航空器内部组件的微孔泡沫模塑件的制作方法
【专利摘要】一种制品，它包括用于航空器的单片、单层硬质热塑性内部组件，其中该热塑性内部组件具有微孔泡沫结构，其中该热塑性内部组件具有小于或等于65kw-min/m2的平均2分钟的放热，当根据FAR25.853(d)，附录F，Part?IV至修订25-116的要求测试时；和其中该热塑性内部组件具有小于或等于65kw/m2的平均峰值放热，当根据FAR25.853(d)，附录F，Part?IV至修订25-116的要求测试时。
【专利说明】航空器内部组件的微孔泡沬模塑件
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2011年8月4日提交的美国临时申请N0.61/515，120的权益。
发明领域
[0003]本发明的公开内容涉及航空器(aircraft)内部组件和这种组件的微孔泡沫模塑件。
【背景技术】
[0004]热塑性注塑航空器内部组件具有超出其他注塑部件，例如一次性组件或者可隐藏看不见的组件典型地要求的需求和/或目的。例如，期望航空器内部的部件轻质，满足或超过FAR25.853的安全要求和/或满足或超过放热标准0SU65/65。此外，可期望在没有机械表面制备(超出清洁)的情况下，原样模塑的表面罩面漆导致可接受的上漆罩面漆，因为可对模塑部件上漆，以匹配其他内部组件。
[0005]减少部件重量的一种方法可包括发泡，同时形成该部件。尽管发泡工艺可改进加工过程中的流动特征，但发泡工艺存在许多缺点。例如，在本发明之前，没有预期到通过发泡的(使用MUCELL?微孔发泡工艺)热塑性部件将满足FAR25.853的安全要求和0SU65/65的放热标准，甚至当在不发泡的结构内采用满足以上技术规格的材料模塑时。特别地，预期与发泡材料有关的增加的表面与体积之比将增加可燃性和放热。
[0006]此外，没有预期到在本发明之前，发泡的部件，尤其由满足上述安全要求的材料形成的发泡部件，也会提供内部航空器应用可接受的美学特征。使用微孔泡沫工艺生产的部件的表面罩面漆可显示出表面缺陷，上述表面缺陷可通过在航空器内部市场中使用的标准的打底和上漆工艺传递(transmit)。此外，在升高的温度下油漆的固化工艺可导致额外的表面缺陷，因为在发泡结构内捕获的气体在固化工艺过程中膨胀。
[0007]发明概述
[0008]提供一种制品，它包括用于航空器的热塑性内部组件，其中该热塑性内部组件具有微孔发泡结构，其中该热塑性内部组件具有小于或等于65kw-min/m2的平均2分钟放热，当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订(Amendment) 25-116的要求测试时；和其中该热塑性内部组件的平均峰值放热小于或等于65kw/m2,当根据FAR25.853(d),附录F，PartIV至修订25-116的要求测试时。
[0009]可由熔体流动指数范围为1.0g/10min至20.0g/10min的材料组合物形成热塑性内部组件，当根据ASTM D-1238-10的要求，在295°C /6.6kgf下测量时。
[0010]可由熔体体积速率为60cm3/10min至70cm3/10min的材料组合物形成热塑性内部组件，当根据ASTM D-1238-10的要求，在360°C /5kg下测量时。
[0011]可由玻璃化转变温度大于或等于50°C的材料组合物形成热塑性内部组件。
[0012]可由含至少一种聚合物的材料组合物形成热塑性内部组件，所述聚合物包括聚醚酰亚胺，聚醚醚铜，聚酰亚胺，聚苯硫，聚亚苯砜，聚苯砜，和聚碳酸酯。[0013]可由含至少一种共聚物，或者两种或更多种聚合物，例如聚醚酰亚胺和聚碳酸酯的共混物的材料组合物形成热塑性内部组件。
[0014]该热塑性内部组件可显示出5%_20%的重量减少，相对于由不具有微孔泡沫结构的相同材料形成的相同几何形状的实心组件。
[0015]该热塑性内部组件可以是注塑组件或者挤出组件。
[0016]该热塑性内部组件可具有大于80秒达到峰值放热的平均时间，当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时。
[0017]该热塑性内部组件可进一步具有小于或等于50，35，20或5kw_min/m2的平均2分钟的放热，当根据FAR25.853 (d)，附录F，PartIV至修订25-116的要求测试时。
[0018]该热塑性内部组件可进一步具有小于或等于50，35或25kw/m2的平均峰值放热，当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时。
[0019]提供形成制品的方法，该方法包括形成用于航空器的硬质热塑性内部组件，其中该热塑性内部组件具有微孔泡沫结构，其中该热塑性内部组件具有小于或等于65kw-min/m2的平均2分钟的放热，当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25_116的要求测试时；和其中该热塑性内部组件具有小于或等于65kw/m2的平均峰值放热，当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时。
[0020]附图简述
[0021]通过结合附图，参考本文描述的实施方案的下述说明，本发明公开内容的以上提及的和其他的特征，以及实现它们的方式可变得更加显而易见且更好理解，其中:
[0022]图1阐述了注塑试验部件的顶部透视图；和
[0023]图2阐述了注塑试验部件的底部透视图。
[0024]详细说明
[0025]可理解，本发明的公开内容不限于其应用到下述说明中列出或者附图中阐述的结构和组件布局的细节上。本发明可以实施其他实施方案且可按照各种方式来实践或进行。此外，可理解，本文所使用的措辞和术语为的是说明，且不应当被视为限制，因为它们可通过本领域的技术人员来理解。
[0026]本发明的公开内容涉及航空器内部组件，和使用微孔的泡沫模塑工艺，形成这种组件的方法。如上所述，热塑性模塑的航空器内部组件必须遭受超出在其中部件可保持避免看到的应用中使用的其他注塑部件，例如一次性物品或部件典型地要求的需求和/或目的。这些需求可包括相对轻质，满足FAR25.853的安全要求，且满足0SU65/65的放热标准。进一步地，当大多数部件可被上漆时，可期望在没有机械表面制备(超出清洁)的情况下，原样模塑的表面罩面漆导致可接受的上漆过的罩面漆，
[0027]本文形成航空器内部组件所使用的材料可包括可在各种热塑性模塑工艺，例如注塑或挤出中使用的热塑性材料。另外，如上所述，这些材料可包括当用超临界流体发泡时，保持适合于满足FAR25.853和0SU65/65的火焰-烟雾-毒性的材料。FAR25.853也可称为14CFR25.853 (根据修订25-83修订),60FR6623,1995年2月2日(根据修订25-116修订)，69FR62788，2004年10月27日，在此通过参考将其全文引入。
[0028]可理解，包括在FAR25.853(d)内的0SU65/65要求乘客容量大于或等于20人的航空器的一些内部组件(非座位缓冲垫，它们包括在FAR25.853(c))内)满足Part25的附录F中的Parts IV和V的试验要求。Part IV要求对于待测试的三个或更多个样品的每一种来说，在头2分钟暴露内总的正放热取平均，且必须对每一样品的峰值放热取平均。平均总的放热必须不超过65千瓦-分钟/米2，和平均峰值放热速率必须不超过65千瓦/米2。
[0029]该材料可优选显示出范围为1.0g/10min.至20.0g/10min的熔体流动指数,和更尤其范围为1.0g/10min.至9.0g/10min，当在295°C /6.6kgf下测量时，其中包括在其内的所有数值或递增量，和在360°C /5kg下的熔体体积速率为60-70cm3/10min，当根据ASTMD-1238-10的要求测量时。候选的材料也可包括玻璃化转变温度(Tg)大于或等于50°C，和更特别地大于或等于150°C的那些材料。这些材料因此可包括聚醚酰亚胺，芳族聚酮类聚合物，例如聚醚醚酮(PEEK)，聚酰亚胺，聚苯硫，聚亚苯砜，聚苯砜，它们的共混物和共聚物。在一个实施方案中，该材料可优选包括聚醚酰亚胺和聚碳酸酯的共混物。在特别的实施方案中，可使用ULTEM9085，聚醚酰亚胺/聚碳酸酯的共混物(获自SABIC InnovativePolymers)。前述材料也可理解为硬质热塑性材料，在23°C和50%相对湿度下，它处于弯曲或张紧时的弹性模量大于700MPa，当根据ASTM方法D790或D638测试时。
[0030]获自SABIC的ULTEM9085的性能如下所述:
[0031]
【权利要求】
1.一种制品，它包括: 用于航空器的硬质热塑性内部组件，其中该热塑性内部组件具有微孔泡沫结构， 其中当根据FAR25.853(d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于65kw-min/m2的平均2分钟放热；和 其中当根据FAR25.853(d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于65kw/m2的平均峰值放热。
2.权利要求1的制品，其中: 当根据ASTM D-1238-10的要求，在295°C /6.6kgf下测量时，由熔体流动指数范围为1.0g/10min至20.0g/10min的材料组合物形成热塑性内部组件。
3.权利要求1的制品，其中: 当根据ASTM D-1238-10的要求，在360 V /5kg下测量时，由熔体体积速率为60cm3/10min至70cm3/10min的材料组合物形成热塑性内部组件。
4.权利要求1的制品，其中: 由玻璃化转变温度大于或等于50°C的材料组合物形成热塑性内部组件。
5.权利要求1的制品，其中: 由包含包括聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫、聚亚苯砜、聚苯砜和聚碳酸酯在内的至少一种聚合物的材料组合物形成热塑性内部组件。
6.权利要求1的制品，其中: 由含至少一种共聚物的材料组合物形成热塑性内部组件。
7.权利要求1的制品，其中: 由含两种或更多种聚合物的共混物的材料组合物形成热塑性内部组件。
8.权利要求1的制品，其中: 由含聚醚酰亚胺和聚碳酸酯的共混物的材料组合物形成热塑性内部组件。
9.权利要求1的制品，其中: 该热塑性内部组件显示出5%-20%的重量下降，相对于由不具有微孔泡沫结构的相同材料形成的相同几何形状的实心组件。
10.权利要求1的制品，其中: 该热塑性内部组件是注塑组件。
11.权利要求1的制品，其中: 该热塑性内部组件是挤出组件。
12.权利要求1的制品，其中: 当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有大于80秒到达峰值放热的平均时间。
13.权利要求1的制品，其中: 当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于50kw-min/m2的平均2分钟的放热。
14.权利要求1的制品，其中: 当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于35kw-min/m2的平均2分钟的放热。
15.权利要求1的制品，其中: 当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于20kw-min/m2的平均2分钟的放热。
16.权利要求1的制品，其中: 当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于5kw-min/m2的平均2分钟的放热。
17.权利要求1的制品，其中: 当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于50kw/m2的平均峰值放热。
18.权利要求1的制品，其中: 当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于35kw/m2的平均峰值放热。
19.权利要求1的制品，其中: 当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于25kw/m2的平均峰值放热。
20.一种形成制品的方法，该方法包括: 形成用于航空器的硬质热塑性内部组件，其中该热塑性内部组件具有微孔泡沫结构， 其中当根据FAR25.853(d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于65kw-min/m2的平均2分钟的放热；和 当根据FAR25.853 (d)，附录F，Part IV至修订25-116的要求测试时，该热塑性内部组件具有小于或等于65kw/m2的平均峰值放热。
【文档编号】B32B5/18GK104023967SQ201280038044
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年8月6日 优先权日:2011年8月4日
【发明者】S·R·斯特普尔顿, M·D·哈姆, J·D·斯科伦卡 申请人:沃佩尔控股股份有限公司