[发明专利]在塑料预隔热管的制造中改善物理性能的方法

说明书

本发明涉及制备隔热管的方法，包括以下步骤：(A)提供介质管和外管，其中所述介质管布置在所述外管内，且在所述介质管和所述外管之间形成具有E1端和E2端的环状间隙，(B)在E1端向所述环状间隙引入包含至少一种异氰酸酯组分(a)和至少一种多元醇混合物(b)的聚氨酯体系，和(C)使聚氨酯体系发泡和固化，其中在E2端通过盖子封闭所述环状间隙，且该盖子具有尺寸可调节的开口。

本发明还涉及具有尺寸可调节的开口的盖子、该盖子用于制备隔热管的用途，以及可通过上述本发明的方法制备的隔热管。

用聚氨酯泡沫隔热的管已知于现有技术并描述于例如EP-A-865 893和DE-A-197 42 012中。隔热管体系由独立的管段组装而成。6m、12m和16m的管节通常用于此目的。所需的更长的长度经过特别制造或从现有标准产品中切割出特定尺寸。将独立的管段焊接在一起并用现有的套筒技术(muff technology)在焊缝区域提供额外的隔热。这些套筒连接比管产品本身具有更大的受损可能性。该区别缘于以下事实：管节是在生产建筑里的固定的、可控的条件下制备的。所述套筒连接通常在时间压力下在日晒雨淋的建筑地点原位制备。诸如温度、污物和湿度的作用通常会影响所述套筒连接的质量。此外，套筒连接的数目是管道系统安装中很大的成本因素。

因此，在管加工工业中，需要基于管线的长度安装尽可能少的套筒连接。这一点通过使用更长的独立管段来实现，但这些更长的独立管段的制备要求较高并且通常会生产技术问题。

独立管的主要部分由间歇式管套管制备方法制备。在该方法中，向介质管(通常由钢制成)提供用来使内管居中的星形间隔。将介质管推入外管(通常为聚乙烯的)中，从而在两管之间产生环状间隙。该环状间隙用聚氨酯泡沫填充，这是因为聚氨酯泡沫具有优异的隔热性能。针对此目的，向轻微倾斜的双层管提供配备有静态排气开口的封盖。液体反应混合物随后通过聚氨酯计量装置引入到环状间隙中并仍以液体形式在管之间的间隙中向下流动直到反应开始。从该时间点起，由泡沫的流动引起进一步的分布，所述泡沫的粘度缓慢上升直至材料完全反应。

EP 1 552 915 A2公开了制备隔热管的方法，其中将包含异氰酸酯组分和小于3000mPas的低粘度多元醇组分的聚氨酯体系引入介质管和外管之间的环形间隙中。引入之后，聚氨酯体系同时发泡和固化。将胺类(如三乙胺或1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)用作形成聚氨酯的催化剂。

EP 1 783 152 A2同样公开了制备隔热管的方法，其中将包含异氰酸酯组分和小于1300mPas的特别低粘度的多元醇组分的聚氨酯体系引入到介质管和外管之间的环状间隙中。该文件也提及了将胺类(如三乙胺或1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)作为合适的催化剂。

因此，文献EP 1 552 915 A2和EP 1 783 152 A2描述了制备隔热管的方法，其中，在发泡和固化之前，管的完全填充问题通过使用特别低粘度从而具有良好流动性的多元醇组分而解决。

孔在聚氨酯泡沫中的良好排列(孔取向)是带来良好的压缩强度的原因。隔热管所需的强度通常借助相应的高密度实现。这种高密度通常由向环状间隙中引入大量的聚氨酯泡沫而实现。在密度相对较低的情况下，现有技术的方法不能达到良好的孔取向。高密度也对聚氨酯泡沫的导热性有不利影响，因此应避免。

此外，泡沫的均匀泡沫密度分布对管的质量而言很重要。然而，当使用现有技术已知的方法时，这一点是不利的。通常，在管的端部得到相对低的泡沫密度而在管的中部得到较高的泡沫密度。由于生产工艺的原因，管越长，环状间隙中泡沫所需的总体密度越高。

此外，在这些管的制备中，在引入聚氨酯体系的过程中控制环状间隙的内部压力条件是成问题的。如果向待填充的环状间隙提供具有静态(即不可调节的)开口的盖，则不能调整或影响在引入聚氨酯体系的过程中变化的压力条件。

本发明的目的是提供制备隔热管的方法，所述方法给出了这样一种管：其具有较低的且均匀分布的芯泡沫密度，且所得聚氨酯泡沫的孔直径小，从而具有低导热性。同时，可得到相应的具有高压缩强度的隔热管。同样，应同样提供可在短时间内制备高质量隔热管的快速方法。该方法能影响引入聚氨酯体系过程中环状间隙内的压力条件。

这些目的通过根据本发明制备隔热管的方法实现，所述方法包括以下步骤：

(A)提供介质管和外管，其中所述介质管布置在所述外管内，并在介质管和外管之间形成具有E1端和E2端的环状间隙，