[发明专利]将离聚物附着至金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用环氧化物底漆将离聚物组合物粘结至金属的方法。

背景技术

采矿作业需要运输高度磨蚀的颗粒或浆液流。从油砂中回收沥青在能源产业中日趋重要。加工油砂包括以含水浆液形式通过几千米长度的直径至多一米或更大的管道来运输并调理油砂。诸如碳钢管或铸铁管的金属管常常用于运输这些油砂浆液的高度磨蚀液流。由于这些金属管最终会被破坏，因此它们昂贵、沉重且仅仅提供一种暂时性的解决方法。为了提高它们的使用寿命，金属管可沿着其轴线有规律地旋转90度以提供一个新的运输表面。然而，由于管道重量，该旋转困难且最终整个管道损坏而必须被更换。

已提议使用塑料管、管道衬里和管道涂层来减少这些缺点。美国专利申请公布2009/0107572和2009/0107553描述了带耐磨离聚物衬里的钢管。其它塑料管衬里和用聚合物衬里给管道加衬里的方法的参考文献可见于那些公布中。

在一些情况下，可将附加的材料用于将聚合物管道衬里附着到金属管上。日本专利申请JP2000179752公开了环氧树脂底漆在将离聚物管材附着到供水金属管上的用途。在此公开的方法涉及在用环氧化物涂覆前将管道预热或涂覆后加热以固化环氧化物。加热管道以固化环氧化物增加了制备与离聚物衬里粘结的钢管的复杂性和费用。

美国专利申请公布2010/0009086公开了用于保护管道外部的快速固化的环氧化物涂层体系。

因为带离聚物衬里的管道在水力浆液操作期间经历极端条件，因此衬里对金属管的良好粘附性是重要的。因此，期望开发用于制备带衬里的管道的方法，所述管道具有基底和衬里之间的改善的粘附性。还期望这种方法使加热管道以固化底漆的需要最小化，所述底漆用于将衬里附着至管道。

发明内容

本发明提供用于将离聚物组合物粘结至金属基底的方法，所述方法包括：

(a)提供金属基底；

(b)提供环氧化物组合物；

(c)用所述环氧化物组合物涂覆金属基底；

(d)在环境温度下，将所述环氧化物组合物部分固化足以产生部分固化的环氧化物组合物层的时间，根据ASTM D3417通过差示扫描量热法测定，该环氧化物组合物层在加热时表现出低于150℃处的放热；

(e)使所述部分固化的环氧化物组合物层与离聚物组合物接触以提供多层叠层；

其中所述离聚物组合物包含E/X/Y共聚物，其中E代表乙烯的共聚单元，X的含量为所述E/X/Y聚合物约2重量％至约30重量％，并且X代表C_3-8α、β-烯键式不饱和羧酸，优选地丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚单元，并且Y的含量为所述E/X/Y共聚物的0重量％至45重量％，并且Y代表选自丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯、或乙酸乙烯酯的软化共聚单体的共聚单元，其中所述烷基具有1至8个碳原子，并且其中所述共聚物中羧酸基团的至少一部分被中和成盐，所述盐包含碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子、或这些金属阳离子中的两种或更多种的组合；

(f)施加热以及任选地施加压力将所述多层叠层的温度提高至高于离聚物的熔融温度至少50℃，由此实现离聚物与部分固化的环氧化物组合物的紧密接触，另外，将所述环氧化物组合物固化并将所述离聚物粘结到所述环氧化物涂覆的金属基底。

本发明还提供制品，诸如管道，其包括：

(a)金属基底；

(b)直接附着至所述金属基底的环氧化物层；以及

(c)耐磨多层结构，其包括粘合剂离聚物层，所述粘合剂离聚物层包含与所述金属基底相反面上的环氧化物层接触并直接附着到其上的乙烯酸三元共聚物的离聚物；内层，所述内层包含乙烯酸二聚物的离聚物或聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物、聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物；以及耐磨离聚物表面层，所述耐磨离聚物表面层包含乙烯酸三元共聚物的离聚物。

具体实施方式

所有的公布、专利申请、专利、以及本文提及的其他参考资料以引用方式全文并入本文。

尽管与本文所述方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本发明的实践或测试，但本文描述了合适的方法和材料。