BRPI0806739A2

BRPI0806739A2 - dutp para transporte de lìquido

Info

Publication number: BRPI0806739A2
Application number: BRPI0806739-2A
Authority: BR
Inventors: Joul Possama
Original assignee: Coutier Moulage Gen Ind
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2011-09-13
Also published as: WO2008107535A2; WO2008107535A3; BRPI0806739A8; FR2911380A1; EP2121298B1; JP5290200B2; EP2121298A2; BRPI0806739B1; JP2010516496A; FR2911380B1

Abstract

DUTO PARA TRANSPORTE DE LìQUIDO. A presente invenção se refere a um duto (1) que compreenda uma primeira camada interna (2) revestida por uma segunda camada interna (3). A segunda camada (3) é feita essencialmente do poliuretano termoplástico. A primeira camada é feita de pelo menos um polímero compatível com o transporte de um líquido quente, selecionado da poliamida 12, 11, 6 ou aromática, polisulfeto de fenileno, ou borracha parcialmente ou inteiramente reticulada ou um complexo de multicamada de borracha parcialmente ou inteiramente reticulada. As duas camadas aderem uma à outra sem qualquer camada de ligação intermediária, O duto pode ser usado como um duto de transporte de combustível para um automóvel.

Description

DUTO PARA TRANSPORTE DE LÍQUIDO

A presente invenção se refere a um duto para transporte de líquido, Poe exemplo, um duto que pode ser usado para transportar combustível para um motor de veiculo motorizado.

A fabricação de tal duto deve levar em consideração várias limitações. É especialmente importante que o duto seja compatível, de um ponto de vista fisicoquímico, com o líquido a ser transportado.

No caso de um duto para transporte de combustível para um motor de veículo motorizado, o duto é, além disso, exposto durante o funcionamento do veículo, para temperaturas de pelo menos 100°C que podem chegar perto de 175°C. Tal duto pode ainda entrar em contato com componentes ou acessórios do motor, tais como tampa do cabeçote de cilindros ou um radiador, através dos quais as vibrações do motor são transmitidas e provocam o risco de corroer o duto. Tal duto pode finalmente também estar sujeito aos impactos durante um acidente ou quando cascalhos são jogados por exemplo.

É conhecido proteger o duto destes riscos usando forros protetores que são "enfiados" ao longo do duto.

Assim, para a proteção contra abrasão, o uso é freqüentemente feito de forros (conhecidos sob o nome comercial de Gremflex da Gremco) trançados com tereftalato de poliéster (PET) ou fibras de poliamida PA-6,6.

Para a proteção térmica, o uso é freqüentemente feito de:

-forros metálicos radiantes (conhecidos sob o nome comercial de Gremshield da Gremco ou sob o nome comercial de Textalu da Federal Mogul), compostos de alumínio industrial ligado a um forro expansível feito de fibra de vidro trançada;

-forros têxteis radiantes (conhecidos sob o nome comercial de GFVA da Gremco), compostos de fibra de vidro impregnadas com uma resina de silicone aos quais as partículas metálicas foram adicionadas;

-forros absorventes (conhecidos sob o nome comercial de Gesa da Gremco) compostos de um revestimento de silicone sobre o forro de fibra de vidro trançada expansível.

A proteção relativa aos impactos é geralmente fornecida por meio de uma cobertura termoplástica feita de cloreto de polivinil (PVC, conhecida sob o nome comercial de Sunprene da Resinoplast) ou feita a partir de um elastômero (conhecido sob o nome comercial de Santoprene da Exxon Móbil) ou por meio de um forro de poliamida trançado acolchoado (conhecido sob o nome comercial de Quietguard 3600 da Federal Mogul).

Assim, para o conhecimento dos requerentes, nenhum meio de proteção existe para um duto de transporte de líquido que seja suficientemente versátil para proteger simultaneamente contra abrasão, impacto e calor.

A presente invenção objetiva fornecer um duto de transporte de líquido que incorpore tais meios versáteis de proteção.

Para este propósito, um assunto da invenção é um duto para transporte de um líquido, por exemplo, combustível para um motor de veículo motorizado, do tipo compreendendo pelo menos uma primeira camada interna revestida pela segunda camada, na qual a segunda camada é feita principalmente de poliuretano termoplástico, e a primeira camada é feita de pelo menos um polímero que seja compatível com o transporte de um líquido quente, escolhido em particular de:

- poliamida PA-12, PA-11, PA-6 ou poliamida aromática;

- sulfeto de polifenileno; ou

- uma borracha parcialmente ou totalmente reticulada ou um complexo de multicamada de borracha parcialmente ou totalmente reticulada,

a segunda camada feita de poliuretano termoplástico para a primeira camada interna sem uma camada de ligação intermediária.

A primeira camada interna é, por exemplo, feita de um complexo contendo, de dentro para fora do duto:

- uma poliamida PA-6, uma ligação de copoliamida, uma poliamida PA-12 (em particular, o complexo conhecida sob o nome comercial de Emseco da EMS); ou

- uma poliamida ΡΑ-6/liga de polietileno, uma ligação de copoliamida, uma poliamida PA-12 (em particular, o complexo conhecida sob o nome comercial de Rilperm 3020 da Aekema); ou

- um poliéster ou copoliéster tipo PBT, uma ligação, uma poliamida PA-12 (em particular, o complexo conhecida sob o nome comercial de Polymer X da EMS); ou

- uma poliamida PA-6, um vinil álcool do tipo EVOH, uma ligação, uma poliamida PA-12 (em particular, o complexo conhecida sob o nome comercial de MLT 43000 da Degussa); ou

- uma poliamida ΡΑ-6/liga de polietileno, um vinil álcool do tipo EVOH, uma ligação, uma poliamida PA-12 (em particular, o complexo conhecida sob o nome comercial de Rilperm 4020 ou 4030 da Arkema); ou - uma poliamida PA-12, um fluorpolímero do tipo PVDF1 uma poliamida PA- 12 (em particular, o complexo conhecida sob o nome comercial de MLT 2030 da Degussa).

O poliuretano termoplástico da segunda camada é, por exemplo, de:

- tipo copoliester/policaprolactona (conhecido, por exemplo, sob o nome comercial Peralthane D11H98 da Merquinsa), tendo uma dureza Shore D entre 50 e 54 (de acordo com o padrão DIN 53.505), tendo uma densidade entre 1,15 e 1,21 (de acordo com o padrão DIN 53.479), com uma temperatura de transição de vidro (de acordo com o padrão DIN 51.007) entre -35 e -39°C e um ponto de fusão entre 195 e 220°C; ou

- tipo de éster (conhecido em particular sob o nome comercial Demospan 135D da Bayer), tendo uma dureza Shore D entre 50 e 54 (de acordo com o padrão DIN 53.505) e tendo uma densidade entre 1,22 e 1,26 (de acordo com o padrão DIN 53.479); ou

- tipo éster/copolímero de éter ou éter.

Em uma modalidade, o duto tem uma terceira camada condutora eletricamente localizada dentro da primeira camada.

A terceira camada é, por exemplo, produzida de poliamida PA-12 que tem servido como condutora elétrica pela adição de enchimento do tipo preto de carbono ou nanotubo de carbono.

De acordo com uma possibilidade, o duto tem uma malha reforçadora e uma camada de cobertura final fornecida na segunda camada.

Esta camada de cobertura é, por exemplo, feita de um poliuretano termoplástico da mesma natureza química que o da segunda camada.

A camada de cobertura é, por exemplo, feita a partir de um tipo de polímero, poliamida ou cloreto de polivinil, que é quimicamente compatível com o utilizado para produzir a segunda camada.

A primeira camada pode ter uma espessura entre 0,9 e 2 mm. A segunda camada pode ter uma espessura entre 0,2 e 4 mm.

A invenção será compreendida claramente a partir da leitura da descrição seguinte, com referência aos desenhos esquemáticos anexos representando, por meio de exemplos, algumas modalidades deste duto.

A Figura 1 é uma vista em corte em perspectiva e parcial de uma modalidade exemplar de um duto de acordo com a invenção.

A Figura 2 é uma vista em corte em perspectiva e parcial de uma segunda modalidade exemplar de um duto de acordo com a invenção. O duto tubular 1 representado na figura 1, para transporte de combustível, compreende uma primeira camada interna 2 tendo uma espessura entre 0,9 e 2mm, que é revestida por uma segunda camada 3 tendo uma espessura entre 0,2 e 4 mm.

A primeira camada 2 é feita de poliamida PA-12, que é compatível com o transporte de combustível quente. A segunda camada 3 é produzida a partir do poliuretano termoplástico.

O duto 1 também tem aqui uma terceira camada condutora elétrica 4 localizada no interior da primeira camada 2. Esta terceira camada 4 é produzida a partir de poliamida PA-12 que tem servido como condutora elétrica pela adição de enchimento do tipo preto de carbono ou nanotubo de carbono. A camada condutora elétrica 4 torna possível evitar qualquer problema de acúmulo de cargas eletrostáticas.

O duto 10 ilustrado na figura 2 é distinguido do da figura 1, pelo fato de que este compreende uma terceira camada condutora dentro da primeira camada 12. Por outro lado, a segunda camada 13 do duto 10 é coberta por uma malha reforçadora 14 e por uma camada de cobertura final 15.

A malha reforçadora 14 é composta de fios de poliéster trançados, fios de fibra de vidro ou fios de fibra de aramida. A malha 14 aumenta a resistência à pressão e, portanto, o valor de estouro do duto 10, especialmente no caso de altas temperaturas. A malha ou espaçamento dos fios deve ser reduzido, a fim de suportar a pressão, mas deve ser grande o suficiente para permitir que a camada de cobertura 15 atravesse a segunda camada 13.

A camada de cobertura 15 é feita de um poliuretano termoplástico da mesma natureza química que o da segunda camada 13, ou de um polímero, preferivelmente cloreto de polivinil, que seja quimicamente compatível com o utilizado para produzir a segunda camada 13, a fim de ser ligada a esta última pela adesão química simples. A camada de cobertura 15 também pode incorporar enchimentos, a fim de melhorar, por exemplo, a sua resistência ao fogo e resistência à abrasão. Em particular, nenhum adesivo ou ligação conecta a primeira camada 2 ou 12 à segunda camada 3 ou 13.

As camadas 2 ou 12, 3 ou 13 e 15 aderem diretamente uma a outra, sem uma camada de ligação intermediária. Em particular, nenhum adesivo ou ligação conecta a primeira camada 2 ou 12 à segunda camada 3 ou 13.

Os dutos 1 e 10, de acordo com a invenção são fabricados muito simplesmente, por exemplo, por um processo de co-extrusão, ou através pela cobertura da primeira camada 2 ou 12 pela repetição da extrusão, ou então por um processo de revestimento por imersão em um banho de poliuretano termoplástico plastificado, o que resulta na adesão direta das duas camadas 2 e 3, ou 12 e 13.

A adesão direta e "natural" adesão entre estas duas camadas constitutivas do duto resulta em muitas vantagens, tanto técnicas como econômicas, para o duto da invenção, na sua fabricação, instalação e utilização.

Em particular, a adesão direta garante a ausência de "delaminação" da segunda camada em relação à primeira camada, cuja delaminação poderia resultar de variações de temperatura e contato acidental com líquidos agressivos presentes no veículo. Esta delaminação poderia por si só causar estagnações de líquido entre as duas camadas constitutivas do duto, levando à degradação e induzindo uma perda das qualidades protetoras esperadas da segunda camada. A vantagem de suprimir o risco de delaminação é, portanto, compreensível.

A eficácia de numerosos produtos ou ligações adesivas é reduzida mediante contato com o combustível que circula no duto, o que compreende também a vantagem de uma adesão natural e direta entre as camadas, o que limita o fenômeno de perda da eficácia.

Em termos econômicos, as ligações utilizadas para a adesão das camadas de diferentes composições químicas são geralmente do tipo copolímero e relativamente caros, e sua omissão, por isso, proporciona uma economia na fabricação do duto. Além disso, no contexto de uma fabricação desse duto por extrusão, extrusão de um filme de ligação requer a utilização de um extrusor adicional ligado a uma cabeça de extrusão de multicamada, que dá origem a custos de máquinas mais elevados e, muitas vezes, impõe taxas de extrusão mais baixas e, portanto, taxas de produção.

Finalmente, a adesão "natural" das duas camadas constitutivas do duto pode facilitar a instalação de engates ou conexões de extremidade pelo ajuste dentro do duto, em especial evitando derrapagens ou má montagem dos engates, e perda da estanqueidade a vazamento, no caso da não-adesão entre as duas camadas.

Diversos testes foram realizados pelos requerentes que demonstram que a invenção substancialmente melhora o desempenho do duto, comparada às soluções anteriores, em termos de resistência ao fogo (auto-extinguibilidade do poliuretano termoplástico), resistência à abrasão, resistência contra contatos ocasionais com vários líquidos do compartimento do motor do veículo, e resistência ao calor (amortecimento térmico de 10 a 17°C), resistência à jateamento com granalha e resistência à impacto do tipo "teste de esmagamento" (11 joule pelo menos para uma cobertura de 1 mm depositados em um duto tendo um diâmetro externo de 8 mm e uma espessura de 1 mm).

Além disso, a invenção evita ter que colocar um forro protetor ao longo do duto, que é trabalhoso e, por conseguinte, uma operação dispendiosa, uma vez que este duto já é, por sua construção, revestido com a sua camada protetora.

Não é necessário dizer que a invenção não se limita apenas às modalidades acima descritas por meio de exemplos, esta também abrange, por outro lado, todas as modalidades e aplicações variantes que satisfazem o mesmo princípio e se estejam dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Duto para transporte de líquido, por exemplo, combustível para motor de veículo motorizado, do tipo compreendendo pelo menos uma primeira camada interna (2, 12) revestida por uma segunda camada (3, 13), caracterizado pelo fato de que a segunda camada (3, 13) é feita principalmente de poliuretano termoplástico, e a primeira camada (2, 12) é feita de pelo menos um polímero que seja compatível com o transporte de um líquido quente, escolhida em particular de: - poliamida PA-12, PA-11, PA-6 ou poliamida aromática; - sulfeto de polifenileno; ou - uma borracha parcialmente ou totalmente reticulada ou um complexo de multicamada de borracha parcialmente ou totalmente reticulada, a segunda camada (3, 13) feita de poliuretano termoplástico para a primeira camada interna (2, 12) sem uma camada de ligação intermediária.

2. Duto para transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira camada interna (2, 12) é feita de um complexo contendo, de dentro para fora do duto (1, 10): - uma poliamida PA-6, uma ligação de copoliamida, uma poliamida PA-12; ou - uma poliamida ΡΑ-6/liga de polietileno, uma ligação de copoliamida, uma poliamida PA-12; ou - um poliéster ou copoliester tipo PBT, uma ligação, uma poliamida PA-12; ou - uma poliamida PA-6, um vinil álcool do tipo EVOH, uma ligação, uma poliamida PA-12; ou - uma poliamida ΡΑ-6/liga de polietileno, um vinil álcool do tipo EVOH, uma ligação, uma poliamida PA-12; ou - uma poliamida PA-12, um fluorpolímero do tipo PVDF, uma poliamida PA- -12.

3. Duto para transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o poliuretano termoplástico da segunda camada (3, 13) é do tipo copoliester/policaprolactona, tendo uma dureza Shore D entre 50 e 54, tendo uma densidade entre 1,15 e 1,21, com uma temperatura de transição de vidro entre -35°C e -39°C e ponto de fusão entre 195 e 220°C.

4. Duto para transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o poliuretano termoplástico da segunda camada (3, 13) é do tipo éster, tendo uma dureza Shore D entre 50 e 54 e tendo uma densidade entre 1,22 e 1,26.

5. Duto para transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o poliuretano termoplástico da segunda camada (3, 13) é do tipo éster/copolímero de éter ou éter.

6. Duto para transporte de líquido, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o duto (1) tem uma terceira camada eletricamente condutora (4) localizada dentro da primeira camada (2).

7. Duto para transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a terceira camada (4) é produzida de poliamida PA-12 que tem servido como condutora elétrica pela adição de enchimento do tipo preto de carbono ou nanotubo de carbono.

8. Duto para transporte de líquido, de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o duto (10) tem uma malha reforçadora (14) e uma camada de cobertura final (15) fornecida na segunda camada (13).

9. Duto para transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a camada de cobertura (15) é feita de um poliuretano termoplástico da mesma natureza química que o da segunda camada (13).

10. Duto para transporte de líquido, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a camada de cobertura (15) é feita a partir de um tipo de polímero, poliamida ou cloreto de polivinil, que é quimicamente compatível com o utilizado para produzir a segunda camada (13).

11. Duto para transporte de líquido, de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a primeira camada (2, 12) tem uma espessura entre 0,9 e 2 mm.

12.

Duto para transporte de líquido, de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a segunda camada (3, 13) tem uma espessura entre 0,2 e 4 mm.