组合物、连接件、改善用于输送流体的两个或更多个装置之间的粘接的方法和用于输送流 ...的制作方法
【专利说明】组合物、连接件、改善用于输送流体的两个或更多个装置之 间的粘接的方法和用于输送流体的系统 发明领域
[0001] 本发明涉及组合物，连接件，改善用于输送流体的两个或更多个装置之间的粘接 的方法，和用于输送流体的系统。
[0002] 发明背景
[0003] 连接管材或管路部件（统称"用于输送流体的装置）的最普遍的方法是使用机械 配件、焊接和摩擦焊接。特别依赖配件来连接用于工业应用（包括例如油田用途）的多层管 材的部件。聚烯烃目前用于生产具有宽范围直径的宽范围的管材。在直径较大的管材（典 型地，大于或等于25_外径）中，配件和固定配件的设备的费用使得多层管材系统的施用 在经济上不具有竞争性。
[0004] 对于未交联材料的整体管道系统，典型地使用焊接配件。多层管材的问题在于必 须在管材表面的内外焊接配件。目前，产生这些焊接的最普遍使用的方法是通过感应加热 或红外加热产生的传热。不幸的是，这些技术依赖和取决于在整个结构和结构中的钢层中 的理想传热。在许多情况下，这样的结构含有实际上隔热的材料。此外，多层管材中使用的 聚合物典型地具有非常差的传热能力。达到足以形成可接受的焊接所需要的加热时间取决 于管材和/或配件的厚度以及管材的直径。这样的加热时间可能为约15min至超过1小时。 另外，由不同材料制成的管道或管段的连接通常由于不同材料的膨胀系数不同引起泄漏。
[0005] 在使用这些装置的这些工业中，有利的将是快速并且可靠的连接件和连接用于输 送流体的两个或更多个装置的方法。
[0006] 发明简述
[0007] 本发明是组合物，连接件，包含所述连接件的系统，和改善用于输送流体的两个或 更多个装置之间的粘接的方法。
[0008] 在一种实施方式，本发明提供一种组合物，其包含：(a)热塑性聚合物；(b)多个颗 粒，每个所述颗粒具有核壳结构和包含：（i)包含一种或多种磁性材料的核和（ii)包含二 氧化硅的壳；其中该组合物包含2至15wt%的量的所述多个颗粒（b)。
[0009] 附图简述
[0010] 为了解释本发明的目的，在附图中示出示例性的形式；然而，应该理解本发明并不 局限于所示的精确布置和装置。
[0011] 图1是根据本发明第一实施方式的连接件的示意图；和
[0012] 图2说明了本发明实施例1a-Id压塑板（plaques)经受600kHz磁场时的温度升 尚与厚度的关系。
[0013] 发明详沐
[0014] 本发明是组合物，其制备方法，由其制备的制品以及制备这种制品的方法。
[0015] 根据本发明的组合物包含：(a)热塑性聚合物；(b)多个颗粒，每个所述颗粒具有 核壳结构并包含，（i)包含一种或多种磁性材料的核和（ii)包含二氧化硅的壳；其中该组 合物包含2至15wt %的量的颗粒（b)。
[0016] 在组合物中可以使用适用于作为输送流体的装置和/或适用于连接这些装置的 任何热塑性聚合物。例如，适用于该组合物的热塑性聚合物包括含有来自烯烃、官能化烯 烃、氯乙烯、苯乙烯、酰胺、酰亚胺、砜、（甲基）丙烯酸酯及其两种或更多种的组合的单元的 聚合物。在可用于该组合物的热塑性聚合物中进一步包含两种或更多种这样的热塑性聚合 物的共混物。
[0017] 本申请包括并且披露了 2至15wt%之间的所有单独的数值和子范围；例如，颗 粒（b)在组合物中的量可以从下限2, 3, 5, 7,9,11，13,或14wt %至上限6,8,10,12,14或 15wt%。例如，颗粒（b)在组合物中的量可以为2至15wt%，或可替换地，颗粒（b)在组合物 中的量可以为7. 5至12. 5wt %，或可替换地，颗粒（b)在组合物中的量可以为5至7. 5wt %， 或可替换地，颗粒（b)在组合物中的量可以为9至15wt%，或可替换地，颗粒（b)在组合物 中的量可以为2至5wt %，或可替换地，颗粒（b)在组合物中的量可以为2至3wt %。
[0018] 对本发明的目的，具有核壳结构的颗粒是以下颗粒，其为：（i)由壳包围的隔离的 单独核，（ii)堆积的核的聚集体，其中聚集体已经由壳所包围，和/或（iii)经由壳堆积的 聚集体。聚集体是牢固堆积的（例如经由烧结颈状物（sinter necks)堆积）的单独颗粒。 虽然本申请可讨论了具有核壳结构的颗粒的"直径"，但应将理解这些颗粒不必是球型的。 相反，这些颗粒可以具有其它规则或不规则形状。在非球型颗粒的情况下，术语"直径"是 指横穿颗粒的中心点或大致中心点的最大直径。
[0019] 在可替换的实施方式中，本发明还提供一种连接件，其中该连接件的至少一部分 包含：组合物，该组合物包含（a)热塑性聚合物；(b)多个颗粒，每个所述颗粒具有核壳结构 和包含：（i)包含一种或多种磁性材料的核和（ii)包含二氧化娃的壳；其中该组合物包含 2至15wt%的量的颗粒（b)。
[0020] 本申请使用的术语"连接件"是指连接用于输送流体的两个或更多个装置的任何 装置，从而改变流体流动方向；连接不同尺寸的用于输送流体的装置；适配和连接不同形 状的用于输送流体的装置；和/或用于其它目的，例如插入所述用于输送流体的装置来调 节或测量流体流动。
[0021] 在可替换的实施方式中，该连接件包含本发明组合物的部分是该连接件用于连接 或抵接用于输送流体的系统的另一部件的部分。在这些实施方式中，该连接件可以由用于 形成包含多于一种组合物的制品的任何适当方式形成，所述方法例如共挤出或共注塑。
[0022] 在另一可替换的实施方式中，本发明还提供一种系统，其包含：根据本申请披露的 任何实施方式的连接件；和与所述连接件相连的用于输送流体的装置。
[0023] 在另一可替换的实施方式中，本发明还提供一种改善用于输送流体的两个或更多 个装置之间的粘接的方法，所述方法包括：选择根据本申请披露的任何实施方式的连接件； 将所述连接件布置在用于输送流体的至少两个或更多个装置之间，由此形成预连接系统； 和使得该预连接系统经受磁场，从而在所述连接件和所述用于输送流体的至少两个或更多 个装置之间形成粘接。
[0024] 在该方法可替换的实施方式中，仅仅该连接件包含组合物的部分在暴露于磁场时 显示出温度升高。
[0025] 在可替换的实施方式中，本发明提供根据本申请披露的任何实施方式的组合物， 连接件，包含所述连接件的系统，和改善用于输送流体的两个或更多个装置之间的粘接的 方法，不同之处在于该组合物还包含一种或多种添加剂，所述添加剂选自有机和/或无机 颜料、有机和/或无机填料、染料、抗氧化剂、增塑剂、UV吸收剂、炭黑、滑爽剂、阻燃剂及其 两种或更多种的组合。
[0026] 在可替换的实施方式中，本发明提供根据本申请披露的任何实施方式的组合物， 连接件，包含所述连接件的系统，和改善用于输送流体的两个或更多个装置之间的粘接的 方法，不同之处在于该组合物包含1至3wt%的炭黑。
[0027] 在可替换的实施方式中，本发明提供根据本申请披露的任何实施方式的组合物， 连接件，包含所述连接件的系统，和改善用于输送流体的两个或更多个装置之间的粘接的 方法，不同之处在于该热塑性聚合物包含基于乙烯的聚合物，基于丙烯的聚合物，或其组 合。
[0028] 本申请使用的"基于乙烯的聚合物"包括聚乙烯均聚物、与一种或多种共聚物可共 聚的乙烯，及其组合。
[0029] 本申请使用的"基于丙烯的聚合物"包括聚丙烯均聚物、与一种或多种共聚物可共 聚的丙烯，及其组合。
[0030] 用于输送流体的装置包括管材、管路、渡槽（aqueducts)、管道（canals)、管槽 (channels)、导管（conduits)、输送管（ducts)、软管（hoses)、管线（lines)、干线（mains)、 管线（pipelines)、下水管（sewers)、喷管（spouts)、水槽（troughs)、通风管（vents)、容器 (vessels)及其两种或更多种的组合。用于输送流体的装置还包括适用于输送流体的任何 管材，所述管材包括但不限于由热塑性聚合物制成的复合管道和管材及其组合。
[0031] 在可替换的实施方式中，本发明提供根据本申请披露的任何实施方式的组合物， 连接件，包含所述连接件的系统，和改善用于输送流体的两个或更多个装置之间的粘接的 方法，不同之处在于该热塑性聚合物选自密度等于或大于〇. 940g/cm3的聚乙烯，以及具有 小于100%交联密度的交联聚乙烯。
[0032] 在可替换的实施方式中，本发明提供根据本申请披露的任何实施方式的组合物， 连接件，包含所述连接件的系统，和改善用于输送流体的两个或更多个装置之间的粘接的 方法，不同之处在于该热塑性聚合物是基于丙烯的聚合物，例如以VERSIFY的商品名市售 来自The Dow Chemical Company的那些基于丙稀的聚合物。
[0033] 在可替换的实施方式中，本发明提供根据本申请披露的任何实施方式的组合物， 连接件，包含所述连接