TWI447018B - 就地硬化型管襯及將通道或管線之穴加上襯墊之方法 - Google Patents

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Description

就地硬化型管襯及將通道或管線之穴加上襯墊之方法
本發明關於管線或各種其他通道用之管襯。更特定言之，本發明關於下水道用管襯，其用於修復破裂、凹陷或漏損之主下水道、支下水道及瓦斯管。本發明有關就地硬化型管襯。即管襯在欲修復之管線內部硬化。本發明亦關於使用經熱固性樹脂飽和織物之就地硬化型管襯，其中熱固性樹脂係使用熱硬化(固化)。
給受損或破裂管線(如下水道及瓦斯管)加上管襯的就地硬化方法，已成為一種非常成功之修復地下管線的方法。此方法避免對表面基礎建設(如柏油路及建築)挖掘地下管線且造成損壞。就地硬化方法涉及首先在管襯為撓性狀態時將管襯置於管線內部，然後將管襯在管線內硬化成硬狀態，同時將管襯壓迫受損管線內部。先前方法係使用空氣或水將管襯加壓以使撓性管襯符合管線內部，及在藉壓力將其保持在管線內部時將管襯硬化成硬狀態。
先行技藝管襯係在管襯一側上使用織物及在另一側上使用聚合物片來製造。織物以未硬化熱固性材料飽和。硬化(即將熱固性材料轉化成堅硬狀態之過程)係在已置於管線內部後實行。將管襯置於欲修復之管線內，其可藉如美國專利第4,009,063號所述之拖入法、或美國專利第4,064,211號所述之反轉法，這些專利在此併入作為參考。置於織物上之聚合物片必須抗使用熱固性材料且亦可承受 用於硬化熱固性材料之熱。各種熱塑物及彈性體已用於塗覆織物，以聚胺基甲酸酯最常使用。
熱塑性聚胺基甲酸酯因其耐磨性、抗撕裂性及彈性性質而特別理想。然而近來管襯安裝者表示使用具胺硬化劑之環氧樹脂作為管襯內熱固性材料，及使用蒸氣而非熱水引發硬化及將管襯壓迫管線內部之期望。使用環氧樹脂對安裝者有一些環境益處，而且蒸氣較熱水更快地自洩氣管襯抽除。
過去用於管襯之熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)在將具胺硬化劑之環氧樹脂用於飽和不織物及使用蒸氣安裝管襯時無法被接受。環氧基/胺反應為放熱性且來自此反應之熱及蒸氣造成先行技藝TPU使含環氧樹脂織物漏氣且在管襯中形成孔。
得到一種可用於就地硬化型管襯之TPU，其中使用具胺硬化劑之環氧樹脂及其中使用蒸氣安裝管襯，可為有益的。得到一種可用於就地硬化型管襯之TPU，其使用蒸氣或熱水將熱固性樹脂硬化，及其中熱固性樹脂可為環氧基、乙烯酯樹脂或聚酯樹脂，亦為有益的。
本發明提供一種通道或管線用管襯，其具有一可接受熱固性樹脂(如環氧樹脂)之樹脂吸收材料層，如不織物。此管襯亦具有一熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)層附於樹脂吸收材料層之一個表面。此TPU為一種藉由反應羥基終端聚酯中間產物與二醇鏈延長劑與二異氰酸酯而製造之聚酯 TPU。此TPU為高熱TPU，即其具有高熔點，如大於140℃，較佳為大於160℃，而且更佳為大於170℃之差式掃描熱度計(DSC)二次熱熔吸熱峰溫度所示。此TPU亦必須具有約85A至約98A之蕭耳A級硬度(Shore A hardness)。
用於本發明之TPU具有足以承受環氧樹脂/胺硬化劑放熱、及用於管襯安裝之蒸氣溫度的耐熱性。此TPU可承受高溫而不在管襯中形成孔，其在先行技藝中稱為「漏氣」。此TPU亦可承受熱水，如果將熱水用於管襯安裝。
 TPU
用於本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)係藉三種反應物之反應製造。第一反應物為羥基終端聚酯中間產物，第二反應物為二醇鏈延長劑，及第三反應物為二異氰酸酯。以下各討論三種反應物。
羥基終端聚酯中間產物通常為一種數量平均分子量(Mn)為2000至約10,000，希望為約2000至約5000，而且較佳為約2000至約3000之線形聚酯。分子量係藉終端官能基之檢驗測定，而且與數量平均分子量有關。羥基終端聚酯中間產物較佳為具有低酸數，如小於1.5，較佳為小於1.0，而且更佳為小於0.8。羥基終端聚酯中間產物之低酸數對於接觸濕氣之管襯較佳，因為低酸數改良TPU聚合物之水解安定性。酸數係依照ASTM D-4662測定且定義為滴定1.0克樣品中酸性組分所需之鹼量，其以氫氧化鉀毫克數表示。水解安定性亦可藉由對TPU加入水解安定劑而改 良，其為熟悉調配TPU聚合物技藝者所已知。聚合物係藉(1)一或多種二醇與一或多種二羧酸或酸酐之酯化反應，或(2)轉酯化反應(即一或多種二醇與二羧酸之酯的反應)製造。其較佳為通常超過1莫耳二醇對酸之莫耳比例，以得到具有優勢終端羥基之線形鏈。合適之聚酯中間產物亦包括各種內酯，如一般由ε-己內酯與二官能基引發劑(如二乙二醇)製造之聚己內酯。所需聚酯之二羧酸可為脂族、環脂族、芳族、或其組合。可單獨或以混合物使用之合適二羧酸通常具有總共4至15個碳原子且包括：琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二碳二酸、異酞酸、對酞酸、環己烷二羧酸等。亦可使用以上二羧酸之酐，如酞酸酐、四氫酞酸酐等。己二酸為較佳之酸。反應形成所需聚酯中間產物之二醇可為脂族、芳族或其組合，而且具有總共2至12個碳原子，及包括乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-環己烷二甲醇、癸二醇、十二碳二醇等，1,4-丁二醇為較佳之二醇。其可使用二或更多種二醇之摻合物。對於用於將需要抗微生物性之管線(如瓦斯管)襯底之管襯，二乙二醇為較佳之二醇。
作為第二反應物以製造TPU之合適二醇鏈延長劑可為脂族、芳族或其組合，而且具有2至約12個碳原子。較佳為二醇鏈延長劑為具有約2至約10個碳原子之低碳脂族或短鏈二醇，及包括例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙 二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,4-環己烷二甲醇氫醌、二(羥基乙基)醚、新戊二醇等，以1,4-丁二醇較佳。可作為製造TPU之鏈延長劑的芳族二醇包括苯二醇與二甲苯二醇。二甲苯二醇為1,4-二(羥基甲基)苯與1,2-二(羥基甲基)苯之混合物。苯二醇特別地包括氫醌，即貳(β-羥基乙基)醚，亦已知為1,4-二(2-羥基乙氧基)苯；間苯二酚，即貳(β-羥基乙基)醚，亦已知為1,3-二(2-羥基乙基)苯；兒茶酚，即貳(β-羥基乙基)醚，亦已知為1,2-二(2-羥基乙氧基)苯；及其組合。在本發明之TPU中可使用二或更多種二醇之混合物作為鏈延長劑。1,4-丁二醇與1,6-己二醇之混合物為較佳混合物。
製造本發明TPU之第三反應物為二異氰酸酯。合適之二異氰酸酯包括芳族二異氰酸酯，如：4,4’-亞甲基貳(異氰酸苯酯)(MDI)；間二甲苯二異氰酸酯(XDI)、伸苯基-1,4-二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、二苯基甲烷-3,3’-二甲氧基-4,4’-二異氰酸酯(TODI)、與甲苯二異氰酸酯(TDI)；及脂族二異氰酸酯，如異佛酮二異氰酸酯(IPDI)、1,4-環己基二異氰酸酯(CHDI)、癸烷-1,10-二異氰酸酯、伸己基二異氰酸酯(HDI)、與二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯。最佳二異氰酸酯為4,4’-亞甲基貳(異氰酸苯酯)，即MDI。其可使用二或更多種二異氰酸酯之混合物。亦可與二異氰酸酯一起使用少量官能基大於2之異氰酸酯，如三異氰酸酯。應避免大量官能基為3或更大之異氰酸酯，因為其造成TPU 聚合物交聯。
三種反應物(羥基終端聚酯中間產物、二醇鏈延長劑與二異氰酸酯)一起反應形成用於本發明管襯之高分子量TPU。其可使用反應三種反應物之任何已知方法製造TPU。較佳方法為所謂之一次方法，其中將全部反應物加入擠壓器反應器及反應。二異氰酸酯之當量對含羥基成分(即羥基終端聚酯中間產物與鏈延長劑二醇)之總當量為約0.95至約1.10，希望為約0.96至約1.02，而且較佳為約0.97至約1.005。利用胺基甲酸酯觸媒之反應溫度通常為約175℃至約245℃，而且較佳為180℃至220℃。
通常任何習知觸媒均可用於反應二異氰酸酯與聚酯中間產物或鏈延長劑，而且其在此技藝及文獻為已知。合適觸媒之實例包括鉍或錫之各種烷基醚或烷基硫醇醚，其中烷基部分具有1至約20個碳原子，指定實例包括辛酸鉍、月桂酸鉍等。較佳觸媒包括各種錫觸媒，如辛酸錫、二辛酸二丁錫、二月桂酸二丁錫等。此觸媒之量通常小，如按聚胺基甲酸酯形成反應物之總重量計以每百萬份為基準，約佔20至約200百萬份。
熱塑性聚胺基甲酸酯亦可利用預聚物法製備。在預聚物路徑中，其通常將羥基終端聚酯中間產物與當量過量之一或多種二異氰酸酯反應形成其中具有自由或未反應二異氰酸酯之預聚物溶液。反應通常在適合的胺基甲酸酯觸媒存在下，在約80℃至約220℃，而且較佳為約150℃至約200℃之溫度進行。繼而加入當量大致等於異氰酸端基及任 何自由或未反應二異氰酸酯化合物之上示選擇型式之鏈延長劑。全部二異氰酸酯對羥基終端聚酯與鏈延長劑總當量之總當量比例為約0.95至約1.10，希望為約0.96至約1.02，而且較佳為約0.97至約1.05。其調整羥基終端聚酯對鏈延長劑之當量比例以得到所需蕭耳硬度。鏈延長反應溫度通常為約180℃至約250℃，較佳為約200℃至約240℃。一般而言，預聚物路徑可在任何習知裝置中進行，較佳為擠壓器。因此在擠壓器之第一部分中將聚酯中間產物當量過量之二異氰酸酯反應形成預聚物溶液，繼而在下游部分加入鏈延長劑且與預聚物溶液反應。其可利用任何習知擠壓器，較佳為裝有長度對直徑比例為至少20且較佳為至少25之屏障螺絲的擠壓器。
可用之添加劑可以合適量使用且包括不透明顏料、著色劑、礦物填料、安定劑、潤滑劑、UV吸收劑、處理助劑、及所需之其他添加劑。可用之不透明顏料包括二氧化鈦、氧化鋅與鈦黃，而可用之染色顏料包括碳黑、黃色氧化物、棕色氧化物、原(raw)或經燃燒(burnt)富鐵黃土(sienna)或棕土(umber)、鉻氧化物綠、鎘顏料、鉻顏料、及其他混合金屬氧化物與有機顏料。可用之填料包括矽藻土(superfloss)黏土、矽石、滑石、雲母、矽灰石、硫酸鋇、與碳酸鈣。如果需要，則可使用可用之安定劑，如抗氧化劑，而且包括酚系抗氧化劑，同時可用之光安定劑包括有機磷酸鹽及有機錫硫醇物(硫醇鹽)。可用之潤滑劑包括金屬硬脂酸鹽、鏈烷烴油與醯胺蠟。可用之UV吸收劑包括 2-(2’-羥基酚基)苯并三唑與2-羥基二苯基酮。亦可使用添加劑改良TPU聚合物之水解安定性。
TPU聚合物之重量平均分子量(Mw )通常為約60,000至約500,000，而且較佳為約80,000至約300,000道耳頓。TPU聚合物亦必須具有高溫性能性質，如大於約140℃，較佳為大於約160℃，而且更佳為大於約170℃之DSC二次熱熔吸熱峰溫度所示。其需要高溫度性能以在就地硬化型安裝期間防止在管襯中形成孔。溫度性能性質係使用差式掃描熱度計(DSC)，以10℃/分鐘之熱/冷/熱模式使用-100℃至230℃之掃描條件測量，ASTM D-2418-03標準描述DSC測試。二次熱熔吸熱峰溫度係用於修正樣品之任何變數。
最佳之TPU聚合物具有約85A至約98A，較佳為85A至90A之蕭耳A級硬度，而且具有在210℃及3.8公斤負載為等於或小於40克/10分鐘，較佳為小於35克/10分鐘，而且更佳為小於30克/10分鐘之熔融流動指數。符合這些條件之市售TPU聚合物已知為Estane® 58437、58447、54605、54777、T5630、T5620、58605、與X-1351，而且由Lubrizol Advanced Materials,Inc.銷售。硬度高於98蕭而A級之TPU聚合物太硬而不利於將管襯插入受損管線中，特別是藉反轉法。
在將TPU用於襯墊瓦斯管時，其較佳為使用由低酸數聚酯中間產物製造之TPU，而且其中聚酯中間產物係藉由反應己二酸與二乙二醇而製造，因為據信此型TPU較具抗 微生物性。瓦斯管需要抗微生物性。
TPU亦應具有良好之溶劑抗性。其可使用溶劑將TPU貼布以溶劑焊接(solvent-weld)在鑽入管襯中之孔上，如此利於使熱固性樹脂進入樹脂吸收層。溶劑亦可用於將TPU帶溶劑焊接在管襯之長度方向縫上，以由原始平坦長方形片製造封閉管線。
TPU亦應對苯乙烯具有良好之抗性且提供屏障性質，因為苯乙烯存在於某些熱固性樹脂中，如苯乙烯為主聚酯樹脂。管襯上之TPU塗層可防止或降低苯乙烯移動至用於硬化熱固性樹脂之流體(水或蒸氣)中。如果水中存在太多苯乙烯，則必須以較昂貴之手段處置水而非排放至城市排水系統。
樹脂吸收材料
樹脂吸收材料係作為一層管襯。樹脂吸收材料為任何吸收熱固性樹脂之材料。樹脂吸收層可為0.1至20公分厚，較佳為0.2至15公分厚，而且更佳為0.3至10公分厚。合適之樹脂吸收材料包括有機或無機纖維(其可為紡織或不織纖維)之纖維質材料。較佳為樹脂吸收材料為一種針織不織材料，如在襯墊下水道(主或支管)時為聚酯不織襯。對於襯墊瓦斯管，其一般較佳為玻璃纖維材料。
TPU聚合物係塗覆於樹脂吸收材料之一側上。其使用熔化處理設備將TPU塗覆在樹脂吸收材料上。合適之熔化處理設備包括壓延機與擠壓法。管襯上TPU塗層之較佳厚度為約100至約1000微米，較佳為約200至約800微米， 而且更佳為約300至約500微米厚。TPU塗層非常良好地黏結聚酯不織襯，因此聚酯不織襯較佳地用於本發明之TPU。
管襯
為了製造本發明之管襯，其將TPU熔化塗覆或擠壓塗覆在樹脂吸收材料上。其將可製成熱固性樹脂之樹脂，如乙烯酯樹脂、聚酯樹脂或環氧樹脂，加入樹脂吸收材料。如果使用任何環氧樹脂，則將胺硬化劑加入環氧樹脂以將環氧樹脂硬化成熱固性材料。在此階段(硬化前)，管襯為撓性且可置於穴之通道內部，如下管道。撓性管襯可藉拖入或反轉法插入，其在此技藝為已知的。一旦在穴內部，則藉由注射蒸氣及/或熱水將管襯壓迫管線內部及在就地將熱固性樹脂硬化。亦可在壓力下使用熱水將管襯插入穴中。一旦樹脂硬化，則其變成熱固性且管襯變堅硬而在管線內形成堅硬之管線。
管襯可為修復管線所需之長度，而且較佳為連續管形管襯。管襯應具有足以修復具一定連續長度之管線的長度，使其不必一起切片形成較短之片。管襯一般為長至少50米，而且可長達5000米。較典型之管襯為200至1000米長。
一旦形成封閉管線，則管襯之直徑依需要修復之管線的直徑而改變。典型直徑為約5公分至約250公分，但是直徑更常為20公分至約150公分。
管襯可符合需要修復之管線的內部形狀。管線之形狀 未必為正圓形，而是可為非圓形，如蛋形或橢圓形。管襯亦可在管線中彎曲通過。
在將樹脂吸收織物浸漬熱固性樹脂且製造管襯後，其一般在低溫(在冰浴或冷凍車中)儲存。此冷儲存為必要的，以防止熱固性樹脂在安裝前之早熟硬化。管襯可在冷凍車運至作業地點以防止樹脂之早熟硬化。在某些情形，如使用環氧樹脂，樹脂吸收層可在作業地點浸漬樹脂。
在將管襯插入受損管線後，樹脂係藉由使管襯暴露於一般為約80℃至100℃之高溫經3至12小時而硬化。相較於熱水，其通常花費8-12小時，蒸氣硬化需要較少之時間，通常為3-5小時。因此使用可承受蒸氣硬化法之TPU大為節省時間。
本發明參考以下實例而較佳地了解。
實例1
將約0.6公分厚之針刺不織聚酯纖維襯塗覆在具聚酯TPU之側上。TPU塗層之厚度為450微米。聚酯TPU係藉由Mn為2500之羥基終端聚酯中間產物、1,4-丁二醇(BDO)鏈延長劑與4,4’-亞甲基貳(異氰酸苯酯)(MDI)反應製造。Mn為2500之羥基終端聚酯中間產物係藉由反應己二酸與1,4-丁二醇及1,6-己二醇而製造。TPU聚合物具有約87A之蕭耳A級硬度，而且具有180℃之DSC二次熱熔吸熱峰溫度及在210℃/3.8公斤下為25克/10分鐘之熔融流動指數。將環氧樹脂加入不織纖維層且加入胺硬化劑。使用反轉法將管襯插入下水道中。加入85℃蒸氣以活化環氧樹脂 之硬化，及在管線內部形成堅硬之管襯。硬化時間為5小時。
雖然已依照專利法敘述最佳模式及較佳具體實施例，本發明之範圍不受其限制，而是僅受所附申請專利範圍之範圍限制。

Claims (28)

  1. 一種通道或管線用之就地硬化型管襯，其包括：(a)樹脂吸收材料層；(b)吸收至該樹脂吸收材料層中之熱固性樹脂；及(c)在該樹脂吸收材料層之至少一側上的聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層；其中：該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層具有大於160℃之DSC二次熱熔吸熱峰溫度，並具有在210℃及3.8公斤負載下，小於35克/10分鐘之熔融流動指數；及該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層係由以下之反應製造：(a)羥基終端聚酯中間產物；(b)二醇鏈延長劑；及(c)二異氰酸酯。
  2. 如申請專利範圍第1項之管襯，其中該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層具有85A至98A之蕭耳A級硬度。
  3. 如申請專利範圍第1項之管襯，其中該樹脂吸收材料層為針刺不織物。
  4. 如申請專利範圍第3項之管襯，其中該針刺不織物為聚酯織物。
  5. 如申請專利範圍第1項之管襯，其中該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層具有85A至90A之蕭耳A級硬度。
  6. 如申請專利範圍第1項之管襯，其中該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層具有100至1000微米之厚度。
  7. 如申請專利範圍第6項之管襯，其中該聚酯熱塑性聚胺 基甲酸酯塗層具有300至500微米之厚度。
  8. 如申請專利範圍第1項之管襯，其中該熱固性樹脂係選自由環氧樹脂、乙烯酯樹脂與聚酯樹脂所組成之群組。
  9. 如申請專利範圍第8項之管襯，其中該熱固性樹脂為環氧樹脂且將該環氧樹脂用之胺硬化劑與該環氧樹脂混合。
  10. 如申請專利範圍第1項之管襯，其中該二醇鏈延長劑為1,4-丁二醇與1,6-己二醇之摻合物。
  11. 如申請專利範圍第1項之管襯，其中該二異氰酸酯為4,4’-亞甲基雙(異氰酸苯酯)。
  12. 如申請專利範圍第11項之管襯，其中該羥基終端聚酯中間產物具有依照ASTM D-4662測量為小於1.5之酸數。
  13. 如申請專利範圍第12項之管襯，其中該羥基終端聚酯中間產物係由己二酸與二乙二醇之反應製造。
  14. 如申請專利範圍第13項之管襯，其中該羥基終端聚酯中間產物具有依照ASTM D-4662測量為小於1.0之酸數。
  15. 如申請專利範圍第1項之管襯，其中該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層具有60,000至500,000道耳頓之重量平均分子量，大於170℃之DSC二次熱熔吸熱峰溫度，及在210℃/3.8公斤下為小於30克/10分鐘之熔融流動指數。
  16. 一種將通道或管線之穴加上襯墊之方法，其包括將管襯引入該穴中；該管襯包括：(a)樹脂吸收材料層； (b)吸收至該樹脂吸收材料層中之熱固性樹脂；及(c)聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層；其中該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層具有大於160℃之DSC二次熱熔吸熱峰溫度，並具有在210℃及3.8公斤負載下，小於35克/10分鐘之熔融流動指數，且該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層係由以下之反應製造：(a)羥基終端聚酯中間產物；(b)二醇鏈延長劑；及(c)二異氰酸酯；將蒸氣或水引入該管襯之內部開口中以將該管襯壓迫該通道或該管線之內表面，及活化該熱固性樹脂之硬化。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層具有85A至98A之蕭耳A級硬度。
  18. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該樹脂吸收材料層為針刺不織聚酯織物。
  19. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層具有100至1000微米之厚度。
  20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該聚酯熱塑性聚胺基甲酸酯塗層具有300至500微米之厚度。
  21. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該熱固性樹脂係選自由環氧樹脂、乙烯酯樹脂與聚酯樹脂所組成之群組。
  22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該熱固性樹脂為環氧樹脂且將該環氧樹脂用之胺硬化劑與該環氧樹脂混 合；及其中使用蒸氣將該管襯壓迫該通道或該管線之內表面，以活化該環氧樹脂之硬化。
  23. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該管線係選自由主下水道、支下水道及瓦斯管所組成之群組。
  24. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該羥基終端聚酯中間產物具有2000至3000道耳頓之數量平均分子量。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該羥基終端聚酯中間產物係由己二酸與二乙二醇之反應製造。
  26. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該羥基終端聚酯中間產物具有依照ASTM D-4662測量為小於1.5之酸數。
  27. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該二醇鏈延長劑為1,4-丁二醇與1,6-己二醇之摻合物，及其中該二異氰酸酯為4,4’-亞甲基雙(異氰酸苯酯)。
  28. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該聚酯聚胺基甲酸酯塗層具有60,000至500,000道耳頓之重量平均分子量，大於170℃之DSC二次熱熔吸熱峰溫度，及在210℃/3.8公斤下為小於30克/10分鐘之熔融流動指數。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101609720B1 (ko) * 2008-08-06 2016-04-06 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드 열가소성 블록 공중합체로 제조된 필름 및 제품
CN102414501B (zh) * 2009-03-24 2014-03-12 路博润高级材料公司 具有苯乙烯阻隔层的原位固化管内衬
IT1401904B1 (it) * 2010-07-19 2013-08-28 Elantas Camattini S P A Indurenti latenti per il metodo di riparazione in situ (relining) di tubazioni e manufatti utilizzabili in tale metodo
CN102128309A (zh) * 2010-10-29 2011-07-20 广东联塑科技实业有限公司 非开挖钢管修复工艺
US8240341B2 (en) * 2010-12-07 2012-08-14 Lmk Enterprises, Inc. Hydrophilic end seal
MX340872B (es) 2011-04-18 2016-07-27 Fyfe Co Llc Revestimiento expandible para la protección y fortalecimiento de tuberías existentes.
CN102275358A (zh) * 2011-06-21 2011-12-14 上海永利带业股份有限公司 修补管道用热塑性聚氨酯弹性体复合材料及其制造方法
EP2722157A1 (de) * 2012-10-18 2014-04-23 Siegfried Schwert Auskleidungsschlauch, rehabilitiertes Druckrohr und Verfahren zum Rehabilitieren eines Druckrohrs
US20140166148A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 Buergofol GmbH Multilayer Film
US20150020908A1 (en) * 2013-06-07 2015-01-22 Danny Warren Pressure infusion lining system
ES2893537T3 (es) 2014-04-17 2022-02-09 Warren Env & Coating Llc Método de revestimiento y reparación de una tubería de gran diámetro
AU2015275790A1 (en) 2014-06-16 2016-12-01 Fyfe Co. Llc Repair of pipes
WO2016009361A1 (en) 2014-07-14 2016-01-21 Fyfe Co. Llc Method of reininforcing a pipe with a pipe lining, reinforced pipe and method of waterproofing a reinforced pipe
KR101466976B1 (ko) * 2014-08-26 2014-12-03 주식회사 로지텍 현장 함침용 상하수관 보수를 위한 라이너 제조용 벨루어조 니들펀칭 부직포 구조체와 이를 이용한 상하수관 보수용 부직포 라이너 및 그 제조방법
US9993992B2 (en) 2015-04-17 2018-06-12 Fyfe Co. Llc Structural fabric useful for lining pipe
US10077855B2 (en) 2015-09-22 2018-09-18 Ina Acquisition Corp. Method of lining pipe with high strength liner, high strength liner, and pipe lined with high strength liner
EP3500633B1 (en) 2016-08-17 2021-10-06 PPG Coatings Europe B.V. Coated conduits and methods of repairing or reinforcing conduits
CN106381599A (zh) * 2016-08-30 2017-02-08 天津工业大学 管道修复用管状苎麻/涤纶纺织复合材料
CN106641482A (zh) * 2016-09-26 2017-05-10 中国科学院兰州化学物理研究所 复合管道及其制备工艺
US10322436B2 (en) 2016-10-06 2019-06-18 Nano And Advanced Materials Institute Limited Method of coating interior surfaces with riblets
ES2942268T3 (es) * 2016-10-17 2023-05-31 Warren Env & Coating Llc Método de revestimiento de una tubería con una composición de resina de curado retardado
US9902801B1 (en) 2016-10-17 2018-02-27 Warren Environmental, Inc. Delayed curing resin composition
JP2018089937A (ja) * 2016-12-07 2018-06-14 化成工業株式会社 螺旋状層構造体、及び螺旋状層構造体の製造方法
EP3348379A1 (en) 2017-01-11 2018-07-18 OCV Intellectual Capital, LLC Dry liners for pipe repair and methods for manufacturing dry liners
US10131766B2 (en) 2017-04-24 2018-11-20 Interplastic Corporation Unsaturated polyester resin system for cured in-place piping
US11371866B2 (en) * 2017-05-17 2022-06-28 Red Meters LLC Methods for designing a flow conduit and apparatus that measures deflection at multiple points to determine flow rate
US11173634B2 (en) 2018-02-01 2021-11-16 Ina Acquisition Corp Electromagnetic radiation curable pipe liner and method of making and installing the same
US10704728B2 (en) 2018-03-20 2020-07-07 Ina Acquisition Corp. Pipe liner and method of making same
CN110936597B (zh) * 2018-09-21 2022-10-18 哈尔滨工业大学 一种形状记忆补偿管及用于制作该补偿管的赋型模具
US11873940B2 (en) 2020-11-04 2024-01-16 Stephen A. Merlo Cured in place pipe system having a sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010440A (en) * 1988-12-09 1991-04-23 Mamiko Endo Pipe liner having electrically conductive wires for hardening and electrostatic build-up prevention
US5159053A (en) * 1989-08-28 1992-10-27 The B. F. Goodrich Company Polyurethane for use in electrostatic dissipating applications

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1340068A (en) † 1970-09-22 1973-12-05 Insituform Pipes & Structures Lining of surfaces defining passageways
US4064211A (en) † 1972-12-08 1977-12-20 Insituform (Pipes & Structures) Ltd. Lining of passageways
EP0009402A1 (en) † 1978-09-22 1980-04-02 Insituform International Inc. A method of forming laminated hoses and laminated hoses obtained
GB2080844B (en) 1980-07-31 1984-11-07 Insituform Pipes & Structures Felt containing filler
GB8400233D0 (en) † 1984-01-05 1984-02-08 Edgealpha Ltd Lining pipelines and passageways
GB2171484B (en) † 1985-02-21 1989-11-29 Ashimori Ind Co Ltd A tubular lining material
US5451351A (en) * 1991-09-13 1995-09-19 Composite Components, Inc. Method for rehabilitating a pipe with a liner having an electrically conductive layer
IL102932A (en) * 1992-08-25 1998-04-05 Te Eni Moshe Reinforcement layer for reinforced concrete reinforced elements
GB9312190D0 (en) † 1993-06-12 1993-07-28 Insituform Technologies Limite Improvements relating to the lining of pipelines and passage-ways
US5458936A (en) * 1993-11-29 1995-10-17 Ortho-Mcniel, Inc. Polyesterurethane condom
JP3410581B2 (ja) * 1995-06-13 2003-05-26 株式会社クラレ ポリウレタンおよびそれからなる成形品
JP2832292B2 (ja) † 1996-02-09 1998-12-09 東京瓦斯株式会社 管路の反転シール工法に用いるライニング用チューブ
JP2974133B2 (ja) * 1997-02-28 1999-11-08 株式会社湘南合成樹脂製作所 管ライニング材及びその製造方法
DE19718655C2 (de) † 1997-05-02 1999-06-10 Braun Karl Otto Kg Schlauchförmiges Auskleidungsmaterial, daraus hergestellte Rohrauskleidung und Verfahren zur Herstellung derselben
JP3657762B2 (ja) * 1998-01-13 2005-06-08 大和紡績株式会社 管路補修材用不織布およびその製造方法
US6062271A (en) * 1998-05-22 2000-05-16 Markel Corporation Polymethylpentene cable liner
DE19850227C1 (de) 1998-10-26 2000-06-21 Siegfried Schwert Schlauch zur Auskleidung von Rohrleitungen
JP2000177010A (ja) * 1998-12-15 2000-06-27 Shonan Gosei Jushi Seisakusho:Kk 管ライニング材及び管ライニング工法
JP3851035B2 (ja) * 1999-10-22 2006-11-29 株式会社湘南合成樹脂製作所 管ライニング材
KR20030009711A (ko) * 2001-07-23 2003-02-05 (주)유니인더스트리즈 하수도 갱생 공법에 사용되는 라이너
FR2831542B1 (fr) * 2001-10-26 2005-02-25 Gemoplast Polyurethanne thermoplastique thermodurcissable greffe, pur ou en melange, et polyurethanne thermodurci obtenu apres reticulation
US20030213596A1 (en) * 2002-05-16 2003-11-20 Davis Robert H. Tubular goods and liners
US20040198944A1 (en) † 2003-03-04 2004-10-07 Meltzer Donald A. Thermoplastic polyurethanes
US7857932B1 (en) * 2003-11-07 2010-12-28 Ina Acquisition Corp. Cured in place liner with everted outer impermeable layer and method of manufacture
US20050194718A1 (en) † 2004-02-17 2005-09-08 Blades David J. Pipe liners and method of lining pipes
CN100370171C (zh) * 2004-09-29 2008-02-20 孙跃平 地下管道和检查井的非开挖整体修复方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010440A (en) * 1988-12-09 1991-04-23 Mamiko Endo Pipe liner having electrically conductive wires for hardening and electrostatic build-up prevention
US5159053A (en) * 1989-08-28 1992-10-27 The B. F. Goodrich Company Polyurethane for use in electrostatic dissipating applications

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US8636869B2 (en) 2014-01-28
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ES2392565T3 (es) 2012-12-11
EP2109533A1 (en) 2009-10-21

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