專利名稱：高壓連接系統(tǒng)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的公開內(nèi)容一般地涉及新型和改進(jìn)的高壓連接系統(tǒng)及其制備方法。在有利 的方面中，本發(fā)明的公開內(nèi)容涉及新型和改進(jìn)的兩部分、高壓連接系統(tǒng)及其制備方法，它可 在氣體壓縮系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)中使用。相關(guān)技術(shù)的簡要說明在許多應(yīng)用，其中包括商業(yè)和家庭制冷、冷凍、空調(diào)和加熱系統(tǒng)中使用依賴于制冷 劑相變提供溫差的制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)典型地包括壓縮機(jī)、冷凝器、計量器件和蒸發(fā)器，所 有這些流體連接并含有制冷劑。壓縮機(jī)利用低壓制冷劑蒸汽并使蒸汽加壓。制冷壓縮機(jī)可 具有往復(fù)的活塞、螺桿、旋轉(zhuǎn)、渦形(scroll)或離心類型。冷凝器利用來自壓縮機(jī)的高壓制 冷劑蒸汽，從這一蒸汽中除去熱量并冷凝該蒸汽成加壓的液體。計量器件調(diào)制或限制液體 制冷劑流動到蒸發(fā)器中。計量器件的范圍從家庭制冷器所使用的毛細(xì)管到在更加復(fù)雜系統(tǒng) 中使用的調(diào)制恒溫膨脹閥。蒸發(fā)器允許液體制冷劑吸收熱量并蒸發(fā)成氣體。制冷系統(tǒng)也可 包括配件，例如制冷劑干燥器，檢測內(nèi)部壓力并添加制冷劑等的系統(tǒng)靠近點(diǎn)。制冷劑是在規(guī)定條件下可在液體和蒸汽相之間變化的材料。制冷劑包括氟化烴 制冷劑，例如 R-20 (CHCl3)、R-22 (CHF2CL)、R-22B1 (CHBrF2)、R-32 (CH2F2)、R-125 (CHF2CF3)、 R-134A (CH2FCF3)、R-143A (CH3CF3)、R-152A (CH3CHF2)、R-404A(R-125 禾口 R-143A 的共沸 混合物)、R-407C(R-32、R-125 和 R-134A 的共沸混合物)、R_410A(R_32 和 R-125 的共 沸混合物)、R-502 (R-22和R-115的共沸混合物)、R_507(R_125和R-143A的共沸混合 物)、R-1120 (CHCICCI2)和R-C316 (C4Cl2F6)。制冷劑還包括非氟化制冷劑，例如氨(NH3)、 R-290 (丙烷)、R-600 ( 丁烷)和 R-600A (異丁烯)。在壓縮機(jī)、冷凝器、計量器件、蒸發(fā)器、管道和配件之間和當(dāng)中存在許多高壓連接 件。為了在制冷系統(tǒng)中使用時商業(yè)上可接受，每一連接件具有數(shù)個性能。例如，在系統(tǒng)的壽 命期間，連接件一定不能泄漏制冷劑或制冷劑油。連接件必須在沒有失敗的情況下耐受容 納的制冷劑的內(nèi)部操作壓力和最大爆炸壓力。早期的制冷系統(tǒng)的操作壓力為約200磅/英 寸2。然而，近年來，使用不同的制冷劑滿足制訂出的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，和需要設(shè)計在這些新的制冷 烯烴中的高壓連接件且牢記那些不同的制冷劑和標(biāo)準(zhǔn)。連接件必須對內(nèi)部環(huán)境條件，例如 暴露于制冷劑或制冷劑油下呈惰性。在使用過程中洗掉或溶解的連接材料可非所需地再沉 積在制冷系統(tǒng)的其他部件內(nèi)或其上，從而導(dǎo)致犧牲完整性，若制冷系統(tǒng)引起操作無效、美學(xué) 問題和甚至故障的話。連接件必須耐受外部環(huán)境條件，例如暴露于清潔化學(xué)品下。連接件 必須可與制冷系統(tǒng)組件以及不同尺寸和材料的管道一起使用，連接件必須可與具有大的間 隙，例如在組裝的組件之間0. 01英寸-0. 05英寸的大間隙的制冷系統(tǒng)組件一起使用。連接 件必須快速地制備。一些組裝操作在小于10秒內(nèi)形成高壓連接件。在組裝之后，連接件必 須能快速地使用。在形成連接件之后，一些組裝操作使制冷系統(tǒng)不到1小時加壓并啟動。由 最小訓(xùn)練的工人采用便宜的設(shè)備制備連接件。希望可在沒有使用危險材料或危險工藝的情 況下制備連接件。自然希望可在低成本下制備連接件。連接件還應(yīng)當(dāng)在沒有特殊設(shè)備的情 況下可修理。
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典型地，較小的制冷系統(tǒng)使用兩種方法形成高壓連接件高溫熔合連接工藝，例如 焊接或釬焊，和依賴于被連接組件的鍛模(swaging)或塑性變形的低溫機(jī)械連接工藝。然 而，盡管長時間段使用，但對于高壓連接來說，這些工藝無一完全令人滿意。高溫工藝要求 昂貴的自動化設(shè)備或熟練工人。高溫工藝要求使用危險或可燃的熔劑(flux)。僅僅選擇的 釬焊填料可用于制冷系統(tǒng)連接。釬焊具有鋁元件的高壓連接件也是困難的，且要求專門的 設(shè)備和釬焊材料。當(dāng)存在可燃的制冷劑時，在熔合連接工藝中所使用的高溫和開放式火焰 是危險的。低溫鍛模工藝，例如L0KRING工藝使連接部件永久變形。這將妨礙拆解連接部 件和使得隨后難以修理受損的連接。鍛模工藝還增加了昂貴的組件到連接中并要求使用昂 貴的設(shè)備。必須基于連接件的直徑選擇鍛模組件，從而對于每一連接元件尺寸來說，要求使 用者維護(hù)多個連接件，或者限制所使用的連接件的尺寸。必須訓(xùn)練工人正確地使用鍛模設(shè) 備和鍛模工藝。甚至在訓(xùn)練的情況下，鍛模具有大的間隙的部件或者鍛模直徑小的組件也 是困難的。通常在現(xiàn)場修理過程中，不可能形成鍛模的連接件。美國專利No. 3687019公開了用于氣密壓縮機(jī)的兩部分管道連接結(jié)構(gòu)。這一管道 連接結(jié)構(gòu)依賴于在部件之間的界面適配，使用在部件之間的機(jī)械蠕動和厭氧密封劑。甚至 在部件之間采用界面適配，機(jī)械蠕動和厭氧密封劑的情況下，管道連接的結(jié)構(gòu)似乎受限于 僅僅最多500磅/英寸2的內(nèi)部壓力。美國專利No. 3785025還公開了用于氣壓縮機(jī)的兩部分管道連接結(jié)構(gòu)。這一管道 連接結(jié)構(gòu)依賴于在部件之間的界面適配，使用在部件之間的機(jī)械蠕動和厭氧密封劑，和缺 點(diǎn)是與川19專利中的那些相同的內(nèi)部壓力缺陷。美國專利No. 6494501公開了多部分連接結(jié)構(gòu)，其中包括雙壁管道連接件。這一管 道連接件要求兩個間隔的壁，所述兩個間隔的壁確定管道和密封劑在其間布置的間隙。這 一連接件難以現(xiàn)場，限制于與僅僅一個管道直徑一起使用且增加額外的部件和操作形成管 道連接。盡管存在這些技術(shù)，但仍需要可用于壓縮氣體和制冷系統(tǒng)的新型高壓連接件。發(fā)明概述本申請廣義地提供使用自由基可固化組合物，制備能耐受壓力的連接件的方法。在更具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的一個方面提供制備高壓連接件的方法。此處所 使用的高壓連接件是可在至少1200磅/英寸2的最大壓力下，有利地在至少1500磅/英 寸2的壓力和更有利地在至少2000磅/英寸2的壓力下，可保留氣體或液體的連接件。高 壓連接件有利地可用于壓縮氣體系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。高壓連接件基本上由第一遠(yuǎn)端(distal) 連接部分，第二遠(yuǎn)端連接部分和在其間的自由基可固化的組合物的固化反應(yīng)產(chǎn)物組成。此 處所使用的“高壓連接件基本上由第一遠(yuǎn)端連接部分，第二遠(yuǎn)端連接部分和自由基可固化 的組合物的固化反應(yīng)產(chǎn)物組成”是指不包括摻入其他結(jié)構(gòu)元件的高壓連接件。因此，在這一 方面中，沒有單獨(dú)要求保護(hù)要求其他結(jié)構(gòu)元件以形成高壓連接件的高壓連接件，例如焊接 材料，螺紋(thread)或絲扣互連，金屬箍、驅(qū)動環(huán)、鎖扣環(huán)、鍛模環(huán)、管狀結(jié)構(gòu)的塑性變形或 單獨(dú)環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)產(chǎn)物。這一實(shí)施方案的方法包括提供第一遠(yuǎn)端連接部分。第一遠(yuǎn)端連接部分通常是管狀 的且包括不具有螺紋的基本上均勻的圓柱形外表面，不具有螺紋的基本上均勻的圓柱形內(nèi) 表面(其具有確定通過該元件的鉆孔的內(nèi)徑)，以及連接外表面和內(nèi)表面的圓周端。
還提供第二遠(yuǎn)端連接部分。第二遠(yuǎn)端連接部分通常為管狀的且包括不具有螺紋且 確定比第一遠(yuǎn)端連接部分的內(nèi)徑小的外徑的基本上均勻的圓柱形外表面，不具有螺紋的基 本上均勻的圓柱形內(nèi)表面(其確定通過該元件的鉆孔)，以及連接外表面和內(nèi)表面的圓周端。施加自由基可固化的組合物到遠(yuǎn)端連接部分之一上。在一些實(shí)施方案中，施加底漆組合物到遠(yuǎn)端連接部分之一上。第二遠(yuǎn)端連接部分滑動地接收到第一遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)。在一個變通方案中，在第二遠(yuǎn)端連接部分滑動地接收到第一遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)之 后，施加底漆組合物和可固化組合物之一或二者到遠(yuǎn)端連接部分上。在這一變通方案中，底 漆組合物和/或可固化組合物典型地與暴露的遠(yuǎn)端連接區(qū)域相鄰地施加且在相鄰的遠(yuǎn)端 連接部分之間流動或芯吸(wick)。在一個變通方案中，底漆組合物和可固化組合物作為單獨(dú)的珠粒施加到相同的遠(yuǎn) 端連接部分上。當(dāng)組裝遠(yuǎn)端連接部分時，混合單獨(dú)的珠粒。自由基可固化的組合物可以厭氧地固化以維持第二遠(yuǎn)端連接部分在第一遠(yuǎn)端連 接部分內(nèi)，從而形成高壓連接件。在滑動步驟之后，含第一遠(yuǎn)端連接部分或第二遠(yuǎn)端連接部 分的材料不存在塑性變形。塑性變形是指因施加的力引起的物體形狀的永久變化?？墒褂迷摲椒ǎ谙到y(tǒng)內(nèi)，在大于1200磅/英寸2的最大壓力下，有利地在大于 1500磅/英寸2的壓力下，和更有利地在大于2000磅/英寸2的壓力下，保留氣體或液體 制冷劑。當(dāng)遠(yuǎn)端連接部分獨(dú)立地選自銅、鋁、鋼、涂布的鋼和塑料時，可使用該方法。當(dāng)一個 遠(yuǎn)端連接部分是鋁和另一遠(yuǎn)端連接部分獨(dú)立地選自銅、鋁、鋼、涂布的鋼和塑料時，該方法 是有利的。當(dāng)在第一遠(yuǎn)端連接部分的內(nèi)徑和第二遠(yuǎn)端連接部分的外徑之間存在最多約0. 05 英寸的間隙時，可使用該方法。在一些實(shí)施方案中，高壓連接件是兩部分的連接件。此處所使用的兩部分管道連 接件包括僅僅兩個待連接的管道或元件。每一管道包括一個遠(yuǎn)端連接部分，以便一個管道 中的遠(yuǎn)端連接部分布置在其他管道的遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)。兩部分管道連接件不使用適配件或 連接器來連接兩個管道。在一些實(shí)施方案中，高壓連接件可以是多部分連接件。此處所使用的多部分管道 連接件包括兩個待連接的管道或元件且進(jìn)一步包括額外的短的適配件或短的連接器。每一 管道包括一個遠(yuǎn)端連接部分和連接器包括兩個遠(yuǎn)端連接部分。每一管道的遠(yuǎn)端連接部分滑 動地接收到連接器中各遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)部或其上。典型地，在多部分連接件中，管道為端到 端(end-to-end)關(guān)系且沒有布置在彼此內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，有利地在制冷器、冷凍器、制冷器-冷凍器、空調(diào)、熱泵、住宅 加熱、排風(fēng)和空調(diào)(“HVAC”)系統(tǒng)、商業(yè)HVAC系統(tǒng)或運(yùn)輸HVAC系統(tǒng)，例如在機(jī)動車、卡車、 火車、飛機(jī)、輪船等內(nèi)的運(yùn)輸HVAC系統(tǒng)中使用高壓連接件。在一些實(shí)施方案中，有利地在氣體壓縮系統(tǒng)，例如空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)中使用高壓連 接件?？晒袒M合物有利地包括(甲基)丙烯酸酯組分。可固化組合物可任選地包括單
7官能(甲基)丙烯酸酯?？晒袒M合物有利地具有自由基固化機(jī)理和更有利地具有厭氧固 化機(jī)理和厭氧固化誘導(dǎo)組分。底漆組合物包含活化劑。在一些實(shí)施方案中，底漆組合物包含反應(yīng)性載體、聚合物 基體或這二者。一般地，除非另有特別說明，可替代地配制所公開的材料和方法，包括此處公開的 任何合適的組分、部分或步驟，由它們組成或基本上由它們組成?？闪硗饣蛱娲嘏渲扑?公開的材料和方法，以便不含，或基本上不含在前面的材料和方法中所使用的任何組分、材 料、成分、助劑、部分、物種和步驟，或者在其他情況下，不需要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明公開內(nèi)容的功能 和/或目標(biāo)。當(dāng)此處使用措辭“約”時，它是指它修飾的用量或條件可在所述用量以外稍微變 化，只要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明公開內(nèi)容的功能和/或目標(biāo)即可。本領(lǐng)域的技術(shù)人員要理解，很少有時 間充分地研究任何領(lǐng)域的外延(extent)，和認(rèn)為所公開的結(jié)果可以至少稍微擴(kuò)展到一個或 更多個所公開的極限以外。隨后，在受益于本發(fā)明公開內(nèi)容和理解此處公開的實(shí)施方案之 后，在沒有創(chuàng)造性勞動的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在所公開的極限以外利用本發(fā)明，和 當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)施方案不具有任何預(yù)料不到的特征時，這些實(shí)施方案在此處所使用的術(shù)語“約”的 含義以內(nèi)。附圖簡述參考附圖，其中相同的元件在數(shù)個附圖中用相類似的數(shù)字表示

圖1是制冷系統(tǒng)的示意圖。圖2是形成兩部分連接件的兩個管狀元件中一部分的分解、示意縱剖圖。圖3是形成多部分連接件的兩個管狀元件中一部分的分解、示意縱剖圖。圖4是高壓連接件的一個實(shí)施方案的示意縱剖圖，它包括連接到“U”形連接器上 的兩個管狀元件的一部分。圖5是含鋁元件和銅元件的兩部分高壓連接件的透視圖。圖6是制冷器一部分的透視圖。箭頭示出了根據(jù)本發(fā)明公開內(nèi)容的方法形成的兩 部分高壓連接件。詳細(xì)說明提供流體連接件和用于制備流體連接件的方法。流體連接件可有利地是高壓連接 件。高壓連接件可用于許多應(yīng)用。然而，制冷系統(tǒng)連接件具有獨(dú)特和苛刻的要求，這些要求 并非全部在其他類型的流體連接件中需要或存在。所公開的高壓連接件有利地用于制備可 在制冷系統(tǒng)中對制冷劑和制冷劑油不可滲透的連接件。為了簡單起見，此處描述制冷系統(tǒng)， 然而，正如所述的，制冷系統(tǒng)不是可受益于本申請優(yōu)點(diǎn)的唯一系統(tǒng)。參考圖1，制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)10，冷凝器12，計量器件14和蒸發(fā)器16，所有這些 通過管道流體連接且含有制冷劑。在管道、壓縮機(jī)、冷凝器、計量器件、蒸發(fā)器和任何配件之 間和內(nèi)部存在多個高壓連接件(為了清楚起見，沒有示出)。連接件優(yōu)選是圖2例舉的兩部 分連接件，但圖3例舉的多部分連接件在制冷系統(tǒng)中是已知的。每一個兩部分連接件典型 地包括兩個中空的管狀元件22、24以及在其間的自由基可固化的組合物的固化反應(yīng)產(chǎn)物。每一管狀中空元件獨(dú)立地由材料，例如銅、鋁、鋼、涂布的鋼和塑料組成。涂布的鋼 包括用另一材料涂布的鋼元件，例如用銅鍍層涂布的鋼元件。在一個實(shí)施方案中，一個管狀連接器由鋁組成，和另一管狀連接器由銅組成。在一個實(shí)施方案中，兩個管狀連接器由鋁組 成。在一個實(shí)施方案中，至少一個管狀元件是塑料。每一管狀元件的長度典型地是其直徑的許多倍，例如5-10倍或更多。一個管狀元 件22具有遠(yuǎn)端連接部分沈，所述遠(yuǎn)端連接部分沈包括不具有螺紋的基本上均勻的圓柱形 外表面觀，不具有螺紋的基本上均勻的圓柱形內(nèi)部匹配表面30，所述內(nèi)部匹配表面30具有 內(nèi)徑，以及連接外表面觀和內(nèi)表面30的圓周端32。內(nèi)徑不包括與該端32相鄰的遠(yuǎn)端連接 部分沈的任何任選的刻槽(chamfer)或膨脹。另一管狀元件M具有遠(yuǎn)端連接部分36，所 述遠(yuǎn)端連接部分36包括不具有螺紋且確定外徑的基本上均勻的圓柱形外部匹配表面38， 不具有螺紋的基本上均勻的圓柱形內(nèi)表面40，以及連接外部表面38和內(nèi)部表面40的圓周 端42。外徑不包括與該端42相鄰的遠(yuǎn)端連接部分36的任何任選的刻槽或膨脹。遠(yuǎn)端連接 部分26的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)端連接部分36的外徑，以允許在遠(yuǎn)端連接部分沈內(nèi)布置遠(yuǎn)端連接部 分36。由于通常在沒有機(jī)械加工的情況下，_由商購的管道或鍛模管道形成元件22、24， 因此每一元件可具有顯著大范圍的遠(yuǎn)端連接部分直徑?？紤]到這一范圍的直徑，因此在互 補(bǔ)組元件22J4之間的間隙范圍可以是約0. 001英寸-約0. 05英寸。不要求在遠(yuǎn)端連接 部分26的內(nèi)徑和遠(yuǎn)端連接部分36的外徑之間的干涉或擠壓適配件(press fit)，以形成高 壓連接件。令人驚奇地，已發(fā)現(xiàn)通過厭氧可固化的組合物的固化反應(yīng)產(chǎn)物粘結(jié)的遠(yuǎn)端連接部 分可形成防漏連接件，它可在約1200磅/英寸2或更大的壓力下保持完整，甚至在遠(yuǎn)端連 接部分之間的間隙最多0. 05英寸時?？梢笫褂玫灼峤M合物，有利地可在固化過程中與可 固化組合物反應(yīng)的反應(yīng)性底漆組合物，以確保在連接部分內(nèi)充足的強(qiáng)度和連接部分之間的 可反復(fù)性。為了制備高壓連接件，提供互補(bǔ)元件22、24。匹配表面30、38應(yīng)當(dāng)清潔且不具有污 染。磨蝕一個或兩個匹配表面可以是有利的。任選地分別施加底漆組合物到一個遠(yuǎn)端連接 部分沈、36的匹配表面30、38上。施加可固化組合物到匹配表面，典型地另一遠(yuǎn)端連接部 分的匹配表面上。較小直徑的遠(yuǎn)端連接部分36滑動地布置在較大直徑的遠(yuǎn)端連接部分沈 內(nèi)。遠(yuǎn)端連接部分的一定旋轉(zhuǎn)對在整個匹配表面的周圍分配底漆組合物和可固化組合物可 能是有益的，但不要求這樣。元件22J4保持在原位小于約30秒，有利地小于約15秒，和 所需地小于約10秒，同時暴露于適合至少部分固化組合物的條件下，允許至少部分固化的 組合物維持第二管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分在第一管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)?？蛇M(jìn)一步固 化組合物短的時間，從而在遠(yuǎn)端連接部分的該端32、42之間形成高壓連接件。在可以將連 接件加壓以供使用之前，典型的固化時間小于60分鐘，和有利地小于30分鐘。在充分地固 化之后，高壓連接件維持大于約1200磅/英寸2的壓力，和有利地大于約1500磅/英寸2， 和更有利地大于約2000磅/英寸2。遠(yuǎn)端連接部分沈的外表面觀確定高壓連接件的外表面，和遠(yuǎn)端連接部分36的內(nèi) 表面40確定高壓連接件的內(nèi)表面。在布置較小直徑的遠(yuǎn)端連接部分36在較大直徑的遠(yuǎn)端 連接部分26內(nèi)之后，有利地避免在遠(yuǎn)端連接部分沈、36的材料內(nèi)的塑性變形。在另一實(shí)施方案中，多部分連接件典型地包括兩個中空的管狀元件46、50和中空 連接器48。一個管狀元件46具有遠(yuǎn)端連接部分52，所述遠(yuǎn)端連接部分52包括不具有螺 紋的基本上均勻的圓柱形外表面M，具有內(nèi)徑的不具有螺紋的基本上均勻的圓柱形內(nèi)表面56，和連接外表面討和內(nèi)表面56的圓周端58。另一管狀元件50具有遠(yuǎn)端連接部分62，所 述遠(yuǎn)端連接部分62包括不具有螺紋且確定外徑的基本上均勻的圓柱形外表面64，不具有 螺紋的基本上均勻的圓柱形內(nèi)表面66，和連接外表面64和內(nèi)表面66的圓周端68。連接器 48具有兩個遠(yuǎn)端連接部分72、74。遠(yuǎn)端連接部分72包括不具有螺紋的外表面76，不具有螺 紋的內(nèi)表面78，和圓周端80。遠(yuǎn)端連接部分74包括不具有螺紋的外表面84，不具有螺紋的 內(nèi)表面86，和圓周端88。連接器48短，例如典型長度小于其直徑的5-10倍。遠(yuǎn)端連接部分72和74的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)端連接部分52和62的外徑，允許遠(yuǎn)端連接部 分52和62布置在元件48內(nèi)部。由于通常在沒有機(jī)械加工的情況下，例如由購買的管道或 鍛模管道形成元件46、48、50，因此每一元件可具有顯著大范圍的遠(yuǎn)端連接部分直徑。考慮 到這一范圍的直徑，因此在互補(bǔ)組元件46、48和48、50之間的間隙范圍可以是約0. 001英 寸-約0. 05英寸。在其他實(shí)施方案中，調(diào)節(jié)連接器48的大小，以適配在遠(yuǎn)端連接部分52、 62中。為了制備高壓連接件，提供互補(bǔ)組件46、48。匹配表面M、78應(yīng)當(dāng)清潔且不具有污 染。磨蝕一個或兩個匹配表面可以是有利的。任選地分別施加底漆組合物到一個遠(yuǎn)端連接 部分46、48的匹配表面M或78上。施加可固化組合物到匹配表面，典型地另一遠(yuǎn)端連接 部分的匹配表面上。較小直徑的遠(yuǎn)端連接部分滑動地布置在較大直徑的遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)。 遠(yuǎn)端連接部分的一定旋轉(zhuǎn)對在整個匹配表面的周圍分配底漆組合物和可固化組合物可能 是有益的，但不要求這樣。元件46、48保持在原位小于約30秒，有利地小于約15秒，和所 需地小于約15秒，同時暴露于適合至少部分固化組合物的條件下，允許可固化組合物維持 第二管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分在第一管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)?？蛇M(jìn)一步固化組合物短 的時間，從而在遠(yuǎn)端連接部分52、72的該端58、80之間形成高壓連接件。在將連接件加壓 以供使用之前，典型的固化時間小于60分鐘，和有利地小于30分鐘。采用相同的方式加工 遠(yuǎn)端連接部分62和74以在遠(yuǎn)端連接部分74，62的端88，68之間形成第二高壓連接件。在 充分地固化之后，高壓連接件維持大于約1200磅/英寸2的壓力，和有利地大于約1500磅 /英寸2，和更有利地大于約2000磅/英寸2。在布置較小直徑的遠(yuǎn)端連接部分于較大直徑 的遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)之后，有利地避免在任何遠(yuǎn)端連接部分的材料內(nèi)的塑性變形。連接器可 以是如圖3所示的筆直或者在其他情況下，成型，例如如圖4例舉的“U”型回彎頭(return bend)，它可用于流體連接冷凝器管道。連接器遠(yuǎn)端部分可具有小于相應(yīng)管狀元件遠(yuǎn)端部分的直徑使得連接器遠(yuǎn)端部分 布置在管狀元件遠(yuǎn)端部分內(nèi)。相似地，盡管參考最通常使用的管狀連接器描述該方法，其它 形狀的連接器是可能的。在一些應(yīng)用中，在它們的組裝之后，可希望施加底漆組合物和可固化組合物中的 一種或二者到遠(yuǎn)端連接部分上。例如，制冷毛細(xì)管道具有確定非常小直徑的遠(yuǎn)端連接部分。 在組裝之前施加不可流動的底漆組合物到一個遠(yuǎn)端連接部分和不可流動的可固化組合物 到另一遠(yuǎn)端連接部分上可增加下述可能性在組裝過程中，組合物之一或二者被引入到連 接件內(nèi)部。為了減少這一可能性，在第二遠(yuǎn)端連接部分滑動地接收到第一遠(yuǎn)端連接部分內(nèi) 之后，可將底漆組合物和可固化組合物之一或二者施加到遠(yuǎn)端連接部分上。因此，可施加底 漆組合物到一個遠(yuǎn)端連接部分上，可組裝該遠(yuǎn)端連接部分，并可施加可固化組合物到組裝 的遠(yuǎn)端連接部分上?；蛘撸墒┘涌晒袒M合物到一個遠(yuǎn)端連接部分上，可組裝該遠(yuǎn)端連接部分，并可施加底漆組合物到組裝的遠(yuǎn)端連接部分上。作為另一替代方案，可在沒有使用底 漆組合物或可固化組合物的情況下，組裝遠(yuǎn)端連接部分，并可按順序或同時施加可固化組 合物和底漆組合物到組裝的遠(yuǎn)端連接部分上。在共同的應(yīng)用中，有利的是可施加底漆組合 物和可固化組合物到組裝件的不同部分上。有利地可與較低粘度組合物一起使用這些變通 方案，所述較低粘度的組合物可在組裝件內(nèi)的相鄰的遠(yuǎn)端連接部分之間芯吸或流動。在一些應(yīng)用中，可希望施加底漆組合物，并作為單獨(dú)的珠粒施加可固化組合物到 相同的遠(yuǎn)端連接部分上。每一組合物自支持并保持獨(dú)立于遠(yuǎn)端連接部分上。當(dāng)組裝遠(yuǎn)端連 接部分時，混合單獨(dú)的珠粒。也可使用上述方法，有用地制備在單一的陰性(female)遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)含多個 陽性(male)遠(yuǎn)端連接部分的連接件。自由基可固化的組合物可以是厭氧可固化的組合物，在此情況下，該組合物包括 官能(甲基)丙烯酸酯單體和固化誘導(dǎo)組分。自由基可固化組合物可任選地包括如下討論 的聚合物基體。固化誘導(dǎo)組分使用自由基固化機(jī)理和有利地使用厭氧固化機(jī)理。(甲基)丙烯酸酯組分形成自由基可固化組合物的基礎(chǔ)。也就是說，可固化組合物 可包含大于約60%重量，例如大于約65%重量，所需地范圍為約70%-約75%重量的(甲 基)丙烯酸酯。若單和多官能的(甲基)丙烯酸酯二者存在于可固化組合物內(nèi)，則單官能 (甲基)丙烯酸酯的存在量范圍有利地為全部組合物重量的約-約30%重量，和更有利 地范圍為全部組合物重量的約10% -約25%重量。至少一部分(甲基)丙烯酸酯單體可以是單官能(甲基)丙烯酸酯單體。因此， 可在可固化組合物中使用的(甲基)丙烯酸酯包括用H2C = C(G)C(O)OR表示的寬泛的各 種材料，其中G可以是氫、鹵素或1-約4個碳原子的烷基，和R可選自烷基、環(huán)烷基、烯基、 環(huán)烯基、烷芳基、芳烷基、雜環(huán)基、羥烷基、或芳基，其具有1-約16個碳原子。此處所使用的 鹵代或鹵素包括氟、氯、溴和碘。可用于可固化組合物中的其他所需的可聚合單體包括落在下述結(jié)構(gòu)內(nèi)的那些其中每一 R2獨(dú)立地選自氫、1-約4個碳原子的烷基，1-約4個碳原子的羥烷基或每一 R3獨(dú)立地選自氫、鹵素和1-約4個碳原子的烷基，和C"單或雙環(huán)烷基，3-8 元雜環(huán)基團(tuán)，其中在該環(huán)內(nèi)具有最大2個氧原子；每一 R4獨(dú)立地選自氫、羥基和
O
Il
H2C—O — C — C=CH2 · R3，
1權(quán)利要求
1.制備高壓連接件的方法，該連接件基本上由第一管狀元件，第二管狀元件和自由基 可固化組合物的固化反應(yīng)產(chǎn)物組成，該方法包括提供具有遠(yuǎn)端連接部分的第一管狀元件；提供具有遠(yuǎn)端連接部分的第二管狀元件；施加底漆組合物到遠(yuǎn)端連接部分之一上；施加自由基可固化組合物到遠(yuǎn)端連接部分之一上；將第二管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分滑動到第一管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)，第一元件的 外表面確定高壓連接件的外表面和第二元件的內(nèi)表面確定高壓連接件的內(nèi)表面；固化該可固化組合物以維持第二管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分在第一管狀元件的遠(yuǎn)端連 接部分內(nèi)，從而形成高壓連接件。
2.權(quán)利要求1的方法，其中第一或第二管狀元件之一是鋁，和另一元件選自銅、鋁、鋼、 涂布的鋼和塑料。
3.權(quán)利要求1的方法，其中該可固化組合物包含最多約65%重量多官能(甲基)丙烯 酸酯；0%重量-約25%重量單官能(甲基)丙烯酸酯；和約0. 重量-約10%重量具有 自由基固化機(jī)理的固化誘導(dǎo)組分。
4.權(quán)利要求1的方法，其中高壓連接件是制冷系統(tǒng)的一部分，所述制冷系統(tǒng)選自制冷 器、冷凍器、制冷器-冷凍器、空調(diào)、HVAC系統(tǒng)或熱泵。
5.一種高壓連接件，它包括具有第一遠(yuǎn)端連接部分的第一管狀元件，所述第一遠(yuǎn)端連接部分包括不具有螺紋的基 本上圓柱形的外表面，不具有螺紋的具有確定通過該元件的鉆孔的內(nèi)徑的基本上圓柱形均 勻內(nèi)表面，和連接外表面和內(nèi)表面的圓周第一端；具有第二遠(yuǎn)端連接部分的第二管狀元件，所述第二遠(yuǎn)端連接部分包括不具有螺紋且確 定比第一元件內(nèi)徑小的外徑的基本上均勻的圓柱形外表面，不具有螺紋的確定通過該元件 的鉆孔的基本上均勻的圓柱形內(nèi)表面，以及連接外表面和內(nèi)表面的圓周第二端，第二遠(yuǎn)端 連接部分布置在第一遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)，其中在第二遠(yuǎn)端連接部分的長度方向上，外徑基本 上恒定；和布置在遠(yuǎn)端連接部分之間的厭氧可固化組合物的固化反應(yīng)產(chǎn)物；其中第一管狀元件或第二管狀元件之一是鋁，和另一個選自鋁、銅、黃銅、鋼、涂布的鋼 和塑料。
6.權(quán)利要求5的高壓連接件，其中在第二遠(yuǎn)端連接部分布置在第一遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)之 后，遠(yuǎn)端連接部分不存在塑性變形。
7.制冷系統(tǒng)或氣體壓縮系統(tǒng)，它包括權(quán)利要求5的兩部分、高壓、流體不可滲透的連接件。
8.制備高壓連接件的方法，該連接件基本上由第一遠(yuǎn)端連接部分、第二遠(yuǎn)端連接部分， 以及在第一與第二遠(yuǎn)端連接部分之間布置的自由基可固化組合物的固化反應(yīng)產(chǎn)物組成，該 方法包括提供第一遠(yuǎn)端連接部分，所述第一遠(yuǎn)端連接部分包括不具有螺紋的外表面，不具有螺 紋的具有確定通過該遠(yuǎn)端連接部分的鉆孔的內(nèi)徑的基本上均勻的圓柱形內(nèi)部匹配表面，以 及連接外表面和內(nèi)表面的圓周端；提供第二遠(yuǎn)端連接部分，所述第二遠(yuǎn)端連接部分包括不具有螺紋且確定比第一遠(yuǎn)端連 接部分內(nèi)徑小的外徑的基本上均勻的圓柱形外部匹配表面，不具有螺紋的確定通過該遠(yuǎn)端 連接部分的鉆孔的基本上均勻的圓柱形內(nèi)表面，以及連接外表面和內(nèi)表面的圓周端；施加底漆組合物到遠(yuǎn)端連接部分的匹配表面之一上；施加厭氧可固化組合物到遠(yuǎn)端連接部分的匹配表面之一上；滑動第二遠(yuǎn)端連接部分到第一遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)；固化該厭氧組合物以維持第二遠(yuǎn)端連接部分在第一遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)，從而形成高壓連 接件。
9.權(quán)利要求8的方法，其中高壓連接件是兩部分連接件，它基本上由固化的組合物、含 第一遠(yuǎn)端連接部分的第一管狀元件和含第二遠(yuǎn)端連接元件的第二管狀元件組成。
10.權(quán)利要求8的方法，其中高壓連接件是多部分連接件，它基本上由固化的組合物、 含第一遠(yuǎn)端連接部分的第一管狀元件和含第二遠(yuǎn)端連接元件的第二管狀元件組成。
11.權(quán)利要求8的方法，其中第一遠(yuǎn)端連接部分的外表面確定高壓連接件的外表面，和 第二遠(yuǎn)端連接部分的內(nèi)表面確定高壓連接件的內(nèi)表面。
12.權(quán)利要求8的方法，其中第一遠(yuǎn)端部分從第一管狀元件延伸，第一管狀元件中未連接的長度是第一遠(yuǎn)端連接部 分內(nèi)徑的至少約10倍；和第二遠(yuǎn)端連接部分從第二管狀元件延伸，第二管狀元件中未連接的長度是第二遠(yuǎn)端連 接部分外徑的至少約10倍。
13.權(quán)利要求8的方法，其中在至少2000磅/英寸2的壓力下，高壓連接件保持對制冷 劑不可滲透。
14.權(quán)利要求8的方法，其中第一或第二遠(yuǎn)端連接部分之一是鋁，和遠(yuǎn)端連接部分中的 另一個選自銅、鋁、鋼、涂布的鋼和塑料。
15.權(quán)利要求8的方法，其中底漆組合物包含約0.重量-約20%重量含金屬的化合 物；0%重量-約30%重量選自脲-氨基甲酸酯、羥基或胺改性的脂族烴、液體聚酯-酰胺 基流變學(xué)添加劑、聚丙烯酰胺、聚酰亞胺、聚丙烯酸羥烷基酯及其結(jié)合中的聚合物基體；和 約50%重量-約99. 9%重量含(甲基)丙烯酸酯的載體。
16.權(quán)利要求8的方法，其中可固化組合物包含官能(甲基)丙烯酸酯組分，所述官能 (甲基)丙烯酸酯組分至少一部分包括單官能(甲基)丙烯酸酯；和具有自由基固化機(jī)理 的固化誘導(dǎo)組分。
17.權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括在第二遠(yuǎn)端連接部分滑動到第一遠(yuǎn)端連接部分內(nèi) 之后，避免遠(yuǎn)端連接部分塑性變形的步驟。
18.制備高壓連接件的方法，該連接件基本上由第一管狀元件，第二管狀元件，和自由 基可固化組合物的固化反應(yīng)產(chǎn)物組成，該方法包括提供具有遠(yuǎn)端連接部分的第一管狀元件，所述遠(yuǎn)端連接部分包括不具有螺紋的基本上 均勻的圓柱形外表面，不具有螺紋的具有確定通過該元件的鉆孔的內(nèi)徑的基本上均勻的圓 柱形內(nèi)表面，以及連接外表面和內(nèi)表面的圓周端；提供具有遠(yuǎn)端連接部分的第二管狀元件，所述遠(yuǎn)端連接部分包括不具有螺紋且確定比 第一元件內(nèi)徑小的外徑的基本上均勻的圓柱形外表面，不具有螺紋的確定通過該元件的鉆孔的基本上均勻的圓柱形內(nèi)表面，以及連接外表面和內(nèi)表面的圓周端；將第二管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分滑動到第一管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)，第一元件的 外表面確定高壓連接件的外表面，和第二元件的內(nèi)表面確定高壓連接件的內(nèi)表面； 提供底漆組合物和自由基可固化組合物到組裝的遠(yuǎn)端連接部分上；和 固化該可固化組合物以維持第二管狀元件的遠(yuǎn)端連接部分在第一管狀元件的遠(yuǎn)端連 接部分內(nèi)，從而形成高壓連接件。
19.權(quán)利要求18的方法，其中第一或第二管狀元件之一是鋁，和另一個元件選自銅、 鋁、鋼、涂布的鋼和塑料。
20.權(quán)利要求18的方法，其中高壓連接件是U形回彎頭。
全文摘要
高壓連接件和制備高壓連接件的方法。高壓連接件典型地包括兩個中空的管狀元件和在其間的自由基可固化組合物的固化反應(yīng)產(chǎn)物。自由基可固化的組合物可以是厭氧可固化組合物。該方法包括施加底漆組合物到管狀元件的一個遠(yuǎn)端連接部分上，施加可固化組合物到管狀元件的一個遠(yuǎn)端連接部分上；滑動一個遠(yuǎn)端連接部分到另一個遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)，和固化該組合物以維持第二遠(yuǎn)端連接部分在第一遠(yuǎn)端連接部分內(nèi)，從而形成高壓連接件。該方法不利用滑動步驟之后，第一或第二遠(yuǎn)端連接部分的塑性變形。在氣體壓縮或制冷系統(tǒng)中，該方法有利地可用于制備高壓連接件。
文檔編號F16L13/14GK102084167SQ200980108799
公開日2011年6月1日 申請日期2009年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月13日
發(fā)明者P·S·帕特爾, S·阿塔瓦拉 申請人:漢高公司