用于将低能量异种材料粘合在一起的结构和方法与流程

文档序号:17976015发布日期:2019-06-21 23:47阅读:249来源:国知局

本发明的实例涉及粘结涂层结构及提供粘结涂层结构的方法,具体地用于将低能量异种材料粘合在一起的粘结涂层结构。本发明的实例还涉及隔热结构及提供隔热结构的方法,其中设置粘结涂层结构以将隔热结构的低能量异种材料粘合在一起。



背景技术:

许多低能量异种材料难以粘合在一起,具体地难以牢固地粘合在一起。尽管人们一直希望将此类材料粘合在一起以获得每种材料的特性。一种这样的情况是为可能用于碳氢化合物设施的海底设备提供隔绝。在这种情况下,需要提供在海底经历的恶劣的操作环境下坚固且持久的粘合。

因此需要提供粘结涂层结构,其将低能量异种材料牢固地粘合在一起,其中形成的粘合在海底经历的恶劣的操作环境下是坚固且持久的。



技术实现要素:

根据本发明各个但不一定必要的实例,提供了包括多层的粘结涂层结构,其中第一层包含热塑性聚合物,第二层包含玻璃,第三层包含硅树脂,其中第二层设置在第一层和第三层之间。

热塑性聚合物可以包括聚丙烯或聚乙烯。聚丙烯或聚乙烯可以包含增强与其他材料的粘合性的功能。聚丙烯或聚乙烯可以包含增强与第二层的粘合性的功能。

玻璃可以包括单层玻璃、凋零玻璃(witherglass)、缝合玻璃(stitchedglass)、编织玻璃、玻璃纤维、玻璃纤维毡增强的热塑性塑料或其组合中的任一种。第二层可以提供界面层,其可以容易地与第一层和第三层粘合。

硅树脂可以包括固化的硅树脂,其中固化的硅树脂是包含聚二有机硅氧烷聚合物的第一部分和包含有机氢硅氧烷交联剂的第二部分的反应产物,其中反应由金属催化剂催化。金属催化剂可以是铂催化剂。

第一层的厚度可以为约0.1至10mm,第一层的厚度可以为约0.5至5mm,第一层的厚度可以为约0.5至2mm。第二层的厚度可以为约0.1至2mm,第二层的厚度可以为约0.1至1mm,第二层的厚度可以为约0.1至0.5mm。第三层的厚度可以为约0.1至10mm,第三层的厚度可以为约0.5至5mm,第三层的厚度可以为约0.5至2mm。

第一层、第二层和第三层可以包含粘合促进添加剂。

在第一层和第二层之间可以设置有底漆,并且在第二层和第三层之间可以设置有底漆。

粘结涂层结构可以以预成型带或者片材提供。

根据本发明各个但不一定必要的实例,提供了提供粘结涂层结构的方法,其中粘结涂层结构包括多层,其中第一层包含热塑性塑料,第二层包含玻璃,第三层包含硅树脂,该方法包括将第一层与第二层粘合并将第二层与第三层粘合,使得第二层设置在第一层和第三层之间。

该方法可以包括化学地和/或机械地将第一层与第二层粘合并化学地和/或机械地将第二层与第三层粘合。

根据本发明各个但不一定必要的实例,提供了用于海底使用的基底的隔热结构,该隔热结构包括包含热塑性聚合物的第一材料、包含硅树脂的第二材料以及设置在第一材料和第二材料之间的粘结涂层结构,其中粘结涂层结构包括多层,其中第一层包含热塑性聚合物,第二层包含玻璃,第三层包含硅树脂,其中第二层设置在第一层和第三层之间,其中粘结涂层结构的第一层与第一材料粘合,粘结涂层结构的第三层与第二材料粘合。

第一材料的热塑性聚合物可以是复合的(syntactic)。第一材料的热塑性聚合物可以是海底隔绝材料。第一材料的热塑性聚合物可以包含聚丙烯或聚乙烯。第二材料的硅树脂可以是复合的。第二材料的硅树脂可以是固化的硅树脂,其中固化的硅树脂是包含聚二有机硅氧烷聚合物的第一部分和包含有机氢硅氧烷交联剂的第二部分的反应产物,其中反应由金属催化剂催化。第二材料的固化的硅树脂可以是海底隔绝材料。金属催化剂可以是铂催化剂。

根据本发明各个但不一定必要的实例,提供了一种提供用于海底使用的基底的隔热结构的方法,该隔热结构包括包含热塑性聚合物的第一材料、包含硅树脂的第二材料以及粘结涂层结构,其中粘结涂层结构包括多层,其中第一层包含热塑性聚合物,第二层包含玻璃,第三层包含硅树脂,其中第二层设置在第一层和第三层之间,其中该方法包括将粘结涂层结构的第一层与第一材料粘合,并将粘结涂层结构的第三层与第二材料粘合,使得粘结涂层结构设置在第一材料与第二材料之间。

该方法可以包括加热第一材料的外表面和粘结涂层结构的第一层的外表面,并将相应加热的表面施加在一起以形成粘合,随后加热第二材料的外表面和粘结涂层结构的第三层的外表面,并将相应加热的表面施加在一起以形成粘合。该方法可以包括向待粘合的表面施加压力。

相应表面可以加热到约120℃至160℃,相应表面可以加热到约130℃至150℃,相应表面可以加热到约140℃。

第一材料的热塑性聚合物可以是复合的。第一材料的热塑性聚合物可以是海底隔绝材料。第一材料的热塑性聚合物可以包括聚丙烯或聚乙烯。第二材料的硅树脂可以是复合的。第二材料的硅树脂可以是固化的硅树脂,其中固化的硅树脂是包含聚二有机硅氧烷聚合物的第一部分和包含有机氢硅氧烷交联剂的第二部分的反应产物,其中反应由金属催化剂催化。第二材料的固化的硅树脂可以是海底隔绝材料。金属催化剂可以是铂催化剂。

根据本发明各个但不一定必要的实例,可以提供如所附权利要求中所要求保护的实例。

具体实施方式

为了更好地理解对于理解详细描述有用的各个实例,现在仅通过举例的方式进行参考。

本发明的实例涉及粘结涂层结构及提供粘结涂层结构的方法,具体地用于将低能量异种材料粘合在一起的粘结涂层结构。本发明的实例还涉及隔热结构及提供隔热结构的方法,其中设置粘结涂层结构以将隔热结构的低能量异种材料粘合在一起。

隔热结构可以用于可能在碳氢化合物设施中使用的海底设备。在这种应用中,需要提供粘结涂层结构,其将隔热结构的低能量异种材料牢固地粘合在一起,其中形成的粘合在海底经历的恶劣的操作环境下是坚固且持久的。

在这个应用中,当提取流体通过暴露于海水的冷却效果的设备的部分时,隔热结构维持提取流体的温度。受益于隔热的海底设备包括:井口和圣诞树型(xmastree)、排气套管、歧管、立管和管道接头。

根据本发明的实例的粘结涂层结构包括多层。第一层包含热塑性聚合物,热塑性聚合物可以包括聚丙烯或聚乙烯。第二层包含玻璃,玻璃可以包括单层玻璃、凋零玻璃、缝合玻璃、编织玻璃、玻璃纤维、玻璃纤维毡增强的热塑性塑料或其组合。第三层包含硅树脂,硅树脂可以包括固化的硅树脂,其中固化的硅树脂是包含聚二有机硅氧烷聚合物的第一部分和包含有机氢硅氧烷交联剂的第二部分的反应产物,其中反应由金属催化剂催化。金属催化剂可以是铂催化剂。聚二有机硅氧烷聚合物可以是聚甲基乙烯基硅氧烷。有机氢硅氧烷交联剂可以是聚甲基氢硅氧烷。

第二层设置在第一层和第三层之间。粘结涂层结构的第一层和第二层设置在粘结涂层结构的相对侧上。粘结涂层结构的第一层和第二层还限定了粘结涂层结构的外表面,外表面因此用来与其他材料粘合。

在一些实例中,在第一层和第二层之间和/或第二层和第三层之间设置有底漆。在其他实例中,各层之间不设置有底漆。第一层、第二层和第三层可以包括粘合促进添加剂。

在一些实例中,聚丙烯或聚乙烯可以包含增强与其他材料的粘合性的功能。具体地,聚丙烯或聚乙烯可以包含增强与第二层的粘合性的功能。

第二层可以提供界面层,其可以容易地与第一层和第三层粘合。

第一层的厚度可以为约0.1至10mm,第一层的厚度可以为约0.5至5mm,第一层的厚度可以为约0.5至2mm。第二层的厚度可以为约0.1至2mm,第二层的厚度可以为约0.1至1mm,第二层的厚度可以为约0.1至0.5mm。第三层的厚度可以为约0.1至10mm,第三层的厚度可以为约0.5至5mm,第三层的厚度可以为约0.5至2mm。

粘结涂层结构可以以预成型带或者片材提供。

本发明的实例还提供了提供根据本发明的实例的粘结涂层结构的方法。在一些实例中,该方法包括化学地和/或机械地将第一层与第二层粘合并化学地和/或机械地将第二层与第三层粘合,使得第二层设置在第一层和第三层之间。

本发明的实例还提供了用于海底使用的基底的隔热结构。隔热结构包括包含热塑性聚合物的第一材料、包含硅树脂的第二材料以及设置在第一材料和第二材料之间的根据本发明的实例的粘结涂层结构。粘结涂层结构的第一层,其包含热塑性聚合物,与也包含热塑性聚合物的第一材料粘合,粘结涂层结构的第三层,其包含硅树脂,与也包含硅树脂的第二材料粘合。

在一些实例中,第一材料包含复合的热塑性聚合物,第二材料包含复合的硅树脂。

有利地,第一层和第一材料都包含热塑性聚合物,第三层和第二材料都包含硅树脂。将包含热塑性聚合物的第一材料直接与包含硅树脂的第二材料粘合是困难的,因为它们是低能量异种材料,可能导致两种材料之间差的粘合性。然而,粘结涂层结构桥接两种低能量异种材料,并且为包含相同材料(即硅树脂或热塑性聚合物)的每种相应材料提供表面。因此,可以提供牢固且持久的粘合,例如在海底经历的恶劣的操作环境下。

在一些实例中,第一材料的热塑性聚合物是海底隔绝材料。第一材料的热塑性聚合物可以包括聚丙烯或聚乙烯。第二材料的硅树脂可以是固化的硅树脂,其中第二材料的固化的硅树脂是包含聚二有机硅氧烷聚合物的第一部分和包含有机氢硅氧烷交联剂的第二部分的反应产物,其中反应由金属催化剂催化。聚二有机硅氧烷聚合物是聚甲基乙烯基硅氧烷。有机氢硅氧烷交联剂是聚甲基氢硅氧烷。第二材料的固化的硅树脂可以是海底隔绝材料。金属催化剂可以是铂催化剂。

本发明的实例还有提供了提供根据本发明的实例用于海底使用的基底的隔热结构的方法。

在一些实例中,该方法包括加热第一材料的外表面和粘结涂层结构的第一层的外表面,并将相应加热的表面施加在一起以形成粘合,随后加热第二材料外表面和粘结涂层结构的第三层的外表面,并将相应加热的表面施加在一起以形成粘合。该方法可以包括向待粘合的相应表面施加压力。

相应表面可以加热到约120℃至160℃,相应表面可以加热到约130℃至150℃,相应表面可以加热到约140℃。

在以带或片材提供粘结涂层结构的实例中,带或片材可以在加热的热塑性聚合物上滚动并压到热塑性聚合物上。

下表1提供了根据本发明的三个粘结涂层结构的细节。

表1

在上表1的每个实例中,第一层包含热塑性聚合物,第二层包含玻璃,第三层包含硅树脂。

具体地,第一层包含聚丙烯,第二层包含单层玻璃,第三层包含固化的硅树脂,固化的硅树脂是包含聚甲基乙烯基硅氧烷的第一部分和包含聚甲基氢硅氧烷的第二部分的反应产物。

因此,描述了粘结涂层结构、提供粘结涂层结构的方法、隔热结构、提供隔热结构的方法,具有如上所述的许多优点。

尽管在前面的段落中参考各个实例描述了了本发明的实施例,但是应当理解,在不脱离所要求保护的发明的范围的情况下,可以对给出的实施例进行修改。例如,可以化学地处理粘结涂层结构的第一层,以促进与第一材料的粘合性。

在前面的描述中描述的特征可以用于除明确描述的组合外的组合。

尽管参考某些特征描述了功能,但是这些功能可以通过其他特征(无论是否描述)来执行。

尽管参考某些实施例描述了特征,但是这些特征也可以存在于其他实施例(无论是否描述)中。

本文件中使用的术语“包括”具有包容性而非排他性含义。即,x包括y的任何引用表示x可以仅包括一个y或者可以包括多个y。如果意图使用排他性含义的“包括”,则在上下文中将通过引用“只包括一…”或通过使用“由…组成”来使其明确。

在详细说明中参考了各个实例。与实例相关的特征或功能的描述表示那些特征或功能存在该实例中。在文本中使用术语“实例”或“例如”或“可以”表示,无论是否明确说明,这些特征或功能存在于至少描述的实例中,无论是否作为实例描述,并且它们可以但不一定存在于某些或所有其他实例中。因此,“实例”、“例如”或“可以”指的是一类实例中特定的实例。实例的性质可以仅是该实例的性质,或者该类的性质,或者该类的子类的性质,该类包含该类中的一些但不是所有的实例。因此,隐含地公开,参考一个实例而没有参考另一个实施所描述的特征,在可能的情况下可以在其他实例中使用但不一定必须在其他实例中使用。

虽然前述说明中的尝试是为了引起对认为特别重要的本发明的那些特征的注意,但应该理解,申请人要求保护参考附图和/或在附图中示出的关于上文提及的任何可专利的特征或特征的组合,无论是否特别强调了这一点。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1