ИЗОЛЯЦИОННАЯ ЛЕНТА "ПОЛИЛЕН-МВ" И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F16L58/10 

Изобретение относится к производству и ремонту подземных газо-нефтепродуктопроводов и может быть использовано, например, для защиты стальных трубопроводов от коррозии при температурах эксплуатации от -60 до +60^oС.

В настоящее время проблема защиты подземных трубопроводов от коррозии стоит очень остро. Наилучшее качество антикоррозионной защиты подземных трубопроводов обеспечивается за счет покрытия трубопроводов антикоррозионными мастиками с высокой адгезией к покрываемой поверхности и повышенной стойкостью к катодному отслаиванию и высокой способностью к вулканизации.

Существующие современные мастики обеспечивают высокие температуры эксплуатации трубопровода.

Известна полимерная грунтовка ПМ-001ВК, содержащая твердое вещество грунтовки, состоящее из бутилкаучука и сажи, канифоли, цинковых белил, гидроокиси алюминия, смолы, бензина. Калоши, толуола, фенозана, диалкилфосфата, дистиллированного амина, парахинондиоксима, гидроперекосипропиленбензола и ферроцена или диэтилферроцена [1]
Однако одна грунтовка не может защитить трубопровод от разрушения. Она предназначена только для пассивации металлической поверхности, обеспечивая сцепление изоляционной ленты с поверхностью трубопровода.

Известны термоусадочные манжеты для герметизации сварных швов трубопровода, изготовленные из материалов на основе полиэтилена [2]
Недостатками таких манжет является то, что для обеспечения хорошего адгезионного контакта материала манжеты с металлом трубы необходим предварительный разогрев трубы до температуры 150-200^oС. Обеспечение такого разогрева в трассовых условиях затруднительно.

Кроме того, при сильном разогреве металла трубы в районе стыка может быть поврежден слой базовой изоляции трубы. При выполнении подклеивающего слоя из мастики,например [1] предварительного разогрева трубы не требуется, однако адгезионная прочность такого покрытия с металлом трубы при температуре 60-80^oС недостаточна для обеспечения высоких защитных свойств покрытия трубопровода.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является полиэтиленовая лента для антикоррозионной защиты путем изоляции газо- нефтепродуктопроводов, состоящая из полиэтиленовой основы и бутилкаучука, получаемая путем экструзии полиэтиленовой основы с последующим дублированием ее на каландре с бутилкаучуковым слоем [3]
Недостатками указанной ленты являются низкая прочность бутилкаучукового слоя, недостаточная однородность, расслоение пленки и недостаточная адгезионная прочность к металлической поверхности. Кроме того, покрытие на основе такой пленки обладает неудовлетворительной устойчивостью к сдвигу по поверхности трубы от действия грунта.

Основными задачами, которые решаются в изобретении, являются повышение прочности бутилкаучукового слоя, адгезии, устойчивости к сдвигу, надежности и долговечности изоляционной ленты.

Поставленные задачи решаются тем, что предлагаемая изоляционная лента "Полилен МВ", состоящая из полиэтилена и резиновой композиции на основе бутилкаучука, выполнена слоистой, причем первый слой полиэтиленовой основы выполнен из смеси полиэтилена высокого давления, полиэтилена низкого давления и углерода технического (сажи), а два других слоя полиэтиленовой основы выполнены на основе отходов полиэтиленового слоя и резиновой композиции, причем резиновый слой выполнен на основе бутилкаучука, сажи, фенозана, талька, смолы "Эскорец", белил цинковых и парахинондиоксима при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч. бутилкаучук 68-76; сажа 5-6; фенозан 0,1-1,0; тальк 54-60; масло-мягчитель 13-15; смола "Эскорец" 27-30; белила цинковые 2-3; парахинондиоксим 0,05-1,50.

Предлагаемая лента изготовлена путем соэкструзии одновременно трех слоев полиэтиленовой основы с получением монолитной трехслойной ленты и последующим нанесением резинового слоя на основе бутилкаучука, причем резиновый слой изготавливают путем предварительного смешения бутилкаучука, сажевого концентрата и окиси цинка с последующим поочередным смешением пара-хинондиоксима при нагревании и пластификации. Парахинондиоксим вводят в количестве 0,075 и 0,1 мас. Выгрузку композиции из смесителя осуществляют при температуре 170-180^oС.

Пример. Изоляционная лента "Полилен МВ" изготавливается следующим образом. Сначала изготавливают смесь для первого слоя трехслойной полиэтиленовой основы путем подачи в смеситель полиэтилена высокого давления, полиэтилена низкого давления и концентрата сажи. Смешение осуществляют в течение 5 мин. По окончании процесса сухая смесь поступает в экструдер, где она плавится и гомогенизируется. Одновременно осуществляют изготовление второго (внутреннего) слоя для трехслойной полиэтиленовой основы пленки из отходов, получаемых при обрезке кромок трехслойного полиэтиленовой основы пленки и защитной ленты после каландра по следующей рецептуре, мас. отходы трехслойной полиэтиленовой основы пленки 35,8; основы защитной пленки 46; и защитной ленты 18,2, а третий слой полиэтиленовой основы пленки получают при обрезке кромок готовой ленты после каландра. Возможны и другие варианты изготовления этого слоя основы.

Затем изготавливают резиновую композицию на основе бутилкаучука путем смешения предварительно нагретого бутилкаучука, сажевого концентрата и окиси цинка с последующим поочередным смешением с фенозаном, тальком, смолой, "Эскорец". Масло-мягчитель "ПМ" или стабилойл впрыскивается в смеситель при помощи насоса. В процессе смешения компонентов поочередно вводится парахинондиоксим, материал в камере нагревается и пластифицируется. Температура композиции при выгрузке 170-180^oС.

Состав и количество материалов, загружаемых в смеситель, представлен в табл.1.

Из смесителя бутилкаучуковая композиция выгружается в стрейнер.

Полученные композиции для трехслойного полиэтиленовой основы пленки поступают на соэкструзионную установку, на которой получают монолитную трехслойную полимерную пленку, после чего на каландре на нее наносят клеящий бутилкаучуковый слой, полученный после стрейнирования. После этого четырехслойная лента поступает на барабан охлаждающей установки для снятия внутренних напряжений.

Предлагаемая изоляционная лента "Полилен МВ", полученная изложенным способом, имеет следующие показатели (табл.2).

Таким образом, полученная предлагаемым в качестве изобретения способом изоляционная лента "Полилен МВ", обладает повышенной адгезией, надежностью и долговечностью и соответствует критериям изобретения: новизна, изобретательский уровень и промышленная применимость.

Литература
1. Временный технологический регламент на производство праймера П-001, Москва, ВНИИСТ, 1989 г.

2. Заявка РСТ 094.17324, Канада, кл. 6 F 16 58/10, "Термоусаживающее покрытие", 1993.

3. Технологический регламент на производство полиэтиленовых лент для изготовления газонефтепродуктопроводов, г.Новокуйбышевск, 1990.4

Использование: защита от коррозии газонефтепродуктопроводов при их строительстве и ремонте. Сущность изобретения: изоляционная лента "Полилен-МВ" состоит из трехслойной основы и клеящего слоя на основе бутилкаучука. Изготавливают ленту экструзией. При получении клеящего слоя в состав смеси дополнительно вводят парахинондиоксим. Даны рецептурный состав и технология изготовления ленты. 2 табл., 1 с. и 2 з.п. ф-лы.

1. Изоляционная лента "Полилен-МВ", состоящая из трехслойной полиэтиленовой основы и резинового слоя на основе бутилкаучука, отличающаяся тем, что в резиновый слой помимо бутилкаучука, сажи, фенозана, талька, смолы и окиси цинка введен парахинондиоксим при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч.

Бутилкаучук 68 76
Сажа 5 6
Фенозан 0,1 1,0
Тальк 54 60
Смола 27 30
Окись цинка 2 3
Масло-мягчитель 13 15
Парахинондиоксим 0,05 1,50
2. Способ изготовления изоляционной ленты "Полилен-МВ" путем экструзии слоев полиэтиленовой основы с получением трехслойной основы и последующим нанесением на нее резинового слоя на основе бутилкаучука, отличающийся тем, что резиновый слой выполнен смешением с нагревом и пластификацией ингредиентов при следующем соотношении, мас.ч.

Бутилкаучук 68 76
Сажа 5 6
Фенозан 0,1 1,0
Тальк 54 60
Смола 27 30
Окись цинка 2 3
Масло-мягчитель 13 15
Парахинондиоксим 0,05 1,50
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что смешение бутилкаучука с сажей и окисью цинка осуществляют при нагреве с последующим добавлением фенозана, талька, смолы и масло-мягчителя при поочередном введении парахинондиоксима с последующим окончательным подогревом и пластификацией.