孔材料在高水下壓力下容易受擠壓，故聚氨酯基質(zhì)優(yōu)選地是非多孔的。因 此，反應(yīng)混合物優(yōu)選地具有最多極小量(如總共最多0.5重量％ )的水或其它化學(xué)或物理發(fā) 泡劑。優(yōu)選地，不向反應(yīng)混合物中添加除水之外的物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑。可商購(gòu)的聚醚 多元醇常常含有少量(如最多0.25重量％)的水，并且這種水可以與聚醚多元醇一起攜帶到 反應(yīng)混合物中。其它起始材料可以含有類似地少量的水。然而，優(yōu)選的是除與原材料一起攜 帶加入的水(如果存在)之外不添加水，并且在任何情況下，優(yōu)選的是按反應(yīng)混合物的總重 量計(jì)，反應(yīng)混合物不含超過0.25重量％的水，優(yōu)選地不超過百萬分之500的水。
[0047] 此外，優(yōu)選的是包括一種或多種用于幫助阻止發(fā)泡的組分。一種此類組分是水清 除劑，即吸附或吸收水或以其它方式固定可能存在的任何水的材料，并且由此降低所述水 在固化反應(yīng)期間與異氰酸酯反應(yīng)的能力。.沸石、分子篩、煙霧狀二氧化硅和其它干燥劑可 以用于這種目的?？梢允褂貌煌愋偷南輨Ｏ輨┢鹗乖诜磻?yīng)混合物中可能形成的任 何氣泡不穩(wěn)定并且導(dǎo)致其收縮的作用。水清除劑和消泡劑通常以少量使用，如每100重量份 聚醚多元醇0.1到5重量份。
[0048] 除上文所描述的增鏈劑和聚醚多元醇以外，反應(yīng)混合物還可以含有一種或多種異 氰酸酯反應(yīng)性材料。然而，此類異氰酸酯反應(yīng)性材料(如果使用的話)優(yōu)選地以少量使用，如 每100重量份增鏈劑最多5重量份。這種類型的額外異氰酸酯反應(yīng)性材料的實(shí)例包括一種或 多種當(dāng)量重量為最多約3000的多元醇。這些當(dāng)中是如上文關(guān)于制造預(yù)聚物所描述的聚醚多 元醇。可以存在的其它異氰酸酯反應(yīng)性材料是聚酯多元醇、當(dāng)量重量為250到1000的聚醚多 元醇、交聯(lián)劑(具有3個(gè)或更多個(gè)羥基或1個(gè)或更多個(gè)伯氨基或仲氨基并且當(dāng)量重量為最多 250的化合物)等等。
[0049] 其它任選的成分包括環(huán)氧樹脂、顆粒狀填充劑（除微球體以外）、纖維、強(qiáng)化劑、著 色劑、殺生物劑、防腐劑以及抗氧化劑。填充劑、纖維和強(qiáng)化劑可以每100重量份聚醚多元醇 最多200重量份的重量使用，但優(yōu)選地以少量使用，如每100重量份聚醚多元醇最多50重量 份或最多20重量份，并且可以完全省略。如果使用的話，著色劑、殺生物劑、防腐劑和抗氧化 劑優(yōu)選地以極小量使用，如每100重量份聚醚多元醇最多5重量份或最多2重量份。
[0050] 另一種任選的成分是β-二酮化合物。β-二酮是其中兩個(gè)酮基由亞甲基分隔的化合 物，包括具有以下結(jié)構(gòu)的化合物：
[0051]
[0052]其中每一個(gè)R獨(dú)立地是烴基或惰性取代的烴基。優(yōu)選地，每一個(gè)R獨(dú)立地是烷基，其 可以是直鏈、分支鏈或環(huán)狀的，其可以被芳基取代或以其它方式惰性取代。更優(yōu)選地，每一 個(gè)R獨(dú)立地是具有1到8個(gè)、尤其1到4個(gè)碳原子的烷基(直鏈、分支鏈或環(huán)狀）。
[0053] β-二酮化合物的實(shí)例是乙?；?戊烷-2，4_二酮）、己烷-2，4_二酮、庚烷-3，5_ 二酮、2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮等等。
[0054]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)多個(gè)區(qū)段的復(fù)合聚氨酯彈性體如下文所描述依序形成時(shí)，β_二酮化 合物的存在改進(jìn)此類區(qū)段之間的粘結(jié)。在一些情況下，當(dāng)存在二酮化合物時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度極 大地增加。另外，與二酮化合物不存在于在其它方面相同的調(diào)配物中的情況相比較，當(dāng)β_ 二酮化合物包括于反應(yīng)混合物中時(shí)，在用顯微鏡以100Χ放大率目測(cè)時(shí)常?？梢娬辰Y(jié)具有較 少缺陷，達(dá)到在此類放大率下沒有可見缺陷的程度。在一些情況下，粘結(jié)線在此類放大率下 不再可見。這一效果在非汞催化劑是羧酸鋅催化劑時(shí)尤其可見。
[0055] β-二酮化合物可以占反應(yīng)混合物中除聚異氰酸酯之外所有組分的組合重量的例 如至少0.05%、至少0.06%或至少0.10 %到1 %。在一些實(shí)施例中，β-二酮占此類重量的最 多0.5%或最多0.25%。優(yōu)選的量是0.06%到0.5%。按如前文所述的相同基準(zhǔn)計(jì)，更優(yōu)選的 量是0.10%到0.25%，并且再更優(yōu)選的量是0.1 %到0.2%。
[0056] 替代性地，β-二酮化合物的量可以相對(duì)于非汞催化劑的量來表達(dá)，確切地說，在所 述非汞催化劑是金屬催化劑時(shí)如此表達(dá)。二酮化合物的重量可以是金屬非汞催化劑重量 的例如1到10倍，優(yōu)選地1到5倍，更優(yōu)選地2到5倍，并且再更優(yōu)選地3到4倍。
[0057] 再另一種任選的成分是環(huán)氧樹脂，其可以占除聚異氰酸酯之外所有成分的組合重 量的例如1%到15,優(yōu)選地3%到10%，并且更優(yōu)選地3%到7%。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧樹脂的存在 產(chǎn)生較小硬鏈段域，其隨后被認(rèn)為對(duì)復(fù)合聚氨酯彈性體粘附于其自身的能力具有有益作 用。環(huán)氧樹脂包括例如雙酚的縮水甘油醚、環(huán)氧酚醛樹脂、環(huán)氧甲酚樹脂等等，尤其環(huán)氧當(dāng) 量為最多500或最多250的那些環(huán)氧樹脂。
[0058]復(fù)合聚氨酯彈性體通過混合不同組分并使其固化來形成。常宜將所述組分調(diào)配成 含有鏈(和可能存在的任何其它異氰酸酯反應(yīng)性物質(zhì)）的多元醇組分，和含有預(yù)聚物的單獨(dú) 異氰酸酯組分。其它成分可以調(diào)配到多元醇或異氰酸酯組分中，不過典型的是將其中的大 部分或全部調(diào)配到多元醇組分中。為了制造復(fù)合聚氨酯彈性體，將多元醇組分和異氰酸酯 組分以足以提供如上文所指示的異氰酸酯指數(shù)的比例混合，并使其固化。
[0059] 可以在混合時(shí)加熱所述組分，或可以在環(huán)境溫度下混合。預(yù)加熱可以達(dá)到例如30 °C到100°C。組分一般在模具中固化;所述模具在必要時(shí)可以預(yù)加熱到類似溫度。必要時(shí)可 以在整個(gè)固化過程中施加熱;但由于固化反應(yīng)放熱，故這不是一直必需或理想的。如果使用 較高固化溫度，那么高溫可以是至少60°C、至少80°C、至少100°C或至少120°C。進(jìn)行固化，直 到聚氨酯已經(jīng)產(chǎn)生足以在不永久破壞或變形的情況下脫模的強(qiáng)度為止。一旦脫模，復(fù)合聚 氨酯彈性體在必要時(shí)可以進(jìn)行后固化。
[0060] 經(jīng)過固化的復(fù)合彈性體包括在固化作用中形成的聚氨酯基質(zhì)，其中包埋有微球 體。微球體的含量一般將與反應(yīng)混合物中微球體的含量基本上相同。如前文所述，除所包埋 的微球體的存在以外，聚氨酯基質(zhì)優(yōu)選地是非多孔的。
[0061] 本發(fā)明在將多個(gè)區(qū)段的復(fù)合聚氨酯彈性體施用于襯底上以使得相繼施用的區(qū)段 相遇并形成粘結(jié)線的應(yīng)用中具有特定優(yōu)點(diǎn)。在此類實(shí)施例中，將如本文所描述的第一反應(yīng) 混合物施用于襯底上并且使之至少部分地固化，以形成第一區(qū)段的復(fù)合聚氨酯彈性體。繼 續(xù)這一步驟中的固化，直到聚合物產(chǎn)生足以在后續(xù)操作期間脫模(如果在模具中）或以其它 方式維持其形狀的生強(qiáng)度為止。隨后，將如本文所描述的第二反應(yīng)混合物施用于襯底上，并 且使之與第一區(qū)段的復(fù)合聚氨酯彈性體接觸。這在第一區(qū)段的復(fù)合聚氨酯彈性體與第二反 應(yīng)混合物之間形成粘結(jié)線。隨后使第二反應(yīng)混合物至少部分地固化以形成粘附于第一區(qū)段 的復(fù)合聚氨酯彈性體上的第二區(qū)段的復(fù)合聚氨酯彈性體。如由ASTMD638(經(jīng)過修改以使用 含有粘結(jié)線的測(cè)試樣品)所測(cè)量的，粘結(jié)線處的粘結(jié)強(qiáng)度優(yōu)選地是至少5MPa，更優(yōu)選地至少 6MPA，并且再更優(yōu)選地至少8MPa。
[0062] 前述方法可以擴(kuò)展到任何數(shù)量的所施用區(qū)段。
[0063] 個(gè)別區(qū)段可以覆蓋襯底的全部或僅一部分?？梢詫⒌诙腿魏蜗嗬^區(qū)段施用于第 一區(qū)段的頂部上，以形成多層復(fù)合聚氨酯涂層。替代性地，可以將不同區(qū)段施用于襯底的相 鄰部分上，以使得稍后施用的區(qū)段與一個(gè)或多個(gè)先前施用的區(qū)段接觸以形成粘結(jié)線。"粘結(jié) 線"意味著區(qū)段彼此接觸的一個(gè)或多個(gè)位置。
[0064] 管線(包括海底管線或陸地管線)和海底建筑是尤其受本發(fā)明關(guān)注的襯底。此類襯 底可以由適合于其預(yù)定用途的任何材料制成，只要其可以承受聚氨酯固化過程的溫度。聚 合材料和陶瓷材料可以用于制造襯底，并且必要時(shí)可以對(duì)這些材料進(jìn)行強(qiáng)化。用于管線和 海底建筑的構(gòu)造的優(yōu)選材料是金屬，尤其是鋼。在用隔熱材料涂布之前，也可以用腐蝕抑制 性材料來涂布襯底，包括例如熔融粘結(jié)的環(huán)氧化物、熱噴灑鋁、液體-可固化環(huán)氧樹脂等等。 [0065]管段的長(zhǎng)度可以是例如1到20米，并且直徑可以是2厘米到2米。管段的直徑可以是 至少10厘米或至少15厘米，并且直徑可以是最多1米、最多0.5米或最多0.35米。隔熱層可以 是1厘米到25厘米厚。管段的末端可以凸緣化或以其它方式適配(例如，經(jīng)由不同配件）以接 合到相鄰管段以在相鄰管段之間產(chǎn)生接合點(diǎn)。
[0066]管道或海底建筑可以是線性的，或具有更復(fù)雜結(jié)構(gòu)。其可以是例如分支的、曲面的 或具有其它非線性的配置。其可以具有部分或完全地突出穿過所施用復(fù)合聚氨酯彈性體區(qū) 段的外部特征。本發(fā)明的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是，復(fù)合聚氨酯彈性體區(qū)段在分支點(diǎn)或接近分支 點(diǎn)處并且在突出部分部分或完全地穿過層的位點(diǎn)或接近所述位點(diǎn)處對(duì)開裂極具抗性。在本 發(fā)明之前，在不使用汞催化劑的情況下一直難以實(shí)現(xiàn)這一性能。
[0067]對(duì)于管道和海底建筑應(yīng)用，復(fù)合聚氨酯彈性體可以2.5到20cm、尤其5到12cm的厚 度施用。這些厚度通常足以提供必要隔熱。
[006