Revestimiento para tubería curado en el sitio.

Un revestimiento para curado en el sitio para un pasadizo o tubería que comprende:

(a) una capa de material absorbente de resina;

(b) una resina termoestable absorbida en dicha capa de material absorbente de resina; y

(c) una capa de polímero de poliuretano termoplástico de poliéster recubierta en al menos un lado con dicha capa de material absorbente de resina;

en el que dicho polímero de poliuretano termoplástico tiene una 2ª temperatura del pico de la endoterma de calor por DSC superior a 140 ºC.

Revestimiento para tubería curado en el sitio

Campo de la invención

La presente invención se refiere a revestimientos para tuberías o para otros pasadizos diversos. Más específicamente, la presente invención se refiere a revestimientos para alcantarillas subterráneas que se usan para reparar las tuberías principales del alcantarillado, tuberías laterales del alcantarillado y tuberías de gas rotas, picadas, o con fugas. La presente invención se dirige a revestimientos curados en el sitio. Es decir, los revestimientos se curan en el interior de la tubería a reparar. La presente invención se dirige también a revestimientos curados en el sitio que usan un tejido saturado de resina termoestable en los que la resina termoestable se cura (endurecida) mediante el uso de calor.

Antecedentes de la invención

El método de curado en el sitio de tuberías con su revestimiento dañado o rotas, tales como tuberías de alcantarillado y de gas se ha convertido en un método de gran éxito para la reparación de las tuberías subterráneas. El método evita la necesidad de excavar la tubería subterránea y el daño resultante en la infraestructura de la superficie, tal como calles pavimentadas y edificios. El método de curado en el sitio implica primero la colocación del revestimiento dentro de la tubería mientras que el revestimiento está en un estado flexible, curando después el revestimiento hasta un estado rígido dentro de la tubería mientras que el revestimiento se fuerza contra el interior de la tubería dañada. Los métodos anteriores usan aire o agua para presurizar el revestimiento para que el revestimiento flexible se ajuste a la parte interior de la tubería y para curar el revestimiento hasta un estado rígido mientras que se mantiene por la presión en el interior de la tubería.

Los revestimientos de la técnica anterior se han preparado usando un tejido en un lado del revestimiento y una hoja de polímero en el otro lado. El tejido se satura con un material termoestable no curado. El curado, que es el proceso de la conversión del material termoestable a un estado rígido, se lleva a cabo después de que el revestimiento se haya colocado dentro de la tubería. El revestimiento se puede colocar en la tubería a reparar por el método de arrastre como se ha descrito en la Patente de los Estados Unidos de América Nº 4.009.063 o por el método de inversión tal como se ha descrito en la Patente de los Estados Unidos de América Nº 4.064.211. La hoja de polímero colocada sobre el tejido debe ser resistente al material para la termoestabilidad usado y también debe ser capaz de soportar el calor usado para curar el material termoestable. Se han usado diversos termoplásticos y elastómeros para recubrir los tejidos, usando poliuretano con frecuencia.

El poliuretano termoplástico se desea en particular debido a su resistencia a la abrasión, su resistencia al desgarro y sus propiedades elásticas. Sin embargo, los instaladores recientes de revestimientos en las tuberías expresaron su deseo de usar una resina epoxi con una amina curativa como material termoestable en el revestimiento y de usar vapor en lugar de agua caliente para iniciar el curado y para presionar el revestimiento contra el interior de la tubería. El uso de resinas epoxi tiene algunos beneficios medioambientales para el instalador y es más rápido evacuar el vapor del revestimiento hinchado que el agua caliente.

Los poliuretanos termoplásticos (TPU) usados anteriormente en el revestimiento de tuberías no son aceptables cuando se usa la resina epoxi con una amina curativa para saturar el tejido no tejido y se usa vapor para instalar el revestimiento. La reacción epoxi/amina es exotérmica y el calor de esta reacción y el vapor harán que el TPU de la técnica anterior se funda a través del tejido que contiene la resina epoxi y forme agujeros en el revestimiento.

Puede ser beneficioso tener un TPU que se pueda usar en un revestimiento curado en el sitio en el que se usa la resina epoxi con una amina curativa y en el que se usa vapor para instalar el revestimiento. También sería beneficioso tener un TPU que se pudiera usar en un revestimiento curado en el sitio usando vapor o agua caliente para curar la resina termoestable y en el que la resina termoestable puede ser epoxi, resina de éster vinílico o resina de poliéster.

Sumario de la invención

Se proporciona un revestimiento para un pasadizo o una tubería de distribución que tiene una capa de material absorbente de resina, tal como un tejido no tejido, que es capaz de aceptar una resina termoestable, tal como una resina epoxi. El revestimiento tiene también una capa de poliuretano termoplástico (TPU) unida a una superficie de la capa del material absorbente de resina. El TPU es un poliéster de TPU que se prepara haciendo reaccionar un producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo con un prolongador de la cadena de glicol y con un diisocianato. El TPU es un TPU de calor elevado, es decir, que tiene un punto de fusión elevado, como se representa mediante la 2ª temperatura del pico de la endoterma de fusión por calor mediante Calorimetría de Exploración Diferencial (DSC) superior a 140 ºC, preferentemente superior a 160 ºC y más preferentemente superior a 170 ºC. El TPU también debe tener una dureza Shore A de aproximadamente 85A a aproximadamente 98A.

El TPU usado en la presente invención tiene una resistencia al calor suficiente para ser capaz de soportar la exotermia de la resina epoxi/amina curativa así como la temperatura del vapor usado en la instalación del revestimiento. El TPU puede soportar la alta temperatura sin que se formen agujeros en el revestimiento, lo que se denomina en la técnica como "inyección". El TPU también puede soportar el agua caliente si se fuera a usar agua caliente en la instalación del revestimiento.

Descripción detallada de la invención

TPU

Los polímeros de poliuretano termoplástico (TPU) usados en la presente invención se preparan mediante la reacción de tres reactivos. El primer reactivo es un producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo, el segundo reactivo es un prolongador de la cadena de glicol, y el tercer reactivo es un diisocianato. Cada uno de los tres reactivos se discute a continuación.

El producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo es generalmente un poliéster lineal que tiene un índice de peso molecular medio (Mn) de aproximadamente 2000 a aproximadamente 10000, de forma deseable de aproximadamente 2000 a aproximadamente 5000, y preferentemente de aproximadamente 2000 a aproximadamente 3000. El peso molecular se determina mediante ensayo de los grupos funcionales terminales y se relaciona con el índice de peso molecular medio. El producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo tiene preferentemente un índice de acidez bajo, tal como inferior a 1, 5, preferentemente inferior a 1, 0 y más preferentemente inferior a 0, 8. Un índice de acidez bajo para el producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo es preferente para revestimientos que entran en contacto con la humedad, ya que los índices de acidez bajos mejoran la estabilidad hidrolítica del polímero de TPU. El índice de acidez se determina de acuerdo con el patrón ASTM D-4662 y se define como la cantidad de base, expresada en miligramos de hidróxido potásico que se necesita para valorar los componentes ácidos en 1, 0 gramo de muestra. La estabilidad hidrolítica también se puede mejorar mediante la adición al TPU de estabilizantes hidrolíticos, los cuales son conocidos por los expertos en la técnica de la formulación de polímeros de TPU. Los polímeros se producen por (1) una reacción de esterificación de uno o más glicoles con uno o más ácidos dicarboxílicos o anhídridos o (2) por reacción de transesterificación, es decir, la reacción de uno o más glicoles con ésteres de ácidos dicarboxílicos Las relaciones molares generalmente en exceso de más de un mol de glicol a ácido se prefieren con el fin de obtener cadenas lineales que tengan un predominio de grupos terminales hidroxilo. Los productos intermedios de poliéster adecuados también incluyen diversas lactonas, tales como la policaprolactona preparada típicamente a partir de ε-caprolactona y un iniciador bifuncional tal como dietilenglicol. Los ácidos dicarboxílicos del poliéster deseado pueden ser alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos, o las combinaciones de los mismos. Los ácidos dicarboxílicos adecuados que se pueden usar solos o... [Seguir leyendo]

1. Un revestimiento para curado en el sitio para un pasadizo o tubería que comprende:

(a) una capa de material absorbente de resina;

(b) una resina termoestable absorbida en dicha capa de material absorbente de resina; y

(c) una capa de polímero de poliuretano termoplástico de poliéster recubierta en al menos un lado con dicha capa de material absorbente de resina;

en el que dicho polímero de poliuretano termoplástico tiene una 2ª temperatura del pico de la endoterma de calor por DSC superior a 140 ºC.

2. El revestimiento de la reivindicación 1, en el que dicho polímero de poliuretano termoplástico de poliéster tiene

una 2ª temperatura del pico de la endoterma de calor por DSC superior a 160 ºC. 15

3. El revestimiento de la reivindicación 2, en el que dicho polímero de poliuretano termoplástico de poliéster tiene una dureza Shore A de 85A a 98A, preferentemente en el que dicho polímero de poliuretano termoplástico de poliéster tiene una dureza Shore A de 85A a 90A.

4. El revestimiento de la reivindicación 1, en el que dicha capa de material absorbente de resina es un tejido no tejido perforado con aguja, preferentemente en el que dicho tejido no tejido perforado con aguja es un tejido de poliéster.

5. El revestimiento de la reivindicación 1, en el que dicho polímero de poliuretano termoplástico de poliéster tiene un

espesor de 100 a 1000 µm, preferentemente en el que dicho polímero de poliuretano termoplástico de poliéster tiene un espesor de 300 a 500 µm.

6. El revestimiento de la reivindicación 1, en el que dicha resina termoestable se selecciona del grupo que consiste

en resina epoxi, resina de éster vinílico y resina de poliéster, preferentemente en el que dicha resina termoestable es 30 una resina epoxi y una amina de curado para dicha resina epoxi se mezcla con dicha resina epoxi.

7. El revestimiento de la reivindicación 1, en el que dicho polímero de poliuretano termoplástico de poliéster se

prepara a partir de la reacción de: 35

(a) un producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo;

(b) un prolongador de la cadena de glicol; y

(c) un diisocianato. 40

8. El revestimiento de la reivindicación 7, en el que dicho producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo tiene un índice de peso molecular medio de 2000 a 3000 Daltons.

9. El revestimiento de la reivindicación 7, en el que dicho prolongador de la cadena de glicol es una mezcla de 1, 445 butanodiol y 1, 6-hexanodiol.

10. El revestimiento de la reivindicación 7, en el que dicho diisocianato es 4, 4'-metilenbis- (isocianato de fenilo) .

11. El revestimiento de la reivindicación 7, en el que dicho prolongador de la cadena de glicol es una mezcla de 1, 450 butanodiol y 1, 6-hexanodiol, y en el que dicho diisocianato es 4, 4'-metilenbis- (isocianato de fenilo) .

12. El revestimiento de la reivindicación 10, en el que dicho producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo tiene un índice ácido inferior a 1, 5, preferentemente en el que dicho producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo tiene un índice ácido inferior a 1, 0, según se mide de acuerdo con el patrón ASTM D-4662.

13. El revestimiento de la reivindicación 12, en el que dicho producto intermedio de poliéster terminado en hidroxilo se prepara a partir de la reacción de ácido adípico con dietilenglicol.

14. El revestimiento de la reivindicación 1, en el que dicho polímero de poliuretano termoplástico de poliéster tiene

60 un peso molecular medio en peso de 60000 a 500000 Daltons, una 2ª temperatura del pico de la endoterma de calor por DSC superior a 170 ºC, y un índice de fluidez inferior a 30 g/10 min. a 210 ºC/3, 8 Kg.

15. Un método para el revestimiento de una cavidad de un pasadizo o tubería que comprende la introducción de un

revestimiento dentro de dicha cavidad; dicho revestimiento comprende: 65

(a) una capa de material absorbente de resina;

(b) una resina termoestable saturada dentro de dicha capa de material absorbente de resina; y

(c) una capa de polímero de poliuretano termoplástico de poliéster recubierta en al menos un lado con dicha capa de material absorbente de resina;

en el que dicha capa de material absorbente de resina, dicha capa de resina termoestable y dicha capa de polímero

de poliuretano termoplástico de poliéster son como se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1-14; introduciendo vapor o agua dentro de la abertura interna de dicho revestimiento para forzar dicho revestimiento contra la superficie interna de dicho pasadizo o dicha tubería y para activar el curado de dicha resina termoestable.

16. El método de la reivindicación 15, en el que dicha tubería se selecciona del grupo que consiste en tubería 10 principal de alcantarilla, tubería lateral de alcantarilla, y tubería gas.