导电聚合物泡沫、其制造方法和应用的制作方法

专利名称：：导电聚合物泡沫、其制造方法和应用的制作方法导电聚合物泡沫、其制造方法和应用相关申请的相互参照本申请要求2007年2月6日提交的美国申请号60/888，360的优先权，该申请的全文通过引用合并于此。
背景技术：
：;^^开涉及导电聚合物，其制造方法和包含该聚合物的制品。导电聚合物泡沫在众多应用中，包括如电接触元件、传感器内和要求电磁干扰(EMI)/射频干扰(RFI)屏蔽和/或静电耗散的应用中，都具有实用性。能用于EMI/RFI屏蔽的现有材料包括，例如，铍-铜簧片、金属箔或金属化织物包覆的非导电泡沫垫、涂覆了导电材料的非导电垫和加i^树脂的含金属填料。其它已知的导电泡沫包括，例如，某些聚氨酯和聚烯烃。现有方法和材料的一个困难在于，加入足以达到高电导率的大量导电填料将影响聚合物的可压缩性和可加工性。此外，^^用如此高的填料含量将增加聚合物共混物的成本。使用者常被迫在材料成本和质量之间进行折中。提供:^#加入量尽量少而又保持合适电导率的聚合物泡沫是更加有利的。对特定应用所要求的可压缩性、可加工性和其它物理性能无明显不利影响也是更加有利的。因此，目前本领域仍需要能使泡沫兼具导电性及可压缩性和可加工性，尤其对特定应用所需的一种或更多种物理性能无明显不利影响的组合物和方法。发明概述本发明公开了一种聚合物泡沫层，其具有第一表面和相反的第二表面；在聚合物泡沫层的第一表面与相反第二表面之间的多个泡孔，其中聚合物泡沫层在第一表面与相反第二表面之间的厚度是多个泡孔平均高度的1.0至1.5倍；以4聚合物泡沫层的第一表面与相反第二表面之间排列成基本连续*越该泡沫的相互分离的链的多个磁性导电颗粒。还公开包含上述聚合物泡沫层的制品。在另一个实施方案中，制造聚合物泡沫层的方法包括形成具有第一表面和相反第二表面的层，该层包含聚合物泡沫前体组合物和包含多个磁性导电颗粒的填料组合物；并使泡沫前体组合物发泡在层内形成多个泡孔；对该层施加磁场，所逸磁场的强度和施加时间有效地使磁性导电颗粒在该层的第一表面与相反第二表面之间排列成多个相互分离的链；以及固化该发泡层，其中所得固化层的厚y^l该固化层中多个泡孔平均高度的1.0至1.5倍。在以下的附图、详述和实施例中将进一步描述泡沫、制品及其制造方法。附图简述图l是代表性的导电聚合物泡沫的示意图。图2是按本文所述制成的导电聚合物泡沫的扫描电镜(SEM)照片。图3是按本文所述制成的导电聚合物泡沫的SEM照片。图4是未用第二(顶部)载体基材制成的聚合物泡沫的顶部表面的SEM照片。图5是用两个载体基材(顶部和底部)制成的导电聚合物泡沫的顶部、底部表面的SEM照片。图6是泡沫厚度大于泡孔平均高度1.5倍的泡沫的SEM照片。发明详述本发明的发明人出人意料地发现在聚合物泡沫内，有可能以磁场作用使导电颗粒在泡沫内排列成柱，从而使聚合物泡沫具有导电性。虽然这类磁性排列已在实心聚合物中得以验证，但意外的是，该技术也能用来使多孔聚合物具有导电性。已经发现，当泡沫内泡孔的平均高度接近于泡沫层的厚度时，即当泡沫层的厚M泡沫内泡孔平均高度的1.0至1.5倍时，可获得更好的导电性。在另一个出人意料的特征中，这样的导电性能在不6显著不利地影响聚合物泡沫的物理性能的情况下实现。因此，在一个实施方案中，生产的聚合物泡沫是导电的，而且基本保留了它们的可压缩性、柔性、抗压缩永久变形、泡孔均匀性等中的一项或多项。这类材料特别适用于形成能提供EMI和/或RFI屏蔽的制品。导电颗粒包含导电材料和磁性材料两者，它们可以是相同或不同的材料。代表性的导电材料包括导电金属，如金、银、镍、铜、铝、铬、钴、铁等，以及包含至少一种上述金属的氧化物或合金。适用的磁性材料包括铁磁性和顺磁性材料。代表性的磁性材料包括铁、镍和钴以及镧系稀土元素等，和包含至少一种上逸磁性金属材料的氧化物、陶瓷和合金。在一个实施方案中，磁性导电材料也是非氧化材料。颗粒可以全由磁性导电材料形成，或者，也可以用磁性导电材料作为芯或涂层与非磁性材料、非导电材料或非磁性非导电材料一起形成。例如，可以用导电材料来涂布包含磁性材料如铁颗粒的芯，或可以用磁性导电材料来涂布非磁性非导电材料如玻璃，包括玻璃微球。银和镍涂层特别有用。具体的磁性导电颗粒包括银颗粒，银包覆的镍颗粒，银包覆的铁颗粒，镍颗粒和镍包覆的颗粒，如镍包覆的氢氧化铝(A1(0H)3，"ATH")和镍包覆的玻璃颗粒。导电的或磁性且导电的材料可以用气相沉积、化学镀等涂覆技术沉积在芯颗粒上。在一个实施方案中，可以用化学镀方法把镍沉积到三氢氧化铝上。在另一个实施方案中，用n镍的气相沉积法来提W^涂层。在磁性导电颗粒上涂布足够量的导电材料，使颗粒在用来形成复合材料时能赋予复合材料理想的电导率水平而对所需的聚合物性能无明显的不利影响。没有必要涂布所有颗粒或每个颗粒都完全覆盖涂层。因此能使用至少基本涂布的颗粒。例如，在给定批次颗粒中，涂布至少约60%的颗粒总面积，尤其涂布至少约70%，更尤其至少约80%,甚至更尤其至少约90%的颗粒总面积。涂层厚度可大幅度地变化。在一个实施方案中，涂层厚度为约0.004至约0.2密耳(mil)(约0.1至约5网)，尤其约0.02至约0.1密耳(约0.526至约3拜)。颗粒可具有各种不规则或规则形状，例如，球状、箔状、板状或棒状。7可以使用具有不同形状组合的颗粒。优选球状或棒状。颗粒尺寸不受特别限制，而且平均最大尺寸可以为，例如，约O.250至约500Mffl。特别地，颗粒的平均最大尺寸可以为约1至约250pin,更特别地为约5至约200p。平均尺寸可以用一种填料或用具有不同平均颗粒尺寸的填料混合物获得。因此填料的颗粒尺寸分布可以是双峰、三峰或更多峰的。在一个实施方案中，颗粒呈球状且平均直径在约20至约300nm范围内，尤其在约50至约200拜，更尤其在约75至约100MDi范围内。在另一个实施方案中，颗粒呈球状并具有双峰颗粒尺寸分布，例如，一个峰的平均直径在约20至约150Mffi范围内，第二个峰的平均直径在约150至约300Mfli范围内。也可以用其它导电填料来获得所要求的导电性，如炭黑，碳纤维，如PAN纤维，金属涂敷的纤维或球，如金属涂敷的玻璃纤维、金属涂敷的碳纤维、金属涂敷的有机纤维、金属涂敷的陶瓷球，金属涂敷的玻璃珠等，本征导电的聚合物，如颗粒或原纤状的聚苯胺、聚吡咯、聚塞吩，导电金属氧化物，如氧化锡或氧化铟锡，而且还可以用包含至少一种上述导电填料的组合。磁性导电颗粒填料与导电填料的相对比例可以变化很大，这取决于所用的填料类型和所要求的泡沫性能。一般而言，基于填料组合物的总重量，填料组合物可包含50至100重量％(wty。)磁性导电材料和0至50wtW导电填料，更尤其75至99wty。磁性导电填料和1至25wtW导电填料。在导电聚合物泡沫的制造中使用的填料组合物的相对量将随聚合物类型、颗粒类型、预期的用途、所要求的导电性、泡孔结构、加工特性和类似因素而变化。在一个实施方案中，基于导电聚合物泡沫的总重量，导电聚合物泡沫中i真料的总含量为约10至约90wt%,尤其约20至约80wt%,甚至更尤其约30至约70wtt可选择地，填料量可描述为发泡前导电聚合物泡沫前体配方的体积百分数(体积％)。在一个实施方案中，泡沫包含相对于发泡前聚合物泡沫前体配方约1至约30体积％,尤其约2至约20体积％，更尤其约3至约15体积％的填料颗粒。如本文所用，"泡沫"是具有微孔结构的材料，其密度为约5至约150lb/ft3(pcf)(80至2402kg/m3(kcm))，尤其小于或等于约125pcf(2002kcm),更尤其小于或等于约IOOpcf(1601kcm)，和甚至更尤其约10至约60pcf(160至961kcm)。基于泡沫总体积，这类泡沫的孔隙含量为约20至约99%,尤其大于或等于约30%,更尤其大于或等于约501适用于泡沫的聚合物可选自多种热塑性树脂、热塑性树脂的共混物或热固性树脂。能用的热塑性树脂的实例包括聚缩醛类、聚丙烯酸类，苯乙烯-丙烯腈，聚烯烃类，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二曱酸丁二醇酯，聚酰胺类，例如，但不限于，尼龙6、尼龙6,6、尼龙6，10、尼龙6，12、尼龙11或尼龙12,聚酰胺酰亚胺类、聚芳基化物、聚氨酯类、乙丙橡胶类(EPR)、聚芳砜类、聚醚砜类、聚苯硫醚类、聚氯乙烯、聚砜类、聚醚酰亚胺类、聚四氟乙烯、氟化乙烯-丙烯类、聚氯三氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚醚酮类、聚醚醚酮类、聚醚酮酮类等，或包含至少一种上述热塑性树脂的组合物。能用于聚合物泡沫的热塑性树脂的共混物的实例包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/尼龙、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯、聚苯醚/聚苯乙烯、聚苯醚/尼龙、聚砜/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯/热塑性聚氨酯、聚碳酸酯/^"苯二曱酸乙二醇酯、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯、热塑性弹性体合金、^苯二曱酸乙二醇酯/聚对苯二曱酸丁二醇酯、苯乙烯-马来酸酐/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚醚醚酮/聚醚砜、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚乙烯/尼龙、聚乙烯/聚缩醛、乙丙橡胶(EPR)等，或包含至少一种上述共混物的组合物。能用于聚合物泡沫的聚合物热固性树脂的实例包括聚氨酯类、环氧类、酚醛树脂类、聚酯类、聚酰胺类、聚硅氧烷类等，或包含至少一种上述热固性树脂的组合物。热固性树脂的共混物以及热塑性树脂与热固性树脂的共混物都能使用。泡沫组合物内可存在已知适用于制造泡沫的其它添加剂，例如，其它填料，如增强填料，如织造网、二氧化硅、玻璃颗粒和玻璃微球、用来提供热控制的填料或阻燃填料或添加剂。适用的阻燃剂包括，例如，含铝、镁、锌、硼、钓、镍、钴、锡、钼、铜、铁、钛的金属氢氧化物或它们的组合，例如，氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铁等；金属氧化物，如氧化锑、三氧化锑、五氧化锑、氧化铁、氧化钛、氧化锰、氧化镁、氧化锆、氧化锌、氧化钼、氧化钴、氧化铋、氧化铬、氧化锡、氧化镍、氧化铜、氧化鴒等；金属硼酸盐，如硼酸锌、偏硼酸锌、偏硼酸钡等；金属碳酸盐，如碳酸锌、碳酸镁、碳酸钩、碳酸钡等；氰尿酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺等；炭黑、可膨胀石墨箔(例如，可获自GrafTechInternational,Ltd.的商品名为'GRAFGUARD的那些)等；纳米粘土；及溴化化合物。代表性的阻燃材料是氢氧化镁、纳米粘土和溴化化合物。在一个实施方案中，聚合物泡沫的阻燃性满足某些Underwriter"Laboratories(UL)阻燃标准。例如，聚合物泡沫达到UL标准94的V-0级。还能存在一些其它添加剂，包括染料、颜料(例如二氧化钛和氧化4A)、抗氧剂、抗臭氧剂、紫外光(UV)稳定剂、导电填料、用来固化聚合物的催化剂、交联剂等，以及包含至少一种上述添加剂的组合。在生产导电泡沫的一般方法中，把用来形成泡沫的聚合物组合物与磁面和相反第二面的层，然后把该层置于磁场内。取决于聚合物，发泡可以在浇铸前；浇铸期间；浇铸之后和置于磁场之前；或浇铸之后和置于磁场期间进行。所述层被置于磁场内，磁场强度和施加时间要有效地使磁性导电颗粒基本排列成自该层的第一表面延伸至相反第二表面的分离的柱。泡沫可以在置于磁场期间不固化，可以在置于磁场之前部分固化；可以在置于磁场期间部分固化；可以在置于磁场期间完全固化或可以在置于磁场之后完全固化。在一个实施方案中，泡沫在置于磁场之前部分固化，然后在置于磁场期间完全固化。在另一个实施方案中，泡沫在置于磁场之前或在置于磁场期间部分固化，然后在置于磁场之后完全固化。适用于颗粒排列的磁场强度依赖于多种因素，包括泡沫的粘度、泡沫厚度和密度以及颗粒的性质。在一个实施方案中，较高的场强有利于较薄的泡沫。在一个实施方案中，磁场强度的磁通量密度为约50至约2000高斯，尤其约100至约1500高斯，更尤其约125至约1200高斯。在一个实施方案中，磁场与层的排列方向使磁性导电颗粒被组织成垂直于泡沫x轴和y轴的柱，即沿z轴排列，因为所施的磁场垂直于所述层的第一和第二表面。图1给出了导电聚合物泡沫10的横截面示意图。该导电聚合物泡沫10包含具有第一表面12a和第二表面12b的聚合物泡沫12;SJt性导电颗粒14。磁性导电颗粒14被组织成柱16,这些柱和磁场都沿导电聚合物泡沫10的z轴排列，即垂直于第一和第二表面12a、12b。磁性导电颗粒14可组织成不同形式的柱16，但不同形式的柱16基本上沿磁场排列。泡沫沿S轴的厚度是泡孔18的平均高度的1.0至1.'5倍。在另一个实施方案中，磁性导电颗粒被组织成倾斜于z轴排列的柱，因为所施磁场与所需横向于聚合物泡沫x-y平面的导电的z向倾斜成一定角度。在一个实施方案中，倾斜角(6)相对于z轴的各侧为约l度至约45度，尤其相对于z轴的各侧约5度至约30度，更尤其约10度至约20度。不受理论的限制，包含倾斜于z轴的柱的泡沫更可压缩，而且这些柱更不易损伤或破坏，其原因可能是这些柱在压缩力方向上更易变形。在一个实施方案中，聚合物泡沫表面基本上平整。光滑表面在垫应用中提供更好的密封性。在特定实施方案中，泡沫的每一表面都基本没有因排列的填料颗粒的存在而引起的凸起或凹陷。更具体地，泡沫的x和y表面基本没有因填料颗粒的排列而引起并改变x和y表面的凸起或凹陷。有利地，通过在载体基材上浇铸泡沫或可发泡组合物而形成所述层。因此，提供第一载体基材，然后在该基材上布置具有第一表面和相反第二表面的层，其中第一表面与基材接触。更有利的是在所述层的第二表面上布置第二(顶部)载体基材。可以在布置第二载体基材之前或之后发泡该层和/或施加磁场。在一个实施方案中，该层在布置第二载体基材之前发泡。在另一个实施方案中，该层在布置了第二载体基材后发泡。在再一个实施方案中，在布置了第二载体基材后对该层施加磁场。使用顶部载体可提供质量更好的泡沫。实践中，载体可以从供料辊解巻而来，并在与固化泡沫分离后最终被重新收巻到巻片辊上。顶部、底部载体材料的选择将取决于如下因素所要求的支持程度和柔性、所要求的从固化泡沫上脱离的程度、成本及类似考虑。纸、诸如铜或铝的金属薄片、或IMt苯二曱酸乙二醇酯、聚硅氧烷、聚碳酸酯、PTFE、聚酰亚胺之类聚合物的薄膜都可以使用。材料上可涂布脱模涂层。在一个实施方案中，在载体上涂布有待转移到固化泡沫表面的材料，例如，可自载体脱离的聚氨酯薄膜、可自载体脱离的压敏粘合剂、或可自载体脱离的导电粘合剂。纤维网或其它填料可以被布置在载体表面从而最终引入固化泡沫。在另一个实施方案中，泡沫被固化到顶部、底部载体之一或两者上。因此载体之一或两者就成为最终产品的一部分，而不是与泡沫分离并被重新收巻到巻片辊上。例如，可以把泡沫浇铸到铜箔之类的导电层上。在一个特定实施方案中，铜箔还包含内有导电颗粒的弹性体层。该泡沫浇铸在该弹性体层上，使制品包含导电层和泡沫以及布置在两者之间的弹性体/颗粒层。或者，也可以用输送带作为底部载体。载体可具有光滑表面或紋理化表面，例如，无光泽表面。在特定实施方案中，载体具有光滑表面。与不用光滑载体所制成的导电泡沫层相比，用具有光滑表面的载体所制成的导电泡沫层的表面明显更光滑。尤其用都表面、更低的密度、表面上无颗粒突起、密封性更好和接近于单层泡孔的厚度，以便使提供最大导电率的颗粒柱的破坏最小。参考附图，图2和3是具有约单层泡孔厚度的泡沫层的SEM照片。该泡沫层用光滑表面载体基材制成。如图可见，颗粒^MU亥层表面突起。因此，在一个实施方案中，固化聚合物泡沫层的厚度是泡沫内泡孔平均高度的1.0至1.5倍。在另一个实施方案中，固化聚合物泡沫层的厚度是泡沫内泡孔平均高度的1.0至1.3倍。在又再一个实施方案中，固化聚合物泡沫层的厚度是泡沫内泡孔平均高度的1.0至1.2倍。应理解，虽然用顶部载体能提供质量很好的泡沫，但不用顶部载体也可能获得如本文所述的导电泡沫。图4是通过不用顶部载体而在单个载体上浇铸并加工所制成的泡沫的顶部表面的SEM照片。相应地，此泡沫的表面不光滑。作为对比，图5是用光滑顶部、底部载体基材所制成泡沫的顶部、底部表面的SEM照片。布置在光滑载体基材上的表面比图4中所示泡沫的顶部表面明显更光滑。如本领域已知，聚合物泡沫由在发泡之前或在发泡的同时被混合的前体组合物制成。发泡可以用机*^沫或发泡(用化学或物理发泡剂或两者)，12或机^沫结合发泡(用化学或物理发泡剂或两者)。不受理论的限制，相信当用化学和/或物理发泡剂时，发生在链排列后的泡孔形成会破坏这些链，导致较低的电导率。如本文所述限制泡沫层的厚度似乎能尽量减小这种破坏。当泡沫仅靠机械起沫形成时，或当化学和/或物理发泡基本上在颗粒排列之前完成时，有寸能达到适当的导电率而不必把泡沫厚度限制为泡孔高度的1至1.5倍。不受理论的限制，相信浇铸后不再进一步发泡能形成稳定的柱。因此，在一个实施方案中，制造聚合物泡沫层的方法包括形成具有第一表面和相反第二表面的层，该层包含聚合物泡沫前体組合物和包含多个磁性导电颗粒的填料组合物；使该泡沫前体组合物发泡以便在该层内形成多个泡孔；对该层施加磁场，其强度和施加时间有效地4吏磁性导电颗粒在该层的第一表面与相反第二表面之间排列成相互分离的链；然后固化该发泡层,其中固化层的厚度不限于固化层内多个泡孔平均高度的1.0至l.5倍。在该实施方案中，泡沫是在施加磁场之前完全或基本完4^沫和/或发泡的。如本文所用，"基本完全"是指任何进一步的泡沫U基本不会破坏柱的形成。适用于制造泡沫的具体聚合物包括聚氨酯泡沫和聚硅氧烷泡沫。聚氨酯泡沫由包含有机多异氰酸酯组分、与多异氰酸酯组分反应的含活泼氢组分、表面活性和催化剂的前体组合物形成。形成泡沫的方法能用化学或物理学发泡剂，或泡沫也能靠机械起沫。例如，形成泡沫的一种方法包括通合物内，以形成结构和化学上基本稳定但在室温条件下可施工的可热固化泡沫；然后固化该泡沫以形成固化泡沫。在一个实施方案中，在交联期间把物理发泡剂引进该泡沫，以进一步减小泡沫密度。在另一个实施方案中，形成。适用的有机多异氰酸酯包括通式如下的异氰酸酯Q(NC0)i其中i是等于或大于2的整数以及Q是具有i价的有机基团，其中i的平均值大于2。Q可以是取代或未取代的烃基(即亚烷基或亚芳基)或通式为Q1-Z-(^的基团，其中Q'是亚烷基或亚芳基和Z是-0-、-0-Q1-S、-CO-、-S-、-S-Q1-S-、-S0-、-S0厂、亚烷基或亚芳基。这类多异氰酸酯的实例包括六亚甲基二异氰酸酯，1,8-二异氰酸酯基-对-薄荷烷，二曱苯二异氰酸酯，二异氰酸酯基环己烷，苯二异氰酸酯，曱苯二异氰酸酯，包括2，4-曱苯二异氰酸酯、2，6-曱苯二异氰酸酯和粗甲^^异氰酸酯，双(4-异氰酸酯基苯基)曱烷,氯苯二异氰酸酯，二苯基曱烷-4，4，-二异氰酸酯(也称做4，4，-二苯基曱烷二异氰酸酯，或MDI)及其加成物，萘-l，5-二异氰酸酯，三苯基曱烷-4，4、4"-三异氰酸酯、异丙基苯-cx-4-二异氰酸酯以及聚合物异氰酸酯，如多亚甲基多苯基异氰酸酯。Q也可代表具有i价的聚氨酯基团，在这种情况下Q(NC0)i是称做预聚体的组合物。这类预聚体由超过化学计量的上述多异氰酸酯与含活泼氢组分，尤其下述含多羟基的材料或多元醇反应而成。在一个实施方案中，多异氰酸酯的用量比例超过化学计量的约30%至约200%,化学计量以多元醇中每当量羟基的异氰酸酯基当量为基准计算。多异氰酸酯的用量将随制备的聚氨酯的性质略有变化。含活泼氢的组分可包含聚醚多元醇和聚酯多元醇。适用的聚酯多元醇包括多元醇与二羧酸或其可形成酯的衍生物(如酸酐、酯和卣化物)的缩聚产物、在有多元醇存在下由内酯的开环聚合可得到的聚内酯多元醇、由碳酸二甲酯与多元醇的反应可获得的聚碳酸酯多元醇、和蓖麻油多元醇。适用于生成缩聚聚酯多元醇的适用二羧酸和二羧酸的衍生物是脂族或环脂族二羧酸，如戊二酸、己二酸、癸二酸、富马酸和马来酸；二聚酸；芳族二羧酸，例如，但不限于，邻苯二甲酸、间苯二曱酸和对苯二曱酸；三元或更高官能度的多元羧酸，如均苯四酸；以及酸酐和第二烷基酯，例如，但不限于，马来酸酐、邻苯二甲酸酐和对苯二甲酸二曱酯。含活泼氢的其它组分是环酯的聚合物。适用的环酯单体包括，但不限于，5-戊内酯，s-己内酯，；-庚内酯，单烷基戊内酯类，例如，单曱基-、单乙基-和单己基-戊内酯。适用的聚酯多元醇包括己内酯基聚酯多元醇、芳族聚酯多元醇、己二酸乙二醇酯基多元醇以及包含任何一种上述聚酯多元醇的混合物。代表性的聚酯多元醇是从s-己内酯、己二酸、邻來二曱酸14酐、对苯二曱酸或对苯二曱酸二曱酯制成的聚酯多元醇。聚醚多元醇由环氧烷烃与水或多羟基有4M且分化学加成而成，所述环氧烷烃包括如环氧乙烷、环氧丙烷和它们的混合物，所述多幾基有机组分包括如乙二醇、1,2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1，2-己^醇、1,10-癸二醇、1，2-环己烷二醇、2-丁烯-1,4-二醇、3-环己烯-l，l-二曱醇、4-曱基-3-环己烯-1，1-二曱醇、3-亚曱基-1，5-戊二醇、二甘醇、(2-羟基乙氧基)-1-丙醇、4-(2-羟基乙氧基)-1-丁醇、5-(2-羟基丙HJ0-1-戊醇、1-(2-羟基曱HJ0-2-己醇、1-(2-羟基丙Hi0-2-辛醇、3-烯丙H^-l，5-戊二醇、2-烯丙H&甲基-2-曱基-l,3-丙二醇、[4,4-戊氧基-曱基]-1，3-丙二醇、3-(邻-丙烯基苯氧基)-1，2-丙二醇、2，2'-二异亚丙基双(对-亚苯基氧基)二乙醇、甘油、1，2，6-己三醇、l,l，l-三羟曱基乙烷、l，l，l-三幾曱基丙烷、3-(2-羟基乙氧基)-1，2-丙二醇、3-(2-羟基丙氧基)-1,2-丙二醇、2,4-二甲基-2-(2-羟基乙氧基)-曱基戊二醇-1,5;1,1，1-三[(2-羟基乙氧基)曱基]乙烷、1，1，l-三[(2-羟基丙Hi0-曱基]丙烷、二甘醇、二丙二醇、季戊四醇、山梨醇、蔗糖、乳糖、oc-曱基葡糖苷、oc-羟烷基葡糖普、酚醛清漆树脂、磷酸、诸如苯磷酸、三聚磷酸和四聚磷酸之类的多磷酸、三元缩合产物等。在生成聚氧化烯多元醇中所用的环氧烷烃一般含2至4个碳原子。代表性的环氧烷烃是环氧丙烷及环氧丙烷与环氧乙烷的混合物。以上所列的多元醇本身都可用作活泼氢组分。适用的聚醚多元醇类一般用下式表示R[(OCJUzOH]a其中R是氢或多价烃基团；a是等于R的价数的整数(即1或2至6至8),n每次出现都是包括2和4在内的2至4的整数(尤其3)和z每次出现都是其值为2至约200的整数，尤其15至约100。在一个实施方案中，聚醚多元醇包含二丙二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇等中的一种或多种的混合物，或包含至少一种上述聚醚多元醇的组合。能用的其它类含活泼氢材料是能通过在多元醇中聚合烯类不饱和单体所得到的聚合物多元醇组合物。生成这类组合物的适用单体包括丙烯腈、氯乙烯、苯乙烯、丁二烯、偏氯乙烯和其它烯类不饱和单体。聚合物多元醇组合物包含大于或等于约1wt%，尤其大于或等于约5wt%,更尤其大于或等于约iowty。的在多元醇内聚合的单体，其中wt4基于多元醇的总量。在一个实施方案中，聚合物多元醇组合物包含少于或等于约70wt%,尤其少于或等于约^wt%，更尤其少于或等于约40w"/。的在多光醇内聚合的单体。这类组合物便于通过在所选多元醇内，在40^C至150"C的温度下，在有过氧化物、过硫酸盐、过碳酸盐、过硼酸盐和偶氮化合物之类的自由基聚合催化剂的存在下，使单体聚合而制备。含活泼氢的组分也可含有含多羟基的化合物，如雍基封端的聚烃类、羟基封端的聚缩甲醛类、甘油三脂肪酸酯类、羟基封端的聚酯类、羟甲基封端的全氟亚甲基、羟基封端的聚亚烷基醚二醇、羟基封端的聚亚烷基亚芳基醚二醇、和羟基封端的聚亚烷基醚三醇。多元醇的羟值可在很宽范围内变化。通常，多元醇(如果使用，也包括其它交联添加剂在内)的羟值一般为约28至约1000和更高，尤其约100至约800。羟值定义为完全中和由lg多元醇或多元醇的混合物(不"^有无其它交联剂)所制成的完全乙酰化衍生物的7jC解产物所用的氢氧化钾的mg数。羟值也可用下式定义56.1xl000xfM.W.其中OH是多元醇的羟值，f是平均官能度，即每个多元醇分子的平均鞋基数，M.W.是多元醇的平均分子量。大量合适的发泡剂或发泡剂的混合物在使用时都是适用的，尤其是水。水与异氰酸酯组分反应，产生C02气体，它提供需要的额外发泡。在一个实施方案中，当用水作为发泡剂时，固化反应受选用催化剂的控制。在一个实施方案中，也可以用分解释出气体的化合物(例如，偶氮化合物)。特别适用的发泡剂是包含含氢原子组分的物理发泡剂，它能单独使用或作为彼此之间的混合物或与水或偶氮化合物之类的其它发泡剂的混合物使用。这些发泡剂能选自多种材料，包括烃类、醚类、酯类和部分卣化的烃类、醚类和酯类等。适合的物理发泡剂的沸点为约-50匸至约ioo匸，尤其约-50X:至约50X:。在可用的含氢发泡剂中，有HCFC类(卣属氯氟烃类)，如1,1-二氯-l-氟乙烷、l,l-二氯-2，2，2-三氟-乙烷、一氯二氟曱烷和l-氯-l，l-二氟乙烷；HFC类(卣属氟碳类)，如1，1，1，3，3,3-六氟丙烷、2，2，4，4-四氟丁烷、1,1，1,3，3，3-六氟-2-甲基丙烷、1，1，1,3，3-五氟丙烷、1，1，1,2，2-五氟丙烷、1,1，1，2，3-五氟丙烷、1,1，2，3，3-五氟丙烷、1，1，2，2，3-五氟丙烷、1,1,1,3，3,4-六氟丁烷、l，l，l，3，3-五氟丁烷、1，1，1，4，4，4-六氟丁烷、1,1，1，4，4-五氟丁烷、1，1，2，2,3,3-六氟丙烷、1，1,1，2，3，3-六氟丙烷、1,1-二氟乙烷、1,1，1,2-四氟乙烷和五氟乙烷；HFE类(卣属氟醚类)，如曱基-l，l，l-三氟乙醚和二氟甲基-l，l，l-三氟乙醚；和烃类，如正戊烷、异戊烷和环戊烷。使用时，包括7K在内的发泡剂一般都占聚氨酯液相组合物的大于或等于lwt^，尤其大于或等于5wtX。在一个实施方案中，发泡剂以少于或等于聚氨酯液相组合物的约30wt%,尤其少于或等于20wty。的量存在。当发泡剂的沸点等于或低于室温时，它们在与其它组分混合之前一直要保持在压力下。用来催化异氰酸酯组分与含活泼氢组分反应的适用催化剂包括下列金属的有机或无机酸盐和有机金属衍生物铋、铅、锡、铁、锑、铀、镉、钴、钍、铝、汞、锌、镍、铈、钼、钒、铜、锰和锆，以及膦和有机叔胺。这类催化剂的实例是二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛酸铅、环烷酸钴、三乙胺、三亚乙基二胺、N，N,N'，N'-四曱基亚乙基二胺、1，1，3，3-四甲基胍、N，N，N'，N'-四甲基-1，3-丁二胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、1,3,5-三(N，N-二曱基氨基丙基)-s-六氢三嗪、邻-和对-(二甲基M曱基)苯酚、2,4,6-三(二曱基M曱基)苯酚、N，N-二曱基环己胺、五曱基二亚乙基三胺、1，4-二偶氮双环[2.2.2]辛烷、N-羟基-烷基季铵羧酸盐和四甲基铵甲酸盐、四曱基铵乙酸盐、四曱基铵2-乙基己酸盐等，以及包含任何一种上述催化剂的组合物。在一个实施方案中，催化剂包^^金属乙酰丙酮酸盐。适用的金属乙酰丙酮酸盐包括基于如下金属的金属乙酰丙酮酸盐铝、钡、镉、钙、铈(m)、铬(m)、钴(n)、钴(m)、铜(n)、铟、铁(n)、镧、铅(n)、锰(n)、锰(m)、钕、镍(n)、钯(n)、钾、钐、钠、铽、钛、钒、钇、锌和锆。17代表性的催化剂是双(2,4-戊二酮酸)镍(n)(也称做乙酰丙酮酸镍或二乙酰丙酮酸镍)及其衍生物，如二乙腈二乙酰丙酮酸镍、二苯腈二乙酰丙酮酸镍、双(三苯膦)二乙酰基乙酰丙酮酸镍等。乙酰丙酮酸铁(FeAA)，因其相对的稳定性、良好的催化活性和无毒性，也是适用的催化剂。在一个实施方案中，金属乙酰丙酮酸盐可方便地通过以下方式加入预先溶解在合适的溶剂如二丙二醇或其它含鞋基组分内，然后参与反应并变成最终产物的一部分。在生产聚氨酯泡沫的一个方法中，先把生产泡沫的组分，即异氰酸酯组分、含活泼氢组分、表面活性剂、催化剂、任选的发泡剂、导电体、阻燃填料和其它添加剂混合在一起，然后用空气W^沫。或者，也可以在机械起沫过程中把组分相继加进液相。泡沫中的气相最优选是空气，这是因为它便宜且容易得到。但是，如果需要，也可以用在室温下呈气态并对液相中任何组分都基本惰性或非反应性的其它气体。这类其它气体包括，例如，氮气、二氧化碳和室温下通常是气态的氟碳类。惰性气体要通过在高剪切设备内，如在Hobart混合器或Oakes混合器内，才rt搅打液相而进入该液相。气体可以在压力下引进，如在0akes混合器的常规^Mt中，或者也可以靠搅打作用引自上覆的气氛，如在Hobart混合器内。机械搅打操作尤其在不高于7至14kg/cn^(100至200psi)的压力下进行。可以用容易获得的混合设备且一般无需特殊设备。搅打进液相的惰性气体量靠气流计量设4^控制，以生成所需密度的泡沫。杌械搅打在0akes混合器内进行数秒时间，或在Hobart混合器内进行约3至约30分钟(min),但是，为了在所用的混^i殳备内得到所需的泡沫密度，也可以任意长时间地机械搅打。泡沫在*械搅打操作出来后，基本上是化学稳定和结构稳定的，但在室温下，例如，约10C至约401C,又是易施工的。起沫后，以控制速率使反应混合物通过软管或其它导管被转移并放置在第一载体上。为方便起见，该第一载体可称为"底部载体，，，而且一M能或不能容易地脱离固化泡沫的移动支持。第二载体，本文也称之为"表面保护层"或"顶部载体"，可以放在泡沫顶上。顶部载体也是能或不能容易地脱离固化泡沫的移动支持。可以在与发泡几乎同时放上顶部载体。在18放上顶部载体之前，可以用刮刀或其它合适的铺展工具把泡沫铺展成所需厚度的层。或者，也可以用放顶部载体来铺展泡沫并把起沫层调节到所需厚度。在又一个实施方案中，可以在放上顶部载体之后用涂布器来调节泡沫的高度。在放上顶部载体后，已起沫的泡沫在物理或化学发泡剂的影响下发泡。在一个实施方案中，载体使泡沫表面成为相当平整的表面。在一个实施方案中，随后把整个组合件置于磁体和炉内，以排列颗粒和固化聚合物泡沫。把载体和泡沫层的组合件(在任选的发泡后)输送到加热区和磁场中，使导电颗粒排列并固化该泡沫。取决于泡沫材料的组成，温度保持在适合于固化泡沫的范围内，例如，约901C至约2201C。为了在泡沫的外表面上形成完整的表皮或在泡沫上加上相对重的层，可以形成温差。在泡沫被加热和固化之后，可使之通过冷却区，在这里泡沫,皮任何适用的冷却设备如风机冷却。只要合适，就除去载体并可把泡沫收巻到辊上。或者，也可以对泡沫作进一步加工，例如，层合(用热和压力粘结)到载体层之一或两者上。在特定实施方案中，制造聚合物泡沫的方法包括使包含多异氰酸酯组分、与多异氰酸酯反应的含活泼氢组分、表面活性剂、催化剂和包含多个磁性导电颗粒的填料组合物的液态组合物起沫；浇铸该泡沫以形成具有第一表面和相反第二表面的层；然后把该层置于磁场内，使磁性导电颗粒在第一表面与第二表面之间排列成基本连续*越该层的相互分离的链；然后固化该层，以形成密度约1至约125pcf、伸长率大于或等于约20%和压缩永久变形小于或等于约30%的聚氨酯泡沫,其中泡沫厚度是固化层内多个泡孔平均高度的1.0至1.5倍。该方法还可包括在完全固化所述层之前先部分地固化该层，其中磁场在部分固化该层后施加。更进一步，把泡沫浇铸到第一载体基材上。优选把第二载体基材布置在泡沫上与第一载体基材相反的面上。泡沫还可以在布置了第二载体基材后进一步发泡，并在4吏该泡沫发泡后任选地施加磁场。在一个实施方案中，导电聚氨酯泡沫具有与不含涂布阻燃颗粒的相同聚氨酯类似的力学性能。如果使用助发泡剂，则所得泡沫的体积密度可低达约1磅/立方英尺(pcf)。也能用包含聚硅氧烷聚合物和导电颗粒的聚硅氧烷泡沫。在一个实施方案中，聚硅氧烷泡沫由水与聚硅氧烷聚合物前体组合物中的氢化物基团反应并随后释放氢气而生成。该反应一般用贵金属催化，尤其铂催化剂。在一个实施方案中，聚硅氧烷聚合物在251C的粘度是约100至1000000泊并含有选自下组的链取代基氢化物、甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基和三氟丙基。聚硅氧烷聚合物的端基可以是氯化物、羟基、乙烯基、乙烯基二有;fe^氧基、烷氧基、酰氧基、烯丙基、肝基、氨基氧基、异丙氡基、环氡基、巯基或其它已知的反应性端基。适用的聚硅氧烷泡沫也能用分子量各不相同(例如，双峰和三峰分子量分布)的数种聚硅氧烷聚合物形成，只要组合物的粘度在上述规定值内。为产生所需的泡沫，也可以使用含不同官能团或反应性基团的数种聚硅氧烷基聚合物。在一个实施方案中，聚硅氧烷聚合物包含每摩尔水约0.2摩尔的氢化物(Si-H)基团。取决于所用聚硅氧烷聚合物的化学，可以用通常是柏或含鉑催化剂的催化剂来催化发泡和固化反应。催化剂可以沉积在惰性载体上，如在二氧化硅凝胶、氧化铝或炭黑上。在一个实施方案中，用选自氯铂酸、其六水合物形式、其减Jr属盐和其与有机衍生物的配合物作为未负载的催化剂。代表性的催化剂是氯铂酸与乙烯基聚硅氧烷，如1，3-二乙烯基四曱基二硅氧烷的反应产物，它们也可以经碱性试剂处理过，以部分或完全除去氯原子；氯铂酸与醇、醚和醛的反应产物；以及与膦、氧化膦和与诸如乙烯、丙烯和苯乙烯的烯烃的铂螯合物和氯化亚铂配合物。取决于聚硅氧烷聚合物的化学，也可以用其它催化剂，如二月桂酸二丁基锡，代替铂差維化剂。还能用多种铂催化剂的抑制剂来控制发泡和固化反应的动力学，以控制聚硅氧烷泡沫的孔隙率和密度。这类抑制剂的实例包括聚甲基乙烯M氧烷环状化合物和炔醇类。抑制剂应当以不破坏泡沫的方式干扰发泡和固化。能用物理或化学发泡剂来产生聚硅氧烷泡沫，包括以上对聚氨酯列出的物理和化学发泡剂。化学发泡剂的其它实例包括节醇、甲醇、乙醇、异丙醇、丁二醇和硅烷醇。在一个实施方案中，用几种发泡方法的组合来获得具有理想特性的泡沫。例如，在主要发泡模式是水与聚硅氧烷上氢化物取代基之间反应而放出氢气的反应混合物内，可加入物理发泡剂，如氯氟碳，作为第二发泡剂。在聚硅氧烷泡沫的生产中，前体组合物的反应性组分被储存在两个包装内，一个包装含铜催化剂，另一个包装含带有氢化物基团的聚硅氧烷聚合物，以防过早反应。有可能任一包装都包括导电颗粒。在另一个生产方法中，把聚硅氧烷聚合物与导电颗粒、水、以及必要时的物理发泡剂和其它所需添加剂一起引进挤出机。然后把钿催化剂计量加入挤出机，以便开始发泡和固化反应。联用物理发泡剂，如液态二氧化碳或超临界二氧化碳，与化学发泡剂，如水，能产生密度低得多的泡沫。在再一个方法中，把液态聚硅氧烷组分计量、混合并^:进设备，如模具或连续涂覆生产线。然后发泡发生在模具内或连续涂覆生产线上。在一个实施方案中，把包含柏催化剂、含氢化物基团的聚硅氧烷聚合物、导电颗粒、物理和/或化学发泡剂、任选的铂催化剂抑制剂和其它所需添加剂的整个组合件置于磁场内。发泡可发生在置于磁场之前或期间。导电聚硅氧烷泡沫能具有与不含导电颗粒的相同聚珪氧烷泡'W目同或基本类似的力学性能。或者，也可通过前体组合物的反应来形成软质导电聚硅氧烷组合物，所述前体组合物包含液态聚硅氧烷组合物；催化剂；和任选地，粘度约IOO至约1000厘泊的反应性或非反应性聚硅氧烷流体，所述液态聚珪氧烷组合物包含每个分子上有至少2个链烯基的聚硅氧烷和其量能有效地固化组合物的具有至少2个与硅键合的氢原子的聚硅氧烷。适用的反应性聚硅氧烷组合物是低石t变的l:1液态硅橡胶(LSR)或液态注塑(LIM)组合物。由于它们低的4^iE粘度，用低》H的LSR或LIM便于加入较多的填料量并导致形成软泡沫。反应性或非反应性聚硅氧烷流体允许在固化聚硅氧烷组合物中掺进较多的填料量，从而降低所得的体积电阻率和表面电阻率值。在一个实施方案中，聚硅氧烷流体留在已固化聚硅氧烷内且不被引出或除去。这样，反应性聚硅氧烷流体就变成聚合物基体的一部分，导致使用期间低排气和很少或不迁移到表面。在一个实施方案中，非反应性聚硅氧烷流体的沸点足够高，使得当它被^b^聚合物基体内时，它在固化期间或固化之后不挥发且不迁移到表面或不排气。在一个实施方案中，LSR或LIM体系以'适合于以约1:1的体积比混合的双组分配方提供。该配方的"A"组分包含一种或多种含2个或更多个链烯基的聚硅氧烷，且挤出速率小于约500g/分钟。适用的链烯基的实例有乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基和庚烯基，以乙烯基尤为适用。链烯基可键合在分子链末端、在分子链上的侧基或在这两个位置上。在含2个或更多个链烯基的聚硅氧烷中，其它键合在硅上的有机基团的实例有取代和未取代的单价烃基，例如，烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基；芳基，如苯基、曱苯基和二曱苯基；芳烷基，如苄基和苯乙基；以及囟代烷基，如3-氯丙基和3,3，3-三氟丙基。代表性的取代基是曱基和苯基。含链烯基的聚硅氧烷可具有直链、部分支化的直链、支化链或网状分子结构，或者也可以是两种或多种选自具有列举的分子结构的聚硅氧烷的混合物。^^烯基聚硅氧烷的实例有三甲MH&封端的二曱基法氧烷-曱基乙烯基硅氧烷共聚物、三曱MlL&封端的曱基乙烯基硅氧烷-曱基苯基硅氧烷共聚物、三曱M氧基封端的二曱基硅氧烷-曱基乙烯基眭氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物、二曱基乙烯M氧基封端的二甲基聚硅氧烷、二甲基乙烯MH&封端的曱基乙烯基聚硅氧浣、二曱基乙烯MIL^封端的曱基乙烯基苯Jj^氧烷、二甲基乙烯MIL^封端的二曱基乙烯1^氧烷-甲基乙烯絲氧烷共聚物、二曱基乙烯絲緣封端的二曱M氧烷-曱基苯M氧烷共聚物、二甲基乙烯JJ^IL&封端的二曱lJ^氧烷-二苯M氧烷共聚物、包含R3Si(^和SiOv2单元的聚珪氧烷、包含RSi03,2单元的聚硅氧烷、包含R2Si02/2和RSiOv2单元的聚硅氧烷、包含1123102/2、RSiOv2和Si04/2单元的聚硅氧烷以及2种或更多种前述聚硅氧烷的混合物。R代表取代和未取代的单价烃基，例如，诸如曱基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基的烷基；诸如苯基、曱苯基和二曱苯基的芳基；诸如苄基和苯乙基的芳烷基；以及诸如3-氯代丙基和3，3，3-三氟丙基的卤代烷基，M是每个分子中至少有2个R基是链烯基。LSR或LIM体系的"B"组分包含一种或多种每个分子上含至少2个与硅键合的的氢原子的聚硅氧烷，且挤出速率小于约500g/分钟。氢可以键合在分子链末端、在分手链上的侧基或在这两个位置上。其它与硅键合的的基团是例如以下的有机基团非链烯基、取代和未取代的单价烃基，例如，诸如曱基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基的烷基；诸如苯基、甲苯基和二曱苯基的芳基；诸如节基和苯乙基的芳烷基；以及诸如3-氯代丙基和3，3,3-三氟丙基的卣代烷基。代表性的取代基是曱基和苯基。含氢聚硅氧烷组分能具有直链、部分支化的直链、支化链、环状、网状分子结构，或者也可以是2种或更多种选自具有列举的分子结构的聚硅氧烷的混合物。含氢聚硅氧烷的实例有三曱MH&封端的曱基氢聚硅氧烷、三曱Mlt^封端的二甲l^氧烷-曱基氢硅氧烷共聚物、三曱M氧基封端的曱基氢硅氧烷-曱基苯M氧烷共聚物、三曱MH^封端的二曱基硅氧烷-甲基氬硅氧烷-曱基苯基硅氧烷共聚物、二甲基氢硅M封端的二曱基聚硅氧烷、二甲基氢硅lL^封端的曱基氢聚硅氧烷、二曱基氬硅氧基封端的二甲基氢硅氧烷-甲基氲硅氧烷共聚物、二甲基氲硅lL&封端的二曱基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物以及二曱基氢硅氧基封端的曱基苯基聚珪氧烷。含氢聚硅氧烷组分以足以固化组合物的量加入，尤其以M烯基聚珪氧烷中每个链烯基配合约0.5至约10个与硅键合的氢原子的量加入。聚逢氧烷组合物还包含一般作为部分组分"A，，的催化剂，如铂，以加速固化。能用已知作为珪氢化反应催化剂(hydrosilylation-reactioncatalyst)的铂和铂化合物，例如，铂黑、在氧化铝粉末上的铂、在二氧化硅粉末上的铂、在碳粉末上的铂、氯铂酸、氯铂酸柏-烯烃配合物的醇溶液、铂i烯M氧烷配合物以及由上述柏加成反应催化剂在热塑性树脂，如甲基丙烯酸曱酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷等内的*体的所提供的催化剂。也可以用催化剂的混合物。基于链烯基和氢组分的总量，能有效地固化本组合物的催化剂量一般为0.1至1000ppm(重量)的铂金属。组合物还任选地包含一种或多种粘度低于或等于约iooo厘泊，尤其低于或等于约750厘泊，更尤其低于或等于约600厘泊，最尤其^rf或等于约500厘泊的聚硅氧烷。聚硅氧烷流体的粘度也能大于或等于约100厘泊。加入聚硅氧烷流体组分的目的是降低组合物的粘度，从而能实现更高的填料含董、更好的填料浸润性和更好的填料分布中的至少一项，而且使固化组合物具有较低的电阻和电阻率值。使用聚硅氧烷流体组分也能减小电阻值对温度的依赖性和/或减小电阻和电阻率值随时间的变化。使用该聚硅氧烷流体组分可不再需要在加工期间除去流体的额外步骤，并消除使用期间可能的排气和稀释剂的迁移。聚硅氧烷流体不该抑制组合物的固化反应，即加成>^应，但可以参与或不参与固化反应。非反应性聚硅氧烷流体具有高于约500°F(2601C)的沸点，而且可以是支链型或直链型。非反应性聚硅氧烷流体包含与硅键合的非链烯^T机基团，例如，取代和未取代的单价烃基，例如，烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基；芳基，如苯基、曱苯基和二曱苯基；芳烷基，如苄基和苯乙基；以及卣代烷基，如3-氯丙基和3，3,3-三氟丙基。代表性的取代基是曱基和苯基。因此，非反应性聚硅氧烷流体可包含R3SiO〃2和SiOw单元、RSi03,2单元、R2Si02/>RSiOs/2单元或R2Si02/2、RSi03/2*Si04,2单元，其中R代表选自下组的取代和未取代单价烃基烷基，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、芳基，苯基、曱苯基、二曱苯基、芳烷基、苄基、苯乙基、卤代烷基、3-氯丙基、和3，3，3-三氟丙基。由于非反应性聚硅氧烷是流体且沸点高得多(高于约230"C(500°F))，它允许加入较多量的填料，但不会迁移或排气。非反应性聚硅氧烷流体的实例包括来自DowCorningCorporation的DC200。反应性聚硅氧烷流体与含链烯基的聚硅氧烷和带有至少2个与硅键合的氢原子的聚硅氧烷共固化，并因此其本身就含有链烯基或与硅键合的氢基。这类化合物的结构与前面对M烯基聚硅氧烷和带至少2个与硅键合的氢原子的聚硅氧烷所述的结构相同，但它还有低于或等于约1000厘泊(cps),尤其低于或等于约750厘泊，更尤其低于或等于约600厘泊，最尤其低于或等于约500厘泊的粘度。在一个实施方案中，反应性聚硅氧烷流体的沸点高于加成固化反应的固化温度。聚硅氧烷流体组分以允许加进、掺入和湿润较多量的导电填料和/或便于掺入(例如，便于解缠和/或分散)导电颗粒的有效量存在。在一个实施方案中，对于每100重量份的每个分子上带至少2个链烯基的聚硅氧烷、含至少2个与硅键合的氢原子的'其量能有效固化组合物的聚硅氧烷和催化剂的总量，聚珪氧烷流体组分在组合物内的加入量是约5至约50重量份。聚硅氧烷流体组分的用量尤其大于或等于约5重量份，更尤其大于或等于约7.5重量份，甚至更尤其大于或等于约10重量份。在每个分子上含至少2链烯基的聚硅氧烷、含至少2个与硅键合的氢原子的其量能有效地固化组合物的聚硅氧烷和催化剂的总量中，聚硅氧烷流体的量少于或等于约50重量份，更尤其少于或等于约25重量份，最尤其少于或等于约20重量份也是合适的。聚硅氧烷泡沫还能任选地包含可固化聚硅氧烷凝胶成分。聚硅氧烷凝胶是轻度交联的流体或欠固化的弹性体。它们的特点在于，它们的触感从很软和发粘直到中等柔软和略发粘。使用凝胶配方可减小组合物的粘度，从而允许至少下列各项之一更高的填料含量、更好的填料湿润性和/或更好的填料分布，从而使固化组合物具有更低的电阻和电阻率值和更高的柔软度。适用的皿成分可以是双组分可固化配方或单组分配方。双组分可固化凝胶配方的成分与以上对LSR体系(即每个分子含至少2个链烯基的有机聚硅氧烷和每个分子含至少2个与硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷)所述的类似。主要差别在于以下事实不存在填料，以及与硅键合的氬基(Si-H)与链烯基之摩尔比通常小于l,且可改变，以产生具有固化皿的松弛性和柔软度的"欠交联"聚合物。具体地，与硅键合的氢原子与链烯基的摩尔比小于或等于约l.0,尤其小于或等于约0.75,更尤其小于或等于约0.6,最尤其小于或等于约0.1。合适的双组分硅凝胶配方的实例是可获自DowCorningCorporation的SYLGARD527^^。聚硅氧烷泡沫可以只用底部载体或既用底部载体又用顶部载体进行浇铸和加工，如前所述。靠磁场来排列导电颗粒允许用较少量导电填料来制备具有优良导电性的聚合物泡沫。填料用量小使泡沫具有更好的物理性能，尤其压缩永久变形和/或柔软度。这些特性可使聚合物泡沫被用于多种制品，如衬垫材料、接地垫、电池接触导电弹性元件等，尤其在需要电磁和/或射频屏蔽或静电耗散的地方。材料可用于需要密封、吸震和/或緩冲与导电性结合的地方。如果导电填料也是导热的，或如果导电和导热填料都存在，'泡沫层也可以用来提供导热性。在一个实施方案中，可以用导热填料(代替导电填料)来41供具有导热性的层。导电泡沫也可以与或不与导电层(如铜箔)和图形化非导电粘合剂一起使用。如已知的那样，期望使用非导电粘合剂，因其成本远低于导电粘合剂。前述制品的构型允许在与较便宜的粘合剂一起使用时获得泡沫层与导电层之间的电连接。在另一个实施方案中，固化聚合物泡沫的配方可以用已知方法调节，以使聚合物泡沫具有粘附性。能够实现导电泡沫粘合剂。利用磁场作用排列导电颗粒能产生在100psi压力下体积电阻率约10—3Q-cm至103cm的导电聚合物泡沫。在该范围内，体积电阻率可以小于或等于约102Q-cm,更尤其小于或等于约10Q-cm,最尤其小于或等于约1Q-cm。在一个实施方案中，聚合物泡沫提供大于或等于约50分贝(dB)的电磁屏蔽，尤其大于或等于约70dB,甚至更尤其大于或等于约80dB。测量电磁屏蔽的一种方法已在密耳-G-83528B中公开。在特定实施方案中，聚合物泡沫的体积电阻率小于或等于约lO-cm,电磁屏蔽大于或等于约80dB。在另一个实施方案中，泡沫还具有下列性能中的至少之一在25%形变下的压缩形变力(compressiveforcedeflection,CFD)为约0.007至约10.5kg/cm2(约0.1至约150磅/平方英寸(psi));断裂伸长率大于或等于约20%;压缩永久变形(50%)小于或等于约30%;以及体积密度约1至约125pcf。由压缩形变力(CFD)所反映的模量在Instron上测定，使用堆叠到至少0.6cm(0.250英寸)，通常约0.9cm(0.375英寸)的5x5cm沖切试样，每批或每次实验用2堆，和安f^Instron底部的9090kg(20，000磅)载荷传感器。CFD的测量方法是按照ASTMD1056计算试样被压缩到原始厚度的25%时所需要的力，单位为lb/in2(psi)。拉伸强度和伸长率使用安装了20kg(50lb)载荷传感器的Instron在4.5至9.0kg的范围(取决于厚度和密度)进行测量。拉伸强度按断裂时以kg/ci^为单位的力除以试样厚度并乘以'2计算。伸长率粉申长百分数才艮告。已经发现，当泡沫内泡孔的平均直径接近于泡沫层的厚度时，即单个泡孔能跨越泡沫的第一与相反第二表面之间的距离时，发泡泡沫就能达到更好的电导率。不受理论的限制，相信当泡孔在z方向上的直径接近于泡沫厚度时，更易形成分离的而基本连续的柱。在一个实施方案中，各柱由与其它颗粒勤目互分离的颗粒单链组成，。当各链由2至12个，尤其3至8个导电颗粒组成时，达到良好的导电性。这些链不需要严格地线性，M在构成电通道的颗粒之间的相互接触。为了使泡沫具有良好的力学性能，尤其泡沫片材的良好密封性，泡沫的泡孔直径为约20至约500优选约20至约300罔，因此泡沫的优化孔径将是泡沫片材的所需厚度与所需密封能力之间的平衡。下列意在举例而非限制性的实施例说明了一些在此描述的电磁屏蔽和/或静电耗散和/或导电聚合物泡沫的各种实施方案中的组合物和制造方法。实施例以下实验用来测定导电率。已知体积电阻率和静电屏蔽的具体值将依赖于具体实验方法和条件。例如，已知体积电阻率和屏蔽效率会随实验期间施加于试样上的压力而变。测量试样内体积电阻率的适用电设备和实验固定装置如下固定装置是配置有2.5cmx2.5cm(l英寸x1英寸)正方形镀金板和电接触的定制压机。固定装置配置有允许操作者控制和调节作用于试样表面的力的数字测力计。电源能对试样表面提供0至2安培。试样厚度方向上的电压降和欧姆电阻用HP34420ANanoVolt/Micro0h咖eter测量。让固定装置的电子部件预热，并且在HP34420A的情况下，完成内部校准检验。让试样平衡24h至实验环境条件。合适的实验环境是50°/。相对湿度WRH)和23X:(70。F)室温。把待测试样放在实验固定装置的两板之间并对表面施加载荷。所施加的载荷依赖于被测试样的类型软泡沫用小载荷进行实验而固体用约63279至约210930kg/n^(90至300psi)的载荷进行实验。一旦施载了载荷，就对试样施加电流并测定穿过试样的电压降。适当的实验将包括在4个不同安培设定值即0.5、1.0、1.6和2.O安培下的测量。对于导电复合材料，对所有4个安培设定值，所计算的体积电阻率将是类似的。体积电阻率的计算如下体积电阻率(Q-cm)=(E/I)*(A/T)其中E-电压降(V)，1=电流(安培)，A-面积(cm。和T二厚度(cm)。类似地，弹性体试样的体积电阻率测量如下切取矩形试样，两端涂银漆，让漆干燥，然后用伏特计进行电阻测量。实施例1对作为聚硅氧烷泡沫内导电填料的镍和镍包覆的陶瓷微球进行评价。在Flaktek高速混合器内混合聚珪氧烷(DowCorningSilicone8137和来自NusilTechnologyLLC的NUSIL6033)、填料#^和聚珪氧烷固>[匕抑制剂(来自AldrichChemicalCo.的l-辛炔-3醇)，浇铸在具有控制厚度的PET薄膜上，然后置于暴露在可调节磁场中的炉内。通常，化学发泡并固化的泡沫的厚度为70至80密耳(1778至2032nm)。表l内的结果说明，即使在高达1200高斯的磁场下，在固化泡沫的厚层内也iM见察到导电性。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>*簡镍微球**镀镍的陶毫孩史球实施例2表2给出了用100%镍微球的其它实验的结果。为制成泡沫试样，配方的浇铸厚度为18至40密耳(457至1016^un)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>在表2所示的实验中，观察到了填料柱形成；但泡沫仍不导电。实验l至3浇铸时无顶部载体，这导致质量较差的泡沫。实验4至13的分析表明，固化泡沫厚40至120密耳(1016至3038pm)，而且有2个或更多个跨越泡沫厚度(z方向)的泡孔。图6是实施例3中11号实验的泡沫的SEM，图7是实施例3中13号实验的泡沫的SEM。正如从这些SEM可见，在各镍柱中观察到z轴方向泡孔界面上的不连续性。实施例3用100%Ni球或银包覆的镍球制成较薄的泡沫，有或无顶部载体，如表所示。预混物在冷藏箱内冷却。结果示于表3A。表3A<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>*银包覆的镍球n/t:未实验正如从表3A中的结果可见，在所有实验中都观察到了镍柱形成。固化泡沫的厚度约等于泡沫内单个泡孔的厚度(IO至15密耳(254至381nm))。厚度接近于泡沫厚度方向(z方向)上泡孔直径的泡沫是导电的。较薄泡沫与顶部载体的结合使用始终导致质量良好的导电泡沫。表3A中实验lb、2b和4b的电阻率实验结果示于表3B。<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>*银包覆的镍球对所有这3个实验都观察到了良好的导电性。实验lb和4b显示出特别好的体积电阻率。实施例4基于对实施例3观察到的结果，配制并实验了另一组泡沫，如表4A所示。填料由100%镍微球或银包覆的镍球组成。在所有实验中都用了PET顶部载体。在所有这些实验中，预混物都在冷藏箱内冷却。图2是表4A中1号实验的泡沫的SEM。图3是表4A中5号实验的泡沫的SEM。正如从这些SEM可见，沿z轴的层厚在泡孔平均高度的1.0至1.5倍内。在图2和图3中都可部分地观察到颗粒柱。表4A的实验4-8的体积电阻率和其它性能示于表4B。<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>*,艮包覆的镍孩史球在25°/。下的CFD在100。C下的C-set(压缩永久变形^)表4B表明，泡沫在100、200和400psi(分别为689、1379和2758kPa)都有良好的导电性。例如，在100和400psi的体积电阻率分别为1.3和0.(MO-cm,对于试验9,填料含量为8体积。/。("wt。/。)。这些泡沫具有其它良好性能，如25。/。形变的柔软度(CFD为'l至4psi(700至2，800kg/m2))、在IO(TC下2至3%的低压缩永久变形和低密度(20至35pcf)。<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>实施例5还制备了,的泡沫(25至40密耳)，如表5所示。所用的填料是100%镍球或镍包覆的钢球，而且一般都具有较大尺寸(75至150拜，IOO至150nm,150至177pm或177至200pm)。填料含量是8、12和14体积％(在该表内未见任k13体积％的实施例)。在第一PET脱离层上浇铸配方到厚7密耳，并在其上放上PET顶部载体层。把它们置于所示强度的磁场内保持所示时间，同时在70。C发泡和固化，如表5所示。表5中的结果表明已观察到良好的导电性。所生成的泡沫都具有良好的泡沫质量和导电性。本文所用的术语"第一，，、"第二，，等并不表示任何次序、量或重要性，而是用来区分一个要素与另一个要素。未用量词限制的术语表示存在至少一个该术语所代表的项目，而不表示量的限制。与量相关的修饰词"约"包括所述的值并具有上、下文中所规定的含义(例如，包括与特定量测量相关的误差程度)。在本说明书中公开的所有范围都包括所述的端点，而且可独立组合。所有参考文献都通过引用全文合并于此。虽然已参照代表性的实施方案描述了本发明，但本领域技术人员将理解其可作各种改变，而且其要素能被等同替代而不偏离本发明的范围。此外，还可以作多种修正以使具体情况或材料适应本发明的原理而不偏离其基本范围。因此，作为实施本发明的最佳模式所公开的具体实施方案并不用于限制本发明。<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>权利要求1、一种聚合物泡沫层，包含第一表面和相反的第二表面；在所述聚合物泡沫层的所述第一表面与所述相反第二表面之间的多个泡孔，其中所述聚合物泡沫层在所述第一表面与所述相反第二表面之间的厚度是所述多个泡孔的平均高度的1.0至1.5倍；和在所述聚合物泡沫层的所述第一表面与所述相反第二表面之间排列成基本连续地跨越所述泡沫的相互分离的链的多个磁性导电颗粒。2、权利要求l的层，其中所述颗粒由兼具磁性和导电性的材料形成。3、权利要求l的层，其中所述磁性导电颗粒包含镍、银、金、铜、铝、钴、铁、镍、或包含至少一种上述金属的组合。4、权利要求l的层，其中所述颗粒包含镍、银、或镍与银的组合。5、权利要求l的层，其中所述颗粒包含镍包覆的铁颗粒、银包覆的镍颗粒、或包含至少一种上述颗粒的组合。6、权利要求l的层，包含2至30体积％的所述磁性导电颗粒。7、权利要求1的层，其中所述磁性导电颗粒的平均直径为20至300pm。8、权利要求l的层，其中所述链基本垂直于所述聚合物泡沫层的所述第一表面和所述第二表面。9、权利要求l的层，其中所述链相对于与所述聚合物层的所述第一和第二表面垂直的轴成约5至约45度角。10、权利要求l的层，其中所述颗粒不从所述聚合物泡沫的表面突出。11、权利要求l的层，其中所述聚合物泡沫是聚氨酯泡沫、聚硅氧烷泡沫、或包含至少一种上述泡沫的组合。12、权利要求l的层，其中所述聚合物泡沫层的电磁屏蔽能力大于或等于约50dB。13、权利要求l的层，其中所述聚合物泡沫层在689kPa下的体积电阻率为约l(T3n-cm至约103Q-cm。14、权利要求l的层，其中所述聚合物泡沫层在25%形变时的压缩变形力值，按ASTM1056测定，力约70至约10500kg/m2。15、权利要求l的层，其中所述泡沫是化学和/或物理发泡的。16、权利要求l的层，其中所述聚合物泡沫层在所述第一表面与所述相反第二表面之间的所述厚度是所述多个泡孔平均高度的1.0至1.3倍。17、权利要求l的层，其中各柱由2至12个导电颗粒的分离的链组成.18、权利要求l的层，各柱由3至8个导电颗粒的分离的链組成。19、一种制造聚合物泡沫层的方法，该方法包括形成具有第一表面和相反第二表面的层，所述层包含聚合物泡沫前体组合物；和包含多个磁性导电颗粒的填料组合物；和使所述泡沫前体组合物发泡，以在所述层内形成多个泡孔；对所述层施加磁场，其强度和施加时间有效地使所述磁性导电颗粒在所述层的所述第一表面与所述相反第二表面之间排列成相互分离的链；和固化所述发泡层，其中所述固化层的厚度是所述固化层内所述多个泡孔平均高度的1.0至1.5倍。20、权利要求19的方法，其中所施加的磁通量密度为约100至约1500高斯。21、权利要求19的方法，其中所述磁场在所述组合物发泡期间施加。22、权利要求19的方法，其中所述磁场在固化所述层之前施加。23、权利要求19的方法，还包括在完全固化所述层之前部分固化所述层，其中所述磁场在部分固化所述层之后施加。24、权利要求19的方法，其中所述层的成形包括在第一载体基材上浇铸该层。25、权利要求24的方法，还包括在所述层的与所述第一载体基材相反的面上布置第二载体基材。26、一种制造聚硅氧烷泡沫的方法，包括挤出包含带有氢化物取代基的聚硅氧烷聚合物、发泡剂、铂基催化剂和包含多个磁性导电颗粒的填料组合物的混合物；和在施加的磁场内发泡并固化所述混合物，使所述磁性导电颗粒在所述泡沫的第一表面与第二相反表面之间排列成基本连续地跨越所述泡沫的相互分离的链，其中所述泡沫的厚度是所述固化层内所述多个泡孔平均高度的1.0至1.5倍。27、一种制造聚合物泡沫的方法，包括将包含带有氢化物取代基的聚硅氧烷聚合物、发泡剂、铂基催化剂和多个磁性导电颗粒的组合物计量供给和/或浇铸至模具或连续涂覆生产线；发泡该组合物，以提供具有第一表面和相反第二表面的泡沫；和将所述泡沫置于磁场内，使所述磁性导电颗粒在所述泡沫的所述第一表面与所述第二表面之间排列成基本连续地跨越所述泡沫的相互分离的链，其中所述泡沫的厚度是所述固化层内所述多个泡孔平均高度的1.0至1.5倍。28、包含权利要求1的泡沫层的制品。29、权利要求28的制品，其形式是电磁屏蔽垫、接地垫或电池接触导电弹性元件。全文摘要本发明公开了包含聚合物泡沫层的制品，该聚合物泡沫层具有第一表面和相反的第二表面；在聚合物泡沫层的第一表面与相反第二表面之间的多个泡孔，其中聚合物泡沫层在第一表面与相反第二表面之间的厚度是多个泡孔平均高度的1.0至1.5倍；以及在聚合物泡沫层的第一表面与相反第二表面之间排列成基本连续地跨越该泡沫的相互分离的链的多个磁性导电颗粒。这类泡沫适于用作电磁屏蔽垫、接地垫、电池接触导电弹性元件等。文档编号C08J9/06GK101605842SQ200880004049公开日2009年12月16日申请日期2008年2月6日优先权日2007年2月6日发明者斯克特·S·辛普森,贾森·霍夫曼,金奇洙申请人:环球产权公司