包含環(huán)狀仲胺的組合物以及涂布飲用水管道的方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了包含脂族環(huán)狀仲胺的雙組分涂料組合物以及涂布（如，飲用水）管道的表面的方法。
【專利說明】包含環(huán)狀仲胺的組合物以及涂布飲用水管道的方法
【背景技術(shù)】
[0001]用于飲用水管道的結(jié)構(gòu)改造的非開挖方法包括管中管法、爆管法和聚乙烯薄壁內(nèi)襯法。如美國專利N0.7，189，429中所述，這些方法的缺點(diǎn)在于其不能處理管道中的多發(fā)性彎曲以及不得不斷開至用戶處所的側(cè)面連接管并隨后在實(shí)行改造過程后重新安置的事實(shí)。
[0002]美國專利N0.7，189，429描述了在飲用水管道的內(nèi)表面形成涂層的方法，該方法包括以下步驟:a)提供液態(tài)的雙組分(two-part)涂料體系；b)將第一部分和第二部分混合在一起以形成混合物，以及c)將混合物作為涂層施加至所述表面，以便以高固化速率形成表現(xiàn)具有高強(qiáng)度和柔韌性的一體化內(nèi)襯。優(yōu)選通過受熱無氣噴霧設(shè)備施加所述體系的兩個部分。這類設(shè)備例如可以包括離心式紡絲頭或自混合噴霧槍組件。
[0003]美國專利N0.6，730，353描述了一種飲用水管道用涂料。雙組分涂料體系包含含有任選與一種或多種胺反應(yīng)性樹脂和/或非反應(yīng)性樹脂共混的一種或多種脂族聚異氰酸酯的第一部分，和含有任選與一種或多種低聚聚胺共混的一種或多種芳族聚胺的第二部分，使得該兩個部分在混在一起并施加至管道的內(nèi)表面時形成適用于與飲用水接觸的快速凝固的不透性涂層。
[0004]W02010/120617描述了用雙組分涂料組合物在(例如飲用水)管道的(例如內(nèi))表面上形成涂層的方法，所述雙組分涂料組合物包含含有至少一種聚異氰酸酯的第一部分和含有至少一種天冬氨酸酯的第二部分。還描述了反應(yīng)性雙組分涂料組合物，該組合物包含含有至少一種聚異氰酸酯的第一部分；以及含有至少一種天冬氨酸酯和至少一種在25°C下為固體的芳族胺的第二部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明描述了雙組分涂料組合物以及涂布(例如飲用水)管道表面的方法，所述雙組分涂料組合物包含脂族環(huán)狀 仲胺。
[0006]在一個實(shí)施例中，該方法包括以下步驟:a)提供涂料組合物，該涂料組合物包含含有至少一種聚異氰酸酯的第一部分和含有至少20重量％的脂族環(huán)狀仲胺的第二部分，所述脂族環(huán)狀仲胺包含不含酯基的仲胺取代基山)合并所述第一部分和所述第二部分以形成液體混合物；c)以至少5_的厚度將該液體混合物一次性施加至管道的內(nèi)表面；以及d)使該混合物凝固，從而形成固化的連續(xù)內(nèi)襯。通常以在約I至15mm范圍內(nèi)的厚度施加所述液體混合物。
[0007]在另一個實(shí)施例中，該方法包括以下步驟:a)提供涂料組合物；b)合并所述第一部分和所述第二部分以形成液體混合物；c)以至少5_的厚度將該液體混合物一次性施加至管道的內(nèi)表面；以及d)使混合物凝固，從而形成固化的連續(xù)內(nèi)襯。
[0008]在一些有利的實(shí)施例中，脂族環(huán)狀仲二胺包含通過橋聯(lián)基團(tuán)連接的兩個己基環(huán)。在其他實(shí)施例中，脂族環(huán)狀仲二胺包含單個己基環(huán)。
[0009]在另一個實(shí)施例中，描述了反應(yīng)性雙組分涂料組合物，該組合物包含:含有至少一種脂族聚異氰酸酯的第一部分，所述脂族聚異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯的衍生物并且基本上不含異氰酸酯單體；和含有至少一種具有以下通式的脂族環(huán)狀仲二胺的第二部分，[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種在管道的表面上形成涂層的方法，所述方法包括以下步驟: a)提供涂料組合物，所述涂料組合物包含 含有至少一種聚異氰酸酯的第一部分，和 含有至少20重量％的脂族環(huán)狀仲二胺的第二部分，所述脂族環(huán)狀仲二胺包含不具有酯基的仲胺取代基； b)合并所述第一部分和所述第二部分以形成液體混合物； c)將所述液體混合物施加至所述管道的內(nèi)表面；以及 d)使所述混合物凝固而形成固化涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述液體混合物以約I至15mm范圍內(nèi)的厚度施加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述液體混合物以至少5mm的厚度一次性施加。
4.一種在管道的表面上形成涂層的方法，所述方法包括以下步驟: a)提供涂料組合物，所述涂料組合物包含 含有至少一種聚異氰酸酯的第一部分，和 含有脂族環(huán)狀仲二胺的第二部分； b)合并所述第一部分和所述第二部分以形成液體混合物； c)以至少5_的厚度將所述液體混合物一次性施加至所述管道的內(nèi)表面；以及 d)使所述混合物凝固，從而形成固化的連續(xù)內(nèi)襯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的方法，其中所述第二部分含有具有兩個己基環(huán)的脂族環(huán)狀仲二胺，所述兩個己基環(huán)通過橋聯(lián)基團(tuán)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述脂族環(huán)狀仲二胺具有通式:
7.根據(jù)前述權(quán)利要求6所述的方法，其中R1和R2獨(dú)立地為包含至少2個碳原子的烷基。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中R3和R4為甲基或氫。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8所述的方法，其中R5和R6為氫。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二部分含有具有單個己基環(huán)的脂族環(huán)狀仲二胺。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述脂族環(huán)狀仲二胺具有通式:
12.根據(jù)前述權(quán)利要求11所述的方法，其中R7和R8獨(dú)立地為包含至少3個碳原子的燒基。
13.根據(jù)權(quán)利要求11-12所述的方法，其中R9、R1(i和R11獨(dú)立地為氫或包含I至5個碳原子的燒基。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中R9、R10和R11獨(dú)立地為氫、甲基或異丙基。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述管道為飲用水管道，并且所述固化涂層與所述飲用水接觸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述固化涂層符合NSF/ANSI標(biāo)準(zhǔn)61。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二部分以所述第二部分的25重量％至100重量％范圍內(nèi)的量含有所述脂族環(huán)狀仲二胺中的一種或多種。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二部分還含有脂族非環(huán)狀仲二胺。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一和第二部分不含芳族化合物。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二部分不含羥基官能化組分。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二部分含有約20重量％至約75重量％的無機(jī)粒狀填料。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述總組合物包含約15體積％至約45體積％的無機(jī)粒狀填料。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一部分含有基本上不含異氰酸酯單體的脂族聚異氰酸酯。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述脂族異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯的衍生物。
25.根據(jù)權(quán)利要求23-24所述的方法，其中所述脂族異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯的衍生物。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一部分與所述第二部分以異氰酸酯相對于胺為1.25至1.35當(dāng)量的比例混合。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一部分與所述第二部分以約1:1的體積比混合。
28.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述固化涂層的拉伸強(qiáng)度在25至45MPa的范圍內(nèi)。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述固化涂層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在50°C至110°c的范圍內(nèi)。
30.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述固化涂層的拉伸伸長率在1%至30%的范圍內(nèi)。
31.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述固化涂層的彎曲模量在2000至4500MPa的范圍內(nèi)。
32.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述固化涂層的彎曲強(qiáng)度在35至60MPa的范圍內(nèi)。
33.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述固化涂層的肖氏D硬度為75至90。
34.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中用噴霧設(shè)備加熱并施加所述液體混合物。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述第一和第二部分各自具有在5，000厘泊至60，000厘泊范圍內(nèi)的粘度，所述粘度是在施加所述液體混合物的溫度下采用20rpm的轉(zhuǎn)子速度測得的。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中施加所述液體混合物的溫度在15°C至50°C的范圍內(nèi)。
37.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中在提供所述涂料組合物時所述管道被埋在地下。
38.一種反應(yīng)性雙組分涂料組合物，其包含: 含有至少一種脂族聚異氰酸酯的第一部分，所述脂族聚異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯的衍生物并且基本上不含 異氰酸酯單體；以及 含有至少一種具有以下通式的脂族環(huán)狀仲二胺的第二部分，
39.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性涂料組合物，其中所述涂料組合物還通過權(quán)利要求7-9、17-33和35的特征中的任一項(xiàng)或它們的組合來表征。
【文檔編號】C08G18/10GK103443221SQ201280015151
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月30日
【發(fā)明者】瑞安·B·普林斯, 克林頓·L·瓊斯, 斯圖爾特·E·福雷斯, 亞歷山大·J·庫格爾, 科里·S·阿佩爾, 馬里奧·A·佩雷斯, 達(dá)納·R·里德 申請人:3M創(chuàng)新有限公司