ES2855996T3

ES2855996T3 - Revestimiento para tuberías de PRFV resistente a impactos

Info

Publication number: ES2855996T3
Application number: ES16159352T
Authority: ES
Inventors: Jane Hilary Thatcher Haavaldsen; Kjell Tony Hoen Syversen
Original assignee: Amiblu Technology AS
Current assignee: Amiblu Technology AS
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2036-03-09
Also published as: AU2017229448A1; BR112018067988A2; ZA201805945B; CA3016857A1; EP3216593A1; AU2017229448B2; WO2017153530A8; EP3216593B1; WO2017153530A1; MX2018010787A; PL3216593T3; US20200290309A1; CN108883589A; CO2018009344A2

Abstract

Un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de rendimiento de impacto mejorado aplicado al interior de una tubería, que comprende: - una capa B) que consiste en una capa de cobertura reforzada con fibras no tejidas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo; - una capa C) que consiste en una capa de cobertura reforzada con hebras de fibra troceadas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo; en donde al menos una de las capas B) o C) comprende pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado.

Description

DESCRIPCIÓN

Revestimiento para tuberías de PRFV resistente a impactos

Campo técnico y aplicabilidad industrial de la invención

La invención se refiere a un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado que comprende la capa B) de resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con resina de éster de vinilo reforzada con fibras no tejidas y una capa C) de resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con resina de éster de vinilo reforzada con hebras de fibra troceadas. Al menos una de estas capas B) o C) comprende pigmentos de color al 0,2 - 5,0 % en peso. La invención proporciona revestimientos flexibles para tuberías de PRFV a presión y sin presión. Mejora el rendimiento de impacto del revestimiento de la tubería al tiempo que ofrece mejoras en la resistencia a la abrasión, resistencia al chorro de agua para una limpieza a alta presión sin dañar el revestimiento, aumento de la vida útil esperada al mejorar la resistencia a la presión interna y permite la pigmentación del revestimiento. La invención también incluye un proceso para producir el revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio.

Antecedentes de la invención

Las tuberías reforzadas con fibra de vidrio (en adelante, tuberías de PRFV) son algo sensibles al daño por impacto en comparación con las tuberías termoplásticas. La capacidad de las tuberías de PRFV para ofrecer una resistencia al impacto mejorada, pero manteniendo también los beneficios inherentes que ofrecen las tuberías de plástico reforzado con vidrio con una excelente vida útil, rigidez a largo plazo y propiedades de baja fluencia, es por tanto de interés.

Se sabe que la introducción de materiales flexibles en el interior de la tubería, o revestimiento, puede mejorar la resistencia al agrietamiento por impacto externo y reducir el consiguiente riesgo de paso de agua a través de la pared de la tubería. Sin embargo, los revestimientos flexibles basados en resinas de poliéster insaturado sin refuerzo de vidrio también pueden tener una resistencia limitada al impacto en climas fríos. Asimismo, el agrietamiento debido a la diferencia en los efectos térmicos entre las capas reforzadas y no reforzadas en la tubería puede dar como resultado, incluso, ausencia de eventos de impacto adicionales. Cabe señalar que, en lo sucesivo en el presente documento, todo uso de la expresión "tubería" debe considerarse idéntico y sinónimo al uso de la expresión "tubo".

A veces, el usuario de la tubería requiere la pigmentación del revestimiento para distinguir claramente los diferentes tipos de tubería en una instalación, pero debe ser de un color más claro para permitir la inspección visual del revestimiento en servicio y no ocultar daños y deficiencias. Aun así, la adición de pigmentos a revestimientos de resinas de poliéster insaturado para tuberías, cuando se fabrican mediante bobinado de filamentos, particularmente, pero no limitado a, procesos de bobinado de filamentos continuos con alta eficiencia de producción, dará como resultado un rendimiento reducido de la tubería, ya que los pigmentos afectan al rendimiento mecánico e interfieren con las fibras de vidrio de refuerzo, lo que reduce el rendimiento de la tubería. Esta reducción del rendimiento de la tubería es más notable cuando se ensayan tuberías para determinar su resistencia a la presión interna o cuando se realizan ensayos de base de diseño hidrostático. Toda la inclusión de pigmentos en las resinas de poliéster insaturado afectará al rendimiento mecánico de la resina.

Esta conocida desventaja se supera mediante la cuidadosa selección de la construcción del revestimiento, poliésteres insaturados, naturaleza del refuerzo, construcción de capas y pigmentación de la invención aquí presentada. El documento US 6241 840 se refiere a una tubería de PRFV de formación continua diseñada para el suministro de agua potable, donde la capa superficial interna está compuesta de una resina termoplástica especialmente adecuada para un contacto prolongado con agua potable (véase col.2, 1.60-63). Las reivindicaciones 1, 4, 7, 10 y 12 divulgan un proceso para producir continuamente una tubería para agua potable de plástico reforzado con vidrio con una capa interna termoplástica ultrafina y una carcasa exterior de plástico termoendurecible, que comprende las etapas de: transportar, en forma semifundida o ablandada al menos una película delgada de material termoplástico, sobre un mandril circunferencial y axialmente al mandril mediante un primer medio de aplicación para formar una capa interna de menos de 1 mm de espesor que comprende una película termoplástica multicapa coextruida que comprende una película de polietileno junto con una película de terpolímero; de forma contemporánea con la aplicación de dicha capa interna, aplicar una resina plástica termoendurecible reforzada con vidrio adecuada para su uso como laminado de carcasa de tubería directamente sobre la capa interna que avanza circunferencial y axialmente al mandril y adicionalmente a lo largo del mandril, un segundo medio de aplicación, formando así una capa externa que se adhiere a dicha capa interna; formando dicha capa externa e interna una tubería completa; y curar la tubería terminada a medida que se mueve axialmente a lo largo del mandril. Por lo tanto, se aplican dos capas al lado interno de la tubería. De acuerdo con las reivindicaciones 10 y 12, el polímero de ambas capas puede ser un poliéster insaturado. Además, la capa externa está reforzada con fibra de vidrio.

Sumario de la invención

La invención es una combinación de nuevas construcciones de revestimientos que identifican revestimientos flexibles para tuberías de PRFV, a presión y sin presión, que mejoran el rendimiento de impacto del revestimiento de la tubería al tiempo que ofrecen mejoras en la resistencia a la abrasión, resistencia al chorro de agua para una limpieza a alta presión sin dañar el revestimiento, mayor vida útil esperada al mejorar la resistencia a la presión interna y, opcionalmente, permite la pigmentación del revestimiento. La elección de la construcción del revestimiento, poliésteres insaturados, naturaleza del refuerzo, construcción de capas y también la pigmentación, ha permitido sorprendentemente que se logren todas las propiedades de tubería anteriores. La expresión "tubo" puede utilizarse como sinónimo del uso de "tubería" en lo sucesivo en el presente documento.

Por lo tanto, un objetivo principal de la invención es proporcionar un revestimiento flexible para mejorar el rendimiento de impacto para tuberías de PRFV a presión y sin presión.

Es un objetivo adicional muy deseable de la invención proporcionar un revestimiento flexible para tuberías de PRFV a presión y sin presión que combine este rendimiento de impacto mejorado mientras permite la pigmentación adecuada del revestimiento.

Otro objetivo de seguimiento deseable de la invención es proporcionar un revestimiento flexible para tuberías de PRFV a presión y sin presión que combine este rendimiento de impacto mejorado mientras ofrece mejoras en la resistencia a la abrasión y/o resistencia al chorro de agua para limpieza a alta presión sin daño del revestimiento y/o mayor vida útil esperada mediante una mejor resistencia a la presión interna, mientras que preferentemente también permite la pigmentación del revestimiento.

Una realización de la invención es un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado que comprende:

- una capa B) que consiste en una capa de cobertura reforzada con fibras no tejidas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo;

- una capa C) que consiste en una capa de cobertura reforzada con hebras de fibra troceadas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo;

en donde al menos una de las capas B) o C) comprende pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado.

Una realización adicional de la invención (denominada en lo sucesivo "REALIZACIÓN Z") es un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado que comprende:

- una capa C) que consiste en una capa de cobertura reforzada con hebras de fibra troceadas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo.

En otra realización opcional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con la invención, este comprende además una capa A) que consiste en una capa de cobertura reforzada con un velo sintético formado por fibras de poliéster unidas por hilado o unidas térmicamente, poliamida o mezclas de las mismas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo, que comprende opcionalmente pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado.

Esta realización también podría ser una realización de la "REALIZACIÓN Z".

En una realización preferida del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con la invención, las propiedades mecánicas de la resina en la capa B), la capa C) y/o en la capa opcional A) son > 5 MPa de resistencia a la tracción y >30 % de alargamiento a la tracción hasta rotura en un estado no reforzado, no pigmentado, curado.

Esta realización también podría ser una realización de la "REALIZACIÓN Z".

En otra realización preferida del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con la invención, los pigmentos en las capas B), C) y en la capa opcional A) son pigmentos de sulfuro de zinc en donde los pigmentos de sulfuro de zinc están presentes al 0,25 - 3,5 % en peso por peso del poliéster insaturado, preferentemente al 0,5 -2,5 % en peso por peso del poliéster insaturado.

Otro aspecto de la invención se refiere a un proceso para la producción del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con la invención, en donde el proceso es un proceso de bobinado de filamento continuo o un proceso de bobinado de filamento discontinuo.

Estos y otros objetivos de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción general y detallada de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas de la invención

La presente invención presenta una combinación novedosa de construcciones de revestimiento, uso de poliéster insaturado, naturaleza del refuerzo y construcción de capas así como pigmentación.

La construcción del revestimiento emplea resina(s) de poliéster insaturado, con o sin endurecimiento adicional mediante resina(s) de éster de vinilo. Las propiedades mecánicas de la resina son preferentemente > 5 MPa de resistencia a la tracción y >30 % de alargamiento por tracción hasta rotura en un estado no reforzado, no pigmentado, curado, es decir, muy flexible. Los parámetros de rendimiento de la resina de poliéster insaturado altamente flexible con baja resistencia no parecen a primera vista apropiados para las tuberías de PRFV, pero la elección cuidadosa de la construcción del revestimiento y el refuerzo dan como resultado excelentes propiedades de la tubería.

Por lo tanto, en la realización principal, la invención se basa en un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado que comprende:

- una capa B) que consiste en una capa de cobertura reforzada con fibras no tejidas, estando formada la capa de cobertura a partir de al menos una resina de poliéster insaturado;

- una capa C) que consiste en una capa de cobertura reforzada con hebras de fibra troceadas, estando formada la capa de cobertura a partir de al menos una resina de poliéster insaturado;

Muy preferentemente, la al menos una resina de poliéster insaturado de la Capa B) y de la capa C) se mezcla opcionalmente con al menos una resina de éster de vinilo.

Esta realización se denomina en lo sucesivo en el presente documento, si se hace referencia al "revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con la invención". En todas las demás referencias a "la invención", esto incluye tanto esta realización como la REALIZACIÓN Z (véase más abajo) así como las REALIZACIONES X e Y (véase también más abajo).

Por lo tanto, en otra realización principal separada (denominada "REALIZACIÓN Z"), la invención se basa en un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado que comprende: - una capa B) que consiste en una capa de cobertura reforzada con fibras no tejidas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo;

una capa C) que consiste en una capa de cobertura reforzada con hebras de fibra troceadas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo.

En otra realización el revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con la invención comprende además:

- una capa A) que consiste en una capa de cobertura reforzada con un velo sintético formado a partir de fibras de poliéster unidas por hilado o unidas térmicamente, poliamida o mezclas de las mismas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo, que comprende opcionalmente pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado.

En una realización adicional el revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la REALIZACIÓN Z, comprende además:

- una capa A) que consiste en una capa de cobertura reforzada con un velo sintético formado a partir de fibras de poliéster unidas por hilado o unidas térmicamente, poliamida o mezclas de las mismas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo.

Cabe destacar que la presente invención está dirigida a una construcción de revestimiento, por lo tanto, una construcción en el interior de una tubería de PRFV. En principio, la tubería de PRFV es de tipo a presión o sin presión. Por lo tanto, las capas B) y C), así como la capa opcional A) se encuentran, y en su mayoría también se forman, en el interior de, y en cualquier tubería de PRFV convencional (a presión y sin presión). Por tanto, estos revestimientos son las capas de cobertura de la tubería que entran en contacto con el medio/material que pasa a través de la tubería. Si la capa A) no está presente y no hay capas adicionales además de las capas B) y C), es la capa B) la que está en contacto con el medio/material que pasa a través de la tubería, mientras que la capa C) está conectada a las capas/capas de cobertura adicionales de la tubería de PRFV que se extienden hacia el exterior. Si la capa A) está presente y no hay capas adicionales además de las capas A), B) y C), es la capa A) la que está en contacto con el medio/material que pasa a través de la tubería, mientras que la capa C) está conectada a las capas/capas de cobertura adicionales de la tubería de PRFV que se extienden hacia el exterior, mientras que la capa B) está intercalada entre las capas A) y C).

En una realización preferida del revestimiento de acuerdo con la invención, la capa A) no está presente y no hay capas adicionales distintas de las capas B) y C). Por lo tanto, el revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado de la invención consistiría en las capas B) y C).

Esta realización también podría ser una realización de la "REALIZACIÓN Z" (y también las REALIZACIONES X e Y; véase a continuación).

En otra realización preferida del revestimiento de acuerdo con la invención, la capa A) está presente y no hay capas adicionales distintas de las capas A), B) y C). Por lo tanto, el revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado de la invención estaría formado por las capas A), B) y C).

La tubería de PRFV a la que se puede aplicar el revestimiento de la invención es cualquier tubería de PRFV convencional, siendo en principio de tipo a presión y sin presión. Ejemplos de tales tuberías son las tuberías Flowtite®. Las tuberías de conexión se fabrican mediante procesos similares a los descritos en el documento US3979250. Estas tuberías son, por definición, tuberías de PRFV a presión y sin presión. Las tuberías de PRFV a presión y sin presión se pueden identificar por el diámetro nominal (DN), presión nominal (PN), y clase de rigidez (SN). Diámetros: Las dimensiones de la tubería se controlan por su diámetro, con espesores que varían de acuerdo con la presión y la rigidez. Las tuberías de PRFV convencionales se pueden suministrar en diámetros nominales desde 100 mm hasta 4000 mm. Los diámetros más comunes están en el intervalo de 300 a 3000 mm. Presión: Las clases de presión de las tuberías de PRFV van de PN1 a PN32 (de 1 a 32 bar). Las tuberías tienen una clasificación de presión a máxima presión de funcionamiento incluso cuando están enterradas a la profundidad máxima recomendada. Debido a la resistencia a corto plazo excepcionalmente alta, la tolerancia de sobrepresión ocasional es un 40 % superior a la clase de presión. Clases de rigidez: Cuando se ensayan las clases de rigidez convencionales de flexión de anillo para tuberías de PRFV son SN2500, SN5000 y SN10000, con la cifra expresada en N/m2.

Se entiende por "hebras de fibra troceadas" en el contexto de esta invención las fibras de un - a veces al azar, a veces con el objetivo de lograr una disposición de capas uniforme y homogénea y aplanada en una hoja en donde las fibras se cortan a la forma de la hoja. Por lo tanto, las fibras están dispuestas principalmente en 2 dimensiones y se añaden una encima de la otra. En los ejemplos más preferidos, las fibras copuladas alcanzan una capa del espesor requerido. Las masas potenciales están entre 100 y 1000 g/m2. Un ejemplo de esta disposición son las fibras troceadas (como por ejemplo, fibras de vidrio) que se trocean/cortan a una longitud de 3 a 7, 4 a 6 o aproximadamente 5 cm y se añaden/"rocían" sobre la resina de manera regular, hasta que se alcance un cierto espesor de capa de resina más hebras de fibra troceadas (por ejemplo, de 0,05 a 4,0 mm, de 0,1 - 2,0 mm, o de 0,1 -1,0 mm). Otro ejemplo preferido es la "capa de fibra de vidrio de hebras troceadas" o hebras troceadas de fibra de vidrio.

Por "capa de cobertura" se entiende en el contexto de esta invención como una capa en una construcción de revestimiento de acuerdo con la invención para una tubería de PRFV (a presión y sin presión) formada por un material distintivo (o mezcla de materiales) preferentemente aplicado en una etapa de producción.

Por "pigmento de color" se entiende en el contexto de esta invención como pigmentos de cualquier color que pueden añadirse a la resina. Preferentemente, estos pigmentos son pigmentos de TiO2 o ZnS (sulfuro de zinc). Estos pigmentos proporcionan color blanco pero también cobertura/opacidad. Opcionalmente, se añaden otros colores como color de mezcla añadiendo un color diferente, en cantidades muy pequeñas, a la mezcla base de, por ejemplo, pasta de color de TiO2 o ZnS. Estos pigmentos de color se suelen utilizar en forma de pasta, que se añade preferentemente a la resina en forma de pasta.

Por "fibra de vidrio" se entiende en el contexto de esta invención como cualquier tipo de material que consiste en numerosas fibras de vidrio extremadamente finas. Este material puede ser continuo, estar cortado o troceado.

"Tubería de plástico reforzado con vidrio" o tubería de PRFV es cualquier tubería de material plástico que tenga en cualquiera de sus capas de cobertura o capas un refuerzo con material de fibra de vidrio. Un ejemplo preferido de tuberías de PRFV son las "tuberías Flowtite®" como se ha descrito anteriormente.

Por "revestimiento" se entiende en el contexto de esta invención como una o más capas de cobertura aplicadas al interior de una tubería.

Por "fibras no tejidas" se entiende en el contexto de esta invención como fibras que están dispuestas de una manera sin ser tejidas. El velo no tejido (formado por estas fibras no tejidas) es un tejido tridimensional fabricado a partir de fibras de vidrio unidas que se pueden cortar o fibras fundidas casi continuas, unidas a menudo con un aglutinante polimérico para mantener la estabilidad dimensional. En los ejemplos más preferidos, las fibras no tejidas alcanzan un peso específico de 10-100 g/m2, preferentemente 10-75 g/m2 y lo más preferentemente 15-50 g/m2 Un ejemplo preferido es un "velo no tejido de fibra de vidrio".

En el contexto de esta invención, se entiende por "fibras hiladas" como fibras sintéticas dispuestas de manera que formen un tisú sin ser tejidas.

Por "velo sintético" se entiende en el contexto de esta invención como una disposición de fibras de origen sintético que se disponen de forma no tejida en un velo. En los ejemplos más preferidos, las fibras dispuestas en este "velo sintético" proporcionan un peso específico al "velo sintético" de 10-100 g/m2, preferentemente 10-75 g/m2 y lo más preferentemente 15-50 g/m2. Un ejemplo de velo no tejido con fibras de poliéster es Lantor Finishmat 6691.

Por "fibras unidas térmicamente" se entienden en el contexto de esta invención como fibras que se unen entre sí mediante el uso de temperatura elevada.

Por "resina de poliéster insaturado" se entiende en el contexto de esta invención como una resina termoendurecible formada a partir de cualquier poliéster insaturado. Normalmente se forma mediante la reacción de formación por la reacción de ácidos orgánicos dibásicos y alcoholes polihídricos. Los ejemplos preferidos de los componentes básicos son anhídrido maleico, ácido isoftálico o anhídrido ortoftálico.

Por "resina de éster de vinilo" se entiende en el contexto de esta invención como una resina basada en un éster de vinilo. Un ejemplo preferido son los (met)acrilatos de éster de vinilo, especialmente Ashland Derakane 8084.

En una realización adicional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, el revestimiento comprende en las capas B) y/o C) en la capa opcional A) pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado; preferentemente que comprende en las capas B), C) y la capa opcional A) pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado.

En otra realización del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención

- la capa opcional A) tiene - unida térmicamente - un espesor de 0,05 - 2,0 mm, preferentemente un espesor de 0,1 -1,0 mm, más preferentemente un espesor de 0,15 - 0,35 mm; y/o

- la capa B) tiene un espesor de 0,1 - 4,0 mm, preferentemente un espesor de 0,2 - 2,0 mm, más preferentemente un espesor de 0,2 - 0,6 mm; y/o

- la capa C) tiene un espesor de 0,05 - 4,0 mm, preferentemente un espesor de 0,1 - 2,0 mm, más preferentemente un espesor de 0,1 -1,0 mm.

Esta realización también podría ser una realización de la "REALIZACIÓN Z".

- la capa B) está reforzada por un velo de fibra de vidrio sin tejer; y/o

- la capa C) está reforzada por una capa de fibra de vidrio de hebras troceadas.

Esta realización también podría ser una realización de la "REALIZACIÓN Z".

En otra realización diferente (denominada "REALIZACIÓN X"), la invención se basa en un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado que comprende un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado que se puede producir mediante un proceso que comprende las etapas de:

- b) transportar, en forma no sólida al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo para formar una capa B) que consiste en una capa de cobertura formada por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo, directamente sobre un mandril o encima de una capa (opcionalmente avanzando) ya en el mandril circunferencial y axialmente al mandril en segundos medios de aplicación, seguido de la aplicación como refuerzo de fibras no tejidas a la al menos una resina de poliéster insaturado, para formar la capa B);

- c) transportar, en forma no sólida al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo para formar una capa C) que consiste en una capa de cobertura formada a partir de al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo sobre dicha capa B) formada en dicho mandril, opcionalmente avanzando, circunferencial y axialmente al mandril mediante un tercer medio de aplicación, seguido de la aplicación como refuerzo de hebras de fibra troceadas a la al menos una resina de poliéster insaturado, para formar la capa C);

en donde al menos una de la al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo que forma las capas B) o C) comprende pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado.

En otra realización del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de esta REALIZACIÓN X, comprende además una etapa:

- a) transportar, en forma no sólida al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo para formar una capa A) que consiste en una capa de cobertura formada a partir de al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo directamente sobre un mandril circunferencial y axialmente al mandril en 1os medios de aplicación, seguido de la aplicación como refuerzo de un velo sintético formado por fibras de poliéster hiladas o unidas térmicamente, poliamida o mezclas de las mismas a la al menos una resina de poliéster insaturado, para formar la capa A);

en donde la resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo que forma la capa A) opcionalmente comprende pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado.

En otra realización separada (denominada "REALIZACIÓN Y"), la invención se basa en un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado que comprende un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio con rendimiento de impacto mejorado que se puede producir mediante un proceso que comprende las etapas de:

- c) transportar, en forma no sólida al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo para formar una capa C) que consiste en una capa de cobertura formada a partir de al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo sobre dicha capa B) formada en dicho mandril, opcionalmente avanzando, circunferencial y axialmente al mandril mediante un tercer medio de aplicación, seguido de la aplicación como refuerzo de hebras de fibra troceadas a la al menos una resina de poliéster insaturado, para formar la capa C).

En otra realización el revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de esta REALIZACIÓN Y, comprende además una etapa:

- a) transportar, en forma no sólida al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo para formar una capa A) que consiste en una capa de cobertura formada a partir de al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo directamente sobre un mandril circunferencial y axialmente al mandril en 1os medios de aplicación, seguido de la aplicación como refuerzo de un velo sintético formado por fibras de poliéster hiladas o unidas térmicamente, poliamida o mezclas de las mismas a la al menos una resina de poliéster insaturado, para formar la capa A).

En una realización preferida de la REALIZACIÓN X o la REALIZACIÓN Y en la etapa c), las fibras troceadas se añaden (rocían) a la resina de poliéster insaturado para dar una capa uniforme siempre homogénea.

En otra realización del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, la resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con resina de éster de vinilo, en las capas B) y/o C) y/o la capa opcional A) incluye pigmentos seleccionados de TiO2 y sulfuro de zinc, preferentemente de sulfuro de zinc;

y/o en donde los pigmentos están presentes al 0,25 - 3,5 % en peso por peso del poliéster insaturado, preferentemente al 0,5 - 2,5 % en peso por peso del poliéster insaturado.

Esta realización también podría ser una realización de la "REALIZACIÓN X".

El TiO2 y también el sulfuro de zinc se suele añadir a la resina en forma de pasta. Estos pigmentos proporcionan color blanco pero también cobertura/opacidad. Opcionalmente, se añaden otros colores como color de mezcla añadiendo un color diferente, en cantidades muy pequeñas, a la mezcla base de, por ejemplo, pasta de color de TiO2 o ZnS.

Como se ha dicho anteriormente, la adición de pigmentos a revestimientos de resinas de poliéster insaturado para tuberías, cuando se fabrican mediante bobinado de filamentos, particularmente, pero no limitado a, procesos de bobinado de filamentos continuos con alta eficiencia de producción, dará como resultado un rendimiento de la tubería significativamente reducido, ya que los pigmentos pueden afectar al rendimiento mecánico e interferir con las fibras de vidrio de refuerzo, lo que reducirá el rendimiento de la tubería. Esta reducción del rendimiento de la tubería es más notable cuando se ensayan tuberías para determinar su resistencia a la presión interna o cuando se realizan ensayos de base de diseño hidrostático. La inclusión de pigmentos en resinas de poliéster insaturado afectará, especialmente si se trata de compuestos inorgánicos sólidos, al rendimiento mecánico de la resina.

En la presente invención, la cuidadosa selección de la construcción del revestimiento, poliésteres insaturados, naturaleza del refuerzo, construcción de capas combinadas con las opciones correctas en pigmentación, p. ej., la cantidad de pigmentos, ha superado todo esto.

En principio, el fallo en el rendimiento de la tubería se debe a la incorporación de cargas de pigmentación que afectan a la resistencia mecánica de las fibras de vidrio de refuerzo. Sin embargo, se descubrió que este efecto se debía principalmente a la incorporación de cargas de pigmentación más duras, especialmente óxido de titanio. Sorprendentemente, la selección de pigmentos más suaves, en particular sulfuro de zinc o talco o carbonato de calcio, permite la pigmentación pero sin el efecto dañino sobre la resistencia mecánica. La dureza de Mohs del pigmento elegido se considera crucial para el mantenimiento de las propiedades de la tubería.

Toda la inclusión de pigmentos en las resinas de poliéster insaturado afectará al desempeño mecánico de la resina, pero tanto las pastas de óxido de titanio como las de sulfuro de zinc reducen el desempeño mecánico de manera similar a cargas equivalentes en piezas fundidas no reforzadas.

Es solo en la incorporación también de fibras de refuerzo (vidrio) que se puede cuantificar una reducción para las pastas de dióxido de titanio frente a las pastas de sulfuro de zinc.

Por consiguiente, en otra realización del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, los pigmentos en las capas B), C) y en la capa opcional A) son pigmentos de sulfuro de zinc en donde los pigmentos de sulfuro de zinc están presentes al 0,25 - 3,5 % en peso por peso del poliéster insaturado, preferentemente al 0,5 -2,5 % en peso por peso del poliéster insaturado.

Dependiendo de las circunstancias, aún podría ser ventajoso usar TiO2. Por lo tanto, en otra realización del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, los pigmentos en las capas B), C) y en la capa opcional A) son pigmentos de TiO2 en donde los pigmentos de sulfuro de zinc están presentes al 0,25 - 3,5 % en peso por peso del poliéster insaturado, preferentemente al 0,5 - 2,5 % en peso por peso del poliéster insaturado.

En una realización adicional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, la al menos una resina de poliéster insaturado de las capas B) y/o C) y/o la capa opcional A) tiene un alargamiento por tracción hasta rotura >30 %, preferentemente en donde todas las resinas de poliéster insaturado de las capas B) y/o C) y/o de la capa opcional A) tienen un alargamiento por tracción hasta rotura >30 %; más preferentemente en donde todas las resinas de poliéster insaturado de las capas B), C) y de la capa opcional A) tienen un alargamiento por tracción hasta rotura >30 %.

Esta realización también podría ser una realización de la "REALIZACIÓN Z", la "REALIZACIÓN X" o la "REALIZACIÓN Y".

En una realización adicional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, la al menos una resina de poliéster insaturado de las capas B) y/o C) y/o la capa opcional A) tiene una resistencia a la tracción de >5 MPa, preferentemente en donde todas las resinas de poliéster insaturado de las capas B) y/o C) y/o de la capa opcional A) tienen una resistencia a la tracción de >5 MPa; más preferentemente, en donde todas las resinas de poliéster insaturado de las capas B), C) y de la capa opcional A) tienen una resistencia a la tracción de >5 MPa.

En una realización adicional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, las propiedades mecánicas de la resina en la capa B), la capa C) y/o en la capa opcional A) son >5 MPa de resistencia a la tracción y >30% de alargamiento a la tracción para romperse en un estado no reforzado, no pigmentado, curado.

En una realización adicional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, al menos una resina de poliéster insaturado de la capa B) y/o de la capa C) y/o de la capa opcional A) es a base de anhídrido maleico, ácido isoftálico y/o anhídrido ortoftálico, preferentemente en donde al menos una resina de poliéster insaturado de la capa B), de la capa C) y de la capa opcional A) es a base de anhídrido maleico, ácido isoftálico y/o anhídrido ortoftálico, más preferentemente en donde todas las resinas de poliéster insaturado de la capa B) y/o de la capa C y/o de la capa opcional A) son a base de anhídrido maleico, ácido isoftálico y/o anhídrido ortoftálico, lo más preferentemente en donde todas las resinas de poliéster insaturado de la capa B), de la capa C y de la capa opcional A) son a base de anhídrido maleico, ácido isoftálico y/o anhídrido ortoftálico.

En una realización adicional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, la resina de poliéster insaturado en la capa opcional A) está presente a > 70 % en peso, > 75 % en peso o > 80 % en peso, preferentemente entre 80 - 90 % en peso del peso del material de resina de la capa A) inclusive, preferentemente en donde la resina de poliéster insaturado en la capa opcional A) está presente a > 80 % en peso o entre 80 - 90 % del peso del material de resina de la capa A inclusive;

y/o

en donde la resina de poliéster insaturado en la capa B) está presente a > 70 % en peso, > 75 % en peso o > 80 % en peso, preferentemente entre 80 - 90 % en peso del peso del material de resina de la capa B) inclusive, preferentemente en donde la resina de poliéster insaturado en la capa opcional B) está presente a > 80 % en peso o entre 80 - 90 % en peso del peso del material de resina de la capa B) inclusive;

y/o

en donde la resina de poliéster insaturado en la capa C) está presente a > 40 % en peso, > 45 % en peso o > 50 % en peso del peso del material de resina de la capa C), preferentemente entre, 50 - 70 % en peso del peso del material de resina de la capa C) inclusive, preferentemente en donde la resina de poliéster insaturado en la capa opcional C) está presente a > 50 % en peso o entre 50 - 70 % en peso del peso del material de resina de la capa C) inclusive; preferentemente

- en donde la resina de poliéster insaturado en la capa opcional A) está presente a > 80 % en peso o entre 80 - 90 % del peso del material de resina de la capa A) inclusive,

- la resina de poliéster insaturado en la capa opcional B) está presente a > 80 % en peso o entre 80 - 90 % del peso del material de resina de la capa B) inclusive, y

- la resina de poliéster insaturado en la capa C) está presente a > 50 % en peso o entre 50 - 70 % del peso del material de resina de la capa C) inclusive.

En una realización adicional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, la resina de éster de vinilo está presente de 0 a 30 % en peso, de 0 a 20 % en peso o de 0 a 10 % en peso del peso del material de resina de la capa B) y/o de la capa C) y/o de la capa opcional A), preferentemente, la resina de éster de vinilo está presente de 0 a 30 % en peso, de 0 a 20 % en peso o de 0 a 10 % en peso del peso del material de resina de la capa B) y la capa C) y la capa opcional A).

En una realización adicional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, la resina de éster de vinilo en la capa B) y/o la capa C) y la capa opcional A) es a base de (met)acrilatos de éster de vinilo, preferentemente en donde las resinas de éster de vinilo en la capa B), la capa C) y la capa opcional A) son a base de (met)acrilatos de éster de vinilo.

En una realización adicional del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, el rendimiento de impacto mejorado se manifiesta a temperaturas de -30 a 45 °C, o de -5 a 45 °C.

Otro aspecto de la invención se refiere a un proceso para la producción del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de la invención, en donde el proceso es un proceso de bobinado de filamento continuo o un proceso de bobinado de filamento discontinuo. Este proceso también puede aplicar a la "REALIZACIÓN Z", la "REALIZACIÓN X" o la "REALIZACIÓN Y".

En una realización del proceso, la invención se basa en el proceso que comprende las etapas de:

En una realización adicional de este proceso, este comprende además una etapa:

En otra realización separada del proceso, la invención se basa en el proceso que comprende las etapas de:

En una realización preferida de todos estos procesos en la etapa c), las fibras troceadas se añaden (rocían) a la resina de poliéster insaturado para dar una capa uniforme siempre homogénea.

La invención se ilustra adicionalmente con la ayuda de Ejemplos que no deben entenderse como limitantes.

Ejemplos

Ejemplo 1:

Las siguientes tablas ejemplifican el rendimiento de las construcciones de revestimientos frente a la tubería de "referencia" convencional y las mejoras en las propiedades de la tubería. La tubería de referencia convencional era una "tubería Flowtite®" en el mercado del mismo diámetro, etc. sin el revestimiento de la invención, p. ej., con una resina de poliéster insaturado de baja flexibilidad y sin pigmentos de color.

T l 1: L rí

Teniendo en cuenta todo esto, los resultados del ensayo de rendimiento (Tabla 2) demuestran que el uso del revestimiento de la invención muestra resultados sorprendentemente buenos sobre el tubo de referencia.

Por lo tanto, todos los Ejemplos 1, 2, 3, 4 y 5 muestran resultados superiores a la referencia en el ensayo de abrasión y en todos los ensayos de rendimiento de impacto.

Comparando solo los Ejemplos 2, 3, 4 y 5 (los ejemplos con sulfuro de zinc como pigmento de color) con la referencia, todos pasan el ensayo de resistencia al chorro de agua mientras que la referencia falla y todos son superiores en su resistencia a la presión interna sobre la referencia.

Comparando el Ejemplo 1 (el ejemplo con TiO2 como pigmento de color) con los Ejemplos 2, 3, 4 y 5 (los ejemplos con sulfuro de zinc como pigmento de color), todos muestran resultados superiores a los del Ejemplo 1 en a) el ensayo de resistencia al chorro de agua, b) su resistencia a la presión interna y c) el ensayo de abrasión.

Los Ejemplos 1,4 y 5 comparados con los Ejemplos 2 y 3 muestran mejores resultados de impacto a una temperatura más baja, lo que contribuye al mayor espesor de la capa de fibra troceada (C).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de rendimiento de impacto mejorado aplicado al interior de una tubería, que comprende:

2. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

- una capa A) que consiste en una capa de cobertura reforzada con un velo sintético formado a partir de fibras, unidas por hilado o unidas térmicamente, de poliéster, poliamida o mezclas de las mismas, estando formada la capa de cobertura por al menos una resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con al menos una resina de éster de vinilo, que comprende opcionalmente pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado.

3. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 que comprende, en las capas B) y/o C) y en la capa opcional A), pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado; que preferentemente comprende en las capas B), C) y la capa opcional A) pigmentos de color presentes al 0,2 - 5,0 % en peso por peso de la resina de poliéster insaturado.

4. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde

5. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde

- la capa B) está reforzada por un velo de fibra de vidrio sin tejer; y/o

6. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la resina de poliéster insaturado, opcionalmente mezclada con resina de éster de vinilo, en las capas B) y/o C) y opcionalmente en la capa opcional A) incluye pigmentos seleccionados de TiO2 y sulfuro de zinc, preferentemente de sulfuro de zinc;

y/o en donde los pigmentos están presentes al 0,25 - 3,5 % en peso por peso del poliéster insaturado, preferentemente al 0,5 - 2,5 % en peso por peso del poliéster insaturado;

preferentemente

en donde los pigmentos en las capas B),C) y en la capa opcional A) son pigmentos de sulfuro de zinc en donde los pigmentos de sulfuro de zinc están presentes al 0,25 - 3,5 % en peso por peso del poliéster insaturado, preferentemente al 0,5 - 2,5 % en peso por peso del poliéster insaturado.

7. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde al menos una resina de poliéster insaturado de la capa B) y/o de la capa C) y/o de la capa opcional A) es a base de anhídrido maleico, ácido isoftálico y/o anhídrido ortoftálico, preferentemente en donde al menos una resina de poliéster insaturado de la capa B), de la capa C) y de la capa opcional A) es a base de anhídrido maleico, ácido isoftálico y/o anhídrido ortoftálico, más preferentemente en donde todas las resinas de poliéster insaturado de la capa B) y/o de la capa C) y/o de la capa opcional A) son a base de anhídrido maleico, ácido isoftálico y/o anhídrido ortoftálico, lo más preferentemente en donde todas las resinas de poliéster insaturado de la capa B), de la capa C y de la capa opcional A) son a base de anhídrido maleico, ácido isoftálico y/o anhídrido ortoftálico.

8. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la resina de poliéster insaturado en la capa opcional A) está presente a >70 % en peso, > 75 % en peso o > 80 % en peso, preferentemente entre el 80 - 90 % en peso del peso del material de resina de la capa A) inclusive, preferentemente en donde la resina de poliéster insaturado en la capa opcional A) está presente a > 80 % en peso o entre el 80 - 90 % del peso del material de resina de la capa A) inclusive;

y/o

en donde la resina de poliéster insaturado en la capa B) está presente a > 70 % en peso, > 75 % en peso o > 80 % en peso, preferentemente entre el 80 - 90 % en peso del peso del material de resina de la capa B) inclusive, preferentemente en donde la resina de poliéster insaturado en la capa opcional B) está presente a > 80 % en peso o entre el 80 - 90 % en peso del peso del material de resina de la capa B) inclusive;

y/o

en donde la resina de poliéster insaturado en la capa C) está presente a > 40 % en peso, > 45 % en peso o > 50 % en peso del peso del material de resina de la capa C), preferentemente entre el 50 - 70 % en peso del peso del material de resina de la capa C) inclusive, preferentemente en donde la resina de poliéster insaturado en la capa opcional C) está presente a > 50 % en peso o entre el 50 - 70 % en peso del peso del material de resina de la capa C) inclusive; preferentemente

- en donde la resina de poliéster insaturado en la capa opcional A) está presente a > 80 % en peso o entre el 80 -90 % del peso del material de resina de la capa A) inclusive,

- la resina de poliéster insaturado en la capa opcional B) está presente a > 80 % en peso o entre el 80 - 90 % del peso del material de resina de la capa B) inclusive, y

- la resina de poliéster insaturado en la capa C) está presente a > 50 % en peso o entre el 50 - 70 % del peso del material de resina de la capa C) inclusive.

9. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la resina de éster de vinilo está presente a del 0 al 30 % en peso, del 0 al 20 % en peso o del 0 al 10% en peso del peso del material de resina de la capa B) y/o de la capa C) y/o de la capa opcional A), preferentemente, la resina de éster de vinilo está presente a del 0 al 30 % en peso, del 0 al 20 % en peso o del 0 al 10 % en peso del peso del material de resina de la capa B) y de la capa C) y de la capa opcional A).

10. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la resina de éster de vinilo en la capa B) y/o en la capa C) y/o en la capa opcional A) es a base de (met)acrilatos de éster de vinilo, preferentemente en donde las resinas de éster de vinilo en la capa B), en la capa C) y en la capa opcional A) son a base de (met)acrilatos de éster de vinilo.

11. El revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el rendimiento de impacto mejorado se manifiesta a temperaturas de -5 a 45 °C.

12. Un proceso para la fabricación del revestimiento de tubería de plástico reforzado con vidrio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el proceso es un proceso de bobinado de filamento continuo o un proceso de bobinado de filamento discontinuo.