Tubo de plástico fabricado de poliolefina reticulada que comprende además estabilizante(s).

Un tubo de plástico fabricado de polietileno el cual es reticulado para formar un polietileno reticulado,

un material de tubería que comprende además un estabilizador primario, en donde el estabilizador primario son fenoles impedidos estéricamente que contienen azufre seleccionados a partir de propionato de tiodietilen-bis-[3-(3,5-di-tert-butil-4- hidroxifenilo)] y/o propionato de 2,2'-tiodietilen bis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenilo)], y en donde en adición al estabilizador primario, el material de tubería comprende además un segundo estabilizador, cuyo dicho segundo estabilizador comprende estabilizadores de amina con impedimento estérico.

Tubo de plástico fabricado de poliolefina reticulada que comprende además estabilizante(s)

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a un tubo de plástico que se utiliza para aplicaciones de agua potable, el cual se fabrica a partir de una poliolefina reticulada, preferentemente pero no limitada a, polietileno.

Es ventajoso y está en el estado de la técnica utilizar poliolefinas, preferiblemente pero no limitadas a, polietileno, para la fabricación de tubos de plástico aplicables a los sistemas de agua potable y aplicaciones Una ventaja adicional es utilizar polietileno reticulado PEX para la fabricación de tuberías para aplicaciones de agua potable. Tales ventajas incluyen, pero no se limitan a, estabilidad a largo plazo, incluyendo resistencia a la oxidación para cumplir con los códigos y estándares actuales para aplicaciones de agua potable, la flexibilidad en la instalación, incluyendo un "efecto de memoria", etc.

En muchos países, el agua potable es típicamente más o menos clorada, y el cloro actúa principalmente como desinfectante. Ambientes de agua clorada presentan desafíos adicionales a los sistemas de tuberías de plástico. Se sabe que una extensa exposición al cloro, o a cualquiera de sus derivados solubles en agua, a temperaturas y presiones elevadas, con el tiempo conduce a mayores tasas de fracaso de los sistemas de tuberías plásticas debido a la oxidación catalítica. Se establece fundamentalmente que el cloro, hipoclorito, etc. reacciona con polietileno en una reacción de tipo oxidativo, lo que resulta en una degradación no deseada y acelerada del polímero (tubo). Típicamente, se utilizan los antioxidantes para superar el efecto degradativo del cloro y/o sus derivados. Sin embargo, se ha descubierto que los antioxidantes convencionales, tales como Naugard 76 (suministrado por Chemtura), que es igual a Irganox 176 (suministrado por Ciba Specialty Chemicals), típicamente aplicados con resinas que se utilizan actualmente en la fabricación de los tubos de plástico, se pueden consumir rápidamente a través de por ejemplo la oxidación catalizada promovida por el agua clorada, que se utiliza típicamente por un usuario final en aplicaciones de agua potable. Este efecto es muy indeseable y puede ocurrir en un período de tiempo relativamente corto. Por lo tanto, existe una necesidad inmediata de nuevos tipos de formulaciones de matriz de polímero para tubos de plástico para hacer frente a la extractibilidad de antioxidantes y estabilizadores. Esto lógicamente se puede lograr mediante la reducción de la tasa de difusión y, en consecuencia, la extracción y el agotamiento de dichas entidades.

El documento US 27/92675 describe materiales de polietileno estabilizados los cuales mantienen las propiedades físicas en ambientes de aguas cloradas. La descripción sugiere la adición de antioxidantes, tales como fenoles impedidos, fosfatos y desactivadores de metales, a una resina de polietileno. Sin embargo, la descripción establece que para muchas aplicaciones se prefiere que las resinas no sean reticuladas. Por lo tanto, existe una necesidad de un nuevo tipo de solución.

Descripción de la invención

Un objetivo de la presente invención es proporcionar nuevas formulaciones de poli-olefinas adecuadas para la fabricación de sistemas de tuberías de plástico, que además proporcionen una mayor estabilidad a largo plazo en aplicaciones de agua potable residenciales y comerciales, particularmente cuando se exponen a ambientes oxidativos tales como, pero no limitados a, ambientes de agua clorados.

En la presente invención, los tubos de plástico están fabricados de una poliolefina reticulada para ser utilizados en, pero no limitado a, aplicaciones de agua potable. Ciertos antioxidantes y estabilizantes se añaden al proceso para la producción de los tubos de plástico. Además, los antioxidantes y estabilizantes añadidos permanecen como componentes clave en los tubos de plástico finales, proporcionando además estabilidad a largo plazo y resistencia a la degradación oxidativa, esta última causada por, pero no limitado a, los ambientes de agua clorada. Al menos un estabilizador primario se utiliza en el material.

Preferiblemente, tal estabilizador primario proviene de una clase específica de fenoles con impedimiento estérico que contienen azufre, tales como, pero no limitado a, propionato de tiodietilen-bis-[3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenilo)] (Irganox 135 suministrado por Ciba Specialty Chemicals) y/o propionato de 2,2'-tiodietilen bis[3-(3,5-di-f-butil-4-hidroxifenilo)] (Anox 7 suministrado por Chemtura).

En una modalidad, un segundo estabilizador se utiliza en la presente invención, en la cual este segundo estabilizador proviene de las clases de estabilizadores de luz de amina con impedimento estérico (HALS), y/o nanopartículas, tales como, pero no limitados a, óxidos metálicos.

Una gran variedad de estabilizadores de amina con impedimento estérico están comercialmente disponibles en el mercado

Entre muchos otros, la presente invención utiliza Tinuvin 77 y Tinuvin 622 suministrados por Ciba Specialty Chemicals, pero no limitada a los mismos, como ejemplos representativos de esta clase de estabilizadores. Esto es para demostrar el logro innovador dentro del marco de la presente invención.

En la presente invención, las nanopartículas están representadas por, pero no se limitan a, óxido de zinc como el que se suministra por BykChemie/Nanophase.

Se concluyó en la presente invención que el estabilizador primario, proporciona una estabilidad a largo plazo considerablemente mejorada como se demuestra por, pero no limitado a, la exposición prolongada en ambientes de aguas cloradas bajo temperaturas y presiones elevadas.

Además, el estabilizador primario y los estabilizadores secundarios, cuando se combinan en las formulaciones, proporcionan efectos sinérgicos de fortalecimiento con respecto a la mejora de la estabilidad a largo plazo como se demuestra por, pero no limitado a, la exposición prolongada en ambientes de aguas cloradas bajo temperaturas y presiones elevadas.

Además, se demostró que los efectos sinérgicos obtenidos mediante las combinaciones del estabilizador primario y del segundo estabilizador dieron mejoras importantes en el proceso de diseño para la fabricación de tubos de plásticos de PEX- A (polietileno reticulado mediante el uso de peróxido). Esto significa en particular que se crearon nuevas condiciones fundamentales para el diseño de las proporciones entre todos los componentes en las formulaciones de tuberías de plástico utilizadas para la fabricación de tuberías de plástico PEX-A. En definitiva, esto dio una contribución importante a fin de lograr el máximo desempeño para las tuberías de plástico utilizadas en aplicaciones de agua potable. Es decir, en lo que concierne a la estabilidad a largo plazo y una mayor resistencia a la degradación oxidativa del polímero, por ejemplo, en ambientes de agua potable clorada.

Por lo tanto, es novedoso, ventajoso, e innovador producir productos de tubos poliolefínicos reticulados útiles para aplicaciones de agua potable, que proporciona importantes mejoras en la estabilidad a largo plazo y la resistencia a la oxidación mediante la aplicación de las novedosas formulaciones de tubería presentadas en esta invención.

1. Un tubo de plástico fabricado de polietileno el cual es reticulado para formar un polietileno reticulado, un material de tubería que comprende además un estabilizador primario, en donde el estabilizador primario son fenoles impedidos estéricamente que contienen azufre seleccionados a partir de propionato de tiodietilen-bis-[3-(3,5-di-tert-butil-4- hidroxifenilo)] y/o propionato de 2,2'-tiodietilen bis[3-(3,5-di-f-butil-4-hidroxifenilo)], y en donde en adición al estabilizador primario, el material de tubería comprende además un segundo estabilizador, cuyo dicho segundo estabilizador comprende estabilizadores de amina con impedimento estérico.

2. Una tubería de plástico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde en adición al estabilizador primario, el material de la tubería comprende además una combinación de estabilizadores secundarios que incluyen estabilizadores de amina con impedimento estérico y nanopartículas.

3. Un tubo de plástico de acuerdo con la reivindicación 3, en donde las nanopartículas comprenden oxido de zinc.

4. Un tubo de plástico de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en donde los estabilizadores de amina con impedimento estérico se seleccionan a partir de Tinuvin 77 y Tinuvin 622.

5. Un tubo de plástico de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el tubo es un tubo de plástico de PEX-A (polietileno reticulado mediante el uso de peróxido).