[发明专利]制备具有改善的水解稳定性的致密型聚氨酯的方法

说明书

本发明涉及一种制备聚氨酯的方法，包括使至少包含对异氰酸酯具有反应性的化合物(P1)的组合物(Z1)与至少包含多异氰酸酯的组合物(Z2)反应，其中化合物(P1)通过至少一种聚环氧化物与选自聚醚胺和聚醚醇的化合物(V1)的反应而获得或可获得。本发明还涉及根据这种方法获得或可获得的聚氨酯，以及本发明的聚氨酯用于涂覆管线、用作“现场接头”或水下工程(水下设备)例如用于海上油田的“采油树”的用途，以及用作玻璃复合聚氨酯的用途。

本发明涉及一种制备聚氨酯的方法，包括使至少包含对异氰酸酯具有反应性的化合物(P1)的组合物(Z1)与至少包含多异氰酸酯的组合物(Z2)反应，其中化合物(P1)通过至少一种聚环氧化物与选自聚醚胺和聚醚醇的化合物(V1)的反应可获得或已获得。本发明还涉及通过这种方法可获得或已获得的聚氨酯，以及本发明的聚氨酯用于涂覆管线、作为“现场接头(field joint)”或用于海上领域的水下设备例如“采油树(christmas tree)”的用途，以及用作玻璃复合聚氨酯的用途。

聚氨酯应用于各种不同的领域。对于这些不同的领域，根据其性能调整聚氨酯，使得它们在加工或应用方面提供最佳性能。

例如，聚氨酯被用于成型体的涂层，包括用于涂覆管线。

在从海洋生产矿物油中，从大的深度处生产出的矿物油沉积物日益增多。来自这种生产现场的矿物油具有大于100℃的温度(最高达150℃)。这种油通过管线从海上生产现场泵送至陆地。为了减少所述油的热损失，并由此避免在生产中止的情况下从该油中沉淀出蜡，所述管线通常应设置有聚氨酯涂层。

由于井越来越深并且所产生的油温更高，因此所述管线涂层经受越来越高的热应力。这种水下的热应力需要涂层具有改进的水解稳定性。

WO 2005/056629记载了一种制备填充有中空玻璃珠的聚氨酯以减少输油管线的热损失的方法。在WO 2005/056629中，优选使用芳族异氰酸酯。这种基于芳族异氰酸酯的聚醚聚氨酯的缺点是氨基甲酸乙酯键同样可在相对高的温度下水解。

为了避免这个缺点，例如，WO 2007/042411、WO 99/03922和WO 2010/003788公开了基于多异氰脲酸酯的涂层。这些涂层具有更好的热稳定性的优点。然而，与常规聚氨酯相比，高温下的水解稳定性仅在有限的程度上更好。此外，该系统具有反应特别快的缺点，以致大体积的填充很难实现。同样，由于由异氰脲酸酯环产生的高度交联，多异氰脲酸酯相对较脆。

WO 2011/161047公开了一种其中使用相对高官能度和高分子量的多元醇与环氧树脂结合的方法。该方法的缺点是相对高官能度和高分子量的多元醇具有高粘性并且难以制备。此外，记载于WO 2011/161047中的材料在所需温度下不具有足够长期的水解稳定性。

US 4,647,624公开了聚醚醇与聚环氧化物的反应，其中使用其他原料来制备聚合物多元醇。所获得的聚合物多元醇又与异氰酸酯反应，并且还公开了聚氨酯泡沫体的制备。根据US 4,647,624的实施例2，形成了环氧加合物。然而，计算表明在US 4,647,624的实施例2所规定的条件下，不会进行各组分的反应；所用的反应物仅被混合。

WO 2012/030339记载了一种避免聚氨酯弹性体的普遍较差的长期水解稳定性的方法。WO 2012/03033所公开的是具有良好机械性能、具有160℃的水解稳定性的环氧化物材料。用于制备这种弹性体环氧树脂的原料或反应产物是本领域技术人员已知的，并且记载在例如EP 0 510 265中。WO 2012/030339中所公开的方法的缺点对本领域技术人员是显而易见的。发现这些环氧化物材料的加工是困难的，因为这些材料必须在相对高的温度下加工和固化。由于加工通常在现场或在公海上进行，因此这是难以实现的。此外，材料具有长的脱模时间，发现这在应用中并不非常经济上可行。

本发明的一个目的是提供在高温下具有改进的水解稳定性的材料。本发明的另一个目的是提供在高温下具有改进的水解稳定性并且同时满足石油和天然气行业中的高机械需求的材料。本发明的另一个目的是提供由这些材料组成的涂层。