本专利申请涉及旨在用于运输传热流体的多层管状结构体(mlt)以及其用于在机动车空调(空气调节)的领域中运输以下的用途:传热流体,更特别地选自烃化合物、氢氟烃、醚、氢氟醚、co2、nh3、so2和氟烯烃的制冷剂流体,特别是r134、r-1234yf或r-1234ze,更特别地r-1234yf或r-1234ze。
背景技术:
1、用于在机动车空调的领域中运输传热流体的管状结构体需要两种冲突的性质,所述两种冲突的性质,分别为水渗透性和必须大于83巴的热爆裂(125℃)。
2、由此,长链聚酰胺使得能够满足第一种性质,这因此使得短链聚酰胺的使用对于该第一种性质来说是不适合的。
3、不过,这些相同的短链聚酰胺能够实现对热爆裂的耐受性,这因此使得长链聚酰胺的使用对于该第二种特性来说是不适合的。
4、另外,欧洲f-气体指令(european f-gas directive)计划从具有高全球变暖潜势(global warming potential,gwp)的制冷剂气体的市场逐渐退出。高gwp的氢氟烃(hfc)制冷剂的量被要求从2015年的100%下降到2018年至2020年的63%,随后在2030年达到21%。
5、自2017年1月起,在欧洲市场化的新机动车辆必须oem装配有以r1234yf运行的空调。
6、然而,该标准目前仅在欧洲层面有效,但将很可能在短期内扩展到其他地理区域例如美国。
7、空调回路元件,并且特别是多层管状结构体,还必须:
8、-对所运输的流体是非渗透的并且因此对这些流体(并且更特别地对氟碳制冷剂化合物例如r134、r-1234yf或r-1234ze)、以及对水和氧气具有阻隔性质。术语“阻隔性质”意指所述结构体对机动车空调管线的流体是几乎不可渗透的并且因此允许几乎没有空调管线流体被排放到大气中。
9、-对所运输的流体、以及还对压缩机油、水和氧气具有化学耐受性,以避免经过长时期而过度降解;
10、-不仅具有足够的机械强度(更特别地爆裂强度)而且在管的两端连接到可相对于彼此移动的部件的情况下(更特别地在机动车空调中,其中空间和引擎盖下(under-hood)的安装限制要求将管状结构体弯曲)具有足够的柔性,并且允许减震;
11、-考虑到所运输的流体可处于高温而且环境的温度也可为高的(更特别地在机动车空调中,其中所关注的部件可被设置在发动机附近)的事实,具有令人满意的耐热性,并且特别是对zncl2。
12、目前的管线由铝的一部分、以及具有增强的编织(braid)和阻隔层的橡胶的另一部分组成。
13、因此为了减少车辆的重量,设想由热塑性塑料制成的管状解决方案以替代目前的管线。
14、因此,国际申请wo2020/115420尤其描述了用于运输制冷剂流体的脂族聚酰胺的多层管状结构体。
15、国际申请wo2017/103466描述了用于运输制冷剂流体的多层管状结构体。机械性质通过由半结晶热塑性塑料和连续纤维的混合物组成的层提供。
16、国际申请wo2014/125219描述了包括至少一个层的管状结构,所述层由包含式x/10.t/y的共聚酰胺的组分组成。x单元的比例为以每摩尔的半芳族单元10.y计0.4至0.8mol。
17、hutchinson还市场化了由pa6和pa66的合金组成的空调管线,但这些管线遇到重大的问题,更特别地对水过于高的渗透性,导致压缩机的腐蚀。
18、ti fluid systems还开发由内部地pa11/10t层和pa612层组成的解决方案。
19、evonik提供用于制作单层空调管线的pa610和pa612的等级(grades)。
20、除了运输制冷剂流体以外,专利ep2098580、ep2098365、wo2014/114766和wo2017/121961还描述了用于运输汽油并且特别是醇类汽油的热塑性管状结构体。
21、然而,这些技术方案没有一个使得可满足由机动车制造商表达的所有需求。
22、本发明涉及用于运输传热流体的多层管状结构体(mlt),所述多层管状结构体包括:
23、-至少一个层(1),其包括组分(1),所述组分(1)主要包含至少一种长链聚酰胺(pa),所述长链聚酰胺具有每个氮原子计10至15个碳原子并且包含相对于所述长链聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元,
24、-位于所述层(1)以下的至少一个层(2),其包括组分(2),所述组分(2)主要包含至少一种具有每个氮原子计4至9个碳原子的聚酰胺,所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元,更特别地所述组分(2)包含相对于所述组分(2)的总重量的最高达12重量%的聚烯烃、特别是最高达6重量%的聚烯烃,以及相对于所述组分(2)的总重量的最高达2重量%的至少一种增塑剂,
25、-至少一个层(3),其包括组分(3),所述组分(3)主要包含疏水性聚合物、更特别地聚丙烯或聚乙烯,更特别地所述层(3)位于所述层(2)以下或者介于所述层(1)和所述层(2)之间,
26、-层(4),其包括:或者组分(4),所述组分(4)包含pa6,pa66或其混合物,相对于所述组分(4)的总重量的5%至50重量%的至少一种聚烯烃,更特别地官能化的聚烯烃,优选地10%至40重量%的至少一种聚烯烃,最高达2重量%的至少一种增塑剂以及最高达2重量%的添加剂
27、或者组分(4’),所述组分(4’)主要包含至少一种c8-c14脂族聚酰胺,
28、所述层(4)与所运输的所述流体接触,
29、并且所述层(2)的厚度占所述管的总厚度的至少70%。
30、本发明人已因此意外地发现,包括至少四个层的本发明的多层管状结构体使得可满足由机动车制造商表达的所有需求,即:由通过聚烯烃改性的pa6或具有每个氮原子计8至14个碳原子的pa提供的对制冷剂流体、特别是对r1234yf的阻隔性质,鉴于pa具有对于本应用的要求过高的水渗透性而由疏水性聚合物提供的低的水渗透性的性质,使得可在重量和机械性能上获得折中的由短链和中链pa(每个氮原子计4至9个碳原子)提供的热爆裂耐受性的性质,以及最后确保对应力开裂的良好耐受性的由在外层中的长链pa提供的对zncl2的耐受性的性质。
31、根据一种实施方式,本发明的多层管状结构体有利地具有对制冷剂流体并且特别是对r1234yf的阻隔性质,其满足根据gmw 14319标准的分级c。
32、根据一种实施方式,本发明的多层管状结构体有利地具有根据实施例中的方案对应于分级1(所述管的外表面完好无损(无裂纹)并且爆裂压力不变)的氯化锌耐受性。
33、根据一种实施方式,本发明的多层管状结构体有利地具有如实施例中所描述的根据din 53758sae j3062的大于或等于12mpa的在125℃下的爆裂应力。
34、根据一种实施方式,本发明的多层管状结构体有利地具有如实施例中所描述的根据psa peugeot 的材料测试方法d45.1720的小于23g/m2.24h的水渗透性。
35、关于层(1)和组分(1):
36、表述“主要包含至少一种聚酰胺”意指所述一种或多种聚酰胺以相对于所述组分的总重量的多于50%的重量比例存在于所述组分(1)中。
37、术语“聚酰胺”表示均聚酰胺和共聚酰胺两者。
38、用于定义聚酰胺的命名法描述于标准iso 1874-1:2011“plastics-polyamide(pa)moulding and extrusion materials-part 1:designation”中、特别是第3页(表1和2)上并且为本领域技术人员所熟知。
39、所述均聚酰胺可由内酰胺单元、氨基酸单元或xy单元的缩聚而获得,x为二胺并且y为二羧酸(或二酸),此时所述均聚酰胺具有每个氮原子计10至15个碳原子。
40、所述二胺可为线型或支化的脂族、或脂环族,并且优选地为线型或支化的脂族、特别是线型脂族。
41、所述二羧酸可为脂族或脂环族,并且优选地脂族。
42、因此,用于获得所述均聚酰胺的内酰胺和氨基酸必须具有10至15个的每个氮原子(n)计的碳原子(c)的平均数。
43、有利地,所述内酰胺和所述氨基酸为c11和c12。
44、在均聚酰胺由单元xy的缩聚而获得的情况下,每个氮原子计的原子数是通过在衍生自所述二胺x的单元中和衍生自所述二酸y的单元中存在的碳原子数的平均值计算的。
45、因此,所述二胺(x)可为c4至c36、尤其是c6至c18、更特别地c4至c12,并且所述二羧酸(y)可为c4至c36,尤其是c6至c18、更特别地c6至c12,此时在衍生自所述二胺x的单元中和衍生自所述二酸y的单元中存在的碳原子数的平均值为10至15。
46、有利地,所述二胺选自2-甲基-1,5-戊烷二胺、1,6-六亚甲基二胺、1,7-庚烷二胺、1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、2-甲基-1,8-辛烷-二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、1,10-癸烷二胺、1,11-十一烷二胺、2-丁基-2-乙基-1,5-戊烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,13-十三烷二胺、1,14-十四烷二胺、1,16-十六烷二胺和1,18-十八烷二胺。
47、有利地,所述二胺选自1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺。
48、有利地,所述二羧酸选自癸二酸和十二烷二酸。
49、有利地,所述二胺选自1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺,并且所述二羧酸选自癸二酸、十一烷二酸和十二烷二酸。
50、在共聚酰胺的情况下,每个氮原子计的碳原子数是根据与对于均聚酰胺的相同的原则计算的。计算是在来自各种酰胺单元的摩尔比例的基础上进行的。
51、因此,用于获得所述共聚酰胺的内酰胺和氨基酸可具有6至15的每个氮原子(n)计碳原子(c)的平均数。
52、用于所述共聚酰胺中的二胺x和二酸y可为芳族二胺和/或二酸,此时所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元。
53、在一种实施方式中,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
54、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
55、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
56、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
57、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。
58、有利地,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺仅由脂族单元组成。
59、在一种实施方式中,所述组分(1)主要包含单一聚酰胺,并且因此所述单一聚酰胺以相对于所述组分的总重量的多于50%的重量比例存在于所述组分中。
60、在一种实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
61、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
62、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
63、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
64、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述组分(1)的所述聚酰胺仅由脂族单元组成。
65、在一种实施方式中,所述层(1)由组分(1)组成,所述组分(1)主要包含至少一种长链聚酰胺,所述长链聚酰胺具有每个氮原子计10至15个碳原子并且包含相对于所述长链聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元。
66、在一种实施方式中,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
67、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
68、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
69、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
70、在另一实施方式中,所述组分(1)的至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述聚酰胺仅由脂族单元组成。
71、在一种实施方式中,所述层(1)由组分(1)组成,所述组分(1)主要包含单一聚酰胺并且因此所述单一聚酰胺以相对于所述组分的总重量的多于50%的重量比例存在于所述组分中。
72、在一种实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
73、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
74、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
75、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
76、在另一实施方式中,所述组分(1)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述组分(1)的所述聚酰胺仅由脂族单元组成。
77、有利地,在上文对于所述层(1)的组分(1)所定义的所有实施方式中,所述内酰胺选自十二内酰胺(lauryllactam,月桂内酰胺),所述氨基酸选自氨基十一烷酸,所述二胺选自1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、2-甲基-1,8-辛烷二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、1,10-癸烷二胺、1,11-十一烷二胺、2-丁基-2-乙基-1,5-戊烷二胺和1,12-十二烷二胺,并且所述二羧酸选自辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸(brassylic acid,巴西基酸)和十四烷二酸。
78、更有利地,所述内酰胺为十二内酰胺,所述氨基酸为氨基十一烷酸,所述二胺选自1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺,并且所述二羧酸选自癸二酸和十二烷二酸。
79、所述组分(1)还可包含至少一种聚烯烃。
80、因此,所述组分(1)除了所述至少一种聚酰胺以外,还可包含至少一种聚烯烃。
81、所述聚烯烃可为官能化的或者非官能化的或者为至少一种官能化的和/或至少一种非官能化的聚烯烃的混合物。为简化,将所述聚烯烃表示为(b),并且下文描述官能化的聚烯烃(b1)和非官能化的聚烯烃(b2)。
82、非官能化的聚烯烃(b2)常规地为α-烯烃或二烯烃的均聚物或共聚物,例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-辛烯或丁二烯。可提及的实例包括:
83、-聚乙烯均聚物和共聚物,更特别地ldpe、hdpe、pe-rt lldpe(线型低密度聚乙烯)、vldpe(非常低密度聚乙烯)和茂金属聚乙烯;
84、-丙烯均聚物或共聚物;
85、-乙烯/α-烯烃共聚物例如乙烯/丙烯、epr(乙烯-丙烯橡胶的缩写)和乙烯/丙烯/二烯(epdm)共聚物;
86、-苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯(sebs)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(sbs)、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(sis)和苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯(seps)嵌段共聚物;
87、-乙烯与选自不饱和羧酸的盐或酯、例如(甲基)丙烯酸烷基酯(例如丙烯酸甲酯),或者饱和羧酸的乙烯基酯、例如乙酸乙烯酯(eva)的至少一种产物的共聚物,共聚单体的比例最高达40重量%是可能的。
88、官能化的聚烯烃(b1)可为带有反应性单元(官能团)的α-烯烃的聚合物;这样的反应性单元为酸、酸酐或环氧官能。作为实例,可提及前述聚烯烃(b2),其通过不饱和环氧化物例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、或者通过羧酸或相应的盐或酯例如(甲基)丙烯酸(后者通过金属例如zn等完全地或部分地中和是可能的)、还或者通过羧酸酐例如马来酸酐接枝或共聚或三元共聚。官能化的聚烯烃为,例如,pe/epr混合物,其重量比可在宽范围内例如40/60至90/10之间变化,所述混合物通过酸酐、尤其是马来酸酐以例如0.01至5重量%的接枝率共接枝。
89、官能化的聚烯烃(b1)可选自通过马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的以下(共)聚合物,其中接枝率为例如0.01%至5重量%:
90、-pe、pp、含有例如35%至80重量%的乙烯的乙烯与丙烯、丁烯、己烯或辛烯的共聚物;
91、-乙烯/α-烯烃共聚物例如乙烯/丙烯、epr(乙烯-丙烯橡胶的缩写)和乙烯/丙烯/二烯(epdm)共聚物;
92、-苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯(sebs)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(sbs)、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(sis)和苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯(seps)嵌段共聚物;
93、-乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物(eva),其含有最高达40重量%的乙酸乙烯酯;
94、-乙烯和(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物,其含有最高达40重量%的(甲基)丙烯酸烷基酯;
95、-乙烯与乙酸乙烯酯(eva)及(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物,其含有最高达40重量%的共聚单体。
96、官能化的聚烯烃(b1)也可选自主要为丙烯的、通过马来酸酐接枝然后与单胺化聚酰胺(或聚酰胺低聚物)缩合的乙烯/丙烯共聚物(ep-a-0342066中描述的产品)。
97、官能化的聚烯烃(b1)也可为至少以下单元的共聚物或三元共聚物:(1)乙烯,(2)(甲基)丙烯酸烷基酯或饱和羧酸乙烯基酯,和(3)酸酐例如马来酸酐,或(甲基)丙烯酸,或环氧例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
98、作为后一类型的官能化聚烯烃的实例,可提及以下共聚物,其中乙烯优选地占至少60重量%,并且其中三元共聚单体(官能)占所述共聚物的例如0.1重量%至10重量%:
99、-乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/(甲基)丙烯酸或马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物;
100、-乙烯/乙酸乙烯酯/马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物;
101、-乙烯/乙酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸烷基酯/(甲基)丙烯酸或马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
102、在前述共聚物中,(甲基)丙烯酸可与zn或li成盐。
103、(b1)或(b2)中的术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”表示c1-c8烷基甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯并且可选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯。
104、此外,上述聚烯烃(b1)还可经由任意合适的方法或试剂(二环氧、二酸、过氧化物等)交联;术语“官能化的聚烯烃”还包括上述聚烯烃与能够与这些聚烯烃反应的二官能的试剂(例如二酸、二酸酐、二环氧等)的混合物或者可一起反应的至少两种官能化的聚烯烃的混合物。
105、上述共聚物(b1)和(b2)可以无规或嵌段方式共聚并且可具有线型或支化的结构。
106、这些聚烯烃的分子量、mfi指数和密度也可在宽范围内变化,这是本领域技术人员将意识到的。mfi为熔融流动指数的缩写。其是根据标准astm 1238测量的。
107、非官能化的聚烯烃(b2)有利地选自聚丙烯均聚物或共聚物,以及任意乙烯均聚物,或者乙烯与更高级的α-烯烃类型的共聚单体(例如丁烯、己烯、辛烯或4-甲基-1-戊烯)的共聚物。可提及,例如pp、高密度pe、中密度pe、线型低密度pe、低密度pe或非常低密度pe。本领域技术人员知晓这些聚乙烯是根据“自由基”方法、根据“齐格勒(ziegler)”-型催化剂、或更近地根据“茂金属”催化剂而生产的。
108、有利地,官能化的聚烯烃(b1)选自包括α-烯烃单元和带有极性反应性官能(例如环氧、羧酸或羧酸酐官能)的单元的任意聚合物。作为这样的聚合物的实例,可提及乙烯、丙烯酸烷基酯和马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物例如(skfunctional polymer)产品,或者通过马来酸酐接枝的聚烯烃例如来自本技术人的(sk functional polymer)产品,以及还有乙烯、丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸的三元共聚物。还可提及通过羧酸酐接枝然后与聚酰胺或聚酰胺的单胺低聚物缩合的聚丙烯均聚物或共聚物。
109、有利地,所述聚烯烃为抗冲击改性剂。所述抗冲击改性剂有利地由具有小于100mpa的挠曲模量(根据标准iso 178:2010测量,在23℃下、在相对湿度:rh50%的情况下测定)、以及小于0℃的tg(根据标准11357-2:2013,在dsc热图的拐点处测量)的聚合物组成。
110、有利地,所述组分(1)包含最高达40重量%的至少一种聚烯烃。
111、有利地,相对于所述组分(1)的总重量,所述组分(1)包含至少3重量%的至少一种聚烯烃,更特别地至少6重量%的至少一种聚烯烃,更特别地6重量%至20重量%、特别是10重量%至12重量%的至少一种聚烯烃。
112、所述组分(1)还可包含至少一种增塑剂。
113、因此所述组分(1)除了所述至少一种聚酰胺以外,还可包含至少一种增塑剂。
114、作为实例,所述增塑剂选自苯磺酰胺衍生物,例如正丁基苯磺酰胺(bbsa)、乙基甲苯磺酰胺或n-环己基甲苯磺酰胺;羟基苯甲酸酯,例如对羟基苯甲酸2-乙基己酯和对羟基苯甲酸2-癸基己酯;四氢糠醇的酯或醚,例如低聚亚乙基氧基四氢糠醇;和柠檬酸的或羟基丙二酸的酯,例如低聚亚乙基氧基丙二酸酯。
115、使用增塑剂的混合物不会背离本发明的范围。
116、有利地,所述组分(1)包含相对于所述组分(1)的重量的最高达8重量%的至少一种增塑剂。
117、在另一实施方式中,所述组分(1)不含增塑剂。
118、所述组分(1)还可包含添加剂。
119、任选地用于本发明的组分中的添加剂为用于聚酰胺中的常规的添加剂并且为本领域技术人员所熟知并且特别是描述于ep2098580中。
120、例如,它们包括:选自炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、特别是是炭黑和碳纳米管的抗静电填料,抗氧化剂,热稳定剂,uv吸收剂,光稳定剂,润滑剂,无机填料,阻燃剂,成核剂和染料,增强纤维,蜡及其混合物。
121、作为实例,所述稳定剂可为uv稳定剂、有机稳定剂或更一般地有机稳定剂的组合,例如酚类型的抗氧化剂(例如来自ciba-basf的245或1098或1010的类型)、或亚磷酸酯类型的抗氧化剂(例如来自ciba-basf的126或168),以及甚至任选地其他稳定剂例如hals,其意指受阻胺光稳定剂(例如来自ciba-basf的770)、抗uv剂(例如来自ciba的312)或者基于磷的稳定剂。也可使用胺类型的抗氧化剂,例如来自crompton公司的445,或者还有多官能的稳定剂例如来自clariant公司的s-eed。
122、该稳定剂还可为矿物稳定剂,例如基于铜的稳定剂。这样的矿物稳定剂的实例还包括卤化铜和乙酸铜。其次,或许可考虑其他金属例如银,但这些已知是较不有效的。这些基于铜的化合物典型地与碱金属(更特别地钾)的卤化物结合。
123、在一种实施方式中,所述组分(1)包含以重量计:
124、-60%至100%的至少一种如上文所定义的c10至c15长链聚酰胺;
125、-0至30%的至少一种聚烯烃;
126、-0至8%的至少一种增塑剂;
127、-0至2%的至少一种添加剂;
128、总计为100重量%。
129、在另一实施方式中,所述组分(1)包含以重量计:
130、-60%至97%的至少一种如上文所定义的c10至c15长链聚酰胺;
131、-3至30%的至少一种聚烯烃;
132、-0至8%的至少一种增塑剂;
133、-0至2%的至少一种添加剂;
134、总计为100重量%。
135、在另一实施方式中,所述组分(1)包含以重量计:
136、-70%至94%的至少一种如上文所定义的c10至c15长链聚酰胺;
137、-6至20%的至少一种聚烯烃;
138、-0至8%的至少一种增塑剂;
139、-0至2%的至少一种添加剂;
140、总计为100重量%。
141、有利地,所述组分(1)不含增塑剂并且所述组分(1)包含以重量计:
142、-50%至100%的至少一种如上文所定义的c10至c15长链聚酰胺;
143、-0至40%的至少一种聚烯烃;
144、-0至8%的增塑剂;
145、-0至2%的至少一种添加剂;
146、总计为100重量%。
147、更有利地,所述组分(1)包含以重量计:
148、-60%至97%的至少一种如上文所定义的c10至c15长链聚酰胺;
149、-3至30%的至少一种聚烯烃;
150、-0至8%的增塑剂;
151、-0至2%的至少一种添加剂;
152、总计为100重量%。
153、甚至更有利地,所述组分(1)包含以重量计:
154、-70%至94%的至少一种如上文所定义的c10至c15长链聚酰胺;
155、-6至20%的至少一种聚烯烃;
156、-0至8%的增塑剂;
157、-0至2%的至少一种添加剂;
158、总计为100重量%。
159、更特别地,所述组分(1)包含以重量计:
160、-78%至90%的至少一种如上文所定义的c10至c15长链聚酰胺;
161、-10至12%的至少一种聚烯烃;
162、-0至8%的增塑剂;
163、-0至2%的至少一种添加剂;
164、总计为100重量%。
165、本发明还覆盖所述组分(1)的各种实施方式,其中术语“包含”被术语“由……组成”所替代。
166、非常明显,包含或不包含至少一种聚烯烃和/或至少一种增塑剂和/或至少一种添加剂的各种组分(1)是指以上所描述的所有实施方式。
167、在一种实施方式中,上文所定义的管状结构体的所述层(1)的所述至少一种聚酰胺选自pa11、pa12、pa1010、pa1012、pa1210和pa1212。
168、上文所定义的管状结构体的所述层(1)可为最外层。
169、有利地,上文所定义的管状结构体的所述层(1)为所述结构体的最外层。
170、有利地,所述结构体(1)包括单个层(1)。
171、关于层(2)和组分(2):
172、表述“主要包含至少一种聚酰胺”如以上对于层(1)所定义的。
173、术语“聚酰胺”以相同的方式等同地指示均聚酰胺和共聚酰胺两者。
174、所述均聚酰胺可由内酰胺单元、氨基酸单元或xy单元的缩聚而获得,x为二胺并且y为二羧酸(或二酸),此时所述均聚酰胺具有每个氮原子计4至9个碳原子。
175、所述二胺可为线型或支化的脂族、或脂环族,并且优选地为线型或支化的脂族、特别是线型脂族。
176、所述二羧酸可为脂族或脂环族,并且优选地脂族。
177、因此,用于获得所述均聚酰胺的内酰胺和氨基酸必须具有4至9个的每个氮原子(n)计的碳原子(c)的平均数。
178、有利地,所述内酰胺和氨基酸为c6。
179、在均聚酰胺由单元xy的缩聚而获得的情况下,每个氮原子计的原子数是通过在衍生自所述二胺x的单元中和衍生自所述二酸y的单元中存在的碳原子数的平均值计算的。
180、因此,所述二胺(x)可为c4至c14、尤其是c4至c12、更特别地c4至c10,并且所述二羧酸(y)可为c4至c14、尤其是c4至c12、更特别地c4至c10,此时在衍生自所述二胺x的单元中和衍生自所述二酸y的单元中存在的碳原子数的平均值为4至9。
181、有利地,所述二胺选自丁烷二胺、戊烷二胺、2-甲基-1,5-戊烷二胺、1,6-六亚甲基二胺、1,7-庚烷二胺、1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、2-甲基-1,8-辛烷-二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、1,10-癸烷二胺、1,11-十一烷二胺、2-丁基-2-乙基-1,5-戊烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,13-十三烷二胺、1,14-十四烷二胺、特别是1,6-六亚甲基二胺。
182、有利地,所述二羧酸选自琥珀酸、戊烷二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸,特别是癸二酸和十二烷二酸。
183、有利地,所述二胺选自丁烷二胺、戊烷二胺、2-甲基-1,5-戊烷二胺、1,6-六亚甲基二胺、1,7-庚烷二胺、1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、2-甲基-1,8-辛烷二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、1,10-癸烷二胺、1,11-十一烷二胺、2-丁基-2-乙基-1,5-戊烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,13-十三烷二胺和1,14-十四烷二胺,特别是1,6-六亚甲基二胺,并且所述二羧酸则选自琥珀酸、戊烷二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸和十四烷二酸,特别是癸二酸和十二烷二酸。
184、用于所述共聚酰胺中的二胺x和二酸y可为芳族二胺和/或二酸,此时所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元。
185、在一种实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
186、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
187、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
188、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
189、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述至少一种聚酰胺仅由脂族单元组成。
190、在一种实施方式中,所述组分(2)主要包含单一聚酰胺并且因此所述单一聚酰胺以相对于所述组分的总重量的多于50%的重量比例存在于所述组分中。
191、在一种实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
192、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
193、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元
194、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
195、在另一实施方式中,所述组分(2)中的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述组分(2)的所述聚酰胺仅由脂族单元组成。
196、在一种实施方式中,所述层(2)由组分(2)组成,所述组分(2)主要包含至少一种长链聚酰胺,所述长链聚酰胺具有每个氮原子计4至9个碳原子并且包含相对于所述长链聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元。
197、在一种实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
198、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
199、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
200、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
201、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述组分(2)的所述聚酰胺仅由脂族单元组成。
202、在一种实施方式中,所述层(2)由组分(2)组成,所述组分(2)主要包含单一聚酰胺并且因此所述单一聚酰胺以相对于所述组分的总重量的多于50%的重量比例存在于所述组分中。
203、在一种实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
204、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
205、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
206、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
207、在另一实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述聚酰胺仅由脂族单元组成。
208、有利地,在以上对于所述层(2)的组分(2)所定义的所有实施方式中,所述内酰胺为己内酰胺,所述氨基酸为氨基己酸,所述二胺选自2-甲基-1,5-戊烷二胺、1,6-六亚甲基二胺、1,7-庚烷二胺、1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、2-甲基-1,8-辛烷二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺和1,10-癸烷二胺,并且所述二羧酸选自己二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸和十四烷二酸。
209、更有利地,所述内酰胺为己内酰胺,所述氨基酸为氨基己酸,所述二胺选自2-甲基-1,5-戊烷二胺、1,6-六亚甲基二胺、1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺,并且所述二羧酸选自己二酸、癸二酸和十二烷二酸。
210、在一种实施方式中,所述内酰胺为己内酰胺,所述氨基酸为氨基己酸,所述二胺选自2-甲基-1,5-戊烷二胺、1,6-六亚甲基二胺、1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺,并且所述二羧酸选自己二酸、癸二酸和十二烷二酸。
211、有利地,所述组分(2)中的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
212、更有利地,所述组分(2)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元并且所述组分(1)的所述长链聚酰胺包含相对于所述长链聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
213、有利地,所述组分(2)不含脂族聚酰胺以外的聚酰胺。
214、更有利地,所述组分(2)的所述聚酰胺由脂族单元组成。
215、在一种实施方式中,所述组分(2)的所述聚酰胺由脂族单元组成,并且所述组分(1)的所述长链聚酰胺由脂族单元组成。
216、有利地,所述组分(2)和所述组分(1)不含脂族聚酰胺以外的聚酰胺。
217、所述组分(2)还可以相对于所述组分的总重量的最高达2%的重量比例包含至少一种增塑剂。
218、所述增塑剂为如对于组分(1)所定义的。
219、所述组分(2)还可包含至少一种添加剂。
220、在一种实施方式中,所述添加剂为相对于所述组分的总重量的最高达2%的重量比例。
221、所述添加剂为如对于组分(1)所定义的。
222、在一种实施方式中,所述组分(2)包含以重量计:
223、-84%至100%、特别是90%至100%的至少一种如上文所定义的c4至c9聚酰胺;
224、-0至12%的至少一种聚烯烃、特别是0至6%的至少一种聚烯烃;
225、-0至2%的至少一种增塑剂;
226、-0至2%的至少一种添加剂;
227、总计为100重量%。
228、在另一实施方式中,所述组分(2)不含聚烯烃并且包含以重量计:
229、-96%至100%的至少一种如上文所定义的c4至c9聚酰胺;
230、-0至2%的至少一种增塑剂;
231、-0至2%的至少一种添加剂;
232、总计为100重量%。
233、有利地,所述组分(2)不含增塑剂并且所述组分(2)包含以重量计:
234、-86%至100%、特别是92%至100重量%的至少一种如上文所定义的c4至c9聚酰胺;
235、-0至12%的至少一种聚烯烃、特别是0至6%的至少一种聚烯烃;
236、-0至2%的至少一种添加剂;
237、总计为100重量%。
238、非常明显,包含或不包含至少一种聚烯烃和/或至少一种增塑剂和/或至少一种添加剂的各种组分(2)是指上文对于组分(2)所描述的所有实施方式。
239、在一种实施方式中,上文所定义的管状结构体的层(2)的所述至少一种聚酰胺选自pa6、pa66、pa6/66、pa610、pa410、pa412和pa612。
240、关于层(3)和组分(3)
241、所述层(3)包括组分(3),所述组分(3)主要包含疏水性聚合物、更特别地聚丙烯或聚乙烯,更特别地所述层(3)位于所述层(2)以下或介于所述层(1)和所述层(2)之间。
242、这意指所述组分(3)包含相对于其总重量的多于50重量%的疏水性聚合物、更特别地聚丙烯或聚乙烯。
243、根据一种实施方式,所述组分(3)可包含相对于其总重量的至少60重量%、例如至少70重量%、例如至少80重量%、或者甚至100重量%的疏水性聚合物,更特别地聚丙烯或聚乙烯。
244、根据一种实施方式,所述层(3)主要包括组分(3),也就是说包括相对于其总重量的多于50重量%的组分(3)。
245、根据一种实施方式,所述层(3)可包括至少60重量%、例如至少70重量%、例如至少80重量%、或者甚至100重量%的组分(3)。
246、表述“疏水性聚合物”意图为意指水阻隔或者部分阻隔聚合物。其可为非极性聚合物或者填充的聚合物,其中水的扩散将更慢,例如用石墨烯填充的聚酰胺例如pa11。
247、更具体地,根据汉森(hansen)溶解度参数(hansen solubility parameters–auser’s handbook–第二版–charles m.),当其相对于极性相互作用的溶解度系数(δp)小于或等于5mpa 1/2并且其相对于氢键的溶解度系数(δh)小于或等于5mpa1/2时,聚合物被视为在本发明的含义内是疏水性的。
248、所述疏水性聚合物可为如上文(b2)中所描述的非官能化的,或者如上文b1中所描述的官能化的。
249、在一种实施方式中,所述疏水性聚合物选自聚丙烯和聚乙烯。
250、根据如上文所定义的汉森溶解度参数,聚丙烯的相对于极性相互作用的溶解度系数(δp)小于5mpa 1/2并且其相对于氢键的溶解度系数(δh)小于5mpa 1/2。因此聚丙烯实际上为在本发明的含义内的疏水性聚合物。
251、根据如上文所定义的汉森溶解度参数,聚乙烯的相对于极性相互作用的溶解度系数(δp)小于5mpa 1/2并且其相对于氢键的溶解度系数(δh)小于5mpa 1/2。因此聚乙烯实际上为在本发明的含义内的疏水性聚合物。
252、乙烯-乙烯基醇(或evoh)并不被视为在本发明的含义内的疏水性聚合物。
253、基于如上文所定义的汉森溶解度参数,乙烯乙烯基醇的相对于极性相互作用的溶解度系数(δp)大于5mpa 1/2(其在10和15之间),并且其相对于氢键的溶解度系数(δh)大于5mpa 1/2((其在10和15之间)。
254、在另一实施方式中,所述聚丙烯或所述聚乙烯为交联的。
255、有利地,所述层(3)的所述疏水性聚合物选自接枝聚丙烯,优选地通过马来酸酐接枝,以及接枝高密度聚乙烯(hdpe),优选地通过马来酸酐接枝。
256、在一种实施方式中,所述聚丙烯或所述聚乙烯的mfi为0.5至10g/10min。
257、mfi(对于熔融流动指数的缩写)为在熔融状态中的流动性的指数。其为根据标准astm 1238在230℃下在2.16kg下测量的。
258、关于层(4)和组分(4)
259、所述层(4)位于内侧并且与所运输的所述流体接触。
260、所述层(4)包括:组分(4),所述组分(4)包含pa6,pa66或其混合物,相对于所述组分的总重量的5重量%至50重量%的至少一种聚烯烃、更特别地官能化的聚烯烃,优选地10重量%至40重量%的至少一种聚烯烃,最高达2重量%的至少一种增塑剂以及最高达2重量%的添加剂,或者组分(4’),所述组分(4’)主要包含具有每个氮原子计8至14个碳原子的至少一种聚酰胺以及相对于所述组分(4’)的总重量的至少20重量%、优选地25重量%的至少一种聚烯烃。
261、在一种实施方式中,所述组分(4)包含:
262、-50至95重量%的pa6、pa66或其混合物;
263、-5至50重量%、优选地10至40重量%的至少一种聚烯烃、更特别地官能化的聚烯烃;
264、-0至2重量%的至少一种增塑剂;
265、-0至2重量%的至少一种添加剂。
266、在另一实施方式中,所述组分(4)包含:
267、-60至90%的pa6、pa66或其混合物;
268、-10至40重量%的至少一种聚烯烃、更特别地官能化的聚烯烃;
269、-0至2重量%的至少一种增塑剂;
270、-0至2重量%的至少一种添加剂。
271、在这两种实施方式的变型中,所述组分(4)由上文对于这两种实施方式所定义的要素组成。
272、所述组分(4)的所述增塑剂和所述添加剂为如对于组分(1)所定义的。
273、组分(4’)的术语“聚酰胺”以相同的方式表示均聚酰胺和共聚酰胺两者。
274、所述均聚酰胺可由内酰胺单元、氨基酸单元或xy单元的缩聚而获得,x为二胺并且y为二羧酸(或二酸),此时所述均聚酰胺具有每个氮原子计8至14个碳原子。
275、所述二胺可为线型或支化的脂族、或脂环族,并且优选地为线型或支化的脂族、特别是线型脂族。
276、所述二羧酸可为脂族或脂环族,并且优选地脂族。
277、因此,用于获得所述均聚酰胺的内酰胺和氨基酸必须具有8至14的每个氮原子(n)计的碳原子(c)的平均数。
278、有利地,所述内酰胺和氨基酸为c11和c12。
279、在均聚酰胺由xy单元的缩聚而获得的情况下,每个氮原子计的原子数是通过在衍生自所述二胺x的单元中和衍生自所述二酸y的单元中存在的碳原子数的平均值计算的。
280、因此,所述二胺(x)可为c4至c36、尤其是c6至c18、更特别地c4至c12,并且所述二羧酸(y)可为c4至c36、尤其是c6至c18、更特别地c6至c12,此时在衍生自所述二胺x的单元中和衍生自所述二酸y的单元中存在的碳原子数的平均值为10至15。
281、有利地,所述二胺选自2-甲基-1,5-戊烷二胺、1,6-六亚甲基二胺、1,7-庚烷二胺、1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、2-甲基-1,8-辛烷-二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、1,10-癸烷二胺、1,11-十一烷二胺、2-丁基-2-乙基-1,5-戊烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,13-十三烷二胺、1,14-十四烷二胺、1,16-十六烷二胺和1,18-十八烷二胺。
282、有利地,所述二胺选自1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺。
283、有利地,所述二羧酸选自癸二酸和十二烷二酸。
284、有利地,所述二胺选自1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺,并且所述二羧酸选自癸二酸、十一烷二酸和十二烷二酸。
285、在共聚酰胺的情况下,每个氮原子计的碳原子数是根据与对于均聚酰胺的相同的原则计算的。计算是在来自各种酰胺单元的摩尔比例的基础上进行的。
286、因此,用于获得所述共聚酰胺的内酰胺和氨基酸可具有6至15的每个氮原子(n)计的碳原子(c)的平均数。
287、用于所述共聚酰胺中的二胺x和二酸y可为芳族二胺和/或二酸,此时所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元。
288、在一种实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
289、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
290、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
291、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
292、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺仅由脂族单元组成。
293、在一种实施方式中,所述组分(4’)主要包含单一聚酰胺并且因此所述单一聚酰胺以相对于所述组分的总重量的多于50%的重量比例存在于所述组分中。
294、在一种实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
295、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
296、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
297、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
298、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述组分(4’)的所述聚酰胺仅由脂族单元组成。
299、在一种实施方式中,所述层(4)由组分(4’)组成,所述组分(4’)主要包含具有每个氮原子计8至14个碳原子的至少一种长链聚酰胺并且包含相对于所述长链聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元。
300、在一种实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
301、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
302、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
303、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
304、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述至少一种聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述聚酰胺仅由脂族单元组成。
305、在一种实施方式中,所述层(4)由组分(4’)组成,所述组分(4’)主要包含单一聚酰胺并且因此所述单一聚酰胺以相对于所述组分的总重量的大于50%的重量比例存在于所述组分中。
306、在一种实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少60%的脂族单元。
307、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少70%的脂族单元。
308、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少80%的脂族单元。
309、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少90%的脂族单元。
310、在另一实施方式中,所述组分(4’)的所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的100%的脂族单元。因此所述组分(1)的所述聚酰胺仅由脂族单元组成。
311、有利地,在上文对于所述层(4)的所述组分(4’)所定义的所有实施方式中,所述内酰胺选自十二内酰胺,所述氨基酸选自氨基十一酸,所述二胺选自1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、2-甲基-1,8-辛烷二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、1,10-癸烷二胺、1,11-十一烷二胺、2-丁基-2-乙基-1,5-戊烷二胺和1,12-十二烷二胺,并且所述二羧酸选自辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸和十四烷二酸。
312、更有利地,所述内酰胺为十二内酰胺,所述氨基酸为氨基十一烷酸,所述二胺选自1,10-癸烷二胺和1,12-十二烷二胺,并且所述二羧酸选自癸二酸和十二烷二酸。
313、所述层(4)的所述组分(4’)包含至少20重量%、优选地至少25重量%的至少一种聚烯烃。
314、所述聚烯烃为如对于组分(1)所定义的。
315、所述组分(4’)还可包含至少一种增塑剂和/或至少一种添加剂。
316、所述增塑剂和添加剂为如上文所定义的。
317、在一种实施方式中,所述组分(4’)包含以重量计:
318、-54%至80%、特别是54%至75%的至少一种如上文所定义的c8至c14聚酰胺;
319、-20至40%、优选地25至40%的至少一种聚烯烃;
320、-0至4%的至少一种增塑剂;
321、-0至2%的至少一种添加剂;
322、总计为100重量%。
323、所述组分(4’)的所述增塑剂和添加剂为如对于组分(1)所定义的。
324、管状结构体:
325、所述管状结构体可包括至少一个层(1)、至少一个层(2)、至少一个层(3)、以及内层(4)。
326、本发明还涉及用于运输传热流体的多层管状结构体(mlt),所述多层管状结构体包括:
327、-至少一个层1,其包括组分1,所述组分1主要包含至少一种长链聚酰胺(pa),所述长链聚酰胺具有每个氮原子计10至15个碳原子并且包含相对于所述长链聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元;
328、-位于所述层1以下的至少一个层2,其包括组分2,所述组分2主要包含至少一种具有每个氮原子计4至9个碳原子的聚酰胺,所述聚酰胺包含相对于所述聚酰胺中存在的单元之和的至少50%的脂族单元,更特别地所述组分2包含相对于所述组分2总重量的最高达12重量%的聚烯烃、特别是最高达6重量%的聚烯烃,以及相对于所述组分2总重量的最高达2重量%的至少一种增塑剂,
329、-至少一个层3,其包括组分3,所述组分3主要包含疏水性聚合物、更特别地聚丙烯或聚乙烯,更特别地所述层3位于所述层2以下或者介于所述层1和所述层2之间;
330、-层4,其包括:或者组分4,所述组分4包含pa6,pa66或其混合物,相对于所述组分4的总重量的5重量%至50重量%的至少一种聚烯烃、更特别地官能化的聚烯烃,优选地10重量%至40重量%的至少一种聚烯烃,最高达2重量%的至少一种增塑剂和最高达2重量%的添加剂
331、或者组分4’,所述组分4’主要包含至少一种c8-c14脂族聚酰胺,
332、所述层4与所运输的所述流体接触;
333、-在所述层3和所述层4之间存在的层5,所述层5包括组分2并且所述层2和5的厚度占所述管的总厚度的至少70%。
334、在一种实施方式中,所述层(2)的厚度更特别地为所述管的总厚度的最高达90%、特别是所述管的总厚度的最高达80%。
335、在一种实施方式中,如上文所定义的所述多层管状结构体的特征在于,所述层(2)不含增塑剂。
336、在另一实施方式中,如上文所定义的所述多层管状结构体的特征在于,所述层(2)和所述层(1)不含增塑剂。
337、在还另一实施方式中,如上文所定义的所述多层管状结构体的特征在于,所述结构体中存在的所有的层都不含增塑剂。
338、在一种实施方式中,所述结构体包括介于所述层(3)和所述层(4)之间的层(5),所述层(5)包括组分(2)并且所述层(2)和(5)的厚度占所述管的总厚度的至少80%。
339、所述层(2)和(5)可为相同的或不同的。
340、在一种实施方式中,上文所定义的所述多层管状结构体的特征在于,所述层(1)为所述多层管状结构体的最外层。
341、根据第一种变体,所述管状结构体的特征在于,其由四个层(1)//(2)//(3)//(4)或(1)//(3)//(2)//(4)组成。
342、根据第二种变体,所述管状结构体的特征在于,其由五个层(1)//(2)//(3)//(5)//(4)或(1)//(3)//(2)//(5)//(4)组成。
343、在一种实施方式中,如上文所定义的多层管状结构体的特征在于,所述传热流体为选自如下的制冷剂流体:烃化合物、氢氟烃、醚、氢氟醚、co2、nh3、so2和氟烯烃。
344、在一种实施方式中,所述传热流体为选自如下的制冷剂流体:co2、氟丙烯、氟丙烷和氟乙烷,优选地1,3,3,3-四氟丙烯、2,3,3,3-四氟丙烯、1,2,3,3,3-五氟丙烯、1,1,3,3-四氟丙烯、3,3,3-三氟丙烯、2,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2-四氟乙烷、1,1,2,2-四氟乙烷、五氟乙烷、二氟甲烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷、1,1,1-三氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷、三氟碘甲烷及包含其的混合物。
345、在一种实施方式中,所述传热流体为选自1,3,3,3-四氟丙烯(1234ze)和2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)的制冷剂流体;更特别地,所述传热流体为2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)。
346、有利地,所述制冷剂流体含有润滑剂,所述润滑剂优选地选自矿物油、有机硅(silicone,硅酮)油、天然源的石蜡、环烷烃(naphthene)、合成石蜡、烷基苯、聚α烯烃、聚亚烷基二醇、多元醇酯和/或聚乙烯基醚,所述润滑剂更特别地优选地为聚亚烷基二醇或多元醇酯。
347、根据另一方面,本发明涉及如上文所定义的多层管状结构体用于在机动车空调的领域中运输以下的用途:传热流体,更特别地选自烃化合物、氢氟烃、醚、氢氟醚、co2、nh3、so2和氟烯烃的制冷剂流体,特别是r134、r-1234yf或r-1234ze,更特别地r-1234yf或r-1234ze。
348、根据还另一方面,本发明涉及如上文所定义的多层管状结构体为满足可提取物测试的用途,所述测试特别是由如下组成:将所述多层管状结构体mlt用forane填充并且将该组装件在60℃下加热96小时,然后通过将其过滤到烧杯中而将其排空,然后允许烧杯中的滤液在室温下蒸发并且最终称量该残留物,其比例必须小于或等于约6g/m2的内部管表面积,并且过滤之后过滤器上的残留物的比例小于或等于1g/m2、优选地小于或等于0.5g/m2。
349、换言之,本发明涉及如上文所定义的多层管状结构体为减少在使所述多层管状结构体mlt与forane已经进行接触之后如上文所定义的管状结构体释放的可溶性和不可溶性化合物的比例的用途,释放的化合物的所述比例通过可提取物测试确定,所述测试特别是由如下组成:将所述多层管状结构体mlt用forane填充并且将该组装件在60℃下加热96小时,然后通过将其过滤倒烧杯中而将其排空,然后允许烧杯的滤液在室温下蒸发并且最终称量该残留物,其比例必须小于或等于约6g/m2的内管表面积,并且过滤之后过滤器上的残留物的比例小于或等于1g/m2、优选地小于或等于0.5g/m2。
350、因此,相对于现有技术的结构体,所述管状结构体使得可减少与forane接触之后的可溶性和不可溶性化合物的比例。
351、实施例
352、现在将借助实施例来说明本发明,尽管并不限于这些实施例。
353、通过挤出制备以下结构体:
354、通过共挤出来生产多层管。使用mcneil工业多层挤出线,其配备有5个挤出机,所述挤出机连接至具有螺旋心轴(mandrel)的多层挤出头。
355、所使用的螺杆为具有适合于聚酰胺的螺杆外形的单挤出螺杆。除了所述5个挤出机和所述多层挤出头以外,所述挤出线还包括:
356、位于共挤出头的末端处的模头-冲头组装件;根据所要生产的结构体和构成其的材料、以及管的尺寸和线速度来选择所述模头的内径和所述冲头的外径;
357、具有可调节的真空水平的真空罐。将一般保持在20℃的水循环在该罐中,其中将量规浸入,其使得可将所述管按其最终尺寸成型。所述量规的直径适于所要生产的管的尺寸,典型地对于具有6mm的内径和1.3mm的厚度的管而言为8.8至11mm;
358、一连串的冷却罐,其中将水保持在约20℃,允许将所述管沿着从所述头至拉伸架(drawing stand)的路径冷却;
359、直径测量仪;
360、拉伸台(bench);
361、具有5个挤出机的配置用于生产2个层至5个层范围的管。在其中层的数量为少于5的结构体的情况下,则向多个挤出机进料相同的材料。
362、在包括6个层的结构体的情况下,连接额外的挤出机并将螺旋心轴添加至向现有的头,为了生产与流体接触的内层的目的。
363、在试验之前,为了确保所述管的最佳性质和挤出的良好品质,验证所挤出的材料在挤出之前具有小于0.08%的残余水分含量。在相反的情况下,在试验之前进行干燥材料的额外的步骤:一般地在真空干燥器中、在80℃下过夜。
364、在稳定化挤出参数、所讨论的管的尺寸不再随时间变化之后,将对应于本专利申请中所描述的特性的管移除。直径是通过安装在线的末端处的激光直径测量仪监测的。
365、一般地,线速度典型地为20m/min。其一般地在5至100m/min之间改变。
366、挤出机的螺杆速度取决于层的厚度和螺杆的直径,如对于本领域技术人员已知的。
367、一般而言,挤出机和工具(头和联轴节)的温度必须调节以充分高于所讨论的组分的熔融温度,使得它们保持在熔融状态,从而防止它们凝固和堵塞机器。
368、具有以下聚合物的管状结构体:
369、p1:pa6+35重量%的im 800(马来酸酐改性的hdpe(sk functionalpolymer))
370、p2:pa11 besn black tl p024(arkema)
371、p3:pa612+20重量%的im 800(马来酸酐改性的hdpe(sk functionalpolymer))
372、p4:pp-g-mah(马来酸酐接枝的聚丙烯)admer qb509e(mitsui)
373、p5:hdpe-g-mah(马来酸酐接枝的高密度聚乙烯),通过制备93重量%的xrt70pert类型ii(total energy)和7重量%的orevac oe25(sk functional polymer)的混合物而获得。
374、p6:evoh eval 171b(kuraray)
375、p7:pa6+10重量%的im 800(马来酸酐改性的hdpe(sk functionalpolymer)
376、对各种参数进行了测试,其示于表1中。
377、[表1]
378、
379、ce1至7:反例
380、反例具有:或者对水过高的渗透性,也就是说具有大于或等于23g/m2.24h的流量,或者过低的爆裂应力,也就是说应力小于12mpa,或者对r1234yf的流量无阻隔,也就是说具有a或b分级,或者具有与氯化锌接触的低耐受性,也就是说具有2或3的分级。
381、ei1至ei4:根据本发明的实施例
382、相比于不允许在四项评估标准上的良好性能的组合的反例,只有根据本发明的四个层的结构体在四项评估标准例如爆裂压力大于12mpa、对空调流体(r1234yf)的阻隔性质(分级c)、对氯化锌的耐受性(分级1)和以及对水渗透性(具有小于23g/m2.24h的流量)上显示良好的折中。
383、所使用的测试详述于表2中。
384、[表2]
385、
技术实现思路
1.用于运输传热流体的多层管状结构体(mlt),所述多层管状结构体包括:
2.如权利要求1所述的多层管状结构体,其特征在于在所述层(3)和所述层(4)之间存在层(5),所述层(5)包括组分(2)并且所述层(2)和(5)的厚度占所述管的总厚度的至少80%。
3.如权利要求1或2所述的多层管状结构体,其特征在于所述层(1)为所述多层管状结构体的最外层。
4.如权利要求1至3之一所述的多层管状结构体,其特征在于所述组分(1)包含最高达40重量%的至少一种聚烯烃。
5.如权利要求1至4之一所述的多层管状结构体,其特征在于所述组分(1)包含相对于所述组分(1)的总重量的至少3重量%的至少一种聚烯烃、更特别地至少6重量%的至少一种聚烯烃、特别是10%至12重量%的至少一种聚烯烃。
6.如权利要求1至5之一所述的多层管状结构体,所述组分(1)包含相对于所述组分(1)的重量的最高达8重量%的至少一种增塑剂;更特别地所述层(1)不含增塑剂。
7.如权利要求1至6之一所述的多层管状结构体,其特征在于所述传热流体为选自如下的制冷剂流体:烃化合物、氢氟烃、醚、氢氟醚、co2、nh3、so2和氟烯烃。
8.如权利要求7所述的多层管状结构体,其特征在于所述传热流体为选自如下的制冷剂流体:co2、氟丙烯、氟丙烷和氟乙烷,优选地1,3,3,3-四氟丙烯、2,3,3,3-四氟丙烯、1,2,3,3,3-五氟丙烯、1,1,3,3-四氟丙烯、3,3,3-三氟丙烯、2,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2-四氟乙烷、1,1,2,2-四氟乙烷、五氟乙烷、二氟甲烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷、1,1,1-三氟丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丁烷、三氟碘甲烷以及包含其混合物。
9.如权利要求7或8之一所述的多层管状结构体,其特征在于所述传热流体为选自1,3,3,3-四氟丙烯(1234ze)和2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)的制冷剂流体;更特别地,所述传热流体为2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)。
10.如权利要求7至9之一所述的多层管状结构体,其特征在于所述制冷剂流体含有润滑剂,所述润滑剂优选地选自矿物油、有机硅油、天然源的石蜡、环烷烃、合成石蜡、烷基苯、聚α烯烃、聚亚烷基二醇、多元醇酯和/或聚乙烯醚,所述润滑剂更特别地优选地为聚亚烷基二醇或多元醇酯。
11.如权利要求1至10之一所述的多层管状结构体,其特征在于所述层(1)的所述至少一种聚酰胺选自pa11、pa12、pa1010、pa1210和pa1212。
12.如权利要求1至11之一所述的多层管状结构体,其特征在于所述层(2)的所述至少一种聚酰胺选自pa6、pa66、pa6/66、pa610、pa410、pa412和pa612。
13.如权利要求1至12之一所述的多层管状结构体,其特征在于所述层(3)的所述至少一种疏水性聚合物选自接枝聚丙烯,优选地通过马来酸酐接枝,以及接枝高密度聚乙烯(hdpe),优选地通过马来酸酐接枝。
14.如权利要求1至13之一所述的多层管状结构体,其特征在于其由四个层(1)//(2)//(3)//(4)或(1)//(3)//(2)//(4)组成。
15.如权利要求1至13之一所述的多层管状结构体,其特征在于其由五个层(1)//(2)//(3)//(5)//(4)或(1)//(3)//(2)//(5)//(4)组成。
16.如权利要求1至15之一中定义的多层管状结构体用于在机动车空调的领域中运输以下的用途:传热流体,更特别地选自烃化合物、氢氟烃、醚、氢氟醚、co2、nh3、so2和氟烯烃的制冷剂流体,特别是r134、r-1234yf或r-1234ze,更特别地r-1234yf或r-1234ze。
17.如权利要求1至15之一所述的多层管状结构体为满足可提取物测试的用途,所述测试特别是由以下组成:将所述多层管状结构体mlt用forane填充并且将所述组装件在60℃下加热96小时,然后通过将其过滤到烧杯中而将其排空,然后允许烧杯中的滤液在室温下蒸发并且最终称重该残留物,其比例必须小于或等于约6g/m2的内部管表面积,并且过滤之后过滤器上的残留物的比例小于或等于1g/m2、优选地小于或等于0.5g/m2。