[发明专利]用于加压载管道的含无机填料和乙烯共聚物的可挤出组合物

说明书

本发明涉及一种新型的可挤出组合物，它包含无机填料和至少一种乙烯共聚物，本发明还涉及这种组合物在涂覆管道上的应用。

海底敷设管道需要研制保护管道免遭腐蚀和给管道加压载(ballasting)的涂料，以便防止敷设时管道浮动。一种解决办法是先往管道表面涂一层或多层聚合物类材料，用来保护管道免于腐蚀，然后再施加一层混凝土，这样做的主要好处是能使它变重，当敷设时能下沉。

使用混凝土，其干燥时间长且不可逆转，在制取这种管道时它是棘手的一步。况且，混凝土易碎，这是因为混凝土断裂伸长非常低。

本发明涉及一种新型的可挤出组合物，它含有65-90％(按重量计)的无机填料和至少一种乙烯共聚物。

这种组合物具有很高的密度可用于为水下敷设的管道加压载。该组合物易于在加热条件下转化加工，例如在180℃下挤压。

本发明组合物的玻璃转变温度至少为60℃。因此，用于热的地区是足够稳定的。

该组合物显示出良好的机械性能，尤其是高的断裂伸长，通常大于5％。

一般来说它的熔体指数在2.16kg下190℃时为0.1-5克/10分钟。

对于可挤压的组合物通常希望有高的熔体指数。但是，不希望2.16kg下190℃时超过5克/10分钟，因为显示出这样熔体指数的组合物即使在低于60℃下也只能显示中等的机械性能，尤其是涉及抗张强度时。无机填料掺入聚合物中总是趋于降低这种聚合物的熔体指数，因此使其转化更困难。

由有延伸性的金属(如锌)组成的填料在挤压时能呈现出易变形的特点，因此挤压模头损害较少，结果，生产出的材料显示出令人满意的表面状况。也就是说几乎没有粗糙表面或者几乎没有通常称作“鲨鱼皮”或“桔皮”的缺陷。通常理想的是表面几乎没有缺陷，因为已知表面缺陷能构成断裂的发生，并由此降低了机械性能，尤其是降低由它构成表面的物体的冲击强度。

但是由金属构成的填料的价格过高。

构成本发明组合物一部分的无机填料是非金属的，然而本发明的组合物是易于挤压的，也是易于制备的，而且当挤压时还能产生几乎没有表面缺陷的材料。

构成本发明组合物的一部分的无机填料可选自密度大于3的非金属和非水解性的无机化合物。所述化合物可选自例如密度大于3的非水解性氧化物或硫酸盐，其元素的原子序数按“Hand book ofchemistry and phyeics”，第61版的定义大于周期表1a、2a、3b、4b、5b、6b、7b、8、1b、2b、3a和4a族中19的元素。

在所有这些化合物中硫酸盐是优选的，并且硫酸钡是特别好的。

非水解性的化合物意指20℃下水溶解度低于每100ml水1×10^-2克的化合物。

引入本发明组合物中的无机填料是一种粉末，其平均直径优选低于500μm，也优选20-200μm的范围。在本申请中平均直径意指比构成该粉末50％(按重量计)的粒子的直径大的直径。

本发明组合物包含10-35％(按重量计)至少一种乙烯共聚物和至少一种选自乙酸乙烯酯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的单体。

来源于乙酸乙烯酯和/或丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的共聚物单元总量，相对于本发明组合物的总比率，优选范围为1-10％，更好的是2-7％(按重量计)。

密度大于3的无机填料的体积百分数和来源于乙酸乙烯酯和/或丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯共聚单元的重量百分数的比值R在2-22之间，更好的在2.5-10之间。

来源于乙酸乙烯酯和/或丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的共聚单元在本发明的组合物中可以各种共聚物形式存在。

除了密度大于3的无机填料外，含有本发明组合物所有成分的组合物优选具有2.16kg下190℃时范围在2-21克/10分的熔体指数。

已经提到的丙烯酸酯是这样一类酯，其中酯基的烃基是线性的或支链脂肪族或任意取代的脂环族并含有1个到10个碳原子，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁脂。

已经提到的甲基丙烯酸酯是这样一类酯，其中酯基的烃基是线性的或支链的脂肪族或任意取代的脂环族并含有1个到10个碳原子，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯。

本发明组合物最好不含有含马来酸酐衍生的单元的共聚物。

本发明的组合物还可含有常用于本类组合物中的辅助剂，像至少一种增塑剂和/或至少一种润滑剂和/或至少一种抗氧化剂和/或至少一种稳定剂。