[發明專利]適用于涂布飲用水管道的方法和組合物

無效

• 申請號: 201080021857.1
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN102428115A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 伊恩·魯濱遜;斯圖爾特·E·福雷斯;邁克爾·J·科哈諾維奇
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;C08G18/38;C08G18/79;C09D175/12;F16L58/10
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業平;金小芳

背景技術

用于飲用水管道的結構改造的非開挖方法包括管中管法、爆管法、和聚乙烯薄壁內襯法。如美國專利No.7,189,429中所述，這些方法的缺點在于其不能處理管道中的多發性彎曲以及不得不斷開至用戶處所的側面連接管并隨后在實行改造過程后重新安置的事實。

美國專利No.7,189,429描述了一種在飲用水管道的內表面上形成涂層的方法，所述方法包括以下步驟：a)提供液態的兩部分涂料體系；b)將第一部分和第二部分混在一起以形成混合物，以及c)將該混合物作為涂料施加到所述表面從而在高固化速率下形成呈現出高強度和柔韌性的一體化內襯。優選通過受熱無氣噴霧設備施加所述體系的兩部分。這類設備例如可以包括離心紡絲頭或者自混合噴霧槍組件。

美國專利No.6,730,353描述了一種飲用水管道用涂料。兩部分涂料體系包含含有任選與一種或多種胺反應性樹脂和/或非反應性樹脂共混的一種或多種脂族多異氰酸酯的第一部分，和含有任選與一種或多種低聚多胺共混的一種或多種芳族多胺的第二部分，使得該兩部分在混在一起并被施加到管道的內表面時形成適用于與飲用水接觸的快速定形的不透性涂層。

不同的自治地區對于飲用水管道具有不同的要求。例如，在英國，用于飲用水管道的涂層要求符合供水(水質量)法規的第31條法規(Regulation?31?of?the?Water?Supply(Water?Quality)Regulations)；而在美國，用于飲用水管道的涂層需要符合NSF/ANSI標準61。

發明內容

本發明描述了在(例如飲用水)管道的表面上形成涂層的方法和兩部分涂料組合物。

在一個實施例中，所述方法包括以下步驟：a)提供涂料組合物，所述涂料組合物包含含有至少一種多異氰酸酯的第一部分和含有至少一種天冬氨酸酯的第二部分；b)合并第一部分和第二部分以形成液體混合物；c)將液體混合物施加到管道的內表面；以及d)使混合物定形從而形成固化的涂層。所述方法特別適合翻新飲用水管道，其中固化的涂層與飲用水接觸。

在另一實施例中，描述了一種為(例如服役)管道的表面加內襯的方法。該方法包括：a)通過合并含有至少一種多異氰酸酯的第一部分和含有至少一種多胺的第二部分提供涂料組合物，其中涂料的定形時間為約3至6分鐘；b)合并第一部分和第二部分以形成液體混合物；c)將該液體混合物施加到內徑小于50mm的管道的內表面，且施加至少5米的長度；以及d)使混合物定形從而形成固化的連續內襯。在涂料定形之前優選將涂料施加至少10、15或20米的長度。優選的涂料包含至少一種天冬氨酸酯作為第二部分的組分。

在其它實施例中，描述了反應性的兩部分涂料組合物，該涂料組合物包含含有至少一種多異氰酸酯的第一部分；以及含有至少一種天冬氨酸酯和在25℃下為固體的至少一種芳族胺的第二部分。一種合適的芳族胺為烷基苯胺例如4，4′-亞甲基雙(2，6-二異丙基苯胺)。

適用于涂布飲用水管道的內表面的涂料組合物通常由一種或多種基本不含異氰酸酯單體的脂族多異氰酸酯聚合物(如六亞甲基二異氰酸酯的衍生物)制得。據信本文所述的兩部分組合物符合NSF/ANSI標準61-2008的要求。

具體實施方式

本發明提供一種兩部分涂料體系，其可以施加到管道內表面從而在高固化速率下形成適用于與飲用水接觸的不透性內襯。由于本發明體系的快速定形特性和對水分的不敏感性，本發明體系特別用作現有飲用水管道翻新用的“原位”施加的內襯。

所述兩部分涂料組合物的第一部分通常含有至少一種多異氰酸酯，而第二部分含有至少一種多胺。在施加和固化后，涂料組合物包含這種第一和第二組分的反應產物。經反應的涂層包含脲基團(-NR-C(O)-NR-)。含有脲基團的聚合物常常被稱作聚脲。當兩部分涂料組合物包含其它異氰酸酯反應性組分或胺反應性組分時，經反應的涂層也可包含其它基團。

所述兩部分涂料的第一部分含有一種或多種多異氰酸酯。“多異氰酸酯”是指任何在單個分子中具有兩個或更多個反應性異氰酸酯(--NCO)基團的有機化合物，例如二異氰酸酯、三異氰酸酯、四異氰酸酯等，以及它們的混合物。環狀和/或線性多異氰酸酯可以有利地被采用。異氰酸酯組分的多異氰酸酯優選是脂族的。

合適的脂族多異氰酸酯包括六亞甲基-1，6-二異氰酸酯、2，2，4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、異佛樂酮二異氰酸酯、和4，4’-二環己基甲烷二異氰酸酯的衍生物。或者，可以采用脂族多異氰酸酯的反應產物或預聚物。