專利名稱：可用于輸送流體，能改變其容積，特別是長度的管子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用于輸送流體的管子，在流體通過時(shí)，管子能可逆地和用肉眼可見地改變其容積，特別是其長度。
已知，普通的和高級汽油會(huì)引起以聚酰胺-11(PA-11)、聚酰胺-12(PA-12)以及聚酰胺-6(PA-6)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛等為基礎(chǔ)的制品膨脹。
在PA-11和PA-12的情況下，各種化學(xué)試劑均使之膨脹;作為例子可以例舉芳烴如苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、濃度為20%的二乙醇胺、純丙酮、糠醛、甲醇、乙醇、丁醇、丙三醇。已確認(rèn)的膨脹是可逆的;應(yīng)指出根據(jù)所考慮的流體蒸汽壓不同，這種可逆性多少有點(diǎn)快。
在機(jī)動(dòng)車上，已證明保證汽油從貯油器輸送到汽化器的，特別是以聚酰胺為基礎(chǔ)的管子尤其是在添加有醇(多種醇)汽油的作用下，管子可伸長大約達(dá)到其最初長度的5%。這樣的伸長特別有害，因?yàn)楣茏硬辉倥c底部相聯(lián)而是在重力作用下“掛”在底部下邊，這就使得在車子行駛在高低不平的地面(坑洼地、車輪跡、減速等)時(shí)，增加了管子拔出的危險(xiǎn)。為了克服這一缺點(diǎn)，可增加在底部下邊的管子連接點(diǎn)的數(shù)目，以限制管子相對于其接近于底部的初始位置所離開的幅度。這種解決方法增加了在車上裝管時(shí)間，由于需要外加連接部分同時(shí)造成成本增加。
本申請人使用的解決方法是用一個(gè)幾何形狀的管子，它能夠伸縮吸收由于連續(xù)的或不連續(xù)的外部物理和/或機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的肉眼可見的變形。根據(jù)本發(fā)明的用于輸送流體的管子，特別可以可逆地和肉眼可見地變化其容積，特別是其長度，其特征在于此管至少一部分可以伸縮地吸收上述的變形。
本申請人特別注意上述管子，其中另外至少有一段包含至少一個(gè)能伸縮地吸收上述變形的部分的管段被大致記入平面圖中，所述的管段變形或不變形。
根據(jù)本發(fā)明的管子可以是些管壁光滑的簡單的管子。
上邊所確定的能伸縮地吸收變形的部分(一部分或幾部分)可以有一個(gè)或幾個(gè)環(huán)或者Ω形、一個(gè)圈或幾個(gè)圈的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的管子也可以是至少部分多環(huán)節(jié)的而特別是可以伸縮地吸收上邊所確定的變形的部分(一部分或幾部分)可以是多環(huán)節(jié)的。
管子或多環(huán)節(jié)管子部分，特別可以是在以THOMSON-BRANDT名義申請的法國專利2427538的說明書和附圖中所述的那些。
在適用于制備本發(fā)明管子的各種塑料中，熱塑性塑料和/或熱塑性彈性體較好。
熱塑性塑料、彈性體或非彈性體成型容易簡單的熱處理可以使得例如通過擠出得到的直管獲得較復(fù)雜的和永久性幾何形狀。
在通常見到用于熱塑性塑料的熱處理中，可以列舉，在足夠的溫度下使直管彎曲或成型使之由于其“塑性記憶”沒有重新出現(xiàn)直線狀況的趨勢。
在進(jìn)行彎管或成型操作時(shí)，可以在用水蒸汽、油、砂或循環(huán)熱空氣等的烘箱中進(jìn)行。
為了制造至少部分多環(huán)節(jié)的管，可以使用制備光滑壁管用的熱成型技術(shù)。
構(gòu)成本發(fā)明管的材料可以在各種熱塑性聚合物中任意選用。作為熱塑性聚合物的實(shí)例，可以列舉聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、丙烯酸樹脂。
在熱塑性塑料中，以聚酰胺為基礎(chǔ)的材料更是特別好的。
聚酰胺是指用一種或幾種氨基酸如氨基己酸、7-氨基庚酸、11-氨基十一酸、12-氨基十二酸等;一種或幾種內(nèi)酰胺如己內(nèi)酰胺、庚內(nèi)酰胺、十二內(nèi)酰胺、十一內(nèi)酰胺等;一種或幾種二胺如六亞甲基二胺、十二亞甲基二胺、間二甲苯二胺、雙對氨基環(huán)己基甲烷、三甲基六亞甲基二胺等的鹽或混合物;與二酸如間苯二甲酸、對苯二甲酸、己二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、十二雙酸等縮聚得到的聚合物，或所有這些單體的混合物得到共聚酰胺。
在這些聚酰胺中，特別提出-由11-氨基十一酸縮聚得到聚酰胺-11，-由12-氨基十二酸或十二內(nèi)酰胺縮聚得到聚酰胺-12，-由十二亞甲基二胺和十二雙酸共縮聚得到聚酰胺-12，12。
-由上述單體聚合得到共聚酰胺。
構(gòu)成本發(fā)明管的材料同樣可以由各種熱塑性彈性體(TPE)中任意選擇。
在熱塑性彈性體中通常選用-經(jīng)常是由聚烯烴，在此情況下稱之為烯烴熱塑性彈性體(TPO)出發(fā)得到的聚合物的混合物。作為實(shí)例，可以列舉以聚丙烯以及乙烯、丙烯和二烯烴如異戊二烯或1，3-丁二烯的共聚物(EPDM)為基礎(chǔ)的混合物。
-有硬嵌段和軟嵌段結(jié)構(gòu)單元的序列分布的嵌段共聚物1)以聚苯乙烯為基礎(chǔ)的嵌段共聚物，即其硬相是由聚苯乙烯序列組成，軟相可以由聚丁二烯、聚異戊二烯、聚(乙烯-丁烯)序列組成。
2)以聚氨酯為基礎(chǔ)的嵌段以共聚物，它可以通過將一種構(gòu)成軟序列的高分子量二醇與二異氰酸酯和一種形成硬序列的低分子量二醇結(jié)合反應(yīng)而制得。
3)以聚酯為基礎(chǔ)的嵌段共聚物，其中硬序列為一種聚酯，如聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述的硬序列可以與包括如一種與聚(亞烷基醚)乙二醇結(jié)合的低分子量乙二醇的軟序列共聚。
4)以聚酰胺硬序列和聚醚軟序列為基礎(chǔ)的嵌段共聚物它也稱為聚醚酰胺。這些序列化的聚醚酰胺特別可以由具有反應(yīng)性端的聚酰胺序列與具有反應(yīng)性端的聚醚序列共縮聚得到，例如，在其它中a)有二胺鏈端的聚酰胺序列與有二羧基鏈端的聚氧化亞烷基序列。
b)有二羧基鏈端的聚酰胺序列與經(jīng)過α-ω-二羥基化的脂族聚氧化亞烷基序列(稱為聚醚二醇)的氰乙基化和氫化得到的有二胺鏈端的聚氧化亞烷基序列。
c)有二羧基鏈端的聚酰胺序列與聚醚二醇，在此特殊情況下申請人認(rèn)為所得的聚醚酰胺是聚醚酯酰胺較好。
這樣的聚醚酯酰胺的組成和制法在以本申請人名義申請的法國專利74.18913和77.26678中已有敘述，其公開內(nèi)容列入在本說明書中作為參考。
除熱塑性聚合物和/或熱塑性彈性體(單獨(dú)的、混合的、或共聚的)之外，構(gòu)成本發(fā)明管子的材料可以含各種添加劑如增塑劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑，填料如玻璃纖維、碳纖維、顏料等。
本發(fā)明的目的同樣是所述的管子能夠或不能以可逆和肉眼可見的方式(例如經(jīng)過物理-化學(xué)和/或者熱的作用)變化其容積、特別是長度的輸送流體的應(yīng)用。
申請人提出的解決方法是如果管子特別是用來接收能使之?dāng)U大或膨脹，特別是使之伸長的流體的話，而且如果它特別是用來接受使之收縮的流體的話，要將管子相對于空管的情況下的幾何形狀進(jìn)行延伸固定。
不管輸送的流體性質(zhì)及其對管的容積、特別是管長的影響如何，管子固定結(jié)果是在“調(diào)節(jié)劑”流體作用之下管子空間位移包括此管回復(fù)到或超過其空管幾何形狀。
最有利的固定是在本發(fā)明的管上使用模式(module)應(yīng)力，這樣它盡可能準(zhǔn)確地補(bǔ)償由于輸送的“調(diào)節(jié)劑”流體所引起的管子容積的變化。
對于伸長固定的本發(fā)明的管子來講，管子另外至少有一個(gè)管段包括至少一個(gè)可伸縮地吸收前邊所確定的變形的部分，所述管段大致位于平面中，所述管段的空間變化只在此平面中進(jìn)行。
伸長固定的這種管子可有利地用作輸送汽油的導(dǎo)管，至少包括一個(gè)大致位于一個(gè)平面的管段的在底部下邊的部分，保持接近和平行于底部，因?yàn)椤罢{(diào)節(jié)劑”流體的空間變化平行于底部。
不需要增加所述管子固定接頭的數(shù)目，這些固定接頭通常規(guī)則地沿管長分布，相互之間距離約200毫米。只是必須注意在產(chǎn)生伸縮變形的管子部分的固定接頭既不妨礙也不阻止管子運(yùn)動(dòng)。
例如可以用一些自由的夾子，即能使管子側(cè)面滑動(dòng)的夾子作為固定接頭。
可以伸縮變形的部分(一處或多處)可以與合理放置和用來加速在輸送流體的作用下管子縱向變化的彈簧(一個(gè)或多個(gè))相聯(lián)結(jié)。
為了說明本發(fā)明，下邊參考附圖敘述幾個(gè)實(shí)施方法的實(shí)例，附圖表示根據(jù)本發(fā)明的管子的各種幾何圖形。
在附圖Ⅰ～Ⅳ上表示光滑管壁的管子，尺寸如下-長約2.5米-外徑8毫米-內(nèi)徑6毫米管子用下列材質(zhì)制得試樣ⅰ黑色、熱穩(wěn)定的聚酰胺-11，其熔點(diǎn)為183～187℃，含6%的增塑劑。
試樣ⅱ黑色、熱和光穩(wěn)定的聚酰胺-11，其熔點(diǎn)在178～184℃之間，含12%增塑劑。
試樣ⅲ黑色、熱和光穩(wěn)定的聚酰胺-12，其熔點(diǎn)在173～177℃之間，含6%增塑劑。
試樣ⅳ黑色、熱和光穩(wěn)定的聚酰胺-12，其熔點(diǎn)168～174℃之間，含12%增塑劑。
對于試樣ⅰ、ⅱ、ⅲ和ⅳ來講，在圖Ⅰ～Ⅲ的

圖1上表示出3種根據(jù)本發(fā)明的管子的幾何形狀，它們都是在140～150℃的烘箱中成型制得。
圖Ⅰ～Ⅲ的圖1表示根據(jù)本發(fā)明的管子，在圖紙平面的情況下大致位于一個(gè)平面中。
圖Ⅰ和Ⅱ的可以伸縮地吸收肉眼可見的變形的管子部分具有Ω(或者環(huán)形)形式。
Ω的平均直徑(d)是12厘米，其2個(gè)分支近似與邊相連接。
圖Ⅰ和Ⅱ的管子裝有2個(gè)夾子(a和a′)一個(gè)(a)緊固在管子最短的直線部分上，另一個(gè)(a′)自由地固定在相當(dāng)于距管子另一端1.5米的距離處(X)。
管子兩個(gè)直線部分總長度等于大約2米。
在圖Ⅱ上表示的管子同樣裝有與Ω兩個(gè)分支相連的一個(gè)復(fù)位彈簧(b)。
在圖Ⅲ表示的管子的情況中，能伸縮地吸收變形的部分具有環(huán)形或圈形，其直徑(d)基本上等于15厘米。
圖Ⅲ的管子裝有兩個(gè)夾子(a和a′)1個(gè)(a)緊固在管子最短的直線部分上，另1個(gè)(a′)是自由的并固定在相當(dāng)于距管子另一端約1.50米的距離處(X)。
管子兩個(gè)直線部分總長等于大約2米。
在圖Ⅰ～Ⅲ的圖1上表示的根據(jù)本發(fā)明的管子用固定在端部的2個(gè)接頭(C和C′)伸長固定住(在與圖Ⅰ～Ⅲ各管相同的條件下)相應(yīng)伸長為管子最初長度的大約4%(圖Ⅰ～Ⅲ的圖2)。申請人利用了標(biāo)準(zhǔn)套環(huán)接頭和快速接頭。
除了夾子(a和a′)之外，圖Ⅰ～Ⅲ的管子均裝有規(guī)則分布的夾子，相互間距離約為200毫米。
這樣對于伸長固定的圖1的管子(圖2)來講，在Ω的兩個(gè)分支間的間隔(e′)大約為10厘米。
對伸長固定的圖Ⅲ管子(圖2)來講，環(huán)和圈均為橢圓形的其長度(d1)大約等于12厘米，寬(d2)大約10厘米。
然后將加有15%甲醇的汽油在這樣固定的管子內(nèi)流通。
圖Ⅰ～Ⅲ的圖3相當(dāng)于使得管子在這種流體作用之下的幾何形狀。對于試樣ⅰ、ⅱ、ⅲ和ⅳ，得到的結(jié)果相同。
權(quán)利要求
1.可以可逆地和肉眼可見地變化其容積，特別是其長度的，用于輸送流體的塑料管子，其特征在于所述管子至少有一部分可以伸縮地吸收由于連續(xù)的或不連續(xù)的外部物理的和/或機(jī)械應(yīng)力造成的肉眼可見的變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的管子，其特征在于所述管子至少有一個(gè)管段大約位于一個(gè)平面中，并且所述管段至少包括一個(gè)在權(quán)利要求1中所述的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的管子，其特征在于在權(quán)利要求1或2中所確定的部分具有一個(gè)或幾個(gè)環(huán)或Ω形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2管子，其特征在于在權(quán)利要求1或2中所確定的部分具有一個(gè)或幾個(gè)圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的管子，其特征在于在權(quán)利要求1或2所確定的部分是由許多環(huán)節(jié)合成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)的管子，其特征在于它是以熱塑性塑料為基礎(chǔ)，較好是以聚酰胺、共聚酰胺或聚酰胺基的混合物為基礎(chǔ)而更有利是以PA-11和/或者PA-12和/或者PA-12，12為基礎(chǔ)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)的管子，其特征在于它是以熱塑性彈性體為基礎(chǔ)，較好是基于聚酰胺和/或聚酯的嵌段共聚物，更有利的是以聚醚酯酰胺為基礎(chǔ)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的管子，其特征在于是以熱塑性混合物和/或共聚物和熱塑性彈性體為基礎(chǔ)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)的管子用于輸送流體的應(yīng)用，其特征在于此管經(jīng)伸長固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的管子用作導(dǎo)油管，最好是加有一種或幾種醇的汽油導(dǎo)管的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明的目的是一種能改變其容積，特別是長度的輸送流體的塑料管。符合本發(fā)明的管子至少有一部分可以彈性地吸收肉眼可見的變形。本發(fā)明同樣也涉及這樣的延伸固定管的應(yīng)用，尤其是作為汽喻體的塑料管。符合本發(fā)明的管子至少有一部分可以彈性地吸收肉眼可見的變形。本發(fā)明同樣也涉及這樣的延伸固定管的應(yīng)用，尤其是作為汽油管。
文檔編號B60K15/01GK1040088SQ89105488
公開日1990年2月28日 申請日期1989年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月29日
發(fā)明者米歇爾·馬爾可菲 申請人:阿托化學(xué)公司