ES2342338T3 - Proceso para proveer un articulo tubular extendido con un sistema de revestimiento de proteccion contra la corrosion con propiedades autorreparadoras. - Google Patents
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Abstract
Proceso para proporcionar un artículo tubular extendido o una o más secciones del artículo tubular extendido con un sistema protector contra la corrosión, donde (a) una capa de una composición adhesiva se aplica a la superficie del artículo tubular extendido o una o más secciones del artículo tubular extendido, y (b) una capa protectora contra la corrosión se aplica a la capa de la composición adhesiva, la composición adhesiva comprendiendo una mezcla de poliolefina, donde la mezcla de poliolefina comprende del 30% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al 70% en peso de un polímero de olefina, basado en el peso total de la mezcla de poliolefina, donde dicho poliisobuteno se caracteriza por: (A) una temperatura de transición vítrea inferior a -40ºC; y (B) un peso molecular promedio en número Mn de 1300 a 1.000.000.
Description
Proceso para proveer un artículo tubular
extendido con un sistema de revestimiento de protección contra la
corrosión con propiedades autorreparadoras.
La presente invención se refiere a un proceso
para proporcionar una tubería, conducto o una parte de los mismos
con un sistema de revestimiento con propiedades autorreparadoras
para proteger la tubería, conducto o parte de los mismos contra la
corrosión y otros efectos nocivos y degradantes y fuerzas inducidas
por el medio ambiente que imparten la operación y la vida de la
tubería, conducto o parte de los mismos.
En la técnica anterior se describen muchos
sistemas de revestimiento protectores contra la corrosión y muchos
de estos sistemas de revestimiento protectores contra la corrosión
son comercializados. Aunque diferentes sistemas pueden tener
determinadas ventajas sobre otros, la mayor parte de éstos tienen
inconvenientes serios. Sistemas comunes protectores contra la
corrosión comprenden sistemas de revestimiento, opcionalmente
comprenden diferentes capas de materiales, manguitos replegables, y
cintas, opcionalmente provistos de capas adhesivas, y combinaciones
de sistemas de este tipo.
US 5.817.413 y su
Continuación-en-parte US 6.033.776,
ambas de Scapa Tapes North America, por ejemplo, revelan una cinta
para conducto de alto cizallamiento que comprende un material de
refuerzo que tiene en una superficie de la misma una capa adhesiva
basada en caucho. La capa adhesiva basada en caucho comprende una
mezcla de caucho y una resina adhesiva. La mezcla de caucho
comprende caucho halogenado reticulado, caucho no reticulado y un
polímero en bloque o terpolímero estirénico, p. ej. un polímero
Kraton®. El caucho no reticulado es preferiblemente caucho butílico,
preferiblemente una mezcla de caucho butílico virgen y caucho
butílico de reciclaje (caucho butílico es un copolímero de
aproximadamente el 98% en peso de isobuteno y el 2% en peso de
isopreno). La resina adhesiva se utiliza para proporcionar la
adhesividad deseada a la mezcla del caucho y puede ser seleccionada
de un grupo muy grande de materiales, p. ej. resinas, resinas
modificadas, ésteres de resina, hidrocarburos de petróleo
polimerizado, terpenos polimerizados y diferentes resinas. Ejemplos
1 y 2 revelan formulaciones comprendiendo diferentes agentes de
adhesividad, p. ej. Endex® 155 (una resina de hidrocarburo aromático
disponible de Eastman Chemical Company, Indopol®
H-100 (un copolímero de
isobuteno/1-buteno con un peso molecular promedio en
número de aproximadamente 910, formalmente disponible de British
Petroleum Chemicals, pero habitualmente disponible de p. ej. Amoco
Chemical Company e Innovene), Escorez® 1102 (una resina de
hidrocarburo alifática con un peso molecular promedio de
aproximadamente 1300, disponible de ExxonMobil), y Piccopale® 100
(una resina de politerpeno). Escorez® 1102 está compuesto por
fracciones polimerizantes de petróleo con un punto de ebullición de
aproximadamente 15ºC a aproximadamente 410ºC a presión atmosférica
que se forma por el agrietado térmico de la materia prima del
petróleo. Las fracciones pueden ser polimerizadas térmicamente o en
presencia de un catalizador, por ejemplo un catalizador de
Friedel-Crafts tal como AlCl_{3}. Normalmente la
materia prima del petróleo, p. ej. gasolina ligera, gasolina pesada,
queroseno, gasóleo, gasóleo de vacío y comprendiendo C_{5}
olefinas y diolefinas, C_{6} olefinas y diolefinas o una mezcla de
C_{5} y C_{6} olefinas y diolefinas, se agrieta en presencia de
vapor. Los productos de este proceso de agrietado normalmente tienen
un punto de ebullición de -15ºC a 280ºC y pueden comprender
aproximadamente del 30 al 60% de olefinas, 10 al 30% de diolefinas,
20 al 50% de aromas y 5 al 20% de parafinas y naftalenos.
Preferiblemente el producto está sometido a fraccionamiento para
eliminar extremidades ligeras C_{2} a C_{4}, remojo térmico y
destilación para eliminar hidrocarburos tales como diolefinas
cíclicas incluyendo ciclopentadieno y metil ciclopentadieno como
dímeros (cf. 4.690.958). En consecuencia, Escorez® 1102 y 1315
(véase más abajo) no son polímeros basados en isobuteno. La cinta de
alto cizallamiento según US 5.817.413 y US 6.033.776 es conveniente
como un sistema de cubrimiento de la tubería, a condición que la
tubería sea revestida con un imprimador. El Ejemplo 3 expone el uso
de Escorez® 1315, una resina de hidrocarburo con un peso molecular
promedio en número de aproximadamente 950. No obstante, esta cinta
para tubería de alto cizallamiento tiene varias desventajas. Ante
todo, se requiere que una tubería de metal descubierto sea revestida
primero con un imprimador líquido, preferiblemente comprendiendo un
caucho y una resina adhesiva. En segundo lugar, la capa adhesiva
basada en caucho de la cinta comprende cantidades significantes de
material reticulado que se conocen por ser perjudiciales para las
propiedades de la autocuración de la capa adhesiva basada en
caucho.
WO 00/52381 de Raychem Ltd. expone otro manguito
retráctil para sellar una junta de soldadura de tuberías aisladas,
en el que se aplica entre las partes terminales del manguito y los
bordes del aislante un sellante o un adhesivo. El adhesivo puede ser
una formulación de adhesivo termofundible basado en poliamida. El
sellante es preferiblemente una mezcla de polipropileno atáctico y
poliisobuteno, opcionalmente con un agente de adhesividad, aunque
otros productos son también afirmados expresamente aceptables (cf.
página 5, líneas 15-17). La naturaleza del
polipropileno atáctico y del poliisobuteno y su proporción no están
descritas.
CA A 2.308.802 de Shaw Industries, Ltd., expone
un manguito retráctil de poliolefina termorretráctil que se puede
aplicar en las juntas de soldadura descubiertas de conductos
revestidos de polipropileno. Revestimientos de polipropileno que
usualmente consisten en una combinación de
epoxi/adhesivo/polipropileno, se usan para conductos de alta
temperatura. Para aplicar tal manguito retráctil de poliolefina
termorretráctil para las juntas de soldadura de las tuberías
revestidas de polipropileno, es necesario un adhesivo para unir los
bordes terminales del manguito retráctil a los bordes terminales de
los revestimientos de propileno para asegurar un sellado apropiado.
No obstante, los adhesivos comunes de alta resistencia usados para
este propósito sufren la desventaja de que se unen normalmente bien
al manguito retráctil de la poliolefina, pero no al revestimiento
del propileno. En cambio, otros adhesivos que se unen bien al
manguito retráctil de la poliolefina al igual que al revestimiento
del polipropileno, es decir composiciones de mástico de baja
resistencia, sufren la desventaja de que tienen resistencia
insuficiente al cizallamiento, en particular a temperaturas
elevadas. CA A 2.308.802 por lo tanto propone emplear un sistema de
dos componentes para aplicar un manguito retráctil de poliolefina
termorretráctil para conductos revestidos de polipropileno. Este
sistema de dos componentes comprende un revestimiento funcional
(indicado por el número de referencia 21) y un agente de unión
(indicado por los números de referencia 22 y 23). El revestimiento
funcional se adhiere muy bien a la superficie descubierta de la
junta del conducto de acero, pero no se adhiere al revestimiento del
polipropileno. Por otro lado, el agente de unión, que es aplicado
entre los bordes del revestimiento funcional y el revestimiento de
propileno como se puede observar en p. ej. figura 2, se adhiere bien
a ambos revestimientos y proporciona una unión resistente al agua,
aunque débil, entre el manguito retráctil y el revestimiento de
polipropileno. El revestimiento funcional puede ser una composición
de mástico, un adhesivo termofundible o un híbrido del mismo,
mientras que el agente de unión es preferiblemente una composición
de mástico. La composición de mástico puede comprender material
amorfo o polímeros sintéticos o mezclas derivadas. Ejemplos de
composiciones de mástico típicas que son descritas en CA A 2.308.802
son mezclas de materiales sustancialmente amorfos, p. ej. caucho
butílico, caucho natural y caucho de látex SBR, y resinas adhesivas,
p. ej. resinas adhesivas de hidrocarburo sintético, resinas
adhesivas de éster de colofonia y productos de relleno inertes tales
como carbonato cálcico, talco y negro de carbón. Estas composiciones
de mástico pueden además comprender otros materiales amorfos o
polímeros sintéticos, p. ej. asfalto, polibuteno y poliolefinas
amorfas, p. ej. polipropileno amorfo, copolímeros de
estireno-isopreno y polímeros de butilo líquido.
Obviamente, el sistema protector descrito en CA A 2.308.802 es muy
complejo y requiere muchos tipos diferentes de materiales. Además,
los manguitos retráctiles en general sufren la desventaja de que no
tienen propiedades de autocuración.
US 6.355.318 de Shawcor Ltd. también expone un
sistema basado en manguito retráctil para proteger juntas de
soldadura de tuberías preaisladas. En el campo, las tuberías
preaisladas se conectan por soldado de la tubería de servicio que se
extiende más allá del material aislante, donde después de la
conexión soldada es aislada revestida por un manguito retráctil. Un
requisito importante de tal manguito retráctil como ya se ha
explicado arriba es que proporciona una conexión estanca al agua y
protección mecánica al aislamiento y por lo tanto debería adherirse
muy bien al aislante al igual que a la tubería. Para ese fin, una
composición adhesiva es aplicada entre los bordes del material
aislante y del manguito retráctil. La naturaleza de la composición
adhesiva es irrelevante puesto que puede ser seleccionada de una
gama amplia de materiales, p. ej. un sellante, un mástico o un
adhesivo termofundible. Obviamente, este sistema sufre las mismas
desventajas que el sistema descrito en CA A 2.308.802.
US 6.589.346 de Bredero -Shaw Company discute
los problemas técnicos encontrados al proteger las tuberías de acero
y tubería para instalación subterránea anticorrosión. El método
usual implica el chorreado de arena de la superficie de la tubería
de acero, revestimiento de dicha superficie con un revestimiento
epoxi y cubrirla con un material de envoltura de poliolefina como
HDPE o PP. En particular con tuberías de diámetro pequeño, es
difícil proporcionar un revestimiento uniforme del revestimiento
epoxi. En segundo lugar, el uso de una cinta como material de
envoltura, donde la cinta es enrollada en espiral alrededor de las
tuberías, proporciona juntas débiles en el área de recubrimiento y
cobertura pobre de juntas de soldadura radiales o longitudinales.
Además, el material de envoltura envuelto en espiral causa adhesión
pobre de baja temperatura del revestimiento epoxi a la tubería.
US 6.465.547, US 6.569.915 y US 6.794.453, todos
de Shawcor Ltd., revelan composiciones de revestimiento o
aislamiento de polipropileno reticulado. US6.465.547 expone
expresamente en la columna 1, líneas 50-54, que los
polímeros en los que las unidades de la cadena predominante
comprenden propileno o una olefina superior tal como buteno tienden
a despolimerizarse cuando se exponen a radicales libres para
efectuar la reticulación. Estas patentes están típicamente dirigidas
a materiales reticulados y artículos termorretráctiles hechos de los
mismos.
Otro sistema de manguito retráctil se describe
en US 2004/0028862 de Burwell et al. En particular, esta
solicitud de patente se refiere a unir y sellar bordes de
recubrimiento de manguitos envolventes poliméricos
termorretráctiles. Manguitos de este tipo comprenden una capa
externa de material de poliolefina termorretráctil y una capa
interna de un adhesivo, que adhiere el manguito al sustrato. El
manguito es envuelto alrededor de la junta de soldadura de un
conducto, posteriormente calentado para causar la retracción del
manguito. Antes de la fase de termorretracción, los bordes de
recubrimiento del manguito son cubiertos por un parche para prevenir
el deslizamiento de las extremidades de recubrimiento durante la
termorretracción y posterior avance de la junta de recubrimiento. La
invención descrita en US 2004/0028862 es un parche comprendiendo una
capa fibrosa de refuerzo termorresistente dimensionalmente estable y
una capa de un adhesivo de alta resistencia al cizallamiento
sensible a la presión que comprende una capa seleccionada del grupo
que consiste en polímeros de isobuteno tal como poliisobuteno,
polibuteno y caucho butílico (caucho butílico es un polímero
elastomérico basado en aproximadamente el 98% de isobuteno y el 2%
de isopreno y puede fácilmente ser reticulado como es bien conocido
en la técnica). Se ha afirmado expresamente que se prefiere que
estos materiales sean al menos parcialmente reticulados para
aumentar la resistencia al cizallamiento. Otros materiales adhesivos
preferidos son siliconas. Adicionalmente, no se describen ni la
naturaleza ni las propiedades del poliisobuteno.
US 2004/0191515 de Mullen, expone un
revestimiento de tubería mejorado en particular para conductos
submarinos para el transporte de petróleo. Normalmente, los
revestimientos de este tipo consisten en un revestimiento protector
basado en epoxi de protección que se aplica en la tubería de acero
que es después cubierta con una capa de hormigón marino. El
revestimiento mejorado comprende una capa de copolímero de
polipropileno o polietileno mezclado con un material de
polipropileno o polietileno sinterizado que es aplicado entre el
revestimiento protector basado en epoxi y la capa del hormigón
marino para aumentar la resistencia al cizallamiento del sistema de
revestimiento.
Procesos comerciales para producir tuberías de
acero prerrevestidas son muy complejos y son perjudiciales para el
medio ambiente. Ante todo, la superficie de las tuberías de acero
debe ser íntegramente limpiada por chorreado de arena y tratamiento
con ácidos tales como ácido fosfórico y cromato. La tubería de acero
es después calentada hasta un material particular. Posteriormente,
se aplica un imprimador, normalmente un revestimiento epoxi. Se
pueden aplicar otras capas para mejorar la protección, p. ej.
revestimientos de poliolefina o capas que tienen al menos una
superficie de los mismos revestidos con una composición
adhesiva.
Otros sistemas protectores contra la corrosión
se basan en composiciones que comprenden material no reticulado. Por
ejemplo, US 5.898.044 y US 2006175578 de Frans Nooren
Afdichtingssystemen B.V. revelan una composición que comprende un
polímero fluido apolar no solidificable con una temperatura de
transición vítrea inferior a -60ºC, donde el polímero tiene una
tensión superficial inferior a 40 mN/m sobre la temperatura de
transición vítrea y uno o más productos de relleno.
Los sistemas de revestimiento protectores contra
la corrosión descritos en la técnica anterior están en particular
impedidos por el hecho de que muchos materiales son usados o incluso
deben ser usados que carecen de una buena compatibilidad.
Frecuentemente, los sistemas adhesivos que deben ser usados se
adhieren muy bien a algunos materiales, pero no a otros, con la
consecuencia de que incluso sistemas adhesivos diferentes deben ser
usados dentro del mismo sistema de revestimiento protector contra la
corrosión. Hay por lo tanto una necesidad en la técnica de una
composición adhesiva que es aplicable ampliamente y con una
compatibilidad excelente con los materiales comunes usados en
sistemas de revestimiento protectores contra la corrosión y con los
materiales usados para la construcción de los tuberías, conductos y
similares, p. ej. acero, metal y hormigón.
La presente invención proporciona una
composición adhesiva basada en uno o varios poliisobutenos
particulares. Esta composición adhesiva tiene una compatibilidad
excelente con materiales usados en la protección contra la
corrosión, p. ej. manguitos retráctiles y parches retráctiles hechos
de poliolefinas y composiciones poliméricas comprendiendo polímeros
no reticulados y productos de relleno. La presente invención por lo
tanto se refiere a un proceso para proporcionar un artículo
extendido tubular o una o varias secciones del artículo extendido
tubular con un sistema protector contra la corrosión, donde (a) una
capa de una composición adhesiva se aplica a la superficie del
artículo tubular extendido o una o varias secciones del artículo
tubular extendido, y (b) una capa protectora contra la corrosión se
aplica a la capa de la composición adhesiva, la composición adhesiva
comprendiendo una mezcla de poliolefina, donde la mezcla de
poliolefina comprende del 30% al 100% en peso de un poliisobuteno y
del 0% al 70% en peso de un polímero de olefina, basado en el peso
total de la mezcla de la poliolefina, donde dicho poliisobuteno se
caracteriza por:
- (A)
- una temperatura de transición vítrea de menos de -40ºC; y
- (B)
- un peso molecular promedio en número M_{n} de 1300 a 1.000.000.
En esta descripción y en sus reivindicaciones,
el verbo "comprender" y sus conjugaciones se usa en su sentido
no limitativo para significar que los ítems después de la palabra
están incluidos, pero los ítems no específicamente mencionados no
están excluidos. Además, la referencia a un elemento por el artículo
indefinido "un" o "una" no excluye la posibilidad de que
más de uno de los elementos esté presente, a menos que el contexto
requiera claramente que hay uno y sólo uno de los elementos. El
artículo indefinido "un" o "una" por lo tanto normalmente
significa "al menos uno".
La composición adhesiva comprende un único
poliisobuteno o una mezcla de diferentes poliisobutenos. La
temperatura de transición vítrea o temperaturas de transición vítrea
de los poliisobutenos es(son) preferiblemente
inferior(es) a -50ºC y más preferiblemente
inferior(es) a -60ºC. La temperatura de transición vítrea o
temperaturas de transición vítrea puede(n) ser
determinada(s) por calorimetría de barrido diferencial (DSC
por sus siglas en inglés) como es bien conocido en la técnica.
El peso molecular promedio en número Mn está
preferiblemente en la gama de 5.000 a 1.000.000, más preferiblemente
en la gama de 10.000 a 1.000.000 y en particular en la gama de
10.000 a 900.000. La distribución del peso molecular P_{M}/M_{n}
de los poliisobutenos es preferiblemente entre 1 a 10, más
preferiblemente 1 a 5, incluso más preferiblemente 1 a 4 y de la
forma más preferible 1.5 a 3.5.
El peso molecular promedio en número M_{n} de
los poliisobutenos se determina por cromatografía de permeación en
gel (GPC por sus siglas en inglés) para los pesos moleculares más
bajos, p. ej. hasta aproximadamente 100.000. Para los pesos
moleculares promedio en número más altos, estos se determinan por
mediciones de viscosidad (índice de Staudinger J_{o},
precedentemente conocida como viscosidad intrínseca), donde el
índice de Staudingen es calculado a partir del tiempo de flujo a
20ºC a través del capilar 1 de un viscosímetro Ubbelohde usando las
fórmulas siguientes:
donde t es el tiempo de flujo de la
solución, con corrección de Hagenbach-Couette,
t_{o} es el tiempo de flujo del solvente (p. ej. isooctano), con
corrección de Hagenbach-Couette, y c es la
concentración si la solución es en g/cm^{3}. El peso molecular
promedio en número M_{n} es luego calculado de la siguiente
manera:
Los poliisobutenos para ser usados en la
composición adhesiva según la presente invención preferiblemente
tienen un índice de Staudingen J_{o} de 10 a 1500 cm^{3}/g,
preferiblemente de 20 a 1000 cm^{3}/g, según se ha determinado a
20ºC.
Los poliisobutenos tienen preferiblemente una
tensión superficial inferior a 40 mN/m a 20ºC. La densidad de los
poliisobutenos es preferiblemente entre 0.90 a 0.95 g/cm^{3}.
Los poliisobutenos pueden ser preparados de
varias maneras. La polimerización puede ser conducida en un único
proceso de la fase o en procesos múltiples de la fase. Se prefiere
que la polimerización sea conducida en la fase líquida usando un
ácido de Lewis como catalizador, preferiblemente catalizador de
complejo de trifluoruro de boro, opcionalmente en presencia de un
cocatalizador. Procesos de este tipo son bien conocidos en la
técnica.
Poliisobutenos preferidos son de la serie
Oppanol, en particular del Oppanol tipo B.
Según la presente invención, el polímero de
olefina es preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en
(a) un polímero comprendiendo del 50.0% al 99.9% en peso de
isobuteno y del 0.1% al 50.0% de un C_{2}-C_{12}
alqueno lineal o ramificado opcionalmente sustituido o un
C_{2}-C_{12} alcadieno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (b)
un polímero comprendiendo del 50.0% al 99.9% en peso de propeno y
del 0.1% al 50.0% de un C_{2}-C_{12} alqueno
lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso
total del polímero, (c) un polímero comprendiendo del 0.1% al 50.0%
en peso de eteno y del 50.0% al 99.9% de un
C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (d)
un polímero comprendiendo del 0.1% al 50.0% en peso de
2-metil-1-penteno y
del 50.0% al 99.9% de un C_{2}-C_{12} alqueno
lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso
total del polímero, y sus mezclas derivadas. Preferiblemente, el
polímero de olefina no es reticulado. Ejemplos de polímeros de
olefina según la clase (a) incluyen polibutenos fabricados a partir
de un suministro de buteno (suministros de este tipo comprenden
1-buteno e isobuteno o 1-buteno y
cantidades pequeñas de eteno, propeno u otras
C_{4}-C_{6} \alpha-olefinas),
cauchos de butilo (copolímeros de aproximadamente el 98% en peso de
isobuteno y el 2% en peso de isopreno), cauchos de butilo
halogenado, copolímeros de isobuteno y butadieno y similares.
Ejemplos de los polímeros de olefina según la clase (b) incluyen
polipropenos atácticos, copolímeros de eteno/propeno, en particular
estos con un alto contenido en propeno y copolímeros de
eteno/propeno/dieno. Ejemplos de los polímeros de olefina según la
clase (c) incluyen copolímeros de eteno que tienen como comonómero
p. ej. propeno, 1-hexeno, 1-octeno y
1-deceno. Un ejemplo del polímero de olefina de
clase (d) incluye
poli(2-metil-1penteno).
De la forma más preferible, el polímero de
olefina es seleccionado del grupo que consiste en polibuteno, caucho
butílico, polipropileno atáctico,
poli(2-metil-1-penteno)
y sus mezclas derivadas.
El polibuteno tiene preferiblemente un índice de
fusión de 0.2-300 g/min (ISO 1133, 190ºC, 2.16 kg),
una densidad de 0.90-0.95 g/cm^{3} (ISO 1183) y un
punto de fusión de 80º-130ºC según calorimetría de barrido
diferencial (DSC por sus siglas en inglés).
El caucho butílico tiene preferiblemente una
viscosidad de Mooney ML 1 + 8 (ASTM d 1646, 125ºC) de 25 a 75 y un
nivel de insaturación de 1.0 a 3.0% mol.
El
poli(2-metil-1-penteno)
tiene preferiblemente un índice de fusión de 1-250
g/min (ASTM D 1236, 260ºC, 5 kg), una temperatura de
reblandecimiento de 160º-200ºC (Vicat, ASTM D 1525) y una densidad
de 0.82-0.85 g/cm^{3} a 25ºC.
El polipropileno atáctico tiene preferiblemente
un peso molecular promedio en número de 1.000-3.000
y un peso molecular promedio en peso de
100.000-200.000. En el polipropileno atáctico, la
cantidad de C_{2}-C_{10}
\alpha-olefina es hasta aproximadamente 20 por
ciento en peso, y es preferiblemente entre aproximadamente 2 y
aproximadamente 10 por ciento en peso.
Según la invención, se prefiere que el polímero
de olefina tenga una temperatura de transición vítrea de menos de
-20ºC, más preferiblemente menos de -40º y de la forma más
preferible menos de -60ºC. Adicionalmente, se prefiere que el
polímero de olefina tenga una tensión superficial inferior a 40 mN/m
a 20ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
La composición adhesiva preferiblemente
comprende del 50% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al
50% en peso del polímero de olefina, basado en el peso total de la
mezcla de poliolefina. Más preferiblemente, la composición adhesiva
comprende del 75% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al
25% en peso del polímero de olefina, basado en el peso total de la
mezcla de poliolefina. Incluso más preferiblemente, la composición
adhesiva preferiblemente comprende del 90% al 100% en peso de un
poliisobuteno y del 0% al 10% del polímero de olefina, basado en el
peso total de la mezcla de poliolefina. De la forma más preferible,
la composición adhesiva comprende el 100% en peso de un
poliisobuteno y ningún polímero de olefina.
Según la invención, una capa de la composición
adhesiva según la presente invención se aplica a la superficie del
artículo tubular extendido o una o más secciones del artículo
tubular extendido con un espesor de 0,01 mm a 50 mm, preferible 0,1
mm a 25 mm.
\vskip1.000000\baselineskip
Una ventaja importante de la composición
adhesiva según la presente invención es que la superficie de los
artículos tubulares extendidos no necesitan ningún pretratamiento,
p. ej. chorreado de arena o tratamientos con productos químicos
peligrosos y perjudiciales para el medio ambiente tal como ácido
fosfórico y cromato. No obstante, algunos pretratamientos pueden
realzar las propiedades adhesivas de la composición adhesiva. Por
ejemplo, el artículo tubular extendido puede comprender una capa de
base de un prerrevestimiento, p. ej. un prerrevestimento basado en
una resina epoxi. En otra forma de realización de la presente
invención, el artículo tubular extendido puede tener como capa de
base una capa de poliolefina. En consecuencia, una aplicación de la
composición adhesiva es el uso de la misma en un proceso para
fabricar tuberías de acero prerrevestidas donde las tuberías se
proveen con un prerrevestimiento, preferiblemente un revestimiento
de poliolefina, preferiblemente un revestimiento de polieteno o de
polipropeno.
Las aplicaciones de la composición adhesiva
están en particular en el campo de la protección contra la
corrosión. En consecuencia, según la invención, el artículo
extendido tubular es por lo tanto una tubería o un conducto o una
sección de los mismos, en particular juntos. Además, se prefiere que
la tubería o conducto esté esencialmente hecha de acero u hormigón,
de la forma más preferible de acero.
La composición adhesiva según la presente
invención es compatible con y se adhiere extremadamente bien a
materiales comúnmente usados en sistemas protectores contra la
corrosión. Incluso las composiciones tales como se describen en US
5.898.044 y US 2006175578 de Frans Nooren Afdichtingssystemen B.V.
parecen tener una mejor adhesión al objeto que debe ser protegido.
Por lo tanto, otra aplicación de la composición adhesiva según la
presente invención es el uso de la misma en un método para proteger
un artículo moldeado, preferiblemente un oleoducto o gasoducto o
tubería, contra la corrosión, donde en una primera fase una primera
capa de la composición adhesiva según la presente invención se
aplica a la superficie del artículo moldeado y donde en una segunda
fase una segunda capa de una composición protectora contra la
corrosión se aplica a la capa de la composición adhesiva según la
presente invención, donde la composición comprende:
- (a)
- un poliisobuteno con una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y tensión superficial inferior a 40 mM/m a una temperatura por encima de la temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno,
- (b)
- un material de relleno, y
- (c)
- un anti-oxidante, donde dicho anti-oxidante es seleccionado del grupo que consiste en un anti-oxidante primario y uno secundario.
\vskip1.000000\baselineskip
En esta forma de realización de la invención, se
prefiere que el material de relleno comprenda un material inorgánico
tal como minerales inorgánicos, sales y óxidos, p. ej. yeso, sulfato
de boro, óxido alumínico, dióxido de silicio, piedra caliza, cuarzo
de tierra, vidrio, talco, pizarra, bentonita y similares. Es también
preferido que el material de relleno tenga una densidad de
aproximadamente 2.0 a aproximadamente 4.0 kg/dm^{3},
preferiblemente aproximadamente 1.5 a aproximadamente 3.5
kg/dm^{3}, a 20ºC según DIN ISO 787/10. Es además preferido que el
material de relleno consista esencialmente en un material
inorgánico, preferiblemente al menos el 75% en peso, más
preferiblemente al menos el 90% en peso y de la forma más preferible
al menos el 95% en peso, basado en el peso total del material de
relleno. Es además preferido que el material de relleno tenga una
hidrosolubilidad muy baja, preferiblemente inferior a 0,1 g/l (20ºC;
según DIN ISO 787/8), más preferiblemente inferior a 0,05 g/l. Según
una forma de realización particular de la presente invención, el
material de relleno consiste esencialmente en carbonato cálcico y un
material muy adecuado comercialmente disponible es Omyalite 95T
(disponible de Omya Gmbh, köln, Alemania). La composición usada para
la segunda capa preferiblemente comprende aproximadamente del 40% en
peso a aproximadamente el 80% en peso del material de relleno,
preferiblemente aproximadamente del 50% en peso a aproximadamente el
70% en peso, calculado en el peso total del sistema protector contra
la corrosión.
Además, según esta forma de realización de la
invención, es además preferido que el antioxidante primario sea
seleccionado del grupo que consiste en compuestos de fenol impedidos
estéricamente. Más preferiblemente, el anti- oxidante es una
composición anti-oxidante comprendiendo al menos dos
antioxidantes, donde se prefiere que la composición antioxidante
comprenda un antioxidante primario y un antioxidante secundario.
Adicionalmente, el compuesto de fenol impedido estéricamente
preferiblemente comprende al menos dos grupos de fenol impedidos
estéricamente. Además, el antioxidante secundario es seleccionado
del grupo que consiste en fosfitos y tioésteres. La composición
antioxidante además comprende una lactona. Antioxidantes de este
tipo son extensamente descritos en WO 2005/005528 que por esta razón
es expresamente incorporado por referencia.
Preferiblemente, la segunda capa de la
composición protectora contra la corrosión comprendiendo al menos un
poliisobuteno, relleno y antioxidante está provista de una tercera
capa, dicha tercera capa siendo una película comprendiendo un
polímero olefínico o copolímero. De forma alternativa, la primera
capa puede ser provista de una capa superior formada por una cinta
para envoltura, dicha cinta para envoltura comprendiendo una primera
capa comprendiendo la película comprendiendo el polímero olefínico o
copolímero y una segunda capa comprendiendo la composición
comprendiendo al menos un poliisobuteno, relleno y antioxidante y
con un espesor total de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 3,0
cm, más preferiblemente aproximadamente 1,2 a aproximadamente 2,8
cm. No obstante, está también dentro del campo de esta invención que
la segunda capa de la composición comprendiendo al menos un
poliisobuteno, relleno y antioxidante sea incluido por un manguito
retráctil o manguito u hoja envolvente que es bien conocido en la
técnica.
Según otra forma de realización preferida de la
invención, artículos tubulares extendidos o secciones de los mismos,
p. ej. una tubería o un conducto o una sección de los mismos, que
son conectados entre sí mediante medios de conexión o estructuras
tales como juntas y rebordes, donde estos medios de conexión o
estructuras y los artículos tubulares extendidos no tienen una
transición gradual, una composición no endurecible que consiste
esencialmente en poliisobuteno y el material de relleno
anteriormente descrito es preferiblemente usado para crear una
transición gradual. La ventaja de aplicar tal composición no
endurecible es que la combinación de la composición protectora
contra la corrosión anteriormente descrita y la tercera capa, p. ej.
la película o la cinta para envoltura, pueden más fácilmente ser
envueltas alrededor de la transición del artículo tubular extendido
y los medios o estructura de conexión. Esta composición no
endurecible contiene esencialmente aproximadamente
90-99% en peso del poliisobuteno y
1-10% en peso del material de relleno. Esta
composición no endurecible se puede aplicar por debajo de la primera
capa de composición adhesiva, entre dicha primera capa de
composición adhesiva y la segunda capa de composición protectora
contra la corrosión o entre dicha segunda capa de composición
protectora contra la corrosión y la tercera capa de la capa
protectora contra la corrosión descrita más abajo.
Según una forma de realización preferida de la
presente invención, la capa protectora contra la corrosión que se
aplica a la superficie de la composición adhesiva comprende un
material de poliolefina, preferiblemente un homopolímero o un
copolímero de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o
ramificado opcionalmente sustituido. Además, se prefiere que la capa
protectora contra la corrosión según esta invención sea
termorretráctil. Más preferiblemente, esta capa protectora contra la
corrosión comprende un manguito retráctil o un manguito u hoja
envolvente como se ha descrito antes.
Según otra forma de realización preferida de la
presente invención, la capa protectora contra la corrosión comprende
la composición descrita arriba que comprende un poliisobuteno con
una temperatura de transición vítrea inferior a -20ºC y tensión
superficial inferior a 40 mM/m a una temperatura por encima de la
temperatura de transición vítrea de dicho poliisobuteno; un material
de relleno; y un antioxidante, donde dicho antioxidante es
seleccionado del grupo que consiste en un antioxidante primario y
uno secundario.
Por consiguiente, la composición adhesiva según
la presente invención es en particular útil en los siguientes
métodos para suministrar protección contra la corrosión.
Una cinta adhesiva de alto cizallamiento
comprendiendo un material de refuerzo puede llevar en su superficie
misma una capa contra la composición adhesiva según la presente
invención, donde el material de refuerzo comprende un material
resistente al impacto polimérico que está preferiblemente hecho de
una poliolefina. La cinta adhesiva de alto cizallamiento puede ser
envuelta alrededor de un artículo tubular extendido o una parte del
mismo, p. ej. una junta soldada. El material de refuerzo de la cinta
adhesiva de alto cizallamiento preferiblemente comprende un material
polimérico resistente al impacto. La cinta adhesiva de alto
cizallamiento tiene preferiblemente un espesor total de
5-30 milipulgadas.
Otras tuberías o conductos de interés de la
solicitud provistas de una cobertura de propileno. Por ejemplo, una
capa de composición adhesiva según la presente invención se puede
aplicar a (una parte de) la cobertura de propileno para unir una
segunda cobertura, en particular manguitos termorretráctiles donde
los manguitos de este tipo deben ser proporcionados sobre las
coberturas de propileno de este tipo como se describe en p. ej. CA A
2.308.802.
Asimismo, la composición adhesiva según la
presente invención puede ser utilizada en un método para formar un
manguito compuesto que tiene partes de extremidades
termorretráctiles, donde un elemento de cobertura interno está
dispuesto en un mandril y un manguito está dispuesto alrededor del
elemento interno y el mandril, donde el manguito se extiende más
allá de ambas extremidades del elemento interno. El manguito se
fabrica de una hoja termorretráctil que tiene partes terminales que
deben ser unidas juntas en una parte de recubrimiento.
Posteriormente, el manguito es termorretraído de modo que el
manguito se une al elemento interno para formar el manguito
compuesto. Adicionalmente, cuando un manguito se utiliza para
conectar dos secciones de la tubería preaisladas, la composición
adhesiva según la presente invención se puede aplicar a los bordes
del aislante y/o a los bordes del manguito para asegurar no sólo un
buen enlace entre los dos, sino también un sellado estanco al
agua.
Además, la composición adhesiva según la
presente invención puede ser utilizada para aplicar un cierre
comprendiendo una capa de refuerzo termorresistente, donde a una
superficie de la capa de refuerzo se aplica una capa de la
composición adhesiva, a un manguito envolvente termorretráctil. El
cierre se aplica a las secciones de recubrimiento del manguito
envuelto antes de la termorretracción para prevenir el deslizamiento
de las secciones de recubrimiento durante la termorretracción y para
prevenir posterior avance de la junta de recubrimiento.
La composición adhesiva según la presente
invención puede también ser usada para mejorar la unión entre las
capas de base epoxi proporcionadas en tuberías y conductos y
revestimientos externos, p. ej. hormigón marino.
La composición adhesiva según la presente
invención puede también comprender un material de relleno, que es
preferiblemente una carga de refuerzo activa, preferiblemente un
sílice ahumado, p. ej. AEROSIL® disponible de Degussa. Según esta
forma de realización, la composición adhesiva comprende
aproximadamente 1 a aproximadamente 10 por ciento en peso del
material de relleno, basado en el peso total de la composición
adhesiva. Una ventaja del uso un sílice pirógeno es que la
composición adhesiva mantiene su translucencia de ese modo
permitiendo una inspección visible de la superficie del artículo
extendido tubular después de aplicación de la composición
adhesiva.
\vskip1.000000\baselineskip
\sqbullet US 5817413 A [0003] [0003]
\sqbullet US 6033776 A [0003] [0003]
\sqbullet US 4690958 A [0003]
\sqbullet WO 0052381 A [0004]
\sqbullet CA 2308802 A [0005] [0005] [0005]
[0005] [0006] [0043]
\sqbullet US 6355318 B [0006]
\sqbullet US 6589346 B [0007]
\sqbullet US 6465547 B [0008] [0008]
\sqbullet US 6569915 B [0008]
\sqbullet US 6794453 B [0008]
\sqbullet US 20040028862 A, Burwell [0009]
[0009]
\sqbullet US 20040191515 A, Mullen [0010]
\sqbullet US 5898044 A [0012] [0034]
\sqbullet US 2006175578 A, Frans Nooren [0012]
[0034]
\sqbullet WO 2005005528 A [0036]
Claims (16)
1. Proceso para proporcionar un artículo tubular
extendido o una o más secciones del artículo tubular extendido con
un sistema protector contra la corrosión, donde (a) una capa de una
composición adhesiva se aplica a la superficie del artículo tubular
extendido o una o más secciones del artículo tubular extendido, y
(b) una capa protectora contra la corrosión se aplica a la capa de
la composición adhesiva, la composición adhesiva comprendiendo una
mezcla de poliolefina, donde la mezcla de poliolefina comprende del
30% al 100% en peso de un poliisobuteno y del 0% al 70% en peso de
un polímero de olefina, basado en el peso total de la mezcla de
poliolefina, donde dicho poliisobuteno se caracteriza
por:
- (A)
- una temperatura de transición vítrea inferior a -40ºC; y
- (B)
- un peso molecular promedio en número M_{n} de 1300 a 1.000.000.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Proceso según la reivindicación 1, donde el
poliisobuteno tiene una tensión superficial inferior a 40 mN/m a
20ºC.
3. Proceso según la reivindicación 1 o
reivindicación 2, donde el polímero de olefina tiene una temperatura
de transición vítrea inferior a -20ºC.
4. Proceso según la reivindicación 3, donde el
polímero de olefina es seleccionado del grupo que consiste en (a) un
polímero comprendiendo del 50.0% al 99.9% en peso de isobuteno y del
0.1% al 50.0% de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal
o ramificado opcionalmente sustituido o un
C_{2}-C_{12} alcadieno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (b)
un polímero comprendiendo del 50,0% al 99.9% en peso de propeno y
del 0.1% al 50.0% de un C_{2}-C_{12} alqueno
lineal o ramificado opcionalmente sustituido, basado en el peso
total del polímero, (c) un polímero comprendiendo del 0,1% al 50,0%
en peso de eteno y del 50,0% al 99,9% de un
C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, (d)
un polímero comprendiendo del 0,1% al 50,0% en peso de 2
metil-1-penteno y del 50,0% al 99,9%
de un C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido, basado en el peso total del polímero, y
sus mezclas derivadas.
5. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, donde el artículo tubular
extendido es una tubería o un conducto.
6. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, donde el artículo tubular
extendido es prerrevestido.
7. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-6, donde el artículo tubular
extendido está provisto de una capa de base.
8. Proceso según la reivindicación 7, donde la
capa de base comprende un homopolímero o un copolímero de un
C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido.
9. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-8, donde la capa protectora
contra la corrosión comprende un homopolímero o un copolímero de un
C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido.
10. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-9, donde la capa protectora
contra la corrosión es termorretráctil.
11. Proceso según la reivindicación 10, donde la
capa protectora contra la corrosión comprende un manguito
retráctil.
12. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-11, donde la capa protectora
contra la corrosión comprende un poliisobuteno con una temperatura
de transición vítrea inferior a -20ºC y una tensión superficial
inferior a 40 mN/m a 20ºC y un material de relleno.
13. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-12, donde la capa protectora
contra la corrosión comprende una cinta.
14. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-13, donde el
C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido y el C_{2}-C_{12}
alcadieno lineal o ramificado opcionalmente sustituido se sustituyen
con uno o más átomos de halógeno.
15. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-14, donde el
C_{2}-C_{12} alqueno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido es seleccionado del grupo que consiste en
eteno, 1-propeno,
2-metil-1-propeno,
1-buteno, 2-buteno,
1-penteno, 2
metil-1-penteno,
1-hexeno y 1-octeno.
\newpage
16. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1-15, donde el
C_{2}-C_{12} alcadieno lineal o ramificado
opcionalmente sustituido es seleccionado del grupo que consiste en
butadieno, isopreno, butadieno halogenado, isopreno halogenado,
estireno y estireno halogenado.
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