专利名称：耐腐蚀管及其制备方法
背景技术：
本发明涉及一种其表面覆盖有树脂保护层的管子。特别地，本发明涉及一种管体材料，其可用于诸如地下、室内、或室外的任何环境，其具有极其广阔的应用范围，并且适于用作为运输气体、石油原料、水等的管道。
具有防腐蚀保护层的钢管，其中为了使该钢管防腐蚀，在该钢管的外表面已覆盖有比较厚的热塑性树脂膜或覆盖物等，已广泛用作石油(原油)管道、城市煤气供应管道、工厂管道、自来水或温泉水供应管道等。同样地，除管道外的钢制品，诸如钢管支柱、钢板、型钢、棒钢等等，也具有所用的防腐蚀树脂的表面覆盖物。
当该热塑性树脂用于这些钢材的保护层时，已经主要使用诸如聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃；然而，取决于使用环境和所需性能还使用聚氯乙烯树脂、各种不同的聚酰胺树脂、各种氟化树脂、各种饱和聚酯树脂等。
例如，一种其表面覆盖有聚烯烃树脂的钢管以及一种管接头已经出现在日本专利公开No.Sho 52-94519中。
然而，每种这些不同的热塑性树脂存在着优缺点，具有在形形色色的环境下面可以保护钢管的防腐蚀特性的材料不是必须达到的。例如，在大部分情况下用于钢材的防腐蚀覆盖物的聚烯烃类具有优异的耐化学性，但低的耐热性、不良的耐气候性和高可燃性。还有，其对钢的粘附力不良，并且结果需要一种复杂的制造过程，其中在环氧底漆的涂层上施加一种改性聚烯烃粘合层。
还有，聚氯乙烯树脂具有优异的阻燃性，但低的稳定性，并且逐渐释放盐酸。此外，聚酰胺和饱和聚酯树脂具有高的吸湿作用，并因此在地下环境中，特别是在潮湿土壤中的地下环境中具备低电阻率。因此该主要材料存在经受电学腐蚀的可能性。氟化树脂具有优异的耐腐蚀性、阻燃性、稳定性和电阻率，但是它极其昂贵而且此外对钢具有不良的粘附力，这有损于其防腐蚀性能。而且，由于它具有高熔点，因此为了使其粘合，需要超过400℃的高温。
也提出了以聚苯醚树脂形成的保护层。例如，日本专利公开No.Hei8-238717描述了一种有由聚苯醚树脂组合物形成的覆盖物的钢管，该聚苯醚树脂组合物包含(1)100重量份的由含有10到100重量％的聚苯醚树脂(A)和含有90到0重量％的聚苯乙烯(B)形成的树脂组分；(2)由苯乙烯橡胶形成的0到50重量份的橡胶组分；和(3)0到40重量份的阻燃剂。
然而，在日本专利公开No.Hei 8-238717中描述的聚苯醚树脂与聚烯烃树脂相比具有低的耐化学性，因此甚至通过形成保护层也不能获得优异的防腐蚀性。聚苯醚树脂或其组合物的使用还与其诸如不良的粘附力、复杂的制造过程等问题有关。
发明简述本发明的目的在于提供一种树脂覆盖的管子，其具有高的耐热性和优异的阻燃性、耐腐蚀性、耐化学性、绝缘性能和对钢有充分高的粘附力，和低成本。
一个实施方案为一种耐腐蚀管，包括一种管；和覆盖该管表面的保护层，该保护层包括(A)1到98重量份的聚苯醚树脂、(B)1到98重量份的聚苯乙烯树脂、(C)1到98重量份的聚烯烃树脂，其中(A)、(B)和(C)的总量为100重量份；和(D)每100重量份的(A)、(B)和(C)的总量有0.1到100重量份的兼容性试剂。
另一个实施方案为一种耐腐蚀管，包括一种管；和覆盖该管表面的保护层，该保护层包括(A)1到98重量份的聚苯醚、(B)1到98重量份的聚苯乙烯树脂、(C)1到98重量份的聚烯烃树脂，其中(A)、(B)和(C)的总量为100重量份；
(D)每100重量份的(A)、(B)和(C)的总量有0.1到100重量份的兼容性试剂(D)，和(E)每100重量份的(A)、(B)和(C)的总量有0到100重量份的抗冲改性剂。
在上述树脂组合物中存在的聚苯乙烯树脂(B)的量相对于聚苯醚树脂(A)和聚苯乙烯树脂(B)的总量优选大于10重量％。
此外，兼容性试剂(D)优选为一种氢化的苯乙烯-二烯嵌段共聚物，其优选具有大于60重量％的苯乙烯含量。
本发明中，该保护层优选为一种由树脂组合物形成的薄膜或一种树脂组合物的注模制品。
优选实施方案详述本发明的耐腐蚀管的详细说明如下。
本发明的耐腐蚀管的表面是覆盖有包含聚苯醚树脂(A)、聚苯乙烯树脂(B)、聚烯烃树脂(C)和兼容性试剂(D)的树脂组合物。
聚苯醚树脂(A)可用作聚苯醚树脂(PPE树脂)的材料没有特别的限制，并可以使用众所周知的材料。合适的PPE树脂包括具有以下通式(I)表示的结构单元的聚合物[结构式1] 其中，各个R1、R2、R3和R4为氢原子、卤素原子、烃基、取代的烃基、烷氧基、氰基、苯氧基或硝基；并且n为表示聚合度的整数。
用于本发明的聚苯醚树脂可以是一种以以上通式表示的结构单元形成的均聚物形式，或者可以是由两种或多种结构单元结合的共聚物形式。
R1、R2、R3和R4的具体实例包括诸如氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、烯丙基、苯基、苄基、甲基苄基、氯代苄基、溴甲基、氰乙基、氰基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、硝基等的基团。
聚苯醚树脂的具体实例包括聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二乙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-乙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-丙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二丙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-乙基-6-丙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二甲氧基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二氯甲基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二溴甲基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-联苯-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二甲苯甲酰基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二氯-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二苄基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，5-二甲基-1，4-亚苯基醚)等。
一种特别优选的PPE树脂为具有烷基的聚合物，特别是，该烷基具有1到4个碳原子，当R1和R2存在于上述结构式(I)中，并且n优选大于50时。优选的PPE树脂还包括包括上述聚苯醚结构单元为三烷基取代的单元的共聚物，诸如包括2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基醚单元的共聚物。此外，还可以使用已经使苯乙烯化合物接枝到PPE上的共聚物。至于用于接枝的苯乙烯化合物，可以使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯乙烯基苯等。
聚苯乙烯树脂(B)聚苯乙烯树脂本身是熟知的，并且是一种包括至少25重量％的以以下通式(II)表示的结构单元的材料[[结构式2] 其中R是氢原子或具有1到4个碳原子的烷基，Z是卤素原子或具有1到4个碳原子的烷基，并且p是0到5的整数。
聚苯乙烯树脂包括苯乙烯或其衍生物的均聚物，以及与对-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基-对-甲基苯乙烯、氯代苯乙烯、溴代苯乙烯等形成的共聚物。聚苯乙烯共聚物还可以包括上述均聚物的共聚物，和与聚丁二烯、聚异戊二烯、丁基橡胶、EPDM的共聚物、乙烯-丙烯共聚物、天然橡胶、诸如表氯醇的天然混合物或合成弹性体材料或由其改性的聚苯乙烯。聚苯乙烯共聚物进一步包括包含苯乙烯的共聚物，诸如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物和苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(ABS)。用于本发明的优选聚苯乙烯聚合物为均聚苯乙烯和橡胶增强的聚苯乙烯。
用于本发明的聚苯乙烯树脂的重均分子量优选大于30,000，更优选大于50,000。
使用具有这样的分子量的聚苯乙烯树脂使组合物具有优异的耐热性、机械强度、流动性和尺寸稳定性。
聚烯烃树脂(C)用于本发明的聚烯烃树脂为具有大于50重量％的诸如乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等的α-烯烃的均聚物或共聚物。聚烯烃树脂的实例包括聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和乙烯-丙烯共聚物，而聚丙烯树脂是优选的。
该聚丙烯树脂是一种通过使用丙烯单体作为主成分进行聚合而获得的结晶聚合物。除丙烯以外，可以使用除乙烯以外的α-烯烃的嵌段共聚物或无规共聚物等。在与乙烯形成的共聚物情况下，从乙烯衍生的结构单元的含量优选在1到10重量％的范围内。合适的聚丙烯树脂可以具有在0.01到100克/10分钟范围内的熔体流动速率(MFR，JIS K7210，负荷2.16千克，230℃)。此外，至于聚丙烯树脂，还可以使用包含非共轭二烯共聚单体等的丙烯无规共聚物(以下称为PPDM)。
用于本发明的聚烯烃树脂的重均分子量优选大于20,000，更优选大于30,000。此外，当在230℃、负荷2.16千克下测量时，MFR优选在0.1到100克/10分钟的范围内，更优选在0.2到80克/10分钟的范围内。
使用具有这种分子量分布的聚烯烃树脂使组合物具有优异的机械强度、流动性和耐溶剂性。
兼容性试剂(D)兼容性试剂是一种能使聚苯醚树脂(A)、聚苯乙烯树脂(B)和聚烯烃树脂(C)相容的材料，并且在本发明中氢化苯乙烯-二烯烃嵌段共聚物是合适的。
这种氢化苯乙烯-二烯烃嵌段共聚物是一种以苯乙烯和共轭二烯烃为代表的乙烯基芳香族化合物的弹性体嵌段共聚物，并且它是一种其中部分或全部的共轭二烯嵌段被氢化(加氢)的共聚物。适于形成嵌段共聚物的共轭二烯包括丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等。
对于氢化苯乙烯-二烯嵌段共聚物的制造方法，可以应用一种方法，其中使用锂催化剂或齐格勒催化剂，并且在惰性溶剂中连续聚合乙烯基芳香族化合物和共轭二烯，和根据需要通过进行偶联反应而键合分子。在进行聚合后氢化聚合物。加氢的比例应该至少为该共轭二烯柔性嵌段的50％。优选应该大于80％。此外，加氢量可以小于苯乙烯基团刚性嵌段中存在的芳香不饱和键的25％。
使用从苯乙烯衍生的结构单元的含量(苯乙烯含量)大于60重量％的氢化苯乙烯-二烯嵌段共聚物是优选的，更优选大于65重量％。氢化苯乙烯-二烯嵌段共聚物是已知的，例如，作为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)，可由Asahi Kasai以TUFTEC H1043销售的。该氢化苯乙烯·二烯嵌段共聚物可以具有在10,000到1,000,000范围内的数均分子量，优选在20,000到300,000的范围内。由在嵌段共聚物中存在的苯乙烯结构单元形成的刚性嵌段的数均分子量可以在1,000到200,000的范围内，优选在2,000到100,000的范围内。共轭二烯软性嵌段的数均分子量可以在1,000到200,000的范围内，优选在2,000到100,000的范围内。
抗冲改性剂(E)抗冲改性剂(E)是为了改进所获得的模制组合物的抗冲击性而加入的材料。
抗冲击改性剂包括，例如苯乙烯基团橡胶形式的聚合物，诸如丁二烯-苯乙烯共聚物或其氢化产品、苯乙烯-异戊二烯共聚物或其氢化产品、苯乙烯-丁烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物等；乙烯-α-烯烃橡胶形式的聚合物，诸如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-共轭二烯共聚物等；天然橡胶、丁二烯聚合物、异戊二烯聚合物、氯代丁二烯聚合物、丁二烯丙烯腈共聚物、异丁烯共聚物、异丁烯-丁二烯共聚物、异丁橡胶、全氟代橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、乙硫橡胶橡胶、多硫化橡胶、聚氨酯橡胶、聚醚橡胶、表氯醇橡胶、聚酯弹性体、聚酰胺弹性体等。
在这些苯乙烯橡胶形式聚合物的实例中，可以优选使用丁二烯-苯乙烯共聚物或其氢化产品、苯乙烯-异戊二烯共聚物或其氢化产品、苯乙烯-丁烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物等；以及乙烯-α-烯烃橡胶形式聚合物，诸如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-共轭二烯烃共聚物等。
非常优选的苯乙烯橡胶形式聚合物是以苯乙烯和共轭二烯为代表的乙烯基芳香族化合物的弹性体无规共聚物或嵌段共聚物。至于抗冲改性剂，由于其高的橡胶弹性，通常需要被分为苯乙烯刚性嵌段和二烯柔性嵌段的嵌段共聚物。苯乙烯嵌段共聚物橡胶的实例包括包含苯乙烯嵌段(S)和丁二烯嵌段(B)的嵌段共聚物(例如，诸如SB、SBS、SBSBS等的线性嵌段类型，以及径向嵌段类型共聚物)。此外，也可以使用由含有诸如羧酸、环氧基等的功能基团的功能单体改性的橡胶。此外，在使用氢化材料作为苯乙烯橡胶的情况下，优选使用具有少于60重量％的苯乙烯含量的氢化苯乙烯-二烯嵌段共聚物。
已经提出了许多用于苯乙烯嵌段共聚物橡胶的生产方法，包括，例如描述于日本专利公开No.Sho 40-2798中的。在这个方法中，使用了锂催化剂或齐格勒催化剂，并且在惰性溶剂中连续聚合乙烯基芳香族化合物和共轭二烯，并根据需要在连续聚合后通过进行偶联反应而键合分子。
市场上可以买到的用于本发明作为抗冲改性剂的苯乙烯嵌段共聚物橡胶的实例包括，例如，KRATON D1101(壳牌Kabushiki公司)，和CARIFLEX(美国壳牌化学试剂kabushiki公司)。
该苯乙烯嵌段共聚物橡胶可以具有在10,000到1,000,000范围内的数均分子量，优选在20,000到300,000的范围内。在嵌段共聚物橡胶中存在的乙烯基芳香刚性嵌段的数均分子量可以在1,000到200,000的范围内，优选在2,000到100,000的范围内。共轭二烯柔性嵌段的数均分子量可以在1,000到200,000的范围内，优选在2,000到100,000的范围内。乙烯基芳香刚性嵌段/共轭二烯柔性嵌段的重量比可以在2/98到60/40的范围内，优选在10/90到40/60的范围内。
当乙烯-α-烯烃橡胶共聚物用作抗冲改性剂时，其可以优选具有在30到93摩尔％范围内的乙烯含量，更优选在35到90摩尔％范围内。这种乙烯含量使组合物具有优异的抗冲击性。此外，如果上述乙烯-α-烯烃橡胶共聚物的乙烯含量大于93摩尔％或小于30摩尔％，则上述乙烯-α-烯烃橡胶共聚物将高度结晶，并且其作为抗冲改性剂的效用不足。
此外，上述乙烯-α-烯烃橡胶共聚物在190℃下的熔体流动速率[MFR，该值在190℃和负荷2160克下测得(ASTM D-1238条件)]优选在0.1到80克/10分钟的范围内，更优选在0.2到50克/10分钟的范围内。如果上述乙烯-α-烯烃橡胶共聚物的MFR在这个范围内，则其耐冲改性效果可能是不足的。
此外，上述乙烯-α-烯烃橡胶共聚物的密度优选小于0.90g/cm3，更优选在0.85到0.89g/cm3的范围内。此外，上述乙烯-α-烯烃橡胶共聚物优选为低结晶或非结晶的，而其结晶密度优选在0到50％的范围内，更优选在0到40％的范围内。
上述乙烯-α-烯烃橡胶共聚物的α-烯烃组分具有3到18个碳原子，并且其实例包括丙烯、1-丁烯、1-乙烯、4-甲基-1-庚烯、1-癸烯等。它们可以单独使用或者通过混合两种或多种而使用。上述乙烯-α-烯烃橡胶共聚物通常为乙烯组分和α-烯烃的共聚物，然而，其可以含有小于5摩尔％的二烯成分。该二烯成分的实例包括二聚环戊二烯、亚乙基降冰片烯等。
复合物的组成本发明中使用的树脂组合物含有上述(A)到(C)，组成为(A)1到98重量份的聚苯醚树脂；(B)1到99重量份的聚苯乙烯树脂；和(C)1到99重量份的聚烯烃树脂；其中上述(A)到(C)的总量为100重量份。
因此，本发明中，可以形成含有所有组分如聚苯醚树脂(A)、聚苯乙烯树脂(B)和聚烯烃树脂(C)的组合物，因此导致管道覆盖层具有高的耐化学性、耐热性、耐气候性、强度、阻燃性、和优异的耐腐蚀性。而且，应用含有上述组分(A)到(C)的组合物，不需要粘结层，从而简化工艺并降低造价。
此外，其条件是，(A)到(C)的总量是100重量份，(A)优选存在量为1到98重量份的范围，更优选在3到94重量份的范围内，并且甚至更优选在5到90重量份的范围内；(B)的存在量优选在1到98重量份的范围内，更优选在3到94重量份的范围内，并且甚至更优选在5到90重量份的范围内；并且(C)的存在量优选在1到98重量份的范围内，更优选在3到94重量份的范围内，并且甚至更优选在5到90重量份的范围内。如果聚苯醚树脂(A)的量小于上述范围，则耐热性成为不足，而如果其超过该范围，那么熔体流动将受损害。此外，如果聚苯乙烯树脂(B)的量超过上述范围，则熔体流动降低，而如果其超过该范围，则耐热性将降低。此外，如果聚烯烃树脂(C)的量小于上述范围，那么耐溶剂性和熔体流动将受损害，而如果其超过该范围，那么机械强度和耐热性将降低。
相对于聚苯醚树脂(A)和聚苯乙烯树脂(B)的总量，聚苯乙烯树脂(B)的量优选大于10重量％，更优选在10到90重量％的范围内。特别是，如果相对于聚苯醚树脂含有上述范围内的量的聚苯乙烯树脂，则该组合物将显示出优异的机械强度、耐热性和熔体流动的平衡。
此外，相对于100重量份的上述组分(A)到(C)的总量，优选含有0.1到100重量份的范围内的量的兼容性试剂(D)，更优选0.2到50重量份范围内的量。如果含有上述范围内的量，则上述组分(A)到(C)可以均匀地混合并分散在该组合物中，从而导致覆盖层显示出优异的机械性能。
抗冲改性剂(E)可任选地用于组合物中。相对于100重量份的上述组分(A)到(C)的总量，其优选以0到100重量份的范围内的量使用，更优选1到50重量份范围内的量。如果含有上述范围内的量，那么覆盖层将具有优异的抗冲击性。
可以任选地混合除组分(A)到(E)以外的其它高分子化合物和各种添加剂，只要它们不有损于该组合物的性能。
这种其它高分子化合物包括例如α-烯烃和可与其共聚的乙烯单体(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯等)的共聚物；加合聚合物类高分子化合物，如聚氯乙烯、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(醋酸乙烯酯)、聚(乙烯基吡啶)、聚(乙烯基咔唑)、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈等；缩合类高分子化合物，如聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙炔酯、聚苯硫、聚酰胺、聚缩醛等；各种热硬化类树脂，如有机硅树脂、氟树脂、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺；以及酚醛树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、二烯丙基邻苯二甲酸酯树脂等。相对于100重量份的组分(A)到(C)的总量，这些其它高分子化合物的配合量优选小于500重量份，更优选小于100重量份。
此外，还可任选地在本发明中使用的树脂组合物中混入填料以赋予强度和功能等。合适的填料包括玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、诸如铝和不锈钢等的金属纤维，以及须型纤维；以及无机填料，如二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、滑石、云母、粘土、高岭土、硫酸镁、碳黑、TiO2、ZnO、Sb2O3等。相对于100重量份的组分(A)到(C)的总量，这些填料的配合量优选小于100重量份，更优选小于50重量份。
合适的添加剂包括诸如卤代阻燃剂、磷酸酯阻燃剂等的阻燃剂；诸如Sb2O3等的阻燃剂增效剂；诸如矿物油等的润滑剂；诸如苯二甲酸酯等的增塑剂；以及染料、颜料、抗静电剂、抗氧化剂、耐气候试剂等。对于这些添加剂的量没有特别的限制，只要其不妨碍该树脂组合物的熔体流动和可捏合性。
树脂组合物的制备对于用于制造树脂组合物的方法没有特别的限制，并且可以令人满意地使用常规方法，然而，可以使用普通的熔融混合法。此外，还可以使用少量溶剂，但通常是不需要的。合适的混合设备的实例包括挤压机、班伯里密炼机、滚轧机、捏和机等，并且这些设备可以间歇式或者连续式运转。此外，在组分的混合顺序方面也没有特别的限制。
例如，在使用挤压机等进行熔融捏和的情况下，或者可以混合并且捏和所有的组分，或者，在一个挤压机中设置多个进料口并有序进料多于一种的组分。通过进行熔融捏和而获得的树脂组合物可以直接用于覆盖本发明的管，或者其可以先冷却并固化而制得丸剂、粉末等，然后根据需要，在其再一次熔融捏和前再一次加入添加剂。
管的覆盖用上述树脂组合物覆盖管可以通过使用任何所需要的以前用于树脂对钢材的覆盖的覆盖方法而进行。
此外，对于管子，可以使用用于自来水的管子、用于气体的管子等，并且可以是一种直管或者包括管接头。本发明的管子可以是由钢材或混凝土、以及诸如聚氯乙烯等的树脂形成而制得的管。
可以按照常规方法预处理要覆盖的管子。例如，在钢材的情况下，预处理可以包括用于表面清理的去脂、酸洗、喷砂处理等；为了提高耐腐蚀性，进行镀铬或磷酸盐处理等；及其组合措施。
此外，关于树脂组合物的粘附力特征，可以根据需要在覆盖层和管道部分材料之间插入粘合层以增加粘附强度。这种粘合层可以通过涂覆，例如环氧树脂底漆在管道部分材料表面上而形成，然后将其烘烤(backing)并干燥。此外，还可以把诸如通过有机酸，如马来酸、富马酸等，或有机酸酐改性的聚乙烯薄膜的粘合性热塑性树脂作为粘合层预先覆盖在管上。
用于以上述树脂组合物覆盖该管的方法包括(i)一种薄膜覆盖法，其中树脂组合物通过将其熔融和其后进行压挤成型而模制成薄膜形式，并此后以这个薄膜覆盖管部分材料；(ii)一种挤出覆盖法，其中把从挤出机中获得的熔融树脂组合物挤压成薄膜形式，然后将其覆盖到诸如钢管等的管部分材料的表面上；(iii)一种注射成型法，其中通过注射成型(管部分材料的夹物模压)形成接触覆盖层；(iv)一种流动浸渍法，其中把预热过的管部分材料浸入通过对粉末形式的树脂组合物进行空气喷射而制成流态的流层中，然后覆盖树脂组合物；(v)一种喷射覆盖法，其中通过使用一种静电喷粉枪把粉状树脂组合物喷射到预热的管部分材料上；(vi)一种涂敷法，其中树脂组合物溶于一种可使其溶解的非水溶剂中，并且涂覆和覆盖表面层等等。为了覆盖小直径管，可以优选使用薄膜覆盖法、挤出覆盖法、注射成型法或流动浸渍法。在使用挤出覆盖法的情况下，可以使用诸如圆型或T型的任何类型，然而，对于诸如具有小直径等的管的小型管部分材料，通常优选圆型；而T型适合用于诸如具有大直径的管的大型管部分材料的情况。
在如上所述的覆盖法中，可以优选使用由树脂组合物或/和树脂组合物的注模产品形成的薄膜进行覆盖。
在管的覆盖位置方面没有特别的限制。特别地，管部分材料的整个表面不一定需要都用PPE树脂组合物覆盖，而至少部分表面可以覆盖。例如，在使用直管情况下，通常其外表面用PPE树脂组合物覆盖。而其内表面可以不处理、用其它树脂涂敷处理、或者用树脂组合物覆盖。
对该覆盖层的厚度没有特别的限制，只要该厚度不轻易地受到损害。通常，厚度在0.05到20mm的范围内，优选在0.1到10mm的范围内。
对本发明的耐腐蚀管的使用没有特别的限制。然而，由于其具有优异的耐腐蚀性、耐气候性、阻燃性、耐冲击性和强度，所以其可被用于各种环境。耐腐蚀管优选以小直径气管使用。也就是说，小直径的气管可以用在地下、室内或者室外，作为住宅或者建筑物的地下工作管、作为架空管道、或者作为室内管。耐腐蚀管可用于以前使用聚乙烯覆盖钢管、镀锌钢管和盐覆盖钢管的地方。从生产和经济的角度考虑，用本发明的耐腐蚀管代替这些各种较陈旧类型的管子是有利的。
本发明的耐腐蚀管具有高的耐热性、优异的阻燃性、耐腐蚀性、耐化学性、绝缘性能，和对钢管的充分高的粘附力。并且其制造和应用都是经济的。
由于在保护层和钢管之间的高粘附强度，该耐腐蚀管具有明显高的耐腐蚀性，并且在诸如地下、室外或者室内的任何环境下都可以具有高耐腐蚀性。
下面藉助于实施例更详细地说明本发明。但是，本发明不仅仅限于这些实施例1-3，对比例1-4组分(A)聚苯醚树脂(PPE)聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)(日本GE塑料Kabushiki公司)，其具有0.46dl/g的特性粘度。
组分(B)聚苯乙烯树脂聚苯乙烯树脂(Dainippon Ink Kagaku Kabushiki公司)，其在200℃和5千克的负荷下具有8克/10分钟的熔体流动速率(MFR)。
组分(C)聚烯烃树脂(C-1)均聚丙稀树脂(homo PP)(Grand Polypro Kabushiki公司，产品号J106)，其在230℃和2.16千克的负荷下具有15克/10分钟的MFR。
(C-2)嵌段聚丙烯树脂(block PP)(Grand Polypro Kabushiki公司，产品号J708)，其在230℃和2.16千克的负荷下具有45克/10分钟的MFR。
组分(D)兼容性试剂氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其具有总共聚物(SEBS)的67％的苯乙烯含量，(Asahi Kasei Kabushiki公司，产品号TUFTEC H1043)组分(E)抗冲改性剂
(E-1)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其具有总共聚物的(SBS)31％的苯乙烯含量，(壳牌Kabushiki公司，产品号KRATON D1101)(E-2)乙烯-丁烯共聚物(EBM)(Exxon Kabushiki公司，产品号EXACT4033)，其在190℃和2.16千克的负荷下具有0.8克/10分钟的MFR。
组合物的制备使用上述每一种材料，使用在200rpm的双螺杆挤压机和设置在270和280℃之间的规定温度下的桶内挤压表1中给出的组合物；通过切割制备丸剂。
使用这样制得的丸剂，并且使用Toyo Kikai Kinzoku Kabushiki公司生产的80t注模机模制试验板。模制条件定为260℃的桶温和60℃的金属铸型温度。按照美国材料试验学会(ASTM)标准评价诸如悬臂梁式冲击强度、抗张强度等的力学性能。
耐化学性特性试验把通过注射模塑每个样品而获得的ASTM-1试验板通过使用翘曲工具和防锈试剂固定在设定为1％的翘曲条件下，并且在它们的表面涂覆切削油。使用Go Kogyo Kabushiki公司产品号CRC5-56作为防锈试剂，并且使用Yushiro Kagaku Kabushiki公司产品号Silocat UB75作为切削油。在室温下保持样品不受干扰，以及在可目视观测试验材料的表面上产生的裂纹出现后，在65℃下保持72小时。
结果已在下面列于表1中。
管的评价在使用用上述组合物的夹物模压法得到的具有直径为1.5英寸的管的管接头上进行树脂覆盖，并且用所得的树脂覆盖管进行点滴试验和耐化学性特性试验(防锈试剂和切削油)。
实施例1到3中，在任何试验中都没有观察到树脂覆盖物的翘曲，并且保持管的覆盖。另一方面，在对比例1中，在耐化学性特性试验中形成了翘曲，以及在对比例2、3和4中，树脂覆盖物在点滴法试验中形成了翘曲，并且其不保持管的覆盖。
表1
续表1
从上面给出的表中清楚看出，本发明的耐腐蚀管具有优异的耐化学性，并且此外具有优异的耐冲击性和抗张强度。
总之，本发明提供了一种树脂覆盖的耐腐蚀管，其具有高的耐热性，和优异的阻燃性、耐腐蚀性、耐化学性和绝缘性能，以及在保护树脂层之间有充分高的粘附力和出色的经济特性。
权利要求
1.一种耐腐蚀管，包括一种管；和覆盖该管表面的保护层，该保护层包括(A)1到98重量份的聚苯醚树脂、(B)1到98重量份的聚苯乙烯树脂、(C)1到98重量份的聚烯烃树脂，其中(A)、(B)和(C)的总量为100重量份；和(D)每100重量份的(A)、(B)和(C)的总量有0.1到100重量份的兼容性试剂。
2.按照权利要求1的耐腐蚀管，其中，相对于聚苯醚树脂量和聚苯乙烯树脂量的总和，聚苯乙烯树脂量至少为10重量％。
3.按照权利要求1的耐腐蚀管，其中，聚烯烃树脂为聚丙稀。
4.按照权利要求1的耐腐蚀管，其中，兼容性试剂(D)为具有大于60重量％的苯乙烯含量的氢化苯乙烯-二烯嵌段共聚物。
5.按照权利要求1的耐腐蚀管，其中，保护层在每100重量份的(A)到(C)的总量中进一步包括(E)1到50重量份的抗冲改性剂。
6.按照权利要求5的耐腐蚀管，其中，抗冲改性剂(E)选自苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物和乙烯-α-烯烃橡胶共聚物。
7.按照权利要求1的耐腐蚀管，其中，保护层具有0.05到20毫米的厚度。
8.按照权利要求1的耐腐蚀管，其中，管包括钢、混凝土或者聚氯乙烯。
9.按照权利要求1的耐腐蚀管，进一步包括在该管和保护层之间插入的粘结层。
10.一种保护管免受腐蚀的方法，包括在该管的表面覆盖一层保护层，其包括(A)1到98重量份的聚苯醚树脂、(B)1到98重量份的聚苯乙烯树脂、(C)1到98重量份的聚烯烃树脂，其中(A)、(B)和(C)的总量为100重量份；和(D)每100重量份的(A)、(B)和(C)的总量有0.1到100重量份的兼容性试剂。
全文摘要
一种通过在管的表面覆盖树脂组合物而形成的耐腐蚀管，该树脂组合物包括(A)1到98重量份的聚苯醚树脂、(B)1到98重量份的聚苯乙烯树脂、(C)1到98重量份的聚烯烃树脂，其中(A)、(B)和(C)的总量为100重量份；和(D)每100重量份的(A)、(B)和(C)的总量有0.1到100重量份的兼容性试剂。
文档编号C09D123/10GK1543490SQ02816131
公开日2004年11月3日 申请日期2002年7月2日 优先权日2001年7月2日
发明者天谷喜则, 乡宅美 申请人:通用电气公司