[发明专利]用于海底管道的热塑性含氟聚合物组合物

说明书

发明领域

本发明涉及热塑性含氟聚合物的组合物，用于制备这种组合物的方法和可以由这种组合物制成的产品，特别地在石油开采(海底和陆上)或者天然气开采的流体输送中使用的软管的聚合物护套。

技术背景

液体或者气体状态的化学产品在管道中的输送具有许多优点：它是更经济的，一旦安装好基础设施，它允许大体积的输送；由于稳定的流量，它确保大的供应安全；和最后它是比轨道或者道路更安全的方式。

已知使用金属或者塑料管道或者用一个或多个聚合物层涂覆的金属管道用于液体或者气体产品的输送。根据要输送的流体，这些管道必须满足多种要求，特别地关于机械强度性质(特别地冲击强度)，弹性性质，抗蠕变强度性质，疲劳强度性质，耐溶胀性质，耐化学性(耐腐蚀、氧化、臭氧、氯化产品的性质等等)和耐热性。

例如，包含一种或多种保证机械刚度但对所输送的流体非密封性的金属部件(例如，由钢或者铸铁制成的部件)，以及各种基于聚合物组合物的层(用于确保所输送的流体的密封性以及隔热的管道是已知的。典型地，在该聚合物层的情况下，该厚度/直径比为约1/10。这些聚合物组合物可以基于聚乙烯但是这将该管道的使用温度限制至最多60℃。它们还可以基于适合于较高的使用温度，最高至130℃，和具有优良的耐化学性和优良的耐热性的含氟聚合物，如聚偏氟乙烯(PVDF)。然而，PVDF是非常硬的，因此，PVDF均聚物通常作为与基于偏氟乙烯(VDF)的共聚物和任选的增塑剂(为了降低该硬度)的混合物进行配制或者进行使用。

软管还用于从海底或者陆上矿床开采的石油或者天然气的输送。这些管道由特别地包含聚合物护套和金属增强层或者由复合材料制成的增强层的多层结构形成。

该软管包含，从内部朝向外部：

-至少一个与输送的流体接触的内部密封性管道，其由聚合材料组成，

-一个或多个围绕所述内部密封性管道的增强层，和

-外部保护套。

文件BE832851描述了含氟弹性体，其包含50至85%摩尔比例的VDF和15至25%的六氟丙烯(HFP)，即47至71%质量比的VDF和29至53%的HFP，其用于生产包含1至30%重量的含氟弹性体的模制PVDF物体。然而，这种组合物具有有限的可挤出性并且不允许制备具有接近于1/10的厚度/直径比的管道。此外，这种组合物具有不足的用于如上所述的应用的疲劳强度。

文件EP1342752描述了基于PVDF的组合物，其包含：(A)PVDF均聚物或者基于VDF的共聚物；(B)含氟弹性体；(C)任选的增塑剂。含氟弹性体(B)以0.5至10重量份/100份均聚物或者共聚物(A)和0至10重量份增塑剂(C)的含量存在，附加条件是(B)加(C)总和为0.5至10.5重量份。这些组合物对应于以下质量比：89.5至90.5%的PVDF均聚物或者基于VDF的共聚物(A)；0.5至9%的含氟弹性体(B)；0至9%的增塑剂(C)。在所述实施例中公开的组合物包含2至4%的VDF/HFP共聚物作为含氟弹性体。在该共聚物中的HFP含量为30至40%。

文件EP0608639描述了聚合物组合物，其包含，按质量计，60至80%的PVDF，20至40%VDF和另一种含氟共聚单体(在该共聚物中以5至25%的含量存在)的热塑性共聚物，和5至20%的增塑剂(相对于PVDF和共聚物的总和)。在所设想的热塑性共聚物中出现了VDF/HFP共聚物。在该实施例中公开的共聚物中指示的HFP含量为约10%。

文件EP0608940描述了聚合物组合物，其按重量计包含25至75%的PVDF和25至75%的VDF和另一种含氟共聚单体(在共聚物中以5至25%的含量存在)的热塑性共聚物。在所设想的热塑性共聚物中出现了VDF/HFP共聚物。

该文件WO2006/045753描述了基于PVDF和热塑性含氟共聚物的聚合物组合物，其具有小于或等于60000Pa.s(在1sec^-1的速度梯度时)的表观熔体粘度。增塑剂可以以最多5%的含量被加入。热塑性含氟共聚物可以例如是VDF和另一种含氟共聚单体的共聚物，其可以以5至25%的含量存在。特有地，PVDF均聚物和含氟共聚物的混合物具有低于2dl/g的平均特性粘度。