[发明专利]修补金属管上塑料覆层的方法

说明书

本发明涉及一种修补金属管上塑料覆层的方法。

用塑料包覆的金属管，特别是钢管，在用于长距离输送如石油、天然气或水的管材制造中得到广泛应用。

这些管材必须经受环境剧变，在一些场合中会遇到高温，如泵站附近，或是从地下开采液体的情况。

所以，为了不在管路沿线出现弱点，必须将塑料覆层的损坏或脱落部分，例如在管路焊接部分，加以修补，使其机械性质尽可能和原来的覆层一致。

本技术领域已知数种修补聚乙烯覆层的材料的方法。一般使用的是以聚乙烯为基础的带材和填充材料，以及基于聚烯烃和弹性体聚合物的胶粘剂。

采用上述材料和目前已知的应用方法，可以在修补部位得到良好机械性质。但是，这些性质不如原来的覆层，特别是其抗剥落性、阴极保护以及抗冲击性。

此外，此先技术的方法和材料已被证实对于修补聚丙烯覆层是不足的，由于这种覆层具更优的物理-机械特性，在钢管覆层方面用途越来越多。

本发明者已发现了修补损坏或脱落的塑料覆层的材料和方法，这种材料具很优物理-机械特性，并且与原来的覆层不相上下，并已证实特别能用于修补聚丙烯覆层。

业已发现一种金属管上所包覆塑料材料发生损坏或脱落后的修补方法，其特征在于，将包含如下重量成分的粘结性聚合物组合物作为覆层材料或补片或补带的粘合剂：

（A）59至94%的聚丙烯、丙烯/乙烯无规共聚物、丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物或其混合物并带有选自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚酰胺、聚氨酯的一种或多种塑性体聚合物;

（B）由5至40%的选自EPR（乙丙橡胶）、EPDM（乙烯-丙烯-二烯三元共聚物）、SEBS（苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯）嵌段共聚物、SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯）嵌段共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物的一种聚合物或弹性体聚合物的混合物;

（C）由1至10%的聚丙烯，该聚丙烯是经1至10%马来酸酐、异佛尔酮双马来酰胺酸或丙烯酸改性的聚丙烯;

（D）由0至3%的炭黑。

组分（A）的优选聚合物材料是：

·全同立构指数可高达99的全同立构聚丙烯;

·乙烯含量1至6%（重量），优选2至4%的丙烯/乙烯无规共聚物;

·乙烯含量2至3%、1-丁烯含量4.5至5.6%（重量）的丙烯/乙烯/1-丁烯无规共聚物。

可以与组分（A）中的聚丙烯及无规共聚物混合物使用的塑性体聚合物其具体实例有：乙酸乙烯基酯含量由10至55%（重量）的乙烯/乙酸乙烯基酯共聚物;Ternil  B27聚酰胺，Enimont出产;Pellethane  E  2355-65D聚氨酯，Dow  Chemical出产。

适用于组分（B）的嵌段共聚物例如有Kraton  G  1652和Kraton  FG  1901  XSEBS共聚物，以及Kraton  D  1101和Kraton  D  1102  SBS共聚物，这些是Shell  Chemical  Co.的市售品。

组分（C）所用的改性聚丙烯是具有不同结晶度等级的聚合物，并可按不同已知方法制备，即优选在自由基引发剂如一种有机过氧化物存在下，以固态或溶液中将该聚丙烯和马来酸酐、异佛尔酮双马来酰胺酸、或丙烯酸相混合。

上述制备方法例如可见于US  4350797和4578428。

按本发明方法，可采用多种修补技术，主要取决于已损坏或已脱落覆层的面积和范围。

当所要修补的面积较小时（一般，小于约70平方厘米），最好是将熔融态的粘结组合物原样施涂，或者将一块或多块聚合烯烃补片作为覆层材料盖在管材裸露的表面，并涂上一层或多层上述聚合物粘结组合物使之固定于该处。

可以用作补片的聚烯烃例如有：

·具有同立构指数可达99的全同立构聚丙烯，并可任选与5至40%（重量）的EPR或EPDM橡胶成混合物;

·多相聚合组合物，由丙烯与乙烯或其他α-烯按顺序经有规立构聚合反应而得，其中含乙烯可达40%（重量）;

·其他适于作为热塑性橡胶的材料，它们是由塑性烯烃聚合物与一种不饱和烯烃共聚物橡胶的混合物经动态硫化而成。上述材料及其制法实例见之于EP-A-46285和213285。

所述补片中还可含有不超过3%（重量）的防紫外线稳定剂，例如含2-3%的炭黑。

也可使用含粘结层的补片，例如可由该覆层材料与粘结用聚合物组合物共挤塑而成。