[发明专利]使用导电聚合物联接制品的方法和装置

说明书

本发明涉及利用导电聚合物元件把制品连接在一起的方法，并且涉及该方法中所使用的新型制品。

各种导电聚合物是众所周知的。它们包括聚合组分，其中扩散或分布有例如炭黑等颗粒的导电填充物。导电聚合物已经广泛应用于电加热器，包括片状加热器。这类片状加热器包含夹在片状电极之间的片状导电聚合物，使电流以垂直于加热器平面的方向流过导电聚合物。这类片状加热器的型式可以是热回收（heat-recoverable）制品，也可以是将之固定到热回收制品上，使得靠对加热器的通电，可将制品进行修复。一般说来，制品的修复引起将一个或多个基底进行连接、修补、增强、或者变换，制品是围绕或顶靠该基底进行修复的。近来，已经显示出，在其熔点以上保持高强度的导电聚合物，特别是以超高分子量聚乙烯（UHMWPE）为基的烧结的导电聚合物特别适用于热修复联接器，该联接器可用于连接由有机聚合物制成的管子（塑料管）。在这种联接器中，导电聚合物元件对成品接头（finished    coupling）提供结构强度，因此要比管子有一定厚度，将这种联接器加热至其修复温度需要大量电能。请参考以下对比文件，例如美国专利US3，987.276;4，085，286;4，177.376;4，177.446;4.421.582;4，455，482;4，570.055;4，575，618;4，686，071;英国专利UK    1，265，194;1，449，539;2，124，439;德国专利申请;3，442.674;欧洲专利申请157，640;153.199;231，068;197，759;220，003;267，234;251，482。

目前我们所了解到的把两个制品连接在一起的极优方法，是将两制品保持互相相邻，同时在铺设在该两制品之间的片状导电聚合物加热元件内产生热，该热足以实现某些变化，导致将两工件被（直接地或间接地）互相连接。加热元件不需要是热回收的，实际上在多数情况下，最好不是热回收的。热最好是靠电流流过加热元件，其大部分（最好是全部）电流平行于加热元件的表面流动，从而在加热元件内产生的。这样选择的一个重要厚因在于，如果将电极放置在加热元件上，使电流垂直于其表面流动，则电极出现在连接区域，从而降低了两制品之间的连接强度。

该方法提供了超过先有技术的非常重要的优点。特别是热是产生在需要的界面处，而不是在另外，这样减少了所需要的能量和产生过热的危险。该优点和其它优点在下文中说明。

这种新方法用于连接（或变换）由电绝缘聚合材料制成的制品，特别是塑料管特别有效。当制品是由热塑性材料制成时，加热最好能将热塑性材料和导电聚合物充分熔化，以在制品和加热元件之间形成熔合。另一方面，加热元件有通孔，使两制品通过这些通孔直接互相熔合。当一个或者两个制品是由不按此方式熔合的材料制成时，就必须使用某种热活化粘接剂，例如热固性树脂等。

当两个待连接制品的表面有相同形状（包括将两制品变形，使它们的表面有相同形状），导电聚合物加热元件（及其有关联的电极）可以全部铺设在两制品之间。在其它情况下，可以是一个或多个加热元件与其它零件相联系，以形成放置在制品之间的更为复杂的垫料（gasket）。

本发明的一个方面，提供了一种连接第一制品和第二制品的方法，该方法包括以下各步：

（1）置放第一制品的第一表面，使与第二制品的第二表面相邻，在两表面之间形成一个凹口;

（2）.在凹口内放置垫料的至少一部分，

（a）.垫料包括由导电聚合物组成的片状加热元件，

（b）.垫料的第三表面被放置使与第一表面相邻，

（c）.将垫料、第一制品及第二制品中的至少一个相互移动，使第一和第三表面之间以及第二和第四表面之间达到紧密接触;

（4）.将电流基本上平行于加热元件表面而流过加热元件，在导电聚合物内产生热量，同时保持各表面之间的紧密接触，从而将第一和第二制品连接在一起。