[發明專利]耐化學品和氣體的高壓、大口徑粘結的撓性橡皮管及其生產方法

有效

• 申請號: 201610918079.5
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106985493B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: U.M.貝雷茨克內;G.索洛西;T.納吉;T.卡托納;I.格雷帕利;Z.卡達爾;L.基斯
• 申請（專利權）人: 康蒂特克橡膠工業有限公司
• 主分類號: B32B37/12
• 分類號: B32B37/12;B32B1/08;B32B25/18;B32B27/32
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李連濤;萬雪松<國際申請>=<國際公布>

本發明公開了耐化學品和氣體的高壓、大口徑粘結的撓性橡皮管及其生產方法。本發明的目標是耐侵蝕性化學品和氣體的高壓、大口徑粘結的撓性橡皮管，其尤其用于輸送氣體或油，該撓性管包含由聚（偏二氟乙烯）均聚物或共聚物制成的內襯。本發明的特征在于，將這樣的基于氫化丁腈橡膠的過氧化物硫化的橡膠膠料2粘結至聚（偏二氟乙烯）內襯1，所述橡膠膠料具有至少10分鐘的門尼05,150℃焦燒時間。本發明的范圍還包括制造這樣的軟管的方法；該方法的主要特征在于在至少160℃的溫度下進行硫化。

技術領域

本發明涉及耐侵蝕性化學品和氣體的高壓、大口徑粘結的撓性橡皮管，其具有由聚（偏二氟乙烯）均聚物或共聚物（下文稱：PVDF）制成的管的內部不透液和不透氣層（所謂的內襯）。根據本發明的撓性管耐化學品，例如在油井作業中應用的溴化鋅溶液和強酸的作用，其還耐氣體減壓并且能夠輸送含硫化氫的氣體和原油。從本發明的這方面而言，撓性管在其設計壓力為至少1.5 MPa的情況下被認為是高壓的。撓性管在其內徑大于25 mm(1)的情況下被認為是大口徑的。在一些情況下，撓性管被稱作“軟管”。

本發明還涉及上述撓性管的生產方法。

背景技術

公知的是，在石油工業中，存在對于耐各種侵蝕性化學品（高濃度強酸、強腐蝕性氣體如硫化氫或二氧化碳）的高壓、大口徑撓性管的高需求。這樣的撓性管尤其應用于油井處理，作為節流和壓井管線以防止井噴和用于石油生產。粘結的撓性管的一般結構是公知的，它們的要求例如描述于美國石油學會的標準API規范17K和API規范16C中。在粘結的撓性管中，在使內襯硫化之后，涂膠（rubberized）織物層、橡膠嵌入的鋼加強層和橡膠保護層（cover）主要通過化學粘結形成粘結在一起的層狀復合結構。

已知的是，在高壓氣體介質的情況下，顯著量的氣體溶解入聚合物中，這可以在壓力釋放活動（即減壓）期間導致起泡或脫層。對氣體減壓、硫化氫和化學品具有優異耐性的PVDF從塑料材料中脫穎而出，并因此其廣泛用作所謂“未粘結的”撓性管的內襯材料。盡管專利描述GB 2,329,439 A中提到具有PVDF內襯的粘結的撓性管，但尚未銷售實際可應用的解決方案。原因之一在于難以提供PVDF與形成軟管的其它層的橡膠材料之間的粘合。在粘結管的情況下，從實際可用性的方面而言，合適的粘合是重要的，因為如果內襯與其它層之間的粘合力不足，那么在氣體減壓的情況下將導致脫層，造成管快速失效。

可用于這樣的產品的橡膠類型的范圍顯著受限于耐硫化氫的要求。已知的是，氫化丁腈橡膠（常用縮寫：HNBR）對油井中出現的條件（即對硫化氫和氣態介質）具有高度耐性，并因此常用作密封材料和用于石油工業中的其它目的。

許多專利描述公開了其中將相對柔軟的被稱為THV的含偏二氟乙烯的三元共聚物（四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物）粘結至橡膠的解決方案。文獻US 5,679,425公開了小直徑燃料軟管，其中應用氰酸酯、環氧樹脂和其它粘結材料將合成橡膠粘結至具有十分之幾毫米厚度的THV內襯。根據該描述，應用的THV三元共聚物的偏二氟乙烯含量優選為20%。專利描述EP 1,048,453 A2也公開了包含由THV制成的薄的（優選0.12-0.25mm厚）防擴散層的燃料軟管。應用有機鏻鹽將橡膠粘結至THV。

然而，在包含少量不同于偏二氟乙烯的共聚單體的高熔點、強結晶PVDF均聚物和共聚物的情況下，這些粘結體系并不有效。另一方面，四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯三元共聚物(THV)不適合于在氣態介質中應用，因為其對氣體減壓的耐性比聚（偏二氟乙烯）(PVDF)的減壓耐性差得多。我們不知道其中在沒有初步蝕刻或應用粘合促進劑溶液的情況下將聚（偏二氟乙烯）直接粘結至基于氫化丁腈橡膠的橡膠膠料的這樣的解決方案。

專利說明書EP 0 759 354 A1公開了其中兩個層都由橡膠形成的橡膠層壓體，其中內層由含不同于其它單體的偏二氟乙烯的氟橡膠制成，并且其中外層可以由氫化丁腈橡膠制成。使所述層壓體的兩個層硫化。