NO171370B - Syntaktisk varmeisolasjonsmateriale, fremgangsmaate ved fremstilling derav, og isoleringsmiddel omfattende et slikt materiale - Google Patents

Abstract

Syntaktisk varmeisolerende materiale omfattende et fyllstoff av hule glassmikrokuler innleiret i en matriks og en fremstil-lingsmetode. Matriksen velges fra gruppen av elastomerer som f.eks. naturgummi, polykloropren, styren-butadien-kopolymerer (SBR), butadien-akrylonitril-kopolymerer (NBR), polynorbornen,. etylen-propylen-dien-monomerer (EPDM), butylgummier og lignende.For fremstillingen av materialet innblandes hule glassmikrokuler i en matriks i væske- eller pulverform, og mikrokulene og matriksen blandes sammen uten påføring av vesentlige skjærkrefter og endelig gjennomfres en tverrbindingsbehandling. Materialet er anvendbart spesielt for isolering av undersjøiske rørledninger for transport av gass eller olje fra offshore-oljefelter eller

Description

Oppfinnelsen gjelder et varmeisolerende syntaktisk materiale med en relativ densitet i området 0,5 til 0,65 og en varmeledningskoeffisient X i området 90 til 130 mWm~lK-l, hvilket materiale motstår en temperatur på ca. 12 0°C, praktisk talt ikke krymper ved denne temperatur og under et hydrostatisk trykk på ca. 40 bar, og også er tilstrekkelig fleksibel til å kunne underkastes en forlengelse på 7 til 10% uten å ryke og uten å tape sine egenskaper, en fremgangsmåte for fremstilling av det, og isoleringsmidler omfattende et slikt materiale.

Det er kjent at drift av oljefelter offshore krever transport av utvunnet olje eller gass ved hjelp av undersjøiske kanaler eller ledninger som må være varmeisolert. De materialer som anvendes for dette, må ikke bare oppvise gode varmeisola-sjonsegenskaper, mén dessuten bør de motstå de forhøyede hydrostatiske trykk som eksisterer på bunnen av havet og beholde sine egenskaper ved anvendelsestemperaturer som kan være av størrel-sesorden 120°C.

I denne hensikt er det allerede foreslått utførelsesformer omfattende en omhylling av et materiale av polyuretanskum eller PVC-skum med liten varmeledningskoeffisient. Da disse materialene imidlertid ikke oppviser tilstrekkelige mekaniske egenskaper, for det første særlig tatt i betraktning de hydrostatiske trykkpåkjenninger og for det andre i betraktning av de hydrostatiske trykkpåkjenninger og temperatur, bør disse skummaterialene forbindes med andre midler som kan gi kombi-nasjonen de nødvendige kvaliteter.

Det kan da komme på tale å anvende andre kjente materialer, med lav varmeledningskoeffisient, eksempelvis et kompositt-materiale omfattende hule glassmikrokuler i en matriks av polyesterharpiks. Et slikt syntaktisk polyesterskum er eksempelvis beskrevet i GB-A-1.372.845.

Dersom et slikt materiale oppviser forhøyede mekaniske egenskaper, spesielt fasthet, samtidig som det er betydelig mindre tungt enn vanlige materialer, kan de bare anvendes på en meget spesiell måte på det område som gjelder beskyttelse av undersjøiske ledninger.

For anvendelser som gjelder drift av oljefelter offshore eller generelt sett for varmeisolering av transportkanaler for et fluidum som oppviser en høy varmegradient til omgivelsene, som eksempelvis jordkanaler for urban oppvarming, må isolasjons-midlene ikke bare oppvise de egenskaper som er nevnt ovenfor, men de må dessuten kunne tåle relativt kraftige deformasjoner uten at det viser seg skader, som brudd, der hvor materialet føres slik at det får formen av en overflate med svak kurveradius.

Grunnen til dette er at, uavhengig av teknikken for plassering av underjordiske ledninger, - anvendelse av en flatbunnet båt på hvilken suksessive og nærliggende stykker er forbundet med hverandre og deretter neddykking, eller istedet sammensetning på bakken og deretter sleping av den samlede ledningen under vann -, viser det seg bøyningssoner på ledningen, hvilke kan føre til ødeleggelse av varmeisolerings-midlene når det materialet som anvendes for disse midlene, ikke er tilstrekkelig myke.

Foreliggende oppfinnelse har derfor som formål å tilveiebringe et varmeisoleringsmateriale som bedre tilsvarer de praktiske kravene enn de materialene for samme formål som er foreslått i teknikkens stand.

Det er generelt sett et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et slikt varmeisoleringsmateriale, av syntaktisk type, som på tilfredsstillende måte svarer til de motstridende kravene som er omtalt ovenfor, d.v.s. å oppvise en lav varmeledningskoeffisient og en høy motstandsevne mot hydrostatiske trykk opptil temperaturer på minst 115 - 120°C, samtidig med en deformasjonsevne, slik at materialet kan formes, eller utsettes for en deformasjon som lokalt gir den en svak kurveradius uten tap av disse kvaliteter.

Det er dessuten et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for industriell fremstilling av et slikt materiale omfattende en matriks som inneholder en mengde av hule glassmikrokuler.

Det er dessuten et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et varmeisoleringsmiddel hvor et slikt syntaktisk materiale anvendes og som er spesielt egnet for dets anvendelse på kanaler for drift av oljefelt og/eller gassfelt offshore, eller for underjordiske kanaler for urban oppvarming.

Et syntaktisk varmeisoleringsmateriale ifølge oppfinnelsen omfattende en charge av hule glassmikrokuler i en matriks, er karakterisert ved at det er fremstilt ved at materialet fremstilles ved å innføre et fyllmiddel av hule mikroglasskuler i en matrise, idet mikrokulene utgjør 40 til 80 volum% i forhold til matrisen, hvilken matrise er valgt fra elastomerene av de følgende typer: naturlig gummi, polykloropren, styrenbutadenkopolymer (SBR), akrylonitrilbutadienkopolymer (NBR), polynorbornen, etylen-propylendiénmonomerer (EPDM), butylgummier o.l.; idet bindingen mellom de hule glasskulene og matrisen oppnås ved hjelp av et brodannelsesmiddel bestående av et isocyanat eller et organo-funksjonelt silan som utgjør mellom 1 og 10 vekt% i forhold til elastomermatrisen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for fremstilling av et syntaktisk materiale, som definert ovenfor, er karakterisert ved at fyllmiddelet av hule mikro-glasskuler innføres i matrisen, ved at fyllmiddelet og matrisen blandes sammen uten å pålegges store skjærkrefter inntil et enhetlig produkt oppnås, og ved at produktet underkastes en kryssbindingsbehandling.

I en utførelsesform er denne tverrbindingsbehandlingen en vulkanisering.

I en utførelsesform er matriksen i form av en lateks.

De hule glassmikrokulene behandles da ved hjelp av et brobyggingsmiddel, som f.eks. et organo-funksjonelt silan, før de innblandes i lateksen.

I en annen utførelsesform foreligger matriksen i form av en oppløsning.

De hule glassmikrokulene innblandes da i matriksen samtidig med tilsetning til denne sistnevnte av et brobyggingsmiddel for glass-elastomer som f.eks. et isocyanat eller et organofunksjo-nelt silan.

Matriksen kan foreligge i form av en væske.

Som en variant foreligger den i form av et pulver. Pulveret kommer fordelaktig direkte fra fremstillingen av elastomeren eller oppnås som en variant ved kryogen maling av en elastomer alene, eller av en blanding av elastomeren og ingredienser som tilsetningsmidler, beskyttelsesmidler og vulkaniseringsmidler.

Likeledes kan et materiale av ovennevnte type, hvori det homogene produktet utgjøres av matriksen og chargen av hule glasskuler, anbringes i form av et tynt lag på en bærer, og dette laget eventuelt underkastes en koagulasjon, deretter en tørking, og at disse operasjoner gjentas inntil det oppnås en ønsket tykkelse av materialet som så underkastes en tverrbindingsbehandling, som f.eks. en vulkanisering.

Et varmeisoleringsmiddel ifølge oppfinnelsen som særlig er anvendbart for varmeisolering av transportkanaler for en væske som oppviser en temperaturgradient med det omgivende rom, som f.eks. en transportledning for olje eller gass fra oljefelt offshore, eller en kanal for urban oppvarming, er karakterisert ved at det omfatter en hylse fremstilt av et syntaktisk materiale, idet hylsen er avsluttet på fremre og bakre endeflater ved korrugerte flater med komplementær form som gjør det mulig å sette tilstøtende hylser sammen.

I en fordelaktig utførelsesform, i hvilken kanalen egentlig er dekket med et i og for seg kjent anti-korrosjonssjikt, settes hylsene glidende etter hverandre på dette laget og festes til dette ved hjelp av et klebemiddel med høy modul, spesielt av epoksytypen, og de nærliggende hylsene festes til hverandre ved hjelp av et klebemiddel med lav modul, spesielt av typen polyuretan, polysulfid og/eller polykloropren.

Oppfinnelsen vil forstås bedre ved hjelp av den beskrivelse som følger, i form av et eksempel og med henvisning til den medfølgende tegning, i hvilken: - Figur 1 meget skjematisk viser en maskin for fremstilling av et materiale ifølge oppfinnelsen og - Figur 2 som i snitt viser en skjematisk del av et varmeisoleringsmiddel ifølge oppfinnelsen.

For oppnåelse av et syntaktisk materiale med lav varmeledningsevne, av størrelsesorden 90 til 130 rnWrn^K"<1>, som motstår temperaturer av størrelsesorden 120°C, som er praktisk talt fri for krymping ved denne temperaturen under et hydrostatisk trykk av størrelsesorden 40 bar og som dessuten er tilstrekkelig mykt til å kunne underkastes en forlengelse på 7 - 10% uten brudd og uten tap av disse egenskapene, opptas ifølge oppfinnelsen en ladning av hule mikrokuler i en mengde på 40 til 80 volum% i en matriks valgt blant elastomerer av typen naturgummi, polykloropren, styren-butadienkopolymerer (SBR), butadien-akrylonitril-kopolymerer (NBR), polynorbornen, etylen-propylen-dien-monomerer (EPDM) , butylgummi og lignende. Matriksen gjør det mulig for det syntaktiske materiale ifølge oppfinnelsen å oppnå de søkte mykhetsegenskaper, mens anvendelsen av hule mikrokuler muliggjør innføringen av gass i matriksen som er fordelaktig for oppnåelse av en lav varmeledningskoeffisient samtidig som det sikres de nødvendige egenskaper når det gjelder motstand mot trykk på grunn av den sfæriske formen på de tilsatte partiklene til hvilke er bundet en forhøyet modul og en spesifikk egen-resistens.

Tilsetningen til en matriks av elastomert materiale av hule glassmikrokuler, med en knusningsmotstand under 281 kg/cm<2>, kan imidlertid ikke gjennomføres ved hjelp av vanlige teknikker for innblanding av mengder av mineraler eller kjønnrøk til gummi eller lignende. De forsøk som er utført av søkeren med blande-maskinen BANBURY eller med åpne sylindriske blandemaskiner, har alle ført til uaksepterbare produkter, idet de hule mikrokulene blir knust på grunn av de høye skjærkreftene som er nødvendige for å fordele dem godt i gummien.

Etter å ha forlatt denne forsøksretningen har søkeren overraskende konstatert at det oppnås gode resultater ved å innblande de hule mikrokulene i den elastomere matriksen i form av pulver eller i form av væske ved hjelp av en fremgangsmåte som ikke påfører de hule mikrokulene forhøyede skjærkrefter som kan knuse dem.

Mer presist omfatter oppfinnelsen i en første utførel-sesform å gjennomføre blandingen av de hule mikrokulene og elastomeren i flytende form ved å innblande mikrokulene i matriksen når denne er i form av en lateks.

Den sistnevnte fremstilles ifølge vanlige metoder.

Tatt i betraktning at det ikke er mulig å innblande tørre charger i en lateks, for det første, og for det andre at ved-heftingen av de hule glassmikrokulene til den elastomere matriksen ikke kan oppnås direkte, foreslår oppfinnelsen først å behandle de hule glasskulene ved hjelp av et brobyggingsmiddel for glass-elastomer, som f.eks. et organo-funksjonelt silan og deretter suspendere de således behandlede hule glasskulene i vann tilsatt et fortykningsmiddel for lateksen.

Etter en kort hvileperiode for å fremme eliminasjon av luft fra suspensjonen, helles lateksen langsomt under omrøring i suspensjonen av hule glassmikrokuler for oppnåelse av en homogen blanding, men uten å påføre trykk og uten å påføre vesentlige skjærkrefter, som angitt ovenfor.

Dersom den valgte koaguleringsmetoden er en koagulering ved hjelp av varme, innføres så et passende, varmefølsomt koaguleringsmiddel i blandingen.

Om et slikt middel er tilsatt til den homogene blandingen eller ikke, avsettes denne så ved hjelp av en skrape i form av et tynt lag på en bærer, som f.eks. et metallbånd, eller det foretas en koagulering av lateksdelen, enten ved innvirkning av et ytre koaguleringsmiddel som på forhånd er anbragt på bæreren i pulverform, eller ved innvirkning av varme, eller også ved dehydratisering eller ved innvirkning av kulde.

Etter koagulering og eventuelt opphenging av lateksen, tørkes det avsatte tynne sjiktet, eksempelvis ved hjelp av en varm ventilert luftstrøm eller ved hjelp av en infrarød stråling.

Tørkingen utføres for det første slik at den er ferdig i løpet av relativt kort tid, og muliggjør således en industriell fabrikasjon på økonomisk plan, og for det andre slik at det ikke viser seg noen diskontinuitet i kontaktflaten mellom de hule glasskulene eller lateksen som kan føre til en porøsitet av sluttproduktet.

Når det er oppnådd et første tynt sjikt ved hjelp av denne fremgangsmåten, føres dette tilbake igjen for dannelse av et nytt sjikt og slik at det oppnås et teppe hvis tykkelse velges for det isolerende materialet, hvilket så vulkaniseres ved hjelp

av vanlige fremgangsmåter for vulkanisering av gummi.

I en andre utførelsesform foretas ifølge oppfinnelse en innblanding av de hule glasskulene i en elastomeroppløsning.

I denne utførelsesformen bringes elastomeren som er av en type som kan danne en oppløsning, i oppløsning i et passende løsningsmiddel og de hule glasskulene som på forhånd er behandlet som angitt ovenfor, d.v.s. til hvilke er bundet et brobyggingsmiddel for glass-elastomer, eksempelvis et isocyanat eller et organo-funksjonelt silan, innføres i tørr pulverform i elastomeroppløsningen, under omrøring, men uten trykk og uten at det skapes vesentlige skjærkrefter.

Fremgangsmåten er så den samme som beskrevet ovenfor for lateksen, d.v.s. avsetningen ved hjelp av en skrape av et tynt sjikt av homogen blanding på et metallbånd eller lignende, tørking av sjiktet under observering av de betingelser som er angitt ovenfor, avsetning av et nytt sjikt av blandingen og tørking av dette nye sjiktet, o.s.v. inntil det oppnås et antall sjikt som er nødvendig for å danne et teppe ved plassering oppå hverandre som har en ønsket tykkelse for de isolerende materialer. Når denne tykkelsen er oppnådd, holdes teppet samlet under trykk og det hele underkastes så en vulkaniseringsbehandling som angitt ovenfor.

I enda en utførelsesform gjennomføres ifølge oppfinnelsen blandingen av de hule glassmikrokulene og den elastomere matriksen ved innblanding av de nevnte glasskulene, som på forhånd er behandlet for å muliggjøre deres endelige tilfredsstillende klebing til matriksen, i en elastomer i flytende tilstand.

En slik fremgangsmåte kan gjennomføres for de elastomerer som finnes i handelen i denne formen, som gjelder mono- eller bikomponenter, d.v.s. for elastomerer av den type som er kjent under navnet flytende nitriler, polybutadiener o.a.

Etter oppnåelse av en homogen blanding av hule mikrokuler og elastomerer i flytende tilstand, fortsettes som angitt like ovenfor med henvisning til en oppløsning av elastomer, uten at det imidlertid anvendes en tørkeoperasjon.

I enda en annen utførelsesform innblandes de hule glass-

kulene i elastomeren når denne er i form av et pulver.

I denne utførelsesformen som passer for fremstilling av varmeisolerende materiale hvis matriks er en elastomer av typen nitril eller polynorbornen, eller SBR eller naturgummi, gjennomføres innblandingen av de hule mikrokulene i en pulver-blandemaskin i hvilken det først innføres, foruten elastomeren i pulverform, de vanlige ingredienser for elastomerblandinger, d.v.s. charger, beskyttelsesmidler, eventuelt vulkaniseringsmidler, tverrbindingsmidler, o.s.v., og deretter litt eller litt de hule glassmikrokulene, som på forhånd er behandlet ved hjelp av et brobyggingsmiddel, som f.eks. et organo-silan, for å sikre en tilfredsstillende klebing av kulene til matriksen.

Når pulverblåndingen er tilstrekkelig homogen, innføres den i påfyllingstrakten til en ekstrusjonsmaskin, som f.eks. en skruestrengsprøytemaskin. Passasjen av pulvere gjennom maskinen medvirker til å oppnå en god homogenitet av blandingen mens ved valg av et passende ekstrusjonshode oppnås en avgang fra maskinen av et varmeisoleringsmateriale med ønsket form og dimensjoner.

Vulkaniseringen av elastomeren utføres deretter på vanlig måte, fordelaktig ved hjelp av en kjent fremgangsmåte, som f.eks. en passasje gjennom en varmluftskanal, eller ved en stråling med UHF, o.s.v.

For den utførelsesform som er beskrevet like ovenfor, er den pulverformige elastomeren fordelaktig direkte oppnådd fra fremstillingsprosessen av elastomeren.

Som variant oppnås pulvere ved cryogen-maling.

I en utførelsesform av denne fremgangsmåten fremstilles først, for å oppnå et pulver, en blanding av elastomer og de

vanlige ingredienser for slike blandinger, deretter gjennomføres en kryogenmaling og deretter innblandes de på forhånd behandlede hule glassmikrokulene i blandingen som så innføres i tilføresel-trakten til strengsprøytemaskinen.

For gjennomføring av fremgangsmåten ved hjelp av en diskon-tinuerlig prosess, omhandler oppfinnelsen anvendelse av en maskin av den typen som er illustrert meget skjematisk i figur 1. Montert på et stativ 10 omfatter den et endeløst metallbånd

11 som drives av en motor 12 ved hjelp av en kjedetransmisjon 13 og hvis horisontale arbeidshånd 14 og 15, for største delen befinner seg i en tunnel 20 utstyrt med ramper for infrarød-stråling 21 og/eller varmemotstander og til hvilken er forbundet en utløpskanal 22 med en ventilator 23 for uttrekking og evakuering av vanndamp eller løsningsmiddeldamper, idet regu-lering av luftmengden oppnås ved hjelp av en "papillon" 24. Ovenfor kanal 22 i bevegelsesretningen for det endeløse båndet 11, munner en kanal 25 ut fra tunnelen 20. I denne er det anbrakt elektriske motstander i form av oppvarmingsribber 26 og/eller ramper for infrarødstråling for tverrbindingsbehandlingen. En ventilator 27 sikrer sirkulasjon av varm luft hvis mengde reguleres ved hjelp av "papillon" 26. I en slik maskin avsettes som forklart ovenfor den homogene blandingen av hule mikrokuler og elastomer i form av et tynt sjikt på den øvre flaten 14 av det endeløse båndet ved det ytre av tunnelen 20 og i nærheten av begynnelsen på flaten 14, som vist ved pilen F. En skraper 29 og en motsylinder 19 gjør det mulig å regulere tykkelsen på det avsatte sjiktet. En sylinder 18 hvis avstand fra båndet 11 kan reguleres ved hjelp av midler 17 og som er plassert mellom kanalene 22 og 25, gjør det mulig å regulere tykkelsen på det teppe som oppnås ved fremstilling av flere påfølgende tynne bånd som forklart ovenfor.

I en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling arbeides det ved hjelp av en rekke nærliggende tanker som er anbrakt vannrett eller loddrett, av hvilke en skal oppta lateksen, en annen koaguleringsmidlene, o.s.v., og som gjennomløpes av et endeløst transportbånd, som i rekkefølge går gjennom tørkesoner, eksempelvis med infrarød stråling, vulkaniseringssoner og deretter tilbake til latekstanken, o.s.v.

Oppfinnelsen illustreres nedenfor ved hjelp av følgende eksempler for fremstilling av forskjellige varmeisolerings-materialer ifølge oppfinnelsen.

I - MATERIALER OPPNÅDD UTGÅENDE FRA EN LATEKS

Eksempel 1

Det fremstilles en lateks A hvis mengder i vektprosent i forhold til gummi er følgende:

Det tilsettes til denne lateksen 35 vektdeler ekvivalent med 48 volumprosent hule glassmikrokuler som selges av firma 3M under referanse B 37/2000.

Disse mikrokulene har en midlere virkelig densitet av størrelsesorden 0,37, en motstand mot trykk av størrelsesorden 14 MPa og en siktanalyse slik at minst 3 vektprosent av glassmikrokulene tilbakeholdes på en 100 maskers sikt (149 mikrometer) .

Før deres innblanding i lateksen fuktes de hule glassmikrokulene i en vandig løsning av et aminosilan, som f.eks. det som selges av firma Dow Corning med referansen Z 6020, hvoretter de tørkes.

Etter en intim blanding av de hule glassmikrokulene og lateksen fremstilles ved hjelp av den teknikk som er angitt ovenfor, d.v.s. avsetning med en skrape på et metallbånd i den maskin som er vist på figur 1, sjikt hvis tykkelse ligger mellom 0,5 og 1 mm.

Koaguleringen oppnås ved en awanning i en ovn fulgt av en tørking i to timer ved 80°C og deretter i 12 timer ved 40°C.

For fremstilling av en plate av varmeisolerende materiale med en tykkelse på ca. 10 mm legges mellom et dusin og 2 0 av lagene på hverandre og vulkaniseres ved lav temperatur, av størrelsesorden 115°C i omkring 20 min.

Det oppnådde materiale har en densitet d = 0,57 og en varmeledningskoef f isient = 96 mWm^K"<1>.

Eksempel 2

Det fremstilles en lateks B med følgende sammensetning, i vektdeler i forhold til gummi:

Lateks av polykloropren (CR)

(en slik som selges av firma Bayer under

De hule glassmikrokulene som anvendes er av typen B 28/750 fra firma 3M med en midlere reell densitet på 0,28, en motstand mot trykk på 5,2 MPa og en siktanalyse slik at minst 5 vekt% holdes tilbake på en 80 maskers sikt (177 mikrometer).

For å gjennomføre sammenligningsforsøk innblandes de hule glassmikrokulene som er behandlet som i eksempel 1, i lakteks B i forskjellige mengdeforhold og det arbeides deretter som i eksempel 1, d.v.s. det fremstilles elementærsjikt med en tykkelse som ligger mellom 0,5 og 1 mm.

I dette eksemplet oppnås koaguleringen i kulde og følges av en tørking i ovn til konstant vekt.

For fremstilling av en plate av isolerende materiale med en tykkelse på ca. 10 mm legges et dusin eller flere elementærsjikt på hverandre til et teppe og det hele vulkaniseres ved 125°C i ca. 2 0 min.

De oppnådde resultatene er oppført i den etterfølgende tabell I, for eksemplene 2A, 2B og 2C.

II - MATERIALE OPPNÅDD UTGÅENDE FRA EN OPPLØSNING

Eksempel 3

Først fremstilles følgende blanding i vektdeler i forhold til gummi:

Polykloropren av den type som selges av

Først fremstilles en oppløsning av gummi ved å blande

2,5 vektdeler trikloretylen med en vektdel av blandingen.

Deretter tilsettes til den således fremstilte oppløsningen 39 vektdeler ekvivalent med 70 volum% glassmikrokuler av typen 37/2000 solgt av firma 3M og hvis egenskaper er angitt ovenfor med henvisning til eksempel 1, såvel som et brobyggingsmiddel, et isocyanat solgt av firma Bayer under navnet Desmodur RF.

De hule mikrokulene innføres i løsningen under omrøring og det fremstilles ved hjelp av en teknikk som er analog med eksemplene 1 og 2, d.v.s. ved avsetning av blandingen ved hjelp av en skrape på en passende bærer, av tynne elementærsjikt som

har en tykkelse av størrelsesorden 0,5 til 1 mm.

Sjiktene tørkes i en ovn ved en temperatur i stør-relsesorden 70°C til det oppnås en konstant vekt, d.v.s. til vekttapet i prosent forårsaket av eliminering av løsningsmiddel, ikke varierer vesentlig.

Etter sammensetning av et dusin eller flere lag for å oppnå en plate med omtrent 10 mm tykkelse, fordelaktig ved hjelp av en vanlig presse, underkastes platen en vulkaniseringsbehandling som utføres ved 150°C og i en tid på ca. 20 min.

Egenskapene til det oppnådde varmeisolerende materiale er følgende:

Densitet d = 0,55

Varmeledningsevne-koeffisient:

= 97 mWm^K"<1>

Som variant kan løsningsmidlet være toluen som anvendes i en identisk mengde, d.v.s. 2,5 vektdeler toluen for en vektdel av blandingen.

III - MATERIALE OPPNÅDD UTGÅENDE FRA EN PULVERFORMIG ELASTOMER

Eksempel 4

Den gummi som anvendes er av nitriltypen med følgende sammensetning i vektdeler i forhold til gummien:

De hule mikrokulene er de som selges av firma 3M med referanse 38/4000, d.v.s. hule mikrokuler som har en midlere reell densitet på 0,38 og en motstand mot trykk på 28 MPa. De hule mikrokulene behandles som angitt i eksempel 1, hvoretter de tilsettes til det elastomere pulver i en mengde på 70 vektdeler, ekvivalent med 60 volum%, og den homogene blandingen ekstruderes.

Det oppnådde materiale vulkaniseres ved 150°C i ca. 20 min. Dets egenskaper er følgende:

Densitet d = 0,65

Varmeledningsevne-koeffisient:

= 110 mWm^K"<1>

Eksempel 5

Det fremstilles først en blanding av et pulver med følgende sammensetning, i vektdeler, i forhold til gummi:

Til denne blandingen tilsettes så de hule glassmikrokulene av den type som anvendes i eksempel 2 og selges av firma 3M under navnet B 28/750.

De hule glassmikrokulene, som på forhånd er behandlet overensstemmende med den fremgangsmåte som er beskrevet i eksempel 1, tilsettes så i en mengde av 244 vektdeler, d.v.s.

60 volum%.

Den homogene blandingen formes deretter ved enkel avsetning med en skrape eller passasjer gjennom et f omgivende organ.

Det oppnådde materiale vulkaniseres og har følgende egenskaper:

Densitet d = 0,65

Varmeledningsevne-koeffisient:

= 126 mWm^K"<1>

Det fremgår således at materialet ifølge oppfinnelsen har gode varmeisoleringsegenskaper for det ønskede formål, ved en koeffisient av størrelsesorden 90 til 130 mWm^IC<1>, såvel som gode egenskaper når det gjelder motstand mot trykk samtidig som de er lett deformerbare.

Den perfekte klebingen av de hule glassmikrokulene til den matriks i hvilken de er blandet, gir dessuten materialet ifølge oppfinnelsen utmerkede egenskaper som anti-væskebarriere, og det oppnås spesielt et materiale som motstår gjennomtrengning av vann, ved temperaturer av størrelsesorden 120°C og mer.

Materialet ifølge oppfinnelsen finner således en spesielt fordelaktig anvendelse ved beskyttelse av transport av varme væsker, når det gjelder vanndamp i kanaler for urban oppvarming eller olje eller gass i undersjøiske rørledninger.

I det sistnevnte tilfelle dannes det ifølge oppfinnelsen muffer 30, figur 2, av det varmeisolerende materialet, hvor en frontside 31 har et ringformig utspring 32 og hvis motsatte frontside 33 har en ringformig utvidelse 34 av en form som passer til formen på utspringet 32.

For varmeisolering av en ledning dekkes først kanalen 40 med et i og for seg kjent anti-korrosjonssjikt 41 på hvilket muffene 3 0 anbringes glidende i rekke og med hvilket de fastgjøres, eventuelt ved hjelp av et klebemiddel av den høye modultypen som for eksempel epoksy. Den bølgeformede konjugerte formen på de fremre og bakre frontsidene av muffen på hvilke anbringes lim eller klebemiddel av en type med lav modul som f.eks. polyuretan, polysvovel og/eller polykloropren for fastgjøring av de nærliggende muffene, medvirker til å oppnå de beste varmeisolasjonsegenskapene.

På i og for seg kjent måte belegges omhyllingen av nærliggende og kontinuerlige muffer, hvis tykkelse kan være av størrelsesorden fra 5 til 40 mm, om nødvendig, med et eller flere andre beskyttelseselementer, eksempelvis av metall eller plastmaterialer.

Som en variant og med mykhets- og deformerbarhetsegen-skapene til materialet ifølge oppfinnelsen, kan beskyttel-sesomhyllingen fremstilles ved å rulle og lime sammen på sjiktet 41 et bånd av syntaktisk materiale, som f.eks. det som er definert ovenfor.

Claims (15)

1. Varmeisolerende syntaktisk materiale med en relativ densitet i området 0,5 til 0,65 og en varmeledningskoeffisient X i området 90 til 130 mWrn"1^!, hvilket materiale motstår en temperatur på ca. 12 0°C, praktisk talt ikke krymper ved denne temperatur og under et hydrostatisk trykk på ca. 40 bar, og også er tilstrekkelig fleksibel til å kunne underkastes en forlengelse på 7 til 10% uten å ryke og uten å tape sine egenskaper, karakterisert ved at materialet fremstilles ved å innføre et fyllmiddel av hule mikroglasskuler i en matrise, idet mikrokulene utgjør 40 til 80 volum% i forhold til matrisen, hvilken matrise er valgt fra elastomerene av de følgende typer: naturlig gummi, polykloropren, styrenbutadenkopolymer (SBR), akrylonitrilbutadienkopolymer (NBR), polynorbornen, etylen-propylendienmonomerer (EPDM), butylgummier o.l.; idet bindingen mellom de hule glasskulene og matrisen oppnås ved hjelp av et brodannelsesmiddel bestående av et isocyanat eller et organo-funksjonelt silan som utgjør mellom 1 og 10 vekt% i forhold til elastomermatrisen.

2. Fremgangsmåte ved fremstilling av et syntaktisk materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at fyllmiddelet av hule mikro-glasskuler innføres i matrisen, ved at fyllmiddelet og matrisen blandes sammen uten å pålegges store skjærkrefter inntil et enhetlig produkt oppnås, og ved at produktet underkastes en kryssbindingsbehandling.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at kryssbindingsbehandlingen foregår ved vulkanisering.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det anvendes en matrise i form av en lateks.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at før innføringen i lateksen, behandles de hule mikroglasskuler ved hjelp av et brodannelsesmiddel såsom et oranofunksjonelt silan.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at matrisen anvendes i form av en løsning.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at de hule mikroglasskuler innføres i matrisen - samtidig med et glass - elastomerbro-dannelsesmiddel som utgjøres av et isocyanat eller et organo-funksjonelt silan som settes til disse.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at matrisen anvendes i væskeform.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at matrisen anvendes i pulverform.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at pulveret kommer direkte fra fremgangsmåten for fremstilling av elastomeren, eller fremstilles ved kryogen maling av en elastomer i seg selv eller i en blanding av elastomer(er) og av bestanddeler såsom fyll-midler, beskyttelsesmidler og vulkaniseringsmidler.

11. Fremgangsmåte ved fremstilling av varmeisolerings-anordninger basert på materialet ifølge krav 1, karakterisert ved at flere tynne sjikt av materialet fremstilles i rekkefølge, idet hvert sjikt er fullstendig tørt, ved at disse sjikt skjøtes sammen under lett trykk, og at kryssbindingsbehandlingen deretter utføres, hvilken behandling med fordel er vulkanisering.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at hvert av sjiktene avsettes på et tilsvarende substrat ved hjelp av en spreder og har en tykkelse i området 0,5 til 1 mm.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den utføres kontinuerlig i flere tilstøtende, horisontalt eller vertikalt anordnede beholdere med tørkesoner mellom seg, etterfulgt av en slutt-vulkaniseringssone.

14. Termiske isoleringsmidler anvendelige spesielt som isolasjon for rør for transport av en væske med en temperaturgradient i forhold til omgivelsene, såsom et rør for transport av olje eller gass fra et offshore oljefelt eller et byoppvar-mingsrør, idet varmeisolerings.midlet er karakterisert ved at det omfatter en hylse fremstilt av et syntaktisk materiale ifølge krav 1, i det hylsen er avsluttet på fremre og bakre endeflater ved korrugerte flater med komplementær form som gjør det mulig å sette tilstøtende hylser sammen.

15. System for isolering av rør for transport av et fluidum med en temperaturgradient i forhold til omgivelsene, såsom et rør for transport av olje eller gass fra et offshore oljefelt, eller et byvarmerør, idet systemet er karakterisert ved at det omfatter flere hylser ifølge krav 14, hvilke hylser er festet til hverandre gjennom sine tilstøtende flater ved hjelp av et lavmodulus klebemiddel eller lim, med fordel et klebemiddel eller et lim av polyuretan— , polysulfid- og/eller polykloropren-typen, og festet til et vanlig antikorrosjonssjikt som dekker røret ved hjelp av et høymodulus klebemiddel eller lim, med fordel av epoksytypen.