FR2688858A3 - Flexible pipe for high pressure - Google Patents
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Abstract
Description
Tuyau souple pour haute pression
L'invention concerne un tuyau souple pour haute pression formé d'une partie externe résistant à la pression et d'une partie interne résistant aux milieux chimique s.Flexible hose for high pressure
The invention relates to a flexible hose for high pressure formed by an external part resistant to pressure and an internal part resistant to chemical media.
L'invention concerne notamment un tuyau souple pour haute pression destiné à des milieux liquides ou gazeux, qui comporte une partie interne résistante vis-à-vis de ces milieux, laquelle partie interne est entourée d'une partie externe résistant à la pression connue en soi, l'assemblage des différentes couches de polymères de la partie interne permettant de tenir compte des exigences posées pour des milieux liquides ou gazeux très divers. The invention relates in particular to a flexible hose for high pressure intended for liquid or gaseous media, which comprises an internal part resistant to these media, which internal part is surrounded by an external part resistant to the pressure known in itself, the assembly of the various layers of polymers of the internal part making it possible to take account of the requirements posed for very diverse liquid or gaseous media.
Les tuyaux souples pour haute pression sont utilisés pour transmettre la pression avec des huiles hydrauliques, pour guider des vapeurs dans des installations de chauffage et de refroidissement, en particulier pour des milieux de changement d'état, tels que le fréon, et pour le transport de gaz, tels que l'hélium, l'hydrogène, l'oxygène ou l'air, par exemple dans des appareils de plongée. Le transport des liquides ou des gaz mentionnés plus haut dans des tuyauteries de transport de milieux chimiques nécessite généralement un compromis du point de vue du choix des matériaux. High pressure hoses are used to transmit pressure with hydraulic oils, to guide vapors in heating and cooling systems, especially for change of state media, such as freon, and for transportation gases, such as helium, hydrogen, oxygen or air, for example in diving equipment. The transport of the liquids or gases mentioned above in pipes for the transport of chemical media generally requires a compromise from the point of view of the choice of materials.
L'invention repose sur une partie externe résistant à la pression connue en soi et sur un tuyau en matière plastique à plusieurs couches d'un type nouveau comme partie interne de tuyaux souples pour haute pression de ce type. The invention is based on an external pressure-resistant part known per se and on a multi-layer plastic pipe of a new type as the internal part of flexible pipes for high pressure of this type.
Selon l'état de la technique, les parties internes sont fabriquées à partir de thermoplastiques techniques, tels que PA6, PA12 ou des d'élastomères de polyamides, tels que HytrSuivant le type d'application, on exige des matériaux avec une bonne tenue chimique ou une action de barrage vis-à-vis des milieux à transporter. Comme indiqué plus haut, on doit accepter des compromis importants entre souplesse, résistance chimique et action de barrage. According to the state of the art, the internal parts are made from technical thermoplastics, such as PA6, PA12 or polyamide elastomers, such as Hytr. Depending on the type of application, materials with good chemical resistance are required or a barrier action vis-à-vis the media to be transported. As indicated above, we must accept significant compromises between flexibility, chemical resistance and barrier action.
Les documents DE 39 42 353 et DE 39 42 354 décrivent des tuyaux souples de sécurité comportant une partie interne à deux couches en polyamides partiellement réticulées qui présentent une structure complexe à au moins 5 ou 7 couches et une ou deux couches de tissu qui est ou sont liées par adhérence à ladite partie interne. Documents DE 39 42 353 and DE 39 42 354 describe flexible safety pipes comprising an internal part with two layers of partially crosslinked polyamides which have a complex structure with at least 5 or 7 layers and one or two layers of fabric which is or are linked by adhesion to said internal part.
L'objet de la présente invention est par conséquent de proposer une partie interne d'un type nouveau, résistant aux milieux chimiques, qui permette d'éliminer les inconvénients de l'état de la technique énumérés plus haut. The object of the present invention is therefore to provide an internal part of a new type, resistant to chemical media, which makes it possible to eliminate the drawbacks of the prior art listed above.
Le probème est résolu à l'aide d'un tuyau souple pour haute pression dont la partie interne est constituée par un tuyau en polyamides à plusieurs couches qui est entouré sans serrage par la partie externe et comprend au moins une couche interne en polyamides et une couche externe en polyamides. The problem is solved using a flexible hose for high pressure, the internal part of which consists of a multi-layer polyamide pipe which is loosely surrounded by the external part and comprises at least one internal polyamide layer and a polyamide outer layer.
La partie interne résistant aux milieux chimiques peut aussi être constituée par un tuyau en polyamides à plusieurs couches fabriqué par coextrusion. The internal part resistant to chemical media can also consist of a multi-layer polyamide pipe manufactured by coextrusion.
Le tuyau souple pour haute pression peut encore être formé d'un tuyau en polyamide à plusieurs couches, dans lequel la couche interne et/ou la couche externe sont en un polyamide choisi parmi le groupe polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12 ou en élastomères de polyamides à base de polyamide 6, polyamide 11 ou polyamide 12. The flexible hose for high pressure can also be formed from a multi-layer polyamide hose, in which the inner layer and / or the outer layer are made of a polyamide chosen from the group polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12 or made of elastomers polyamides based on polyamide 6, polyamide 11 or polyamide 12.
Les tuyaux souples pour haute pression selon l'invention permettent, grâce à l'utilisation de tuyaux en polyamides à plusieurs couches comme partie interne, de réunir de manière avantageuse les diverses exigences élevées concernant les matériaux sans qu'il y ait d'inetraction négative. Ces tuyaux en polyamides à plusieurs couches sont formés d'au moins une couche interne en polyamides et au moins une couche externe en polyamides. The flexible hoses for high pressure according to the invention make it possible, thanks to the use of multi-layer polyamide pipes as an internal part, to advantageously combine the various high requirements concerning the materials without there being any negative interaction . These multi-layer polyamide pipes are formed from at least one inner layer of polyamides and at least one outer layer of polyamides.
Les polyamides adaptés pour les couches internes et/ou externes sont tous les homopolyamides et copolyamides courants avec ou sans agent modifiant la résilience et/ou les homo et les copolyamides plastifiés ou non, y compris les copolyamides élastomères. Cependant, on utilisera de préférence les polyamides 6, polyamides 11, polyamides 12. The polyamides suitable for the internal and / or external layers are all common homopolyamides and copolyamides with or without resilience modifying agent and / or homo and copolyamides, plasticized or not, including elastomeric copolyamides. However, polyamides 6, polyamides 11, polyamides 12 will preferably be used.
Les tuyaux en polyamides à plusieurs couches selon l'invention peuvent, conformément à un mode de réalisation particulier, comporter au moins une couche intermédiaire qui est constituée de polymères présentant des caractéristiques spécifiques et procure par exemple une adhérence particulièrement bonne entre couches interne et externe et/ou un effet de barrage particulier. La couche intermédiaire peut être une couche d'agent d'adhérence. Ceci permet d'éviter les problèmes suivants
Par exemple, il arrive avec des couches intermédiaires en copolymères éthylène-alcool vinylique qui sont liées à des couches en polyamide 11 ou 12, que l'adhérence entre les couches soit faible et que celles-ci se séparent facilement. Même dans le cas d'une couche interne en copolymère polyéthylène-alcool vinylique liée à des élastomères de polyesters thermoplastiques, l'adhérence entre les couches reste faible de sorte que celles-ci se séparent facilement.The multi-layer polyamide pipes according to the invention can, in accordance with a particular embodiment, comprise at least one intermediate layer which is made of polymers having specific characteristics and provides for example a particularly good adhesion between internal and external layers and / or a particular barrier effect. The intermediate layer may be a layer of adhesion agent. This avoids the following problems
For example, it happens with intermediate layers of ethylene vinyl alcohol copolymers which are linked to polyamide 11 or 12 layers, that the adhesion between the layers is weak and that these separate easily. Even in the case of an internal layer of polyethylene-vinyl alcohol copolymer linked to elastomers of thermoplastic polyesters, the adhesion between the layers remains weak so that the latter are easily separated.
La couche intermédiaire utilisée selon l'invention peut être une couche de barrage appartenant au groupe des homopolymères ou des copolymères d'oléfines, des homopolymères d'oléfines greffés, des copolymères éthylène-alcool vinylique, des copolymères de polyamide élastomères ou de mélanges de ceux-ci avec des élastomères de polyoléfines. The intermediate layer used according to the invention can be a barrier layer belonging to the group of olefin homopolymers or copolymers, grafted olefin homopolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, elastomeric polyamide copolymers or mixtures of those -this with polyolefin elastomers.
Les tuyaux souples pour haute pression selon l'invention peuvent être pourvus, dans des modes de réalisation particuliers, d'une partie interne résistant plus spécialement aux milieux chimiques appartenant aux groupes des alcools, à l'eau, au fréon ou aux aromates. The flexible hoses for high pressure according to the invention can be provided, in particular embodiments, with an internal part more particularly resistant to chemical media belonging to the alcohol groups, to water, to freon or to aromatics.
Pour les tuyaux souples pour fréon, une couche intermédiaire constituée d'un élastomère de polyamide, par exemple d'un copolyamide élastomère (type ELY 60 (E) ou ELX 23 NZ, EMS-Chemie
AG, Zürich) a donné de bons résultats.For freon hoses, an intermediate layer consisting of a polyamide elastomer, for example an elastomeric copolyamide (type ELY 60 (E) or ELX 23 NZ, EMS-Chemie
AG, Zürich) has given good results.
Pour les tuyaux souples pour peinture au pistolet comportant une couche interne en polyamide 12 et une couche externe en polyamide 6, des agents d'adhérence à base de polymères d'oléfines, par exemple des homopolymères ou des copolymères d'oléfines pourvus de groupes fonctionnels qui simultanément ont une action de barrage vis-à-vis de l'humidité, se montrent adaptés. For flexible hoses for spray painting comprising an inner layer of polyamide 12 and an outer layer of polyamide 6, adhesion agents based on olefin polymers, for example homopolymers or copolymers of olefins provided with functional groups which simultaneously act as a barrier against humidity, are suitable.
Afin d'améliorer les caractéristiques d'adhérence d'une couche intermédiaire de copolymère éthylène-alcool vinylique avec une polyamide, il est particulièrement avantageux d'utiliser une couche intermédiaire supplémentaire en un élastomère de polyamides, par exemple une copolyamide élastomère appartenant au groupe des polyéthers polyamides ou poly(éther-ester)polyamides. In order to improve the adhesion characteristics of an intermediate layer of ethylene-vinyl alcohol copolymer with a polyamide, it is particularly advantageous to use an additional intermediate layer of an elastomer of polyamides, for example a copolyamide elastomer belonging to the group of polyether polyamides or poly (ether-ester) polyamides.
L'élément important du tuyau souple pour haute pression selon l'invention est par conséquent une partie interne résistante aux milieux chimiques qui est formée d'un tuyau en polyamides à plusieurs couches formé d'au moins une couche interne en polyamides et d'au moins une couche externe en polyamides et qui comporte en outre, le cas échéant, au moins une couche intermédiaire ayant une fonction de barrage et éventuellement au moins une couche ayant une fonction d'adhérence. The important element of the flexible hose for high pressure according to the invention is therefore an internal part resistant to chemical media which is formed of a multi-layer polyamide pipe formed of at least one internal layer of polyamides and at least at least one outer layer of polyamides and which also comprises, where appropriate, at least one intermediate layer having a barrier function and optionally at least one layer having an adhesion function.
Les tuyaux en polyamide à plusieurs couches utilisés comme partie interne de tuyaux souples pour haute pression selon l'invention qui sont fabriqués par coextrusion apportent une réponse parfaite à la séparation des fonctions entre souplesse, barrage et tenue aux agents chimiques. On obtient ainsi des solutions nettement meilleur marché et sans compromis par rapport à celles connues de l'état de la technique. The multi-layer polyamide pipes used as internal part of flexible hoses for high pressure according to the invention which are manufactured by coextrusion provide a perfect response to the separation of functions between flexibility, barrier and resistance to chemical agents. Clearly cheaper solutions are thus obtained without compromise compared to those known from the state of the art.
Quelques exemples de structure de couche pour de telles parties internes sont du polyamide 6 comme couche intérieure, un élastomère de polyamide comme couche extérieure et un polyoléfine sur lequel on a greffé des groupes fonctionnels ou un copolymère éthylène - alcool vinylique comme couche intermédiaire ou encore du polyamide 12 comme couche interne, un élastomère de polyamide 12 comme couche externe, du polyamide 6 comme couche intermédiaire et des couches intermédiaires-agent d'adhérence à base de polyoléfines pourvues de groupes fonctionnels. Some examples of layer structure for such internal parts are polyamide 6 as an inner layer, a polyamide elastomer as an outer layer and a polyolefin on which functional groups have been grafted or an ethylene-vinyl alcohol copolymer as an intermediate layer or else polyamide 12 as an inner layer, an elastomer of polyamide 12 as an outer layer, polyamide 6 as an intermediate layer and intermediate layers-polyolefin-based bonding agent provided with functional groups.
Les exemples ci-après décrivent l'invention sans la limiter. The examples below describe the invention without limiting it.
Exemple 1
Partie interne pour un tuyau souple pour fréon.Example 1
Internal part for a flexible hose for freon.
Couche interne: polyamide 6 à viscosité moyenne, à résilience modifiée 0,1 mm
Couche intermédiaire: polypropylène avec des groupes fonctionnels 0,1 mm
Couche externe: élastomère de polyamide 6 0,8 mm
Exemple 2
Partie interne pour un tuyau souple pour fréon
Couche interne: polyamide 6 à viscosité moyenne, à résilience modifiée 0,05 mm
Couche intermédiaire: copolymère d'éthylène - alcool vinylique 0,05 mm
Couche externe: élastomère de polyamide 6 0,9 mm
Exemple 3
Partie interne pour un tuyau souple pour projection de peinture à haute pression
Couche interne: polyamide 12 à viscosité moyenne contenant un plastifiant 0,2 mm
Couche intermédiaire-agent d'adhérence 0,1 mm
Couche externe: polyamide 6, à viscosité moyenne, à résilience modifiée contenant un plastifiant 0,7 mm
Exemple 4
Partie interne pour tuyau respiratoire pour équipement de plongée
Couche interne: polyamide 12 à viscosité moyenne, contenant un plastifiant 0,05 mm
Couche intermédiaire-agent d'adhérence 0,1 mm
Couche externe: élastomère de polyamide 6 0,85 mm
Exemple S
Partie interne pour un tuyau souple pour fréon
Couche interne: polyamide 6 à viscosité moyenne 0,2 mm couche intermédiaire-agent d'adhérence 0,2 mm couche externe élastomère de polyamide 6 0,6 mm
Exemples de polymères utilisés: - Grilon A28 NZ, PA6, viscosité moyenne, résilience modifiée, EMS
Chemie AG, Zürich - Orilon R47HV, PA6, viscosité moyenne, résilience modifiée, contenant un plastifiant, EMS-Chemie AG, Zürich - Grilamid ELX 23 NZ, élastomère de PA6, EMS-Chemie AG, Zürich - Grilamid ELY 60, élastomère de PA12, EMS-Chemie AG, Zürich - Grilamid L25 V40, PA12, viscosité moyenne, contenant un plastifiant, EMS-Chemie AG, Zürich - Admer QFSOOE, polypropylène pourvu de groupes fonctionnels,
Mitsui Chemicals - Copolymère éthylène alcool vinylique fabriquants Dupont de
Nemours, Essso, Wacker, Solvay. Inner layer: medium viscosity polyamide 6, modified resilience 0.1 mm
Intermediate layer: polypropylene with 0.1 mm functional groups
Outer layer: polyamide 6 elastomer 0.8 mm
Example 2
Internal part for a flexible hose for freon
Inner layer: medium viscosity polyamide 6, modified resilience 0.05 mm
Intermediate layer: ethylene - vinyl alcohol copolymer 0.05 mm
Outer layer: 0.9 mm polyamide 6 elastomer
Example 3
Internal part for a flexible hose for spraying paint at high pressure
Inner layer: medium viscosity polyamide 12 containing a plasticizer 0.2 mm
0.1 mm bonding agent bonding layer
Outer layer: polyamide 6, medium viscosity, modified resilience containing a plasticizer 0.7 mm
Example 4
Internal part for breathing hose for diving equipment
Inner layer: medium viscosity polyamide 12, containing a plasticizer 0.05 mm
0.1 mm bonding agent bonding layer
Outer layer: polyamide 6 elastomer 0.85 mm
Example S
Internal part for a flexible hose for freon
Inner layer: polyamide 6 with medium viscosity 0.2 mm intermediate layer-bonding agent 0.2 mm outer layer of polyamide 6 elastomer 0.6 mm
Examples of polymers used: - Grilon A28 NZ, PA6, medium viscosity, modified resilience, EMS
Chemie AG, Zürich - Orilon R47HV, PA6, medium viscosity, modified resilience, containing a plasticizer, EMS-Chemie AG, Zürich - Grilamid ELX 23 NZ, elastomer of PA6, EMS-Chemie AG, Zürich - Grilamid ELY 60, elastomer of PA12 , EMS-Chemie AG, Zürich - Grilamid L25 V40, PA12, medium viscosity, containing a plasticizer, EMS-Chemie AG, Zürich - Admer QFSOOE, polypropylene with functional groups,
Mitsui Chemicals - Ethylene vinyl alcohol copolymer manufacturers Dupont
Nemours, Essso, Wacker, Solvay.
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