[发明专利]用于输送气体的由聚联苯基醚砜聚合物制成的管道和连接件

说明书

本发明涉及含有至少一种聚联苯基醚砜聚合物的热塑性模塑组合物用于制备输送气体的自支持模制品的用途。

管道系统通常由自支持模制品构成，所述自支持模制品例如管道部分、连接件和管道配件。

管道系统用于输送可流动的或可泵送的固体、液体和气体。对管道系统的要求取决于所输送的流体。当输送气体时，管道系统的防漏性能应受到特别严格的要求。

用于管道系统的材料通常是金属材料，例如黄铜、青铜、铜、钢和可锻铸铁。有时用于保护由金属材料制成的管道系统免于腐蚀的一种方法是使用塑料来向所述管道系统提供内衬。在这些管道系统中，衬层仅用于防腐蚀。这些管道系统中的衬层不用于任何承载功能。因此，这些衬层不是自支持的。此外，所述衬层不用于给予所述管道系统更好的防漏性。因此，在具有衬层的管道系统中，是金属材料(周围材料)具备承载功能。这类管道系统中的金属材料也用于确保管道系统的防漏性。包含衬层的由金属材料制成的管道系统能防腐蚀并且适用于输送气体。但是，这些管道系统是昂贵的。

为了提供具有更多优势的管道系统，开发了一种由塑料制成的自支持管道系统。这些自支持管道系统的防漏性以及它们的自支持功能仅通过塑料就可实现。因此，这些自支持管道系统不包括任何周围金属材料。

经过几年时间，由塑料制成的自支持管道系统在输送气体上已变得日益重要。当前使用的塑料是聚乙烯(PE)、交联的聚乙烯(PEX)和聚酰胺(PA)。

自支持模制品——例如用于由塑料制成的管道系统的管道部分和连接件——通常从模塑组合物通过成型方法而制备。在成型方法中，模塑组合物在特定温度范围内通过受到机械力而模塑。合适的成型方法的实例是注塑、挤出和压模。

当由塑料制成的管道系统与由金属材料制成的管道系统相比较时，前者由于其材料的机械性能而具有能够明显更方便安装的优势。上述提及的塑料的性能在管道系统安装所需的性能方面是令人满意的。

然而，在防漏方面仍有改善空间，特别是在输送气体期间。这尤其适用于连接点，其中连接件使两个管道部分彼此连接。

当使用由上述提及的塑料制成的管道系统时，特别是当它们用于不通风或通风不充足的区域时，经常会发生问题。当输送有气味的气体，例如天然气和其它燃料气体时，有气味材料的逸出可触发错误的警报。在最坏的情况下，可燃性气体在输送期间可形成爆炸性气体的混合物。

因此，本发明的目标包括为输送气体的管道系统提供自支持模制品，所述管道系统比已知的管道系统更防漏。此外，意图使模制品的自支持材料的机械性能相当于或更优于现有技术中所描述的自支持模制品的机械性能。

在本发明中，该目标通过包含至少一种聚联苯基醚砜聚合物的热塑性模塑组合物用于制备输送气体的自支持模制品的用途而实现。

令人惊奇地发现，本发明中的热塑性模塑组合物的用途可获得自支持模制品，该自支持模制品适用于构建用于输送气体的管道系统。当自支持模制品和由此构建的管道系统与现有技术中所描述的系统相比时，前者更防漏。此外，自支持模制品的材料的机械性能是极好的。更具体而言，它们以优异的抗冲击性和优异的耐化学性为特征。此外，当自支持模制品用于气体管道系统的构建时，能可靠的避免错误警报的触发和爆炸性气体混合物的形成。

本发明中使用的模塑组合物包含至少一种聚联苯基醚砜聚合物。

优选的模塑组合物包含至少一种聚联苯基醚砜聚合物，所述聚联苯基醚砜聚合物通过缩聚反应而制备，所述缩聚反应包括在步骤(a)中使组分(a1)和组分(a2)进行反应，所述组分(a1)包含至少一种芳族二羟基化合物，所述组分(a2)包含至少一种具有两个卤素取代基的芳族砜化合物，其中组分(a1)包含4,4’-二羟基联苯。

为了本发明的目的，聚联苯基醚砜聚合物意指包括4,4’-二羟基联苯作为单体单元的聚亚芳基醚砜。聚联苯基醚砜本身也称为聚苯基砜，简称为PPSU，并且由下列单体单元构成：4,4’-二氯二苯基砜和4,4’-二羟基联苯。

获得上述提及的聚联苯基醚砜聚合物的制备方法对本领域技术人员而言本身是已知的。制备方法例如描述于WO 2010/142585、WO 2011/020823和WO 2010/112508中。

优选的聚联苯基醚砜聚合物描述如下。

为了本发明的目的，聚联苯基醚砜聚合物的结构以所用的单体单元为特征。对本领域技术人员而言显而易见的是，单体单元在聚合物中以经过反应的形式存在，并且单体单元的反应通过亲核芳族缩聚并且理论上消除一个单位的卤化氢作为离去基团而发生。因此，所得的聚联苯基醚砜聚合物的结构不取决于离去基团的确切性质。