[发明专利]用于管应用的传导性热塑性组合物

说明书

交叉参考的相关申请

本申请要求提交日为2013年12月18日的美国临时专利申请序列 号61/917571的提交日权益，其在此通过参考引入。

发明背景

除了传导性和低渗透性之外，还表现出挠性的热塑性组合物是有 显著商业利益的，例如在形成带有可燃材料的管道和管中。在过去， 用于多种热塑性组合物的聚合物共混物通过将弹性组分与热塑性聚烯 烃均匀混合，以使得该弹性体作为离散相或共连续相紧密和均匀分散 在该聚烯烃的连续相内来形成。复合材料的硫化使组分交联，和为组 合物提供改进的耐温度和耐化学品性。当硫化在不同的聚合物组分的 合并期间进行时，它被称作动态硫化。包括传导性添加剂以及其他有 益的组分，可以为热塑性组合物提供所需的特性例如传导性和降低的 渗透性。

遗憾的是，添加的组分也会对热塑性组合物产生有害的效应。例 如，为了实现传导性，高浓度的传导性添加剂例如炭黑通常包含在组 合物中。虽然提供了所需的传导性，但是高负载水平有害地影响了聚 合物组合物的挠性，导致更脆的产物。

聚芳硫醚是高性能聚合物，其可以经受住高热、化学品和机械应 力，并且有益地用于广泛的多种应用中。聚芳硫醚经常与其他聚合物 共混，以改进产物组合物的特性。例如，已经发现弹性体抗冲改性剂 有益于改进热塑性组合物的物理性能。包括聚芳硫醚与抗冲改性聚合 物的共混物的组合物被考虑用于高性能、高温应用。

遗憾的是，通常被认为可用于抗冲改性的弹性体聚合物与聚芳硫 醚不相容，并且在形成这两种的组合物中相分离是一个问题。已经进 行了尝试来改进该组合物形成，例如通过使用相容剂。但是，即使这 样的改性，包含聚芳硫醚和相组合的抗冲改性聚合物的组合物仍然无 法提供所需的产物性能，特别是在需要高耐热性和高耐冲击性二者的 应用中。

本领域所需要的是热塑性组合物，其表现出高性能聚合物所需的 特性与挠性、传导性和优异的抗渗透性的组合，例如用于形成管状元 件。

发明内容

在一个实施方案中，公开了一种热塑性组合物，其包含聚芳硫醚 和交联的抗冲改性剂并结合碳纳米管。更具体地，该热塑性组合物包 含量为该热塑性组合物的约0.1重量％-约5重量％的碳纳米管。除了 传导性之外，该热塑性组合物表现出高韧性和良好的挠性。例如，该 热塑性组合物可以表现出约10⁵欧姆或更低的表面电阻率。

还公开了可以引入该热塑性组合物的管状元件，例如管道、管和 软管。该管状元件可以适于运送水、油、气体、燃料等。在一个具体 的实施方案中，该管状元件可以是多层结构，和可以在该元件的一个 或多个层中包含该热塑性组合物。例如，该热塑性组合物可以形成多 层管状元件的内层。

附图说明

本发明可以参考以下附图来更好的理解：

图1是用于形成此处公开的热塑性组合物的方法的示意图。

图2是一种单层管状元件，其可以由该热塑性组合物形成。

图3显示了一种吹塑方法，其可以用于形成包含该热塑性组合物 的管状元件。

图4显示了一种连续吹塑方法，其可以用于形成包含该热塑性组 合物的管状元件。

图5是一种多层管状元件，其一个或多个层可以由该热塑性组合 物形成。

图6是多层提升管的示意图，其包括由此处所述的热塑性组合物 形成的阻挡层。

图7显示了成束的提升管，其包括多个如此处所述的流动管线。

图8显示了作为时间函数的，燃料浸泡对于此处所述的热塑性组 合物的表面电阻率的影响。

具体实施方式

本领域技术人员将理解，目前的讨论仅是示例性实施方案的说明， 并不意在限制本发明更宽的方面。

本发明总体上涉及热塑性组合物，其可以表现出优异的强度和挠 性特性以及传导性和低渗透性，特别是对于有机化合物例如燃料的低 渗透性。有益的是，该热塑性组合物甚至当用于极端温度应用时也可 以保持良好的物理特性。该热塑性组合物还可以在该组合物经历极端 温度波动的条件下保持良好的物理特性。