[发明专利]包含热塑性硫化橡胶组合物的管子

说明书

在一个实施方案中，热塑性硫化橡胶(TPV)组合物包含橡胶、热塑性聚烯烃和多面体低聚硅倍半氧烷，其中：基于所述橡胶和所述热塑性聚烯烃的总重量，所述橡胶的浓度为10wt％至80wt％；基于所述橡胶和所述热塑性聚烯烃的总重量，所述热塑性聚烯烃的浓度为20wt％至90wt％；和基于所述TPV组合物的总重量，所述多面体低聚硅倍半氧烷的浓度为0.1wt％至20wt％。在另一个实施方案中，制备动态硫化热塑性硫化橡胶组合物的方法包括在剪切条件下熔体加工至少一种热塑性树脂、至少一种橡胶、至少一种固化剂和至少一种多面体低聚硅倍半氧烷；以及形成动态硫化热塑性硫化橡胶组合物。在另一个实施方案中，提供了管子。

发明人：Krishnan Anantha Narayana Iyer；Antonios K.Doufas；AnthonyJ.Dias

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月21日提交的临时申请号62/821,859的优先权权益，其公开内容通过参考引入本文。

技术领域

本公开内容的实施方案一般涉及包含多面体低聚硅倍半氧烷的热塑性硫化橡胶(TPV)组合物，更具体地，涉及具有多面体低聚硅倍半氧烷的TPV组合物在管子的层中的用途。

背景技术

管子(例如挠性管)用于输送烃及其它流体。挠性管结构包括由例如聚合物层、金属层和复合材料层制成的各层。挠性管通常包括接触在挠性管中输送的流体的内部压力护套、包含聚合物组合物的外护套以及在所述内护套和外护套之间的环形区域。环形区域包括为内部压力护套提供支撑的铠装层(armoring layer)(或增强层)和具有由增强结构支撑的聚合物层(一个或多个)的中间护套。

当流体(例如，烃)流过挠性管时，气体(例如CO₂、H₂S、甲烷和水蒸气)可以扩散通过内部压力护套并进入挠性管的内部压力护套与外护套之间的环形区域。在环形区域中，气体积聚并且在与水和/或湿气接触时形成酸性条件，所述酸性条件导致通常金属的铠装层的腐蚀。这种腐蚀促使挠性管的破坏和分解，并且涉及流体输送的昂贵停机和挠性管的更换。此外，当内部压力超过管子外部的压力时，气体和冷凝物在环形空间中的过量积聚可能导致外护套的破裂。当静水压力(hydrostatic pressure)较低时，这种风险在更靠近表面处尤其高。

为了减少(或消除)挠性管中的金属元素的腐蚀，位于环形区域的中间护套和/或外护套中的聚合物组合物应可渗透酸性气体，例如CO₂和H₂S。此外，因为聚合物组合物接触气体和外部海洋条件，所以聚合物组合物应表现出各种性质，例如良好的耐物理和化学降解性、耐水解性、良好的耐磨性、良好的裂纹扩展强度和良好的疲劳强度。

因此，需要高渗透性聚合物组合物，及其在挠性管的环形区域的中间护套和/或外护套中的应用，所述组合物具有机械和物理性能的平衡组合，其可以减少(或消除)挠性管的环形区域中酸性气体的积聚。

信息披露声明(37CFR 1.97(h))中引用的参考文献包括：美国专利号4,402,346；美国专利号6,716,919；美国专利号8,256,469；美国专利公开号2007/0119512；美国专利公开号2012/0279575；美国专利公开号2017/0254446；美国专利申请公开号2016/0076675；美国专利申请公开号2016/0186916；国际申请号WO 2011/120525；以及Lefebvre，Xavier等人的Development of reactive barrier polymers against corrosion for the oil andgas industry：from formulation to qualification through the development ofpredictive multiphysics modeling，OilGas Science and Technology-Revue d'IFPEnergies nouvelles 70.2(2015)：291-303。