聚合物材料的制作方法_5

文档序号:9793415阅读:来源:国知局
现理 想环性能。例如,与抛光系统接触的环的区域可W专口由PEEK制成,该环的其他需要非常刚 性的部分也可W由填充的PE邸-P抓邸共聚物制成。在没有PE邸/P抓邸支撑物时,也可W加 工PE邸表面,稍后重新模制PE邸表面,从而可容易地重新加工所述环。
[0193] (V)材料的结合可W用于制造齿轮。参考图1,齿轮20包括内部支撑件22,其设置为 安装在轴上(未示出)。该支撑件22可W由含有30wt%碳纤维的PE邸-P抓邸共聚物制成。该 支撑件可使用未填充的PE邸包覆模制,W限定齿24,从而制备齿轮:
[0194] --具有兼容齿接触面,从而与完全由碳纤维填充的聚合物材料制得的对比齿轮相 比,可降低噪音。
[01 M]--具有刚性的基础齿形,运将增加齿轮的扭矩传输能力;和
[0196] --与包括金属支撑件和机械地连接至该支撑件的聚合物基齿的已知齿轮相比,审U 备成本更便宜。
[0197] (Vi)材料的结合可广泛的用于航空部件。例如,飞机窗框可由包括纤维填充的 PEEK-P抓EK的第一大致平坦部分制成,该窗框的更复杂的元件可W使用选择填充的PEEK包 覆模制。
[0198] 通常,可W制备包括PE邸-P抓邸共聚物和纤维的相对简单的平面薄层,然后用可 选择地包含填料的PEEK包覆模制,W利用共聚物和PE邸之间的非常强的键界定更复杂的3D 形状。
[0199] (vii)可降低电偶腐蚀。运是大型结构中,例如飞机中存在的一个问题。虽然碳纤 维复合物自身不会产生电偶腐蚀,但是它是一种差的电导体,因此在不同的金属之间携带 小的电流,运将受到电偶腐蚀。常用于克服该问题的技术为使在复合物部件的表面上使用 一层玻璃填充的复合物,起到电绝缘层的作用。但是,可避免使用玻璃纤维。例如,在包含 PEEK-P抓EK和碳纤维的复合物支架中,可W用含有100%PE邸(其自身是一种优良的绝缘 体,并用于减少支架的重量)的包覆模制层替代玻璃填充的复合物。
[0200] (viii)可W制备具有受限地残余应力的厚的部件。在运方面,已知由聚芳酸酬 (PAEKs),如PEEK制成的部件表现出大量的残余应力。在具有厚的截面的部件中,运是非常 真实的,因为在制作过程中,截面中间的冷却速率缓慢,运导致中间部分相对高的结晶度水 平,导致收缩。
[0201] 在两个阶段制作厚的部件将降低部件内的残余应力水平。可能应用的例子为厚壁 管,其中在由阳邸-阳DEK共聚物制成的、预先形成的基础管上挤压阳邸。阳EK-P抓邸共聚物 的物理性能与PEEK的物理性能没有什么不同,所W可保持大部分的理想性能,如化学和耐 磨性,但是可制得更厚的管壁。
[0202] 很多井下连接器使用PA邸S封装连接器中的金属针。金属针周围的PE邸的厚度通 常非常厚,经常大于10mm,当使用注射成型制作连接器时,运将成为一个问题。该段的厚度 W及不能充分处理掉厚的段经常导致模塑制品中的空隙率。如果分两个阶段包覆模制该金 属针,可克服空隙率的问题。用PEEK-P抓EK共聚物进行初步模制,来制备具有一半绝缘厚度 的模制品。然后将其放入另一个工具,从而可用阳邸包覆模制阳邸-P邸邸共聚物,W制备具 有全部绝缘厚度的完成的部件。如果需要,包覆模制可W设置为完全封装PEEK-P抓EK共聚 物。在运种部件中,在聚合物层之间形成良好的无泄漏界面是非常重要的。证据表明,PEEK 和PE邸-P邸邸共聚物形成非常好的粘合,在材料之间没有泄露路径。
[0203] (iX)PE邸-P抓邸共聚物可用于制作蜂窝基结构。图8展示了由阳邸-P抓邸制成的 质量轻的蜂窝忍50。在忍50的相对侧展示了复合物结构52,每个都包括由PEEK和碳纤维制 成的复合物皮54和由PEEK-P邸EK制成的膜层56。如图8所示的部件可W压缩在一起,并通过 皮54加热,W融化膜层56,从而忍50融化成复合物结构52, W界定如图9所示的结构。
[0204] 本发明不限于如上实施例的细节。本发明延伸至说明书中(包括所附权利要求、摘 要和附图)公开的特征的任何新的特征、或任何特征的新的组合,或者所公开的方法或过程 的步骤的任何新的步骤,或步骤的新的组合。
【主权项】
1. 一种包括第一部分和第二部分的部件,其中所述第二部分与所述第一部分接触,其 特征在于: (i) 所述第一部分包括第一聚合物,该第一聚合物为半结晶的,并包括亚苯基部分、幾 基部分和酸基部分; (ii) 所述第二部分包括第二聚合物,该第二聚合物为半结晶的,并包括亚苯基部分、幾 基部分和酸基部分; (iii) 所述第二聚合物的烙融溫度(Tm)低于所述第一聚合物的烙融溫度(时1)。2. 根据权利要求1所述部件,其特征在于,所述第一聚合物的结晶度水平至少为25%, 且所述第二聚合物的结晶度水平至少为20%。3. 根据权利要求1或2所述的部件,其特征在于,所述第一聚合物是具有通式IV的重复 单元的均聚物 或通式IV的至少两种不同单元的无规共聚物或嵌段共聚物,其中A和B独立地代表0或 1,其中m、r、S和W独立地代表0或正整数,E和E '独立地代表氧原子或直接连接键,G代表氧原 子、直接连接键或-O-Ph-0-部分,其中Ph代表苯基,Ar选自(i)**和(i)至(iV)中的一种,其 通过一个或多个苯基部分键合至相邻的部分4. 根据前面任意一项权利要求所述的部件,其特征在于,所述第一聚合物包括化学式 (XX)的重复单元其中,tl和wl独立地代表ο或l,vl代表0、1或2。5. 根据权利要求4所述的部件,其特征在于,11 = 1、V1 = 0和wl = 0。6. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,所述第二聚合物是具有通式IV 的重复单元的均聚物或通式IV的至少两种不同单元的无规共聚物或嵌段共聚物,其中A和B 独立地代表0或1,其中m、r、s和W独立地代表0或正整数,E和E'独立地代表氧原子或直接连 接键,G代表氧原子、直接连接键或-O-Ph-0-部分,其中曲代表苯基,Ar选自(i)**和(i)至 (iv)中的一种,其通过一个或多个苯基部分键合至相邻的部分7. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,所述第二聚合物包括化学式 (XX)的重复单元其中tl和wl独立地代表0或l,vl代表0、1或2。8. 根据权利要求7所述的部件,其特征在于,11 = 1、VI = 0和wl = 0。9. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,所述第二聚合物包括-Ph-化-部 分,其中化代表未取代的亚苯基部分。10. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,所述第二聚合物包括化学式VI 的重复单元 -0-陆-0-陆-CO-陆-VI 和化学式νπ的重复单元 -0-陆-陆-0-陆-C0-陆-VII 其中Ph代表亚苯基部分。11. 根据权利要求10所述的部件,其特征在于,重复单元VI和νπ的相对摩尔比例VI: VII为65:35至95:5。12. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,W下关系适用于所述第二聚合 物:logio(X%)〉1.5〇-〇.26MV; 其中,X%指的是%结晶度。13. 根据权利要求10至12中任一项所述的部件,其特征在于,所述化学式VI的重复单元 具有W下结构14. 根据权利要求13所述的部件,其特征在于,所述第二聚合物包括68-82mol %的化学 式VIII的单元和18-32mol%的化学式IX的单元。15. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,所述第一聚合物是组合物的一 部分,该组合物包括所述第一聚合物和填料材料。16. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,分开所述第一和第二部分所需 要的力大于在第一和第二部分之间仅有机械相互作用时分开相同的第一和第二部分所需 的力。17. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,所述第一部分躺在所述第二部 分上,且所述第一部分包括位于所述第二部分上的包覆模制区域。18. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,所述第二部分包括第二组合 物,该第二组合物包括浸溃有所述第二聚合物的织物。19. 根据前面任一项权利要求所述的部件,其特征在于,所述部件选自:支架、窗框、管、 连接器、板和CMP环。20. -种用于制备根据前面任一项权利要求所述的部件的方法,该方法包括: (a) 选择包括所述第二聚合物的第二部分; (b) 选择包括所述第一聚合物的第一部分,或该包括所述第一聚合物的第一部分的前 体; (C)将所述第二部分与所述第一部分或所述前体接触。21. 根据权利要求20所述的方法,其特征在于,在步骤(C)中,所述第一聚合物处于大于 其化的溫度下。22. 根据权利要求20或21所述的方法,所述方法包括将所述第二部分引入工具中,并将 所述第二部分与所述第一部分的前体在所述工具中接触。23. 根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述工具为注射成型工具。24. 根据权利要求20至23中任意一项所述的方法,其特征在于,所述第一聚合物和所述 第二聚合物为可混溶和/或相容的。25. 根据权利要求20至24中任意一项所述的方法,其特征在于,在所述第二部分与所述 第一部分接触之后,位于所述第二部分的表面处的所述第二聚合物烙融,但是该第二部分 的从所述表面向内的区域没有烙融。
【专利摘要】一种包括第一部分和第二部分的部件,其中所述第二部分与所述第一部分接触,其特征在于:(i)所述第一部分包括第一聚合物,该第一聚合物为半结晶的,并包括亚苯基部分、羰基部分和醚基部分;(ii)所述第二部分包括第二聚合物,该第二聚合物为半结晶的,并包括亚苯基部分、羰基部分和醚基部分;(iii)所述第二聚合物的熔融温度(Tm)低于所述第一聚合物的熔融温度(Tm)。在一个优选实施例中,所述第一聚合物是聚醚醚酮,第二聚合物是具有化学式VIII的重复单元和化学式IX的重复单元的共聚物。
【IPC分类】C08J5/12, B32B27/28
【公开号】CN105555845
【申请号】CN201480045185
【发明人】艾伦·伍德
【申请人】威格斯制造有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年7月14日
【公告号】CA2918768A1, EP3030603A1, US20160208090, WO2015019047A1
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