[发明专利]包含至少一个稳定层的多层结构

说明书

技术领域

本发明涉及包含至少两个层的多层结构，其中一层包含至少一种聚合物且不含任何铜，另一层包含至少一种聚合物和至少一种铜基稳定剂(copper-based stabilizer)。

本发明还涉及包含这种多层结构的管，并涉及该管在运输或存储流体中的用途。

背景技术

在机动车领域，并且通常在运输领域，尤其是由于科学技术原因，燃料(combustibles)的组成在不断发展，这通过市场上生物质燃料(biocombustibles)的逐步到来而反映出来。这些燃料的腐蚀性更大，因此，改善与这些新型燃料接触的热塑性部件的质量是必不可少的。

提高这些部件的抗热老化性(换言之，在热空气中的抗氧化性)是重要的，因为发动机周围的空气温度由于输出(yield)和噪音原因而升高。对于共轨直喷式柴油发动机，情况尤其如此。就运送燃料的基于聚酰胺的热塑性材料管而言，其外表面与热空气接触且内表面与新型生物质燃料尤其是生物柴油接触。

这些新型生物质燃料和生物柴油比传统的化石燃料具有强得多的腐蚀性。较高的外部温度倾向于使燃料的温度升高，使其对聚酰胺热塑性塑料的腐蚀性更大。因此应该改善对于燃料的抗老化性。特别是由于非化石起源的极性衍生物存在比例的增加，生物质燃料尤其是生物柴油变得更具腐蚀性。这些生物质燃料在较高温度的影响下特别易于氧化和降解。这通常导致过氧化物的形成，过氧化物分解成游离自由基，游离自由基自身侵蚀与所述燃料接触的机动车部件(例如用于供给或排出燃料的聚酰胺管)中的聚合物材料。

更具体地说，包含不饱和脂肪酸酯的生物柴油对这种氧化非常敏感。生物柴油通常可含有5％～30％的脂肪酸酯(对于称为B30的生物柴油，为30％)。制造者的质量检验有时候对B100进行，B100即为由100％脂肪酸脂组成的生物柴油。这些脂肪酸酯得自油、尤其是油菜籽油(称为RME)、大豆油(称为SME)或棕榈油。

这些关注点(concerns)特别是涉及，但不限于，用于循环燃料或其它腐蚀性液体例如冷却液的管形式的结构、位于发动机附近的部件、或者例如油箱的结构。

为了改善这样的结构的抗热老化性，它们通常由包含如下物质的组合物制成：聚合物，通常是聚酰胺；各种添加剂例如增塑剂、抗冲改性剂和稳定剂。

该稳定剂可为有机稳定剂或更具体地说为有机稳定剂的组合，例如酚类初级抗氧化剂(例如，Ciba公司的例如Irganox 245、1098或1010型)、亚磷酸酯类次级抗氧化剂、以及甚至任选的其它稳定剂例如HALS，HALS表示受阻胺光稳定剂(例如Ciba公司的Tinuvin 770)、UV稳定剂(例如Ciba公司的Tinuvin 312)、或者基于酚或磷的稳定剂。还可使用胺类抗氧化剂例如Crompton公司的Naugard 445、或者多官能稳定剂例如Clariant公司的Nylostab S-EED。

这种稳定剂也可为无机稳定剂，例如铜基稳定剂。可提及的这种无机稳定剂的实例包括卤化铜和醋酸铜。顺便提一句，还可任选地考虑其它金属例如银，但是它们的效果不如铜。这些铜基化合物通常与碱金属卤化物、尤其是卤化钾组合。

当所述结构必须在热空气中、尤其是在大于或等于100-120℃的温度下具有改善的长期耐热性时，更特别优选使用这些无机稳定剂，因为它们倾向于防止聚合物链的断裂。

随着发动机罩下的温度增加，变得必需使用这样的无机稳定剂以使部件对于热空气的侵袭具有延长的抗老化性(车辆的使用期限)。

不幸的是，当由用无机稳定剂稳定的这些结构组成的部件与生物质燃料最尤其是生物柴油例如基于得自大豆油(SME或者大豆油甲酯)的酯的生物柴油接触时，所述部件在抗老化性方面具有缺点，当“生物”物种，即非化石来源的物种(酯)在该生物质燃料中的比例高并且当所述生物质燃料的温度高，通常大于或等于120℃时，这些缺点更严重。这是因为如下事实：这些生物质燃料经历了或多或少的实质性分解，导致产生不可忽略的含量的过氧化物，记为PON大于50或者甚至200或更高，其中PON是过氧化值。这些过氧化物在铜的作用下容易分解为自由基，并且在其它金属的作用下以较少的程度分解为自由基。这些自由基可以由此侵蚀聚合物并导致其化学降解和其机械强度性能的损失，并因此导致所述结构的瓦解。

因此，有利的是寻找具有双重品质的结构，即抗热老化性(例如与热空气接触的抗热老化性)非常好且同时在与腐蚀性流体(或者容易随时间而变得具有腐蚀性的流体)例如生物质燃料接触时具有非常好的抗老化性的结构。

因此本发明旨在解决该问题并克服上述缺点。