способ  улучшения стойкости к термоокислительной деструкции труб  и трубы, полученные таким  способом

Классы МПК:C08F10/02 этен
C08K5/18 с ароматически связанными аминогруппами
C08K5/3437 кондесированные с карбоциклическими кольцами
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):БАЗЕЛЛЬ ПОЛИОЛЕФИНЕ ГМБХ (DE)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-04-23
публикация патента:

Группа изобретений относится к трубе и способу ее изготовления. Трубы изготовлены стойкими к термоокислительной деструкции при нахождении данной трубы в длительном контакте с жидкостями, содержащими дезинфицирующие вещества, обладающие окислительным действием. Формовочная композиция для труб содержит термопластичные полиолефины, а дополнительно в качестве добавки - специфические ароматические амины. Последние являются жидкими в стандартных условиях. Изобретение относится также к способу улучшения долговременной стойкости водопроводной сети, изготовленной из формовочной композиции по изобретению, к ее повреждению дезинфицирующими веществами из воды, обладающими окислительным действием. Технический результат, достигаемый при использовании трубы, изготовленной способом по изобретению, заключается в том, чтобы обеспечить повышение стойкости трубы к воздействию агрессивных сред за счет введения в водопроводную сеть дезинфицирующих веществ, обладающих окислительным действием. 3 н. и 3 з.п. ф-лы,1 табл.

Формула изобретения

1. Способ улучшения стойкости к термоокислительной деструкции труб, изготовленных из термопластичных полиолефинов, которые находятся в длительном контакте с жидкостями, содержащими дезинфицирующие вещества, обладающие окислительным действием, отличающийся тем, что трубы получают в результате экструдирования полиолефиновой формовочной композиции, включающей, по меньшей мере, один термопластичный полиолефин и дополнительно в количестве от 0,01 до 1,0% (масс.), в расчете на массу термопластичного полиолефина, ароматического амина, который является жидким при нормальном давлении и при температурах в диапазоне от 0 до 30°C.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полиолефиновая формовочная композиция в качестве ароматического амина содержит 6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин или диметилфенилендиамин.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что полиолефиновая формовочная композиция содержит ароматический амин в количестве в диапазоне от 0,01 до 0,5% (масс.), предпочтительно от 0,1 до 0,3% (масс.).

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что полиолефиновая формовочная композиция в качестве термопластичного полиолефина содержит полиэтилен или полипропилен или сополимеры этилена и пропилена или сополимеры этилена или пропилена совместно с дополнительными олефинненасыщенными мономерами, содержащими от 4 до 10 атомов С.

5. Труба, полученная способом по любому из пп.1-4.

6. Применение трубы по п.5 для подачи питьевой воды.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к способу улучшения стойкости к термоокислительной деструкции труб, которые находятся в длительном контакте с жидкостями, которые содержат дезинфицирующие вещества, обладающие окислительным действием.

Формовочные композиции из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП) и полибутена-1 (ПБ-1) в течение многих лет использовали при получении труб из пластика для распределения горячей и холодной воды в зданиях (смотрите публикацию ЕР 739937).

Несмотря на действительную демонстрацию трубами, изготовленными из указанных пластиков, очень хорошей стойкости к действию воды было установлено то, что их срок службы серьезно ограничивается при попадании труб в контакт с обычными дезинфицирующими веществами, которые зачастую добавляют в воду по причинам гигиены. Собственно говоря, в общем случае в качестве дезинфицирующего вещества к питьевой воде для городского потребления добавляют небольшие количества веществ, обладающих окислительным действием, таких как газообразный хлор, гипохлорит натрия (раствор хлорсодержащего отбеливателя), гипохлорит кальция или диоксид хлора, тогда как время от времени также используют и перекись водорода (H2O2) или озон (O 3).

Полиэтиленовые трубы в данном случае могут быть несшитыми или сшитыми. Сшивание в данном случае может быть проведено по обычным способам сшивания, использующимся в промышленности, с применением органических пероксидов, привитых винилсилановых сложных эфиров или с применением высокоэнергетического излучения (способ  улучшения стойкости к термоокислительной деструкции   труб  и трубы, полученные таким  способом, патент № 2523479 - или способ  улучшения стойкости к термоокислительной деструкции   труб  и трубы, полученные таким  способом, патент № 2523479 -излучения).

В соответствии с этим цель настоящего изобретения заключается в предложении нового способа улучшения стойкости к термоокислительной деструкции труб, которые находятся в длительном контакте с жидкостями, содержащими дезинфицирующие вещества, в результате экструдирования формовочной композиции на основе ПЭ, ПП или ПБ-1, которая при сохранении хорошей перерабатываемости при получении труб в связи с их использованием для питьевой воды, которая содержит дезинфицирующие вещества, обладающие окислительным действием, характеризуется улучшенной стойкостью, в частности, в течение продолжительного периода времени.

Достижения данной цели добиваются при экструдировании полиолефиновой формовочной композиции, характеристическим признаком которой должно рассматриваться содержание ею термопластичного полиолефина и в количестве в диапазоне от 0,01 до 1,0% (масс.), в расчете на совокупную массу формовочной композиции, ароматического амина, который является жидким при стандартном давлении и в температурном диапазоне от 0 до 30°C.

В публикации WO 03/064511 уже описывался полиолефин, такой как ПЭ или ПП, который для улучшения своей стойкости к действию хлора содержит комбинацию стабилизаторов из оловоорганического соединения и NH-содержащих веществ.

Формовочная композиция, соответствующая изобретению, отличается от того, что имеет место на предшествующем уровне техники, благодаря выбору специфических жидких аминов из числа множества известных аминосоединений, где данные специфические жидкие амины даже в отсутствие соединений олова, до сих пор считавшихся необходимыми, в особенности удивительным образом придают хорошую стабильность трубам, изготовленным из формовочной композиции, в том, что касается окислительного действия дезинфицирующих веществ в воде в течение продолжительного периода времени.

В особенности подходящими для использования ароматическими аминами оказались 6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин и диметилфенилендиамин. Предпочтительные количества, в которых данные ароматические амины используются, находятся в диапазоне от 0,01 до 0,5% (масс.), в особенности предпочтительно от 0,1 до 0,3% (масс.).

В дополнение к этому, в одном конкретном варианте осуществления изобретения к формовочной композиции могут быть добавлены дополнительные стабилизаторы обычного типа, такие как IRGANOX 1010 или IRGAPHOS 168. Химическое наименование для Irganox 1010 представляет собой 3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионовая кислота, а химическое наименование для Irgaphos 168 представляет собой трис(2,4-ди-трет-бутилфеннил)фосфит.

Количество, в котором дополнительные стабилизаторы могут присутствовать в формовочных композициях, соответствующих изобретению, варьируется и находится в диапазоне от 0,1 до 5% (масс.) в расчете на совокупную массу формовочной композиции.

Термопластичные полиолефины, которые являются в особенности подходящими в соответствии с изобретением, представляют собой ПЭ, ПП и ПБ-1 или сополимеры олефинов, содержащих 2, 3 или 4 атома С, или совместно с дополнительными олефиновыми мономерами, содержащими от 4 до 10 атомов С, которые могут быть легко переработаны в трубы в результате экструдирования.

Формовочные композиции на основе ПЭ, соответствующие изобретению, например, характеризуются плотностью при температуре 23°C в диапазоне от 0,93 до 0,965 г/см3 и индексом расплава MI190/5 в диапазоне от 0,1 до 2 г/10 мин. Такие полиэтиленовые формовочные композиции получаются в результате проведения полимеризации этилена или сополимеризации этилена совместно с другими олефиновыми сомономерами в присутствии подходящих катализаторов, таких как катализаторы Циглера или Phillips или также металлоценовые катализаторы, в суспензии или в газовой фазе и также известны под наименованием полиэтилена низкого давления или ПЭВП.

Формовочные композиции на основе ПП, соответствующие изобретению, могут, например, представлять собой высокомолекулярные гомополимеры, статистические сополимеры или блок-сополимеры, характеризующиеся индексом расплава MI230/5 в диапазоне от 0,1 до 2 г/10 мин.

Формовочные композиции на основе ПБ-1, соответствующие изобретению, могут, например, представлять собой гомополимеры или сополимеры, характеризующиеся индексом расплава MI190/2,16 в диапазоне от 0,1 до 1 г/10 мин и плотностью при температуре 23°C в диапазоне от 0,92 до 0,95 г/см3.

Помимо термопластичного полиолефина формовочная композиция, соответствующая изобретению, может содержать еще и дополнительные добавки. Такие добавки предпочтительно представляют собой термостабилизаторы и технологические стабилизаторы, антиоксиданты, УФ-поглотители, светостабилизаторы, дезактиваторы металлов, перокси-акцептирующие соединения, органические пероксиды, основные совместные стабилизаторы в количествах в диапазоне от 0 до 10% (масс.), предпочтительно от 0 до 5% (масс.), а также технический углерод, наполнители, пигменты или их комбинации в совокупных количествах в диапазоне от 0 до 30% (масс.), в расчете на совокупную массу смеси.

Стойкость к термоокислительной деструкции, которая является достаточно хорошей для целей настоящего изобретения, выражают через значение «ИПО» (= индукционного периода окисления), которое определяют при температуре 200°С и которое должно находиться в диапазоне от 10 до 20 мин, предпочтительно в диапазоне от 12 до 17 мин.

Примеры вариантов осуществления

Порошкообразный высокомолекулярный ПЭ средней плотности, характеризующийся плотностью 0,946 г/см 3 и индексом текучести расплава MI190/5 0,3 г/10 мин согласно измерению в соответствии с публикацией ISO 1133, объединяли с различными рецептурами добавок и гранулировали при использовании экструдера ZSK 53 от компании Coperion, Werner&Pfleiderer GmbH&Co KG при температуре расплава 220°С. После этого гранулы преобразовывали в листы, а впоследствии разрезали на полосы шириной 2 см. Затем полосы подвергали старению в течение 200 часов в водном растворе, содержащем 20 ч./млн диоксида хлора, при температуре 60°С и значении рН 6,5.

После этого для исходных материалов и образцов, подвергнутых старению, измеряли характеристическую вязкость ХВ в соответствии с публикацией DIN ISO 1628 в единицах дл/г и значение ИПО (= индукционного периода окисления) в соответствии с публикацией DIN EN 728 при 200°С и в соответствии с публикацией ASTM-D 3895 в единицах минут. Результаты перечислены в приведенной таблице 1.

Таблица 1
№ примераДобавка Коли-чество в %Состояние вещества при 25°СХВ в дл/г, до/

после
ИПО (200°С) [мин]
1Сравнительный холостой образец ------- 3,2/2,4<1
2ЭТДХ1), образец, соответствующий изобретению0,2 Жид-кость3,2/3,2 15
3 Мочевина, сравнительный образец0,2 Твердое вещество3,2/3,0 5
4 Chimasorb 944, сравнительный образец0,2 Твердое вещество 3,2/2,6<1
5Naugard XL-1, сравнительный образец 0,2Твердое вещество 3,2/2,96
6MD 1024, сравнительный образец0,2Твердое вещество3,2/2,9 5
7ДМФД 2), образец, соответствующий изобретению 0,2Жидкость3,2/3,2 14
8 Irganox 1010 плюс ЭТДХ, образец, соответствующий изобретению 0,1 плюс 0,1Жидкость 3,2/3,215
9Irgaphos 168 плюс ДМФД, образец, соответствующий изобретению 0,1 плюс 0,1Жидкость 3,2/3,214
1) ЭТДХ = 6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин

2) ДМФД = диметилфенилендиамин

Описывавшиеся выше примеры вариантов осуществления отчетливо выявляют получение наилучших результатов по стабилизации полимерной матрицы в том, что касается термоокислительной деструкции, при использовании жидких аминов из примеров 2 и 7.

Как отчетливо выявляют сравнительные примеры, аминосоединения, которые находятся в твердом состоянии вещества в стандартных условиях, способны только вносить существенно меньший вклад в стабилизацию и по этой причине являются менее подходящими для использования в целях стабилизации, желательной в соответствии с изобретением.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2523479

patent-2523479.pdf

Класс C08F10/02 этен

многостадийный способ полимеризации этилена -  патент 2522439 (10.07.2014)
катализатор на подложке из оксида алюминия, с оболочкой из диоксида кремния -  патент 2520223 (20.06.2014)
пленки, полученные из гетерогенного сополимера этилен/альфа-олефин -  патент 2519776 (20.06.2014)
ударопрочная композиция полиэтилена низкой плотности (lldpe) и изготовленные из нее пленки -  патент 2517166 (27.05.2014)
система катализатора полимеризации олефинов -  патент 2511448 (10.04.2014)
способ перехода между несовместимыми системами катализаторов полимеризации олефинов -  патент 2510703 (10.04.2014)
катализаторы полимеризации, способы их получения и применения и полиолефиновые продукты, полученные с их помощью -  патент 2509088 (10.03.2014)
каталитические системы на основе переходных металлов и способы получения гомополимеров этилена или сополимеров этилена и -олефинов с применением этих систем -  патент 2507210 (20.02.2014)
способ получения ванадиймагниевого катализатора полимеризации этилена и сополимеризации этилена с альфа-олефинами -  патент 2502560 (27.12.2013)
полиэтиленовые композиции -  патент 2493182 (20.09.2013)

Класс C08K5/18 с ароматически связанными аминогруппами

Класс C08K5/3437 кондесированные с карбоциклическими кольцами

Наверх