2 19,0

Elongacion a la traccion de rotura: 11 17 5 15 30% 35%

Modulo flex MPa: NM NM 2120 1135 770 750

Resistencia a la flexion MPa: NM NM 39,9 28,5 25 25

NM = No medido 5

Claims

10

15

20

2.

25

30

3.

35

4.

5. 40

6.

45 7.

8.

50

9.

10. 55

REIVINDICACIONES

Un metodo para conformar un revestimiento sobre una superficie de una tuberia, comprendiendo el metodo las etapas de:

a) proporcionar una composicion de revestimiento que comprende

una primera parte que comprende al menos un poliisocianato alifatico, y

una segunda parte que comprende al menos una diamina;

en donde la composicion de revestimiento comprende uno o mas compuestos de alquil fenil ester en donde el grupo alquilo comprende al menos 8 atomos de carbono;

b) combinar la primera parte y la segunda parte para formar una mezcla liquida;

c) aplicar la mezcla liquida a las superficies internas de la tuberia; y

d) permitir que la mezcla frague para formar un revestimiento curado.

El metodo de la reivindicacion 1 en donde el compuesto de alquil fenil ester tiene la formula general

R-L-Ph

en donde R es un grupo alquilo que comprende al menos 8 atomos de carbono,

L es un grupo enlazador divalente; y Ph es fenilo.

El metodo de las reivindicaciones 1 -2 en donde el compuesto de alquil fenil ester tiene la formula general

imagen1

en donde R es un grupo alquilo que comprende al menos 8 atomos de carbono.

El metodo de las reivindicaciones 1 -3 en donde el grupo alquilo comprende al menos 10 o 12 atomos de carbono.

El metodo de las reivindicaciones 1-4 en donde el compuesto de alquil fenil ester comprende una mezcla de compuestos que tienen grupos alquilo comprendidos de 12 a 20 atomos de carbono.

El metodo de las reivindicaciones anteriores en donde la composicion de revestimiento esta exenta de compuestos funcionalizados con hidroxilo.

El metodo de las reivindicaciones anteriores en donde la composicion de revestimiento comprende ademas un pigmento.

El metodo de las reivindicaciones anteriores en donde los compuestos de alquil fenil ester estan presentes en una cantidad comprendida de 0,2 a 5% en peso de la composicion de revestimiento total.

El metodo de las reivindicaciones 1-8 en donde la mezcla de compuestos de alquil fenil ester esta presente en una cantidad comprendida de 5 a 20% en peso de la composicion de revestimiento total.

El metodo de las reivindicaciones anteriores en donde la tuberia es una tuberia de agua potable y el revestimiento curado entra en contacto con el agua potable.

El metodo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde la segunda parte comprende una o mas de las diamina(s) secundaria(s) ciclica(s) alifatica(s) en una cantidad comprendida de 25% en peso a 100% en peso de la segunda parte.

12. El metodo de las reivindicaciones anteriores en donde la composicion total comprende de aproximadamente 15% a aproximadamente 45% en volumen de carga inorganica en forma de particulas.

13. El metodo de las reivindicaciones anteriores en donde la primera parte comprende un poliisocianato

5 alifatico que esta sustancialmente exento de monomero de isocianato.

14. El metodo de las reivindicaciones anteriores en donde la primera parte se combina con la segunda parte en una relacion en volumen de aproximadamente 1:1 a 2,5:1.

10 15. Una tuberia que comprende una superficie interna que comprende el producto de reaccion de la

composicion de revestimiento descrita en las reivindicaciones 1-14.