用于内衬管道或通道的嵌入软管的制作方法

本发明涉及一种用于对需要整修的管道或通道进行内衬的嵌入软管，特别是用来浸渍嵌入软管的一或多个增强层的反应树脂。

背景技术：

1、将也被称为“衬垫”的嵌入软管用来重建或整修受损的管道和通道。嵌入软管包含至少一个增强层，其增强材料被反应材料浸渍。增强材料通常由玻璃纤维编织物或者由玻璃纤维编织物与随机纤维覆层的组合(如聚酯针刺毡)构成，其中玻璃纤维编织物可以包括多个编织物覆层。反应材料在紫外辐射、水蒸汽或热水的作用下硬化。有时也可以使用在常温下硬化的反应材料。

2、为了整修受损的管道，将嵌入软管引入受损的管道或在其中将其翻转(所谓的反转工艺)，再用压缩空气使其膨胀，使得嵌入软管抵靠至管道的内侧面。随后用紫外辐射或水蒸汽使得反应树脂硬化，使得嵌入软管形成整修后的管道区段或通道区段的液密且通常气密的内侧面。

3、通常将不饱和的聚酯树脂，有时也将环氧树脂或乙烯基酯树脂用作反应材料。聚酯树脂和乙烯基酯树脂的45至70重量百分比通常由不饱和聚酯或乙烯基酯(固体)构成，剩余重量百分比由作为溶剂的苯乙烯构成。苯乙烯溶解室温下呈半固态至固态的不饱和聚酯或乙烯基酯，从而与酯形成粘度在较大范围内可调的液态树脂。通常将粘度调节至约600至1000mpa*s以浸渍增强材料。

4、另一方面，苯乙烯在交联过程中用作不饱和聚酯中或乙烯基酯中活性双键的反应物。没有苯乙烯，这些酯就无法有效硬化。

5、聚酯树脂的高市场占有率主要得益于其良好的性价比。此外，即使未增强的材料在硬化后就已具备了可用机械特性；而这些特性在嵌入增强材料后进一步提高。通过自由基聚合进行交联可实现快速硬化。

6、但苯乙烯在加工过程中可能对健康造成危害。在对小鼠进行的动物实验中，苯乙烯会导致肺癌，但对大鼠和其他实验动物不会。此外，苯乙烯的基因改变潜力多年来一直备受争议。在通常在工厂进行的增强材料浸渍期间以及在热和/或紫外线下硬化的过程中，苯乙烯会大量蒸发，其间会散发出一种并不难闻但可明显察觉的气味。

7、乙烯基甲苯也是如此，它是一种甲基苯乙烯，其具有类似于苯乙烯的特性且同样存在健康方面的问题。因而下文中对苯乙烯的阐述同样适用于乙烯甲基苯。

8、出于对健康的考虑，长期以来人们一直在寻找与嵌入软管有关的苯乙烯替代品。但嵌入软管对树脂系统的要求较高，因而很难找到苯乙烯的替代品。树脂必须在没有裂解产物(如水或甲醇)的情况下尽可能以较高的硬化速度硬化。硬化完毕后需要有最低程度的韧性和优异的耐化学性，以确保至少50年的城市污水耐受性。

9、部分地将甲基丙烯酸酯用作苯乙烯的替代品；在此情况下，将相应的树脂系统称为不含苯乙烯。但甲基丙烯酸酯比苯乙烯贵得多，考虑到嵌入软管需要的量极大，用嵌入软管进行整修可能不具经济性。此外，甲基丙烯酸酯基树脂还具有反应性较低的缺点。特别是在软管厚度较大时，到达外部增强层的热量或紫外线越来越少，因而硬化时间可能很长。

10、而环氧树脂原则上是不含苯乙烯的。但其成分会部分引起过敏且并非完全无味。此外，由于使用时间较短，环氧树脂只有在即将引入嵌入软管时才能被施加，这一点在工作卫生和制造技术方面均不可取。

11、为了对用作苯乙烯替代品的甲基丙烯酸酯的负面特性进行补偿，有时往树脂添加过氧化物，参阅dd 133 953。由于过氧化物的分解和由此产生的自由基的释放，在嵌入软管的那些未被紫外光照射或照射不充分的区域内也会引发聚合。这里涉及的是自增强效应，因为聚合是一种放热反应，其会产生热量使过氧化物进一步分解。

12、但过氧化物是不稳定的化合物，其特别是在浓度较高和温度较高的情况下易爆易燃。

13、ep 2 525 130 a1通过以下方式来解决硬化不足的问题：在增强层的玻璃纤维上施加特殊的浆料(即某种增粘剂)，其降低嵌入软管对紫外光的吸收系数，使得在软管厚度大于10mm时，不含过氧化物的反应物质也可以用紫外线硬化。但这种方法在实践中由于种种原因而无法实现。其中主要包括施加特殊浆料所产生的成本和原本就很高昂的甲基丙烯酸酯成本。

14、上述问题使得大多数嵌入软管仍然被某种反应材料浸渍，其重量百分比的30至55由苯乙烯构成。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种嵌入软管，其至少部分地消除与使用苯乙烯有关的问题。

2、本发明用以达成上述目的的解决方案为一种用于内衬管道或通道的嵌入软管，具有：内膜、在安装状态下指向所述管道或通道的内壁的外膜，和至少一个布置在所述内膜与所述外膜之间的增强层，所述增强层具有增强材料，所述增强材料浸渍有可硬化的反应材料。所述反应材料含有固体和溶剂混合物，其中所述固体在所述反应材料中的固体比例为45至65重量百分比。所述溶剂混合物为苯乙烯和/或乙烯基甲苯与并非苯乙烯或乙烯基甲苯的至少一种溶剂的混合物，其中苯乙烯和/或乙烯基甲苯在溶剂混合物中的比例为5至80重量百分比,优选为15至50重量百分比。

3、发明人认识到，苯乙烯或乙烯基甲苯与不含苯乙烯的溶剂，如甲基丙烯酸酯(特别是丁二醇二甲基丙烯酸酯)，在化学上良好地相容并且作为混合物可以很好地加工。借助这种混合物就能将苯乙烯和/或乙烯基甲苯在反应材料中的总比例从迄今为止的30至55重量百分比降至例如5至20重量百分比。但苯乙烯和/或乙烯基甲苯的这种较低比例能够确保反应材料在引入嵌入软管后在热和/或紫外辐射的作用下迅速且完全硬化。这是因为乙烯基甲苯特别是苯乙烯提高了反应材料的反应性(放热性)。举例而言，如果仅有15重量百分比的甲基丙烯酸酯被苯乙烯替代，反应性就提高了约25％。

4、同时，较小比例的苯乙烯和/或乙烯基甲苯与包围玻璃纤维的浆料的相互作用大于甲基丙烯酸酯，因而增强了紫外辐射的渗透性，这一点同样有助于紫外线诱导的硬化。

5、这样就产生一种嵌入软管，其即使在软管厚度较大时也能很好地硬化，且对环境和附近人员仅释放少量的苯乙烯或乙烯基甲苯。

6、现有技术中揭示过低苯乙烯树脂。但低苯乙烯含量仅通过将溶剂比例降至约30％来实现。这还不足以用作嵌入软管中的反应材料。在现有技术中优选地，在本发明中也是这样，固体在反应材料中的比例为52至58重量百分比。

7、反应材料中含有的固体尤指不饱和的聚酯树脂或乙烯酯树脂。聚酯树脂可以含有间苯二甲酸与新戊二醇的组合或者邻苯二甲酸与新戊二醇的组合。

8、本发明还涉及一种内衬管，其通过以下方式从本发明的嵌入软管中获得：使得所述首先被折叠的嵌入软管膨胀，并且使得所述反应材料硬化。

9、本发明还涉及一种制造用于内衬管道或通道的嵌入软管的方法，包括以下步骤：

10、a)输入软管状内膜；

11、b)输入至少一个具有增强材料的增强层，

12、c)用外膜包围所述至少一个增强层；

13、d)用可硬化的反应材料浸渍所述至少一个增强层，其中所述反应材料含有固体和溶剂混合物，且其中所述固体在所述反应材料中的比例为45至65重量百分比，

14、其中所述溶剂混合物为苯乙烯和/或乙烯基甲苯与并非苯乙烯或乙烯基甲苯的至少一种溶剂的混合物，其中苯乙烯和/或乙烯基甲苯在所述溶剂混合物中的比例为5至80重量百分比。

15、上文就所述嵌入软管所阐述的优点和优选技术方案相应地适用于所述方法。