專利名稱：新式撓性管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括由一種特殊的聚合物組合物制成的至少一個層的 新式撓性管。
背景技術(shù)：
許多因素諸如政治因素以及油價已經(jīng)促進了在深海石油勘探上高 達3000 m深度的增長。新技術(shù)諸如浮式生產(chǎn)儲油卸油(FPSO)平臺以 及水下采油井已經(jīng)能夠有效地進行深水海上勘探。該技術(shù)必需使用撓 性立管、支應(yīng)線、控制管纜、以及其他撓性管。從設(shè)計系統(tǒng)的觀點看， 撓性管提供可移動性和僥性。撓性管適合于從海洋和水下井的底部至 海平面的浮式平臺來回運輸化學(xué)加工品(process chemicals)。它們的 長度可以是從大約1500 m至大約3000 m長度的范圍。撓性管還適合 于輸送除原油之外的其他流體，包括烴類液體和氣體，如天然氣。事 實上，撓性管可以實際上對在任何環(huán)境下輸送任何流體有用，包括當 有待輸送的流體和/或所輸送至的環(huán)境具有化學(xué)侵蝕性時。
撓性是撓性管的區(qū)別性特征。典型的8"內(nèi)徑的撓性管應(yīng)該令人希 望地彎至大約2m或甚至更小的半徑。該撓性對于浮式開采系統(tǒng)而言， 以及還有對于安裝在難以應(yīng)對的海床條件下的出油管線而言是特別重 要的；撓性使之進一步有可能將該管纏繞在巻軸上或在圓盤傳送器中 用于有效和快速的輸送和安裝。然而，撓性管還必須足夠堅固以承受得住由波浪、液流、以及潮汐連同嚴苛的壓力以及急劇溫度波動所傳 遞的應(yīng)力。
撓性管一般是由以模塊式的構(gòu)造安排的幾個層構(gòu)成，即這些管層
中至少一些是彼此獨立的；所希望的是所有管層都是彼此獨立的。此
類獨立的、不粘合的層在某一程度上能夠相對于彼此移動以便允許該 管彎曲。順便提及，就附著于鄰近層而言，獨立的層無需滿足任何嚴 苛的要求。它們還具有另外的優(yōu)點，即它們可以適合于其目的來進行 制造并且獨立地進行調(diào)整以最好地滿足領(lǐng)域發(fā)展要求。
撓性管一般包括耐腐蝕鋼絲作為主要的慣用組成部分。鋼絲一般 是螺旋纏繞的，以便給予該結(jié)構(gòu)其耐高壓性和優(yōu)異的彎曲特征，因此 提供撓性和優(yōu)越的動態(tài)行為。所希望的是纏繞的鋼絲是通過中間聚合 物磨耗層彼此絕緣的。
精確地，聚合物層是撓性管的其他慣用的主要組成部分。除它們 的可能的作為抗磨損護套的非常有益的用途之外，聚合物層還作為防 漏阻擋層有用。撓性管的最外層可以有利地由一個聚合物防漏阻擋層 構(gòu)成，該阻擋層防止外部環(huán)境介質(zhì)(諸如，當進行海上鉆井時的海水) 滲入撓性管結(jié)構(gòu)內(nèi)部。在相反側(cè)，撓性管的最內(nèi)層也可以有利地由一 個聚合物防漏阻擋層構(gòu)成，該阻擋層防止輸送流體(諸如原油或天然 氣，例如當進行海上鉆井時)移向撓性管的更外的一層或多層。
非常適合于海上勘探的現(xiàn)有技術(shù)撓性管設(shè)計描述于由美國石油學(xué)
會(API)出版的標準化的文件中，并且尤其是文件API 17J以及API RP 17B。這種類型的管包括彼此獨立的順序的多個層，包括一方面成型的 線絲和/或帶子的螺旋纏繞體，另一方面至少一個由一種聚合物組合物 制成的護套。然而，金屬層的作用是承接機械力，內(nèi)部和外部均包括， 聚合物護套的作用是提供內(nèi)部或外部密封。不同層在某一程度上能夠 相對于彼此移動以便允許該管彎曲。對此類管而言存在不同的結(jié)構(gòu)，然而，它們總體上都具有旨在承接徑向力的一個多層組件(稱作壓力 拱頂)以及旨在承接軸向力的一個多層組件。定位在朝向管內(nèi)部的壓 力拱頂總體上是由短間距螺旋纏繞的成型的線絲構(gòu)成，而旨在承接軸 向力的這些層(定位在朝向管外部)總體上由以長間距螺旋纏繞的鎧 裝線絲的一對交叉簾布層構(gòu)成。此外，為防止這些鎧裝簾布層中的至 少兩個直接互相接觸(這將導(dǎo)致它們過早磨損)，置入一個相對薄的
塑料的中間層。裝備有抗磨損層的撓性管描述于US 5,730,188 (授予 Wellstr飄，Inc.)和WO 2006/120320 (授予Technip France)，這兩個 專利標題的全部內(nèi)容都通過引用結(jié)合在此。讀者可以參考US'188的圖 1，其中聚合物層14和16被用作撓性管的抗磨損護套；該同一管還包 括聚合物層12，該聚合物層12起包覆性流體阻擋層的作用。讀者還可 以參考Technip的PCT申請的

圖1: 一個撓性管，其設(shè)計相當接近于 Wellstream,包括抗磨損塑料層22和24，連同一個壓力護套8以及一 個覆蓋層10，壓力護套8和覆蓋層IO還可能由聚合物制成。
不論在撓性管多層組件中這些聚合物層的位置和作用是如何，它 們需要滿足多種嚴苛的要求，包括高抗壓強度、高耐熱性、在高溫下 的水解穩(wěn)定性、對纏繞而言的韌性以及延展性、環(huán)境應(yīng)力致裂耐受性 以及耐磨性。
當將一個聚合物層用作撓性管的最內(nèi)層時，它經(jīng)受輸送流體帶來 的化學(xué)侵蝕，尤其是在熱地下環(huán)境中，在該環(huán)境中井下管將石油從深 埋的沉積物輸送至地表面。如果輸送的流體是石油(oil)，則存在于 石油中的硫、二氧化硫以及二氧化碳典型地使之呈酸性而引起管的內(nèi) 表面的腐蝕。撓性管的最內(nèi)層還可以被在石油中不可溶的材料磨損， 包括在石油沉積物的高溫下在石油中可溶但當通過管上升至地表的過 程中石油冷卻時變成不可溶的材料；在此類所生成的不可溶材料中， 可以提及瀝青質(zhì)、石蠟以及"垢"(總體上包括方解石和/或重晶石)。 另外，為了避免由這些材料引起的堵塞，可能必要的是通過機械刮除 (清洗管)、化學(xué)或熱油循環(huán)處理來清理該管的內(nèi)表面，由于其腐蝕的性質(zhì)，這要求最內(nèi)層表現(xiàn)出高的耐化學(xué)性和耐磨性。
當將一個聚合物層用作撓性管的最外層時，該層也可能被外部環(huán) 境介質(zhì)腐蝕。典型地，當進行海上鉆井時，它可能被海水腐蝕。此類 水可以包含碳酸或鹽酸，并且有時石油和氣體可以包含少量的腐蝕性 氣體，諸如二氧化碳和硫化氫。當將這些氣體中的任何一種溶解在水 中時，產(chǎn)生可能侵襲管表面的酸，引起它的可能的故障。另外，典型 的油井操作包括用適當?shù)墓ぞ呤箵闲怨芟蛳卵由爝M入井孔；重復(fù)纏繞 可能引起疲勞和磨損破壞，這可以突然引起最外層破裂和故障。
中間聚合物層，特別是抗磨損聚合物層，當制成它們的撓性管經(jīng) 受嚴苛的應(yīng)力時趨向于特別快速地惡化，這些應(yīng)力諸如當提取某些位 于很深的海底石油沉積物時遇到的那些應(yīng)力，并且在此處烴是處于大 約130°C的高溫下；在此類條件下，這些層可以耐受大約110°C的溫 度和大約300巴至400巴的接觸壓力(壓縮應(yīng)力)。除經(jīng)受嚴苛的應(yīng) 力之外，中間聚合物層，特別是抗磨損層還必須以極其高程度的強度 經(jīng)受磨耗和摩擦，典型地遠高于其他層所承擔的。另外，中間聚合物 層還經(jīng)受起因于和化學(xué)試劑局部接觸的化學(xué)侵蝕，這些化學(xué)試劑與和 該最內(nèi)層和/或最外層直接接觸的那些性質(zhì)相同。最后，這些中間聚合 物層(特別是抗磨損層)的一個或多個面可以局部地或完全地由一種 潤滑劑(如某種潤滑脂)覆蓋，以設(shè)法降低由金屬鎧裝簾布層引起的 磨損強度，并且使之更容易實現(xiàn)相對金屬鎧裝簾布層而言它們的相對 移動。
己經(jīng)提議將不同的聚合物作為撓性管的聚合物層的主要組分，包 括聚烯烴類、聚氨酯類、聚醚類、聚(偏氟乙烯)類、聚酰胺類、聚(酰 胺酰亞胺)類、聚酰亞胺類、聚(醚酰亞胺)類、聚苯硫醚類、全芳香族 聚酯類、聚(芳醚砜)類以及聚(芳醚酮)類。讀者特別可以參考US 2005/0121094、 US 2006/0127622 (授予Du Pont) 、 US 5,601,893 (授 予Elf Atochem) 、 GB 1 443 225和GB 2 330 394 (授予the InstitutFran ais du P6trole) 、 EP 1 186 819 (授予ABB Research Ltd.)、 EP 1 741 549 (授予UBE) 、 WO 99/67561 (授予ABB Offshore Technology)以 及WO 05/103139 (授予Exxon Mobil Chemical)，所有這些專利標題 的全部內(nèi)容都通過引用結(jié)合在此。
US 6,349,747 (授予Institut Fran( ais du P6trole)，其全部內(nèi)容通過 引用結(jié)合在此，描述了包括用一種聚合物組合物涂覆的內(nèi)和/或外金屬 表面的一種管，該聚合物組合物包括選自下組的一種熱塑性聚合物，
該組的構(gòu)成為聚醚酰亞胺類、聚(芳醚砜)類以及聚(苯醚)類，以及至 少一種由至少一種芳香族聚胺改性的環(huán)氧樹脂，所述改性的環(huán)氧樹脂 包含在該聚合物組合物中，其量值是相對于總組合物重量按重量計大
約2%至85%，優(yōu)選按重量計大約30%至70%。按照US，747，熱塑性 聚合物類可以單獨使用，彼此混合使用，或與其他聚合物類諸如芳香 族聚醚酮類或聚苯硫醚類混合使用；該情況是芳香族聚醚酮或聚苯硫 醚的重量范圍是相對于熱塑性聚合物的總重量按重量計從大約1%至大 約50%。 US 6,349,747沒有披露包括一種聚(芳醚砜)和一種聚(芳醚酮) 的任何特殊的組合物；US 6,349,747也未提到關(guān)于可能起因于此類聚合 物的組合的可能的優(yōu)點。
PCT申請公開號2006/120,320 (授予Technip France,在下文中為 WO，320)描述了用于輸送烴類的撓性的管狀管，該管包括通過由塑料 制成的抗磨損層分隔開的鎧裝簾布層，其中所述塑料是具有在175°C 和255。C之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的非晶態(tài)聚合物，優(yōu)選聚苯砜(PPSU)。 根據(jù)Technip， PPSU具有所有要求的機械的、熱的、老化的以及摩擦 學(xué)的特性，尤其是耐磨性。本申請人的觀點是，雖然對要求不是很高 的撓性管應(yīng)用而言PPSU可能是適合的選擇，但總體上它不足以勝任單 獨用于抗磨損層中，因為它不充分的磨損和環(huán)境應(yīng)力致裂耐受性，并 且就該層而言它可能不是最好的聚合物選擇。更概括地，本申請人的 觀點是，對于用在要求很高的撓性管應(yīng)用中的任何層中而言，當該層 經(jīng)受嚴苛的磨耗和/或化學(xué)侵蝕時純凈的PPSU可能不是最好的選擇。
11200880016637.2
WO'320進一步提及可以有利地預(yù)計高性能半晶質(zhì)材料，但是限制
使用它們(其量值為至少20w"/?；蚋?，如以下可見的)，因為它們
與通過以長帶形式的擠出進行的加工是不協(xié)調(diào)的(非常令人希望的是 很好地適合于通過以長帶形式的擠出進行的加工以便能夠容易地用帶 子纏該管)，并且，另一方面，它們是昂貴的。本申請人基本上支持
Technip的觀點，即高性能半晶質(zhì)聚合物類，諸如聚醚醚酮(PEEK) 比非晶態(tài)聚合物(像PPSU)更昂貴，并且它們不如非晶態(tài)聚合物更適 合于通過以長帶形式的擠出進行的加工；本申請人進一步指出純凈的 PEEK不如PPSU堅韌。另一方面，本申請人的觀點是，在抗磨損層中 待用的純凈的PEEK表現(xiàn)出足夠的耐磨性和環(huán)境應(yīng)力致裂耐受性，包 括在要求最高的撓性管應(yīng)用中。
在WO'320的一個具體實施方案中，本申請人認為是它最接近的 現(xiàn)有技術(shù)，抗磨層的塑料材料進一步包括一種半晶質(zhì)聚合物，例如 PEEK，按重量計其比例是小于20%，以便如Techmp所說的"從非晶 態(tài)聚合物的特性和半晶質(zhì)聚合物的特性中都受益"。本申請人堅決不 同意該主張。本申請人的堅決認為，包括大于80wt.Q/。的PPSU和小于 20wt.% PEEK的聚合物共混物類也具有接近于單獨取用PPSU的、不充 分的耐磨性和環(huán)境應(yīng)力致裂耐受性，這樣，同單獨取用PPSU—樣，此 類聚合物共混物總體而言不是用作抗磨損層，并且更概括地，用作撓 性管的任何塑料層的適當?shù)倪x擇。
對包括由一種聚合物材料制成的一個或多個聚合物層(包括但不 限于中間抗磨損層)的撓性管仍存在很強的需求，其中所述聚合物材 料將表現(xiàn)出以下特性的改進的總體平衡，這些特性包括高抗壓強度、 高耐熱性、在高溫下的高水解穩(wěn)定性、對纏繞的高韌性以及延展性、 環(huán)境應(yīng)力致裂耐受性、高耐磨性，所有這些都處于比一種高性能的半 晶質(zhì)聚合物(像PEEK)更低的成本，并且這將進一步很好地適合于通 過以長帶形式的擠出進行的加工。特別地，所述一個或多個聚合物層應(yīng)該表現(xiàn)出接近于由高性能半晶質(zhì)聚合物類(像PEEK)所構(gòu)成的聚合
物層所表現(xiàn)出的環(huán)境應(yīng)力致裂耐受性和耐磨性，但是以更低的成本并 且就有良好的長帶可擠出性。令人希望的是，所述一個或多個聚合物
層應(yīng)表現(xiàn)出與由PEEK構(gòu)成的聚合物層表現(xiàn)出的至少基本相同的環(huán)境 應(yīng)力致裂耐受性和耐磨性，但是以更有吸引力的成本并且具有良好的 長帶可擠出性。
本發(fā)明
通過適合于輸送烴類的撓性管(fP)滿足了這一需要以及還有其 他需要，所述撓性管包括至少一個聚合物層(L)，該聚合物層是由包 括以下物質(zhì)的聚合物組合物(C)構(gòu)成
- 至少一種聚(芳醚酮)(Pl)，以及
- 至少一種聚(芳醚砜)(P2)，
其中
- 基于該聚(芳醚酮)(Pl)和該聚(芳醚砜)(P2)的總重量，該 聚(芳醚酮)(Pl)的重量是從35%至95%;并且
- 該聚合物組合物(C)不含由至少一種芳香族聚胺改性的環(huán)氧 樹脂，或包含由至少一種聚胺改性的所述環(huán)氧樹脂，其重量是基于該 聚合物組合物(C)的總重量最多10%。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了用于生產(chǎn)如以上定義的撓性管(fP) 的方法，其中該聚合物組合物(C)是擠出的，由此簡化其加工并且特 別是允許形成長薄片材。
發(fā)明詳細說明
聚(芳醚酮)(Pl)的重量，基于聚(芳醚酮)(Pl)和聚(芳醚砜)(P2) 的總重量可以是至少40%、 45%、或50%;它優(yōu)選是在50%之上，更 優(yōu)選是在55%之上，并且仍更優(yōu)選最多60%。另一方面，聚(芳醚酮) (Pl)的重量，基于聚(芳醚酮)(Pl)和聚(芳醚砜)(P2)的總重量可 以是最多90%、 85%、或80%;它優(yōu)選是在80%之下，更優(yōu)選是在75%之下并且還更優(yōu)選是在70%之下。
聚(芳醚酮)(Pl)和聚(芳醚砜)(P2)的總重量，基于該聚合物組 合物(C)的總重量有利地是在35%之上，優(yōu)選是在55%之上，更優(yōu)選 是在65%之上，并且還更優(yōu)選是在75%之上。在某些實施方案中，聚(芳 醚酮)(Pl)和聚(芳醚砜)(P2)的總重量，基于該聚合物組合物(C) 的總重量可以是在80%、 90%或95%之上。在某一具體實施方案中，就 這一方案而言有時可以給予優(yōu)選的是，該聚合物組合物(C)基本上是 由、或甚至是由聚(芳醚酮)(Pl)和聚(芳醚砜)(P2)構(gòu)成。
聚(芳醚酮)(Pl)的重量，基于該聚合物組合物(C)的總重量有 利地是在25%之上，優(yōu)選是在35%之上，更優(yōu)選是在40%之上，并且 還更優(yōu)選是在45%之上。
聚(芳醚砜)(P2)的重量，基于該聚合物組合物(C)的總重量有 利地是在15%之上，優(yōu)選是在20%之上，并且更優(yōu)選是在25%之上。
聚(芳醚酮)(Pl)
如以上所提及的，聚合物組合物(C)包含至少一種聚(芳醚酮) (Pl)。
為了本發(fā)明的目的，術(shù)語"聚(芳醚酮)"旨在表示任何聚合物，總 體而言是一種縮聚物，它的大于50wt.。/。的重復(fù)單元是包含至少一個亞 芳基基團、至少一個醚基團(-0-)以及至少一個酮基團[-C—0)-]的具 有一個或多個化學(xué)式的重復(fù)單元(Rl)，所述的一個化學(xué)式不含砜基。
優(yōu)選地，重復(fù)單元(Rl)是選自.-<formula>formula see original document page 15</formula>^中
-Ar獨立地是選自亞苯基、亞聯(lián)苯基、或亞萘基的一個二價芳 香族基團，
- X獨立地是O、 C(=0)、或一個直接的鍵，
- n是從0至3的一個整數(shù)， _ b、 c、 d、以及e是0或1，
-a是從l至4的一個整數(shù)，并且
- 優(yōu)選地，當b是1時，d是0。
更優(yōu)選地，重復(fù)單元(Rl)是選自
<formula>formula see original document page 15</formula><formula>formula see original document page 16</formula><formula>formula see original document page 17</formula>
以及
(VI)
(vn)
(vm)'
最優(yōu)選地，重復(fù)單元(Rl)是:
(vn)'
為了本發(fā)明的目的，聚醚醚酮旨在表示大于50wt.y。的重復(fù)單元是 具有式(VII)的重復(fù)單元(Rl)的任何聚合物。
聚(芳醚酮)(Pl)可以特別地是一種均聚物；它還可以是一種無規(guī) 的、交替的或嵌段的共聚物。當聚(芳醚酮)(Pl)是一種共聚物時，它 可以特別地包含(i)選自式(VI)至(XXI)的至少兩種不同化學(xué)式的 重復(fù)單元(Rl)，或(ii)具有一種或多種化學(xué)式(VI)至(XXI)的重 復(fù)單元(Rl)以及不同于重復(fù)單元(Rl)的重復(fù)單元(R1*)。
優(yōu)選地，聚(芳醚酮)(Pl)的大于70wt.。/。、更優(yōu)選地大于85wt.。/。 的重復(fù)單元是重復(fù)單元(Rl)。還更優(yōu)選地，聚(芳醚酮)(Pl)的基本 上全部的重復(fù)單元是重復(fù)單元(Rl)。最優(yōu)選地，聚(芳醚酮)(Pl)的 全部的重復(fù)單元是重復(fù)單元(Rl)。
當聚(芳醚酮)(P1)是一種聚醚醚酮均聚物時，即基本上全部的(若 不是全部的話)重復(fù)單元是具有化學(xué)式(VII)的聚合物時，獲得了優(yōu) 異的結(jié)果。
17聚(芳醚酮)(Pl)具有有利地至少0.55dl/g的比濃粘度(RV)并 且優(yōu)選至少0.70dl/g;此外，聚(芳醚酮)(P1)的RV有利的是最多1.10 dl/g并且優(yōu)選最多0.90dl/g。比濃粘度(RV)是在95-98%的硫酸(d= 1.84g/ml)中在1 g/100ml的聚(芳醚酮)濃度下測量的。該測量是使用 No 50 Cannon-Fleske粘度計進行的。RV是在25°C下在溶解后小于4 小時的時間(以限制磺化作)測量的。
聚(芳醚酮)(PI)可以通過任何方法進行制備。
本領(lǐng)域中一種眾所周知的方法包括，如在加拿大專利號847,963 中描述的，使至少一種雙酚和至少一種二鹵代苯型化合物或至少一種 卣代苯酚化合物的基本上等摩爾的混合物起反應(yīng)。在此方法中優(yōu)選的 雙酚類是對苯二酚、4，4'-二羥基聯(lián)苯、以及4，4'-二羥基二苯甲酮；在此 方法中優(yōu)選的二鹵代苯型化合物是4,4'-二氟二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲 酮、以及4-氯-4'-氟二苯甲酮；在此方法中優(yōu)選的鹵代苯酚類化合物是 4-(4-氯苯甲酰)苯酚以及(4-氟苯甲酰)苯酚。因此，PEEK均聚物可以特 別地是通過如在例如美國專利號4,176,222中描述的親核法而生產(chǎn)的， 其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
本領(lǐng)域中另一種眾所周知的生產(chǎn)PEEK均聚物類的方法包括使用 一種鏈垸磺酸作為溶劑并且在縮合劑存在下，使苯氧基苯氧基苯甲酸 或諸如此類進行親電子聚合，如在美國專利6,566,484中所描述的方法， 其內(nèi)全部容通過引用結(jié)合在此。其他聚(芳醚酮)類可以通過相同的方法 生產(chǎn)，從除苯氧基苯氧基苯甲酸之外的其他單體開始，諸如在美國專 利申請2003/0130476中所描述的那些，其全部內(nèi)容也通過引用結(jié)合在 此。
聚(芳醚酮)類(包括聚醚醚酮類)是作為&￡丁八5 儀￡@和 GATONE⑧從SOLVAY ADVANCED POLYMERS, L丄.C.可商購的；它們還可以特別地通過VICTREX商品化。 聚(芳醚砜〗(P2)
為了本發(fā)明的目的，聚(芳醚砜)旨在表示任何聚合物，總體而言是 一種縮聚物，其中多于50wt.y。的重復(fù)單元是包含至少一個亞芳基基團、 至少一個醚基團(-0-)以及至少一個砜基團[-S(K))2-]的具有一種或多 種化學(xué)式的重復(fù)單元(R2)。
聚(芳醚砜)類的非限制性的例子是其中大于50wt,/。、高達100wt.% 重復(fù)單元是具有化學(xué)式(1)和/或(2)的重復(fù)單元(R2)的重復(fù)單元的
聚合物類<formula>formula see original document page 19</formula>
其中
- Q是選自以下結(jié)構(gòu)的一個基團:
<formula>formula see original document page 19</formula>其中n =從1至6的整數(shù)，或直鏈的或支鏈的具有高達6個碳原子的 一個脂肪族二價基團；
以及它們的混合物；
- Ar'是選自以下結(jié)構(gòu)的一個基團:
其中R是:
其中n =從1至6的整數(shù)，或直鏈的或支鏈的具有高達6
個碳原子的一個脂肪族二價基團； 以及它們的混合物； -Ar是選自以下結(jié)構(gòu)的一個基團<formula>formula see original document page 21</formula>其中R是:
其中n二從<formula>formula see original document page 21</formula>
1至6的整數(shù)，,或直鏈的或支鏈的具有高達6個碳原子的一個脂肪族二 價基團；
以及它們的混合物。
在此類聚合物中，它可以特別地提及大于50wt.%、咼達100wt.% 的重復(fù)單元是具有化學(xué)式(3)、 (4)、 (4)和(6)中的一種或多種的重 復(fù)單元的聚合物類<formula>formula see original document page 21</formula>包括大于50wt.M的具有化學(xué)式(3)的重復(fù)單元的聚合物類通常稱為"聚苯砜類"并且特別地是從SOLVAY ADVANCED POLYMERS,L丄.C.作為RADEI^ R聚(芳醚砜)類可商購的。
包括大于50wt.y。的具有化學(xué)式(4)的重復(fù)單元的聚合物類通常稱為"聚醚醚砜類"。
包括大于50wt.y。的具有化學(xué)式(5)的重復(fù)單元的聚合物類通常稱為"聚醚砜"并且特別地是從SOLVAY ADVANCED POLYMERS,L丄.C.作為RADEL A聚(芳醚砜)類可商購的。
包括大于50wt、的具有化學(xué)式(6)的重復(fù)單元的聚合物類通常稱為"雙酚A型聚砜類"(或僅"聚砜類")并且特別地是從SOLVAYADVANCED POLYMERS, L丄.C.作為UDEI^可商購的。
該聚合物組合物(C)可以包含一種并且僅一種聚(芳醚砜)(P2)。可替代地，該聚合物組合物(C)可以包含兩種或多種聚(芳醚砜)(P2);例如，它可以包含至少一種聚苯砜和至少一種聚砜，或至少一種聚苯砜和至少一種聚醚砜。
優(yōu)選地，如以上定義的重復(fù)單元(R2)包含至少一個對亞聯(lián)苯基基團 _<formula>formula see original document page 22</formula>
作為至少一個亞芳基基團。該情況是聚(芳醚砜)通常已知為聚(聯(lián)苯醚砜)。為了本發(fā)明的目的，聚(聯(lián)苯醚砜)旨在表示任何聚合物，總體上是一種縮聚物，其中大于50wt.y。的重復(fù)單元是包含至少一個對亞聯(lián)苯基基團的具有一種或多種化學(xué)式的重復(fù)單元(R2):<formula>formula see original document page 22</formula>至少一個醚基團(-O-)以及至少一個砜基團[-S—0)2-]。聚(聯(lián)苯
醚砜)可以進一步包括除對亞聯(lián)苯基之外的一個或多個亞芳基基團，諸如亞苯基和亞萘基基團。聚苯砜類是一種特殊類型的聚(聯(lián)苯醚砜)。
該聚合物組合物(C)可以包含一種并且僅一種聚(聯(lián)苯醚砜)(P2)?？商娲兀摼酆衔锝M合物(C)可以包含兩種或多種聚(聯(lián)苯醚砜)類
(P2);例如，它可以包含至少一種聚苯砜和至少一種聚(聯(lián)苯醚砜)，
其重復(fù)單元(R2)包含至少2個砜基團，諸如具有之后定義的化學(xué)式(8)至(11)的重復(fù)單元。
更優(yōu)選地，重復(fù)單元(R2)具有以下一般形式的一種或多種化學(xué)
式:
(7)
其中Ri至R4是-0-、 -S02-、 -S-、 -C(-O)-，其條件是R,至R4中至少一個是-S02-并且&至R4中至少一個是-O-; Ar,、 Ar2、以及Ar3是包含6個至24個碳原子的亞芳基基團，并且優(yōu)選是亞苯基或?qū)喡?lián)苯基；并且a和b是0或1。
還更優(yōu)選地，重復(fù)單元(R2)是選自
<formula>formula see original document page 23</formula>另外可以說，最優(yōu)選地，聚(芳醚砜)是一種聚苯砜。
聚(芳醚砜)(P2)可以特別地是一種均聚物， 一種無規(guī)的、交替的或嵌段的共聚物。當聚(芳醚砜)(P2)是一種共聚物時，其重復(fù)單元可以特別地由以下各項組成-
- 選自化學(xué)式(3) 、 (8) 、 (9) 、 (10)、以及(11)中的至少兩種不同化學(xué)式的重復(fù)單元(R2)，或
- 選自化學(xué)式(3) 、 (8) 、 (9) 、 (10)、以及(11)中的一種或多種化學(xué)式的重復(fù)單元(R2)，以及選自化學(xué)式(4) 、 (5)、以及(6)中的一種或多種化學(xué)式的重復(fù)單元(R2)。
優(yōu)選地，聚(芳醚砜)(P2)的大于70wt.y。、更優(yōu)選地大于85wt.0/。的重復(fù)單元是重復(fù)單元(R2)。還更優(yōu)選地，聚(芳醚砜)(P2)的基本上全部的重復(fù)單元是重復(fù)單元(R2)。最優(yōu)選地，聚(芳醚砜)(P2)的全部重復(fù)單元都是重復(fù)單元(R2)。
當聚(芳醚砜)(P2)是一種聚苯砜均聚物，即其中基本上全部的(若不是全部的話)重復(fù)單元是具有化學(xué)式(3)的聚合物時，獲得了優(yōu)異的結(jié)果。
聚(芳醚砜)(P2)可以通過任何方法制備。在本領(lǐng)域眾所周知的方法是描述于美國專利號3,634,355、 4,008,203、 4,108,837、以及4,175,175
以及它們的混合物。最優(yōu)選地，重復(fù)單元(R2)是:
o=s=o
24中的那些，其全部內(nèi)容都通過引用結(jié)合在此。聚合物組合物(C)的可任選的成分
雖然該聚合物組合物(C)包含高含量的聚(芳醚酮)(Pl)，但由該聚合物組合物(C)構(gòu)成的層(L)出人意料地具有非常好的載荷下形變能力。因此，為了增加聚合物組合物(C)的載荷下形變能力的目的，該聚合物組合物(C)無需進一步摻入一種添加劑，諸如一種纖維。
因此，該聚合物組合物(C)可以不含纖維(F)。
然而，實質(zhì)上為了除增加層(L)的載荷下形變能力之外的另一目的，聚合物組合物(C)可以總體上以低的量包含至少一種纖維(F)。例如，總體上低的量的纖維(F)可以有利地用于增加該聚合物組合物(C)的耐摩擦性和耐磨性。如在此使用的，低的量的纖維(F)總體上是指基于該聚合物組合物(C)的總重量最多10%或7%;基于該聚合物組合物(C)的總重量最少1%、 2%、 3%或5%的纖維(F)的量已經(jīng)證明對實質(zhì)性地增加該聚合物組合物(C)的耐摩擦性和耐磨性是足夠的。
在相當少有的例子中，當要求有極其高的載荷下形變能力時，可以將更高量的纖維(F)結(jié)合進該組合物中。這一更高的量總體上不超過30%?；诰酆衔锝M合物(C)的總重量，可以使用的纖維(F)的重量是10%之上，高至30%。
普通技術(shù)人員將容易地識別出最好地適合于它的組合物的纖維(F)以及所涵蓋的用途?？傮w而言，纖維(F)的選擇取決于其化學(xué)性質(zhì)、其長度以及直徑。
適合的纖維的非限制性的例子包括玻璃纖維、石棉、石墨碳纖維(它們中的一些可能具有至少99%的石墨含量)、無定形碳纖維、瀝青基碳纖維、PAN基碳纖維、合成的聚合物纖維、鋁纖維、硅酸鋁纖維、此類鋁纖維的金屬氧化物、鈦纖維、鎂纖維、巖棉纖維、鋼纖維、 碳化硅纖維、硼纖維、以及它們的混合物。
優(yōu)選地，纖維(F)是選自玻璃纖維和碳纖維。碳纖維，尤其是具 有至少99%的石墨含量的碳纖維作為耐摩擦、抗磨損添加劑是特別有 效的。
纖維(F)經(jīng)常具有優(yōu)選在1 nm和50pm之間的直徑。其長度經(jīng) 常是在50 iam和50 mm之間。
纖維(F)優(yōu)選是用高溫上漿法制造的，因為所述高溫上衆(zhòng)法為總 體而言需要在高溫下進行加工的聚合物類(如PEEK、PEKK以及PPSU) 提供了優(yōu)越的界面粘合。
聚合物組合物(C)可以進一步包括至少一種耐摩擦和/或抗磨損 的、非纖維的、非聚合物的添加劑，其重量總體上是基于聚合物組合 物(C)的總重量不超過15%。適合的耐摩擦和/或抗磨損的非纖維的、 非聚合物的添加劑包括石墨粉、二硫化鉬、鉛、氧化鉛、氧化鋅、硼 酸鋅、二氧化鈦、以及它們的混合物。該耐摩擦和/或抗磨損的非纖維 的、非聚合物的添加劑的重量可以是基于聚合物組合物(C)的總重量 至少1%、 2%、 3%、或5%;此外，它可以是最多10%或7%。
聚合物組合物(C)可以進一步包括至少一種除聚(芳醚酮)(Pl) 與聚(芳醚砜)(P2)之外的聚合物(P3)。聚合物(P3)的重量基于該 聚合物組合物(C)的總重量總體上是在30%之下；聚合物(P3)的重 量基于該聚合物組合物(C)可以是最多25%、 20%、 15%、或10%。 此外，它可以是基于該聚合物組合物(C)的總重量至少1%、 2%、 3%、 5%或10%。
以另外的方式來表述，聚合物(P3)的重量，基于該聚合物組合
26物(C)[即聚(芳醚酮)(Pl)、聚(芳醚酮)以及聚芳撐(P3)，若存在
的話]總體上也在30%之下；該聚合物(P3)的重量，基于該聚合物組 合物(C)的多種聚合物的總重量可以是最多25%、 20%、 15%或10%， 并且是至少1%、 2%、 3%、 5%、或10%。此種額外的聚合物(P3)可 以特別有用于針對層(L)的需要來細微地調(diào)節(jié)聚合物組合物(C)的 特性。聚合物(P3)可以選自下組，其構(gòu)成為聚(苯硫醚)類、全芳香 族聚酯類、聚鄰苯二甲酰胺類、以及通過間苯二甲二胺與一種脂肪族 二酸的縮聚反應(yīng)所獲得的聚酰胺類、以及它們的混合物。該第一組的 聚合物類是所有半晶質(zhì)的、有成本吸引力的聚合物類，它們總體上表 現(xiàn)出比聚(芳醚砜)(P2)更高的環(huán)境應(yīng)力致裂耐受性和更高的耐磨性。 出于相同的原因并且還有可能增加該聚合物組合物(C)的摩擦和磨耗 特性，作為聚合物(P3)，該聚合物組合物可以進一步包含至少一種 氟聚合物，諸如聚四氟乙烯、ETFE、CTFE、ECTFE、聚偏氟乙烯(PVDF)、 以及全氟代烷基乙烯基醚類[像全氟代甲基乙烯基醚(MFA)以及全氟 代丙基乙烯基醚(PFA)]。聚合物(P3)還可以選自另一個組，其構(gòu) 成為某些非晶態(tài)聚合物，特別是聚碳酸酯類和聚苯撐類。
該聚合物組合物(C)可以進一步包含聚(芳醚酮)和聚(芳醚砜)組 分的常規(guī)成分，包括潤滑劑類；熱穩(wěn)定劑類；抗靜電劑類；有機和/ 或無機顏料類；碳黑；酸清除劑類，諸如MgO;穩(wěn)定劑類，即金屬氧 化物類以及硫化物類，諸如氧化鋅和硫化鋅；抗氧化劑類；阻燃劑類； 以及煙霧抑制劑類。
該聚合物組合物(C)不含由至少一種芳香族聚胺改性的環(huán)氧樹脂， 或包含由至少一種芳香族聚胺改性的所述環(huán)氧樹脂，其重量是基于該 聚合物組合物(C)的總重量最多10%，優(yōu)選最多1.0%。所述由至少 一種芳香族聚胺改性的環(huán)氧樹脂是如在US 6,349,747中所定義的，即 從至少一種聚環(huán)氧化物形成的環(huán)氧樹脂，該聚環(huán)氧化物在其分子中包 含至少兩個伯環(huán)氧基團以及含有1個至12個碳原子至少一個烷基取代 基，該垸基取代基相對于這些胺基團之一而言處于a位，胺與環(huán)氧基的摩爾比是以使得該胺基團對應(yīng)于1.6個至2.6個環(huán)氧基團。優(yōu)選地，聚
合物組合物(c)不含環(huán)氧樹脂或以基于該聚合物組合物(c)的總重
量最多10%,優(yōu)選最多1.0%的量包含所述環(huán)氧樹脂。在其分子聚合物
中包含至少兩個伯環(huán)氧基團的任何聚環(huán)氧化物都可以落入該環(huán)氧樹脂
的通用定義之中?？缮藤彽沫h(huán)氧樹脂類包括但不限于雙酚A或雙酚 F的二縮水甘油醚；雙酚甲醛樹脂(bisphenolformol resin);脂環(huán)族樹
脂；三或四官能的樹脂類；由三縮水甘油醚-異氰尿酸酯和/或三縮水甘 油醚-氰尿酸酯和/或氰尿酸三縮水甘油酯和/或異氰尿酸三縮水甘油酯 形成的樹脂類；以及這些樹脂的至少兩種的混合物。在US 4,921,047 中提及了其他環(huán)氧樹脂類，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。更優(yōu)選地， 聚合物組合物(C)不含任何可固化的聚合物(包括但不限于環(huán)氧樹脂)， 或以基于該聚合物組合物(C)的總重量最多10%、優(yōu)選最多1.0%的 量包含所述可固化的聚合物。如在此使用的，可固化的聚合物是能夠 被改性的、被改性的或已經(jīng)通過固化過程改性的聚合物，其中總體上 是將一種固化促進劑加入該可固化的聚合物中，隨后用熱或高能輻射 進行處理，這改變了熱塑性的可固化的原料聚合物的結(jié)構(gòu)，因此將它 轉(zhuǎn)化成了更有用的熱固性產(chǎn)品。如在此使用的，術(shù)語"由至少一種芳 香族聚胺改性的環(huán)氧樹脂"以及"環(huán)氧樹脂"，同"可固化的聚合物" 一樣，不加區(qū)別地表示在可能的固化加工過程之前、之中或之后所對 應(yīng)的樹脂?？晒袒木酆衔镱?包括但不限于環(huán)氧樹脂類)在聚合物 組合(C)中的存在經(jīng)常是無實用性的，因為該聚合物組合物有利地是 通過擠出形成，由此簡化其加工并且特別地允許形成長薄片材。此外， 可固化聚合物(諸如環(huán)氧樹脂類)的存在對該聚合物組合物(C)的特 性總體來說是有害的。
聚合物組合物(C)有利地是通過任何常規(guī)的混合法進行制備。一 種優(yōu)選的方法包括使用例如一臺機械摻混機以粉末或顆粒形式干混聚 合物組合物(C)的多種成分，然后將該混合物擠出成為帶條并且將這 些帶條剁成粒料。撓性管(fP)
本發(fā)明的撓性管[撓性管(fP)]有利的是管狀的。
撓性管(fP)適合于輸送烴類，特別是輸送原油和/或天然氣。然 而，它還可能有利地用于輸送除烴類之外的流體，包括但不限于如酸 類、醇類、酮類、以及腐蝕性的蒸氣以及氣體。
撓性管(fP)總體上包括空心圓形截面，在其內(nèi)部可以輸送一種 流體，如烴。因此，本發(fā)明的一個特別的方面是針對包括空心圓形截 面的撓性管(fP)，通過該截面一種流體被有效地輸送。
撓性管(fP)總體而言包括多個層，諸如金屬層以及聚合物層。 優(yōu)選地，該撓性管(fP)的多個層中的至少一些是彼此獨立的。非常優(yōu) 選地，該撓性管(ff)的全部層都是彼此獨立的。此類獨立的、未粘合 的層在某一程度上能夠相對于彼此移動以便允許該撓性管(fP)彎曲。
撓性管(fP)可以包括一個或多個聚合物層(L)。
撓性管(fP)可以包括一個聚合物層(L)，該層是它的最內(nèi)層(當
進行海上鉆井時，這一層容許與待輸送的流體例如烴進行深入接觸)。
撓性管(fP)可以包括一個聚合物層(L)，該層是其最外層(當 進行海上鉆井時，這一層容許與撓性管所通過的外界環(huán)境諸如海水進 行深入接觸)。
撓性管(fP)可以包括至少一個聚合物層(L)，該層是它的中間 層。撓性管(fP)可以包括一個、兩個、三個、四個、或甚至更多的中 間聚合物層；在撓性管(fP)的正常工作條件下，中間層既不容許與待 輸送的流體也不容許與外界環(huán)境進行深入接觸。在一個優(yōu)選實施方案中，撓性管(fP)包括由一個抗磨損聚合物 層(L)分隔開的至少兩個金屬鎧裝簾布層。每個所述簾布層優(yōu)選是通 過螺旋纏繞縱向的金屬元件而生產(chǎn)的。此外，分隔開至少兩個金屬鎧
裝簾布層的所述抗磨損聚合物層(L)優(yōu)選是通過螺旋纏繞由聚合物組 合物(C)構(gòu)成的帶子而生產(chǎn)的。
在另一個優(yōu)選實施方案中，撓性管(fP)包括由一個抗磨損聚合 物層(L)分隔開的一個壓力拱頂和一個金屬鎧裝簾布層。所述壓力拱 頂優(yōu)選是通過以短間距螺旋纏繞成型的金屬絲而生產(chǎn)的。此外，分隔 開該壓力拱頂和該金屬鎧裝簾布層的所述抗磨損聚合物層(L)也優(yōu)選 是通過螺旋纏繞由聚合物組合物(C)構(gòu)成的帶子而生產(chǎn)的。
以上兩個實施方案可以結(jié)合在一起。
根據(jù)同一實施方案的另一個方面，本發(fā)明提供了用于生產(chǎn)撓性管
(fP)的優(yōu)選的方法，所述方法是以下類型的其中依次螺旋纏繞了至
少兩個縱向金屬元件以便形成兩個鎧裝簾布層；由聚合物組合物(C) 構(gòu)成的帶子螺旋纏繞在所述鎧裝簾布層之間以便形成層(L);所述層 (L)是抗磨損層。此外，并且特別有利地所述聚合物組合物(C)是 擠出的，由此簡化了材料的加工并且特別地允許長薄片材形成。優(yōu)選 地，所述長的薄片材被切開以便獲得所述帶子，這樣它們處于將它們 安裝在一個管的生產(chǎn)裝置上的條件下。另外，所述帶子有利地是通過 超聲波焊接而對接在一起的。
當參考附圖閱讀本發(fā)明的具體實施方案(以指明的方式給出但不 暗含限制之意)的以下說明時，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將會顯現(xiàn)出 來，附圖中的這些圖是根據(jù)本發(fā)明的不同撓性管狀管(fP)的透視性局 部示意圖。本專利標題下的圖l部分地示出了依照本發(fā)明的撓性管2a的一部 分，它包括由聚合物組合物(C)構(gòu)成的中間抗磨損層(L)。撓性管， 從內(nèi)側(cè)4a至外側(cè)6a:通過短間距螺旋纏繞金屬絲或條生產(chǎn)的撓性金屬 管或骨架層7a，圍繞骨架層7a安置的內(nèi)部密封護套或壓力護套8a;在 骨架層7a和壓力護套8a之間的、塑料的覆蓋層10a;旨在承接內(nèi)部壓 縮力的壓力拱頂16a，該壓力拱頂是由互鎖成型的金屬絲通過圍繞壓力 護套8a短間距纏繞而形成；第一張力鎧裝簾布層18a以及第二張力鎧 裝簾布層20a。這些鎧裝簾布層是由以長間距纏繞并且旨在承接撓性管 2a可能經(jīng)受的縱向張力的線絲形成的。此外，管2a具有塑料帶子的一 個第一螺旋纏繞體22a，以便形成在壓力拱頂16a和第一鎧裝簾布層18a 之間的第一抗磨損層；以及塑料帶子的第二螺旋纏繞體24a，以形成在 兩個張力鎧裝簾布層18a、 20a之間的第二抗磨損層。由于這兩個抗磨 損層，鎧裝簾布層18a、 20a以及壓力拱頂16a不是分別地并且直接地 彼此相接觸，這樣，當撓性管2a彎曲時，不存在由于金屬鎧裝線絲彼 此的摩擦而引起的磨損?？鼓p層22a和24a是由落入聚合物組合物 (C)[層(L)]的通用定義之內(nèi)的聚合物組合物構(gòu)成的?？鼓p層22a 和24a在性質(zhì)上可以嚴格相同，或它們可以不同，其條件是它們都落入 聚合物組合物(C)的通用定義之內(nèi)。另外，覆蓋層10a也可以有利地 是由落入聚合物組合物(C)的通用定義之內(nèi)的聚合物組合物構(gòu)成。在 較小的程度上，對壓力護套8a來說這也是正確的，壓力護套8a也可能 是由落入聚合物組合物(C)的通用定義之內(nèi)的聚合物組合物構(gòu)成的， 例如由65wt.。/。的聚醚醚酮均聚物和35wt.。/。的聚苯砜均聚物構(gòu)成的一種 聚合物共混物。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，聚合物組合物(C) 是通過具有例如1.00米寬度的寬片材壓模而擠出的，以便獲得具有例 如1.5mm的厚度和大致l.OO米的寬度的長片材。同時，在冷卻之后，
纏繞該片材以便生產(chǎn)包含幾百米的母體巻軸。然后，切開片材以獲得 寬度范圍典型地從50 mm至100 mm的帶子，這些帶子被反繞在子巻 軸上，以便安裝在常規(guī)的帶子纏繞裝置上，該裝置與用來布置金屬鎧 裝線絲的螺旋器和鎧裝器聯(lián)機同線安裝。結(jié)果是，沒有必要為了在其 上安裝這些塑料帶子而更改或改變所述存在的帶子纏繞裝置。依照本發(fā)明根據(jù)一個優(yōu)選方法，首先以短間距螺旋纏繞一種成型 的線絲以便生產(chǎn)壓力穹窿16a。其次，將由聚合物組合物(C)構(gòu)成的
上述的類型的塑料帶子螺旋纏繞以便在壓力拱頂16a上生產(chǎn)第一纏繞 體22a?？傮w上以大約IOO擔至150擔的張力施加在塑料帶子上，這在 帶子上引起大約10MPa至20MPa的平均應(yīng)力。此外，并且根據(jù)本發(fā) 明的一個特別有利的特征，這些塑料帶子是對接在一起的，當該對接 必要時，通過超聲波點焊。為此，有待對接的帶子的兩個末端被一起 引入， 一個在另一個之上，并且在這兩個末端上施加一個適合的超聲 焊極。
然后，在第一纏繞體22a上形成張力鎧裝簾布層18a，并且將一個 塑料帶子再次螺旋纏繞在張力鎧裝簾布層18a上，以形成第二纏繞體
24a。
最后，將第二張力鎧裝簾布層20a施加在第二纏繞體24a上并且 然后用保護性護套26a覆蓋。
然而，其他塑料或金屬層可以在壓力拱頂16a的上游或第二張力 鎧裝簾布層20a的下游結(jié)合入撓性管2a。
圖2部分地示出了依照本發(fā)明的另一個撓性管的一部分，該撓性 管的最內(nèi)層和/或其最外層是由聚合物組合物(C)構(gòu)成的。
根據(jù)圖2，塑料的內(nèi)部管lb是用耐壓鎧裝2b覆蓋的，在實例中 展示的該耐壓鎧裝是通過纏繞一個預(yù)成型的成形體而構(gòu)成的，該預(yù)成 型的成形體是以例如相對于管軸線超過大約85度的角度螺旋纏繞的。 用耐牽引鎧裝(traction-resistant armor)覆蓋內(nèi)部管lb和耐壓鎧裝2b， 該耐牽引鎧裝包括兩個交叉層3b (3'b,3"b)，這些交叉層的形式為在 具有相反的螺距兩個層中螺旋纏繞的多個成形體或狹長元件。這些成
32形體或狹長元件的纏繞角度通常是相對于管軸線在20度和50度之間。
由塑料制成的外部護套4b覆蓋在因此形成的組件之上。依照本發(fā)明，內(nèi)部管lb和外部護套4b中的至少一個是由落入聚合物組合物(C)的通用定義之內(nèi)的聚合物組合物構(gòu)成的，例如由65wt.y。的聚醚醚酮均聚物和35wt.Q/。的聚苯砜均聚物構(gòu)成的聚合物共混物。
然而，其他塑料的或金屬的層也可以結(jié)合入圖2的撓性管中。具體的說，該撓性管可以有利地進一步包括兩個抗磨損層5b和6b (未在圖2中表示出)，分別地將一個置于耐壓鎧裝2b與耐牽引鎧裝3b的交叉層3'b之間，而另一個置于耐牽引鎧裝3b的交叉層3'b與3"b之間。
權(quán)利要求
1.適合于輸送烴類的撓性管(fP)，所述撓性管包含至少一個聚合物層(L)，該聚合物層(L)由包含以下物質(zhì)的聚合物的組合物(C)組成-至少一種聚(芳醚酮)(P1)，以及-至少一種聚(芳醚砜)(P2)，其中-所述聚(芳醚酮)(P1)的重量為基于所述聚(芳醚酮)(P1)和所述聚(芳醚砜)(P2)的總重量計的35％至95％；并且-所述聚合物組合物(C)不含由至少一種芳香族聚胺改性的環(huán)氧樹脂，或包含的所述由至少一種聚胺改性的環(huán)氧樹脂的重量為基于所述聚合物組合物(C)的總重量計的最多10％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)的重量為基于所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的總重量計的50%以上。
3. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)的重量為基于所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的總重量計的55%以上。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)的重量為基于所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的總重量計的80%以下。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)的重量為基于所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的總重量計的70%以下。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)的總重量為基于所述聚合物組合物(C)的總重量計的65%以上。
7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚合物組合物(C)基本上由所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)組成。
8. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)是聚醚醚酮。
9. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚酮)(Pl)是聚醚醚酮均聚物。
10. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚砜)(P2)是聚(聯(lián)苯醚砜)。
11. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚砜)(P2)是聚苯砜。
12. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚(芳醚砜)(P2)是聚苯砜均聚物。
13. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于所述聚合物組合物(C)進一步包含至少一種纖維(F)，其重量為基于所述聚合物組合物(C)的總重量計的不超過30%。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚合物組合物(C)進一步包含至少一種纖維(F)，其重量為基于
15. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于所述聚合物組合物(c)進一步包含至少一種耐摩擦和/或抗磨損的、非纖維的、非聚合物的添加劑，該添加劑選自石墨粉、二硫化鉬、鉛、氧化鉛、氧化鋅、硼酸鋅、二氧化鈦以及它們的混合物，其重量為基于所述聚合物組合物(C)的總重量計的1%至15%。
16. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚合物組合物(C)進一步包含除所述聚(芳醚酮)(Pl)和所述聚(芳醚砜)(P2)之外的至少一種聚合物(P3)，該聚合物選自聚(苯硫醚)、全芳香性的聚酯、聚鄰苯二甲酰胺、通過間苯二甲二胺與脂肪族二酸的縮聚反應(yīng)獲得的聚酰胺、氟聚合物、聚碳酸酯以及聚苯撐，其中所述聚合物(P3)的重量為基于所述聚合物組合物(C)的總重量計的1%至25%。
17. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所述聚合物組合物(C)不含環(huán)氧樹脂，或包含所述環(huán)氧樹脂的重量為基于所述聚合物組合物(C)的總重量計的最多1.0%。
18. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管述聚合物組合物(C)不含任何可固化的聚合物。
19. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管管狀的。
20. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管包含空心環(huán)形截面，通過所述截面輸送流體。
21. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管包含多個層，它們中至少一些是彼此獨立的。其特征在于，所，其特征在于它是，其特征在于，它其特征在于，它
22. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，它 包含多個層，所述撓性管的所有這些層都是彼此獨立的。
23. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，它 包含聚合物層(L)，該層是它的最內(nèi)層。
24. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，它 包含聚合物層(L)，該層是它的最外層。
25. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，它 包含至少一個聚合物層(L)，該層是它的中間層。
26. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于該撓 性管(fP)包含至少兩個金屬鎧裝簾布層，這兩個簾布層由抗磨損聚合 物層(L)分隔開。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的撓性管，其特征在于所述簾布層各自 是通過螺旋纏繞縱向金屬元件而生產(chǎn)的。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的撓性管，其特征在于，所述抗 磨損聚合物層(L)是通過螺旋纏繞由所述聚合物組合物(C)組成的 帶子而生產(chǎn)的。
29. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管，其特征在于，所 述撓性管(fP)包含由抗磨損聚合物層(L)分隔開的壓力拱頂和金屬 鎧裝簾布層。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的撓性管，其特征在于所述壓力拱頂是 通過以短間距螺旋纏繞成型的金屬絲而生產(chǎn)的。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的撓性管，其特征在于所述抗磨 損聚合物層(L)是通過螺旋纏繞由所述聚合物組合物(C)組成的帶 子而生產(chǎn)的。
32. 用于生產(chǎn)根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的撓性管(fP)的方 法，其特征在于所述聚合物組合物(C)是擠出的。
33. 用于生產(chǎn)根據(jù)除權(quán)利要求32之外的以上權(quán)利要求中任一項所 述的撓性管(fP)的方法，其特征在于依次螺旋纏繞了至少兩個縱向金 屬元件以形成兩個鎧裝簾布層，并且其特征在于將由所述聚合物組合 物(C)組成的帶子被螺旋纏繞在所述鎧裝簾布層之間以形成層(L)， 所述層(L)是抗磨損層。
34. 用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求33所述的撓性管(fP)的方法，其特 征在于將所述聚合物組合物(C)擠出以形成長薄片材，所述長薄片材 被切開以獲得所述帶子。
35. 用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求34所述的撓性管(fP)的方法，其特 征在于所述帶子是通過超聲波焊接而對接在一起的。
全文摘要
適合于輸送烴類的撓性管(fP)，所述撓性管包括至少一個聚合物層(L)，該聚合物層是由包括以下物質(zhì)的聚合物組合物(C)構(gòu)成的至少一種聚(芳醚酮)(P1)，以及至少一種聚(芳醚砜)(P2)，其中基于該聚(芳醚酮)(P1)和該聚(芳醚砜)(P2)的總重量，該聚(芳醚酮)(P1)的重量是從35％至95％，并且該聚合物組合物(C)不含由至少一種芳香族聚胺改性的環(huán)氧樹脂，或包含由至少一種聚胺改性的所述環(huán)氧樹脂，其重量為基于該聚合物組合物(C)的總重量最多10％。用于生產(chǎn)該撓性管(fP)的方法。
文檔編號F16L11/04GK101679746SQ200880016637
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者布賴恩·A·斯特恩, 布賴恩·亞歷山大, 穆罕默德·賈邁勒·埃爾-希勃利, 莎麗·溫伯格, 道格拉斯·布雷德邁爾 申請人:索維高級聚合物股份有限公司