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聚合材料的制作方法

文檔序號:12506628閱讀:186來源:國知局
聚合材料的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及聚合材料。優(yōu)選實施例涉及一種組件,其包含通過粘合劑緊固在一起的第一和第二部件。所述第一和第二部件宜包含聚芳基醚酮,特別是聚醚醚酮(polyetheretherketone;PEEK)。
背景技術(shù)
:在許多產(chǎn)業(yè)(尤其航空產(chǎn)業(yè))內(nèi),期望將熱塑性組件緊固和/或粘結(jié)在一起并且已經(jīng)提出多項技術(shù)。舉例來說,已經(jīng)提出呈鉚釘形式的機械扣件。這種鉚釘可以由聚酰胺制成或由PEEK或聚酰胺酰亞胺制成,如US5361483中所述。然而,在許多情況下,如盲孔,使用鉚釘可能不適合。為了將第一和第二熱塑性部件緊固在一起,已經(jīng)提出多種不同的焊接工藝,如超聲波焊接、感應(yīng)焊接及熱板焊接。然而,第一和第二部件在燒焊區(qū)域中發(fā)生的局部熔融可能會影響第一和第二部件的完整性和/或形狀。熱塑性材料在燒焊區(qū)域中熔融和/或冷卻期間,由于部件中的殘余應(yīng)力積累,因此還可能會導(dǎo)致變形。為了解決與焊接工藝相關(guān)的一些問題,已經(jīng)提出在第一和第二部件之間提供膜和/或粘合劑,以將第一和第二部件粘結(jié)在一起。JPH05177714A揭露環(huán)氧樹脂類粘合劑或氨基甲酸酯樹脂用于使兩塊PEEK板粘結(jié)在一起的用途。雖然前述樹脂能夠形成相對較強的粘結(jié),但不利的是,樹脂在高溫下的性能較差并且具有較差的耐化學(xué)特性。還已經(jīng)提出聚醚酰亞胺(Polyetherimide;PEI)膜用于連接由PEEK制成的第一和第二部件。然而,PEI是無定形的(即不結(jié)晶)并且因此具有較差的耐化學(xué)性,這意味著其一般不適用于航空產(chǎn)業(yè)中的結(jié)構(gòu)性應(yīng)用。US2012/160829描述無定形聚醚酮酮(PEKK)膜在組合件(如復(fù)合物和層合物)中用作粘結(jié)層的用途。然而,鑒于膜的無定形性質(zhì),因此其也不適用于航空產(chǎn)業(yè)中的結(jié)構(gòu)性應(yīng)用。一般來說,使用所述無定形材料將第一和第二部件粘結(jié)在一起意味著所述部件之間的接合是結(jié)構(gòu)中的最弱部分,其中如耐溶劑性等特性相對較低。因此,所述接合容易被流體(如航空流體)侵蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)過早失效。已經(jīng)提出聚芳基醚酮作為熱熔性粘合劑。US5247051(Hoechst)描述基于聚芳基醚酮的熱熔性粘合劑。更具體地說,所述文獻提出,有利的聚芳基醚酮類熱熔性粘合劑中的醚單元數(shù)與酮單元數(shù)的比率小于2:1,優(yōu)選比率是0.66到1。本發(fā)明目的是解決前述問題。本發(fā)明目的是解決與將第一和第二部件緊固在一起相關(guān)的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素:根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種包含第一部件和第二部件的組件,其中第三部件定位于第一和第二部件之間,其中:(i)所述第一部件包含聚合材料(A),所述聚合材料(A)包含式(XI)重復(fù)單元其中t1和w1獨立地表示0或1并且v1表示0、1或2;(ii)所述第二部件包含聚合材料(B),所述聚合材料(B)包含式(XI)重復(fù)單元其中t1和w1獨立地表示0或1并且v1表示0、1或2;并且(iii)所述第三部件包含聚合材料(C),所述聚合材料(C)包含的聚合物具有下式重復(fù)單元-O-Ph-O-Ph-CO-PhI和下式重復(fù)單元-O-Ph-Ph-O-Ph-CO-PhII其中Ph表示亞苯基部分。有利的是,所述第三聚合材料是結(jié)晶體并且展現(xiàn)高度耐化學(xué)性,對聚合材料(A)和(B)的粘附極強,因此在所述第一和第二部件之間形成強粘結(jié)并且所述組件的制造不需要使第一和第二部件的聚合材料熔融(如在焊接工藝中),從而避免第一和第二部件變形并且避免將應(yīng)力引入第一和第二部件中。所述聚合材料(A)和(B)可獨立地包含式XI重復(fù)單元。因此,聚合材料(A)和(B)可以相同或不同。所述聚合材料(A)優(yōu)選半結(jié)晶體。技術(shù)人員可以容易評估聚合物是否是半結(jié)晶體,例如通過廣角X射線衍射(也稱為廣角X射線散射或WAXS)或通過差示掃描熱量測定(DifferentialScanningCalorimetry;DSC)評估。更具體地說,聚合物的結(jié)晶水平和程度可以通過廣角X射線衍射(例如,如Blundell和Osborn(《聚合物(Polymer)》24,953,1983所述);或通過DSC(方法也描述于《聚合物》第37卷,第20期,1996,第4573頁中)測量。DSC可以用于檢查聚合物結(jié)晶度,如實例2中所述。所述聚合材料(A)的結(jié)晶水平可以是至少15%,適合的是至少20%,優(yōu)選至少25%并且更優(yōu)選的是至少30%。在特別優(yōu)選的實施例中,結(jié)晶度可以是大于30%,更優(yōu)選的是大于35%。結(jié)晶水平可以是小于60%。上述方法提供大塊樣品的結(jié)晶水平。作為一個替代方案,F(xiàn)TIR可以用于評估結(jié)晶度并且此可以用于評估樣品表面和/或跨越厚度或表面的結(jié)晶水平。參考標題為“通過多重內(nèi)反射光譜學(xué)所研究的聚(芳基-醚-酮)薄片結(jié)晶度”的論文(《聚合物通報(PolymerBull)》,11,433(1984))。聚合材料(A)表面的結(jié)晶度可以是上述相同水平。所述聚合材料(A)可以具有選自重復(fù)單元XI的重復(fù)單元,其中t1=1,v1=0且w1=0;t1=0,v1=0且w1=0;t1=0,w1=1,v1=2;或t1=0,v1=1且w1=0。聚合材料(A)更優(yōu)選地具有其中t1=1、v1=0且w1-0;或t1=0、v1=0且w1=0的重復(fù)單元。聚合材料(A)更優(yōu)選地具有其中t1=1、v1=0和w1=0的重復(fù)單元。聚合材料(A)宜包括至少50mol%(例如50-100mol%),優(yōu)選至少60mol%(例如60-100mol%),更優(yōu)選至少80mol%(例如80至100mol%)的式XI重復(fù)單元,特別是其中t1=1、v1=0且w1=0的這種單元。聚合材料(A)宜包括至少50wt%(例如50-100wt%)的式XI重復(fù)單元。聚合材料(A)優(yōu)選地主要由式XI重復(fù)單元組成,特別是其中t1=1、v1=0且w1=0的這種重復(fù)單元。在優(yōu)選實施例中,所述聚合材料(A)是選自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮醚酮酮和聚醚酮酮。在一個更優(yōu)選的實施例中,所述聚合材料(A)是選自聚醚酮和聚醚醚酮。在特別優(yōu)選的實施例中,所述聚合材料(A)是聚醚醚酮。所述聚合材料優(yōu)選地具有至少0.06kNsm-2的熔體粘度(MV),優(yōu)選地具有至少0.08kNsm-2的MV,更優(yōu)選地具有至少0.085kNsm-2、特別是至少0.09kNsm-2的MV。所述第一聚合物的MV宜使用毛細管流變儀(使用圓形橫截面碳化鎢沖模,0.5mm(毛細管直徑)×3.175mm(毛細管長度),1000s-1的剪切速率,在400℃下操作)測量。所述第一聚合物可以具有小于1.00kNsm-2、宜小于0.8kNsm-2的MV。所述聚合材料(A)可以是第一組合物的一部分,所述第一組合物可以包括聚合材料(A)和填充元件。所述填充元件可以包括纖維填料或非纖維填料。所述填充元件可以包括纖維填料和非纖維填料。所述纖維填料可以是連續(xù)或不連續(xù)的。所述纖維填料可選自無機纖維材料、非熔融和高熔點有機纖維材料,如芳綸纖維和碳纖維。所述纖維填料可選自玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維、二氧化硅纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、氮化硼纖維、氮化硅纖維、硼纖維、氟碳樹脂纖維和鈦酸鉀纖維。優(yōu)選的纖維填料是玻璃纖維和碳纖維。纖維填料可以包含納米纖維。所述非纖維填料可以選自云母、硅石、滑石、氧化鋁、高嶺土、硫酸鈣、碳酸鈣、三氧化鈦、鐵氧體、粘土、玻璃粉末、氧化鋅、碳酸鎳、氧化鐵、石英粉末、碳酸鎂、氟碳樹脂、石墨、碳粉末、納米管和硫酸鋇。非纖維填料可以粉末或片狀顆粒形式引入。所述第一組合物可以限定一種復(fù)合材料,所述復(fù)合材料可如以下文獻中所述制備:熱塑性基質(zhì)復(fù)合物的浸漬技術(shù)(ImpregnationTechniquesforThermoplasticMatrixComposites).AMiller和AGGibson,《聚合物及高分子復(fù)合材料(Polymer&PolymerComposites)》4(7),459-481(1996);EP102158和EP102159。優(yōu)選地,在所述方法中,將所述聚合材料(A)和所述填充元件在高溫下混合,宜在處于或高于所述聚合材料(A)熔融溫度的溫度下混合。因此,所述聚合材料(A)和填充元件宜在聚合材料(A)熔融的同時混合。所述高溫宜低于聚合材料(A)的分解溫度。所述高溫優(yōu)選地處于或高于所述聚合材料(A)的熔融吸熱線(Tm)的主峰。有利的是,熔融的聚合材料(A)能容易潤濕填料且/或滲透固結(jié)的填料,如纖維墊或編織物,因此所制備的復(fù)合材料包含聚合材料(A)和基本上均勻分散于整個聚合材料(A)中的填充元件。復(fù)合材料可以用基本上連續(xù)的工藝制備。在此情況下,聚合材料(A)和填充元件可以不斷地饋至將其混合且加熱的位置。這種連續(xù)工藝的一個實例是擠出。另一實例(可以是特別相關(guān)的,其中填充元件包含纖維填料)涉及促使連續(xù)纖絲塊團移動通過包含聚合材料(A)的熔體或水性分散體。連續(xù)纖絲塊團可以包含一段連續(xù)的纖維填料或更優(yōu)選的是,至少在某種程度上已固結(jié)的多根連續(xù)纖絲。連續(xù)纖維塊團可以包含絲束、紗束、編織帶、編織物或非編織物。構(gòu)成纖維塊團的纖絲可以基本上均勻地或無規(guī)地排列于塊團內(nèi)。復(fù)合材料可以如PCT/GB2003/001872、US6372294或EP1215022中所述制備?;蛘撸梢杂貌贿B續(xù)工藝制備復(fù)合材料。在此情況下,可以選擇預(yù)定量的聚合材料(A)和預(yù)定量的所述填充元件并且使其接觸,并且通過促使聚合材料(A)熔融以及使聚合材料(A)和填充元件混合以形成基本上均勻的復(fù)合材料來制備復(fù)合材料。優(yōu)選地,所述填充元件包含一或多種選自玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、碳黑和氟碳樹脂的填料。更優(yōu)選的是,所述填充元件包含玻璃纖維或碳纖維。所述的第一組合物或復(fù)合材料可以包括20wt%至99.9wt%(例如20wt%至70wt%)的聚合材料(A)和0.1wt%至80wt%(例如30wt%至80wt%)的填充元件。優(yōu)選實施例包括大于10wt%、更優(yōu)選大于40wt%的填充元件。優(yōu)選的第一組合物包括40wt%至60wt%的填充元件。特別優(yōu)選的第一組合物包括40wt%至60wt%的碳纖維。所述第一部件可以包括至少30wt%或至少45wt%的所述聚合材料(A)。在一些實施例中,所述第一部件可以包括至少90wt%的所述聚合材料(A)。當(dāng)所述聚合材料(A)是第一組合物的一部分時,所述第一部件可以包括至少90wt%,優(yōu)選至少95wt%,尤其至少99wt%的所述第一組合物。在一個優(yōu)選實施例中,所述第一部件宜包括至少90wt%(例如至少99wt%)的所述聚合材料(A)或至少95wt%(例如至少99wt%)的所述第一組合物。所述聚合材料(B)可以具有選自重復(fù)單元XI的重復(fù)單元,其中t1=1,v1=0且w1=0;t1=0,v1=0且w1=0;t1=0,w1=1,v1=2;或t1=0,v1=1且w1=0。聚合材料(B)更優(yōu)選地具有其中t1=1、v1=0且w1-0;或t1=0、v1=0且w1=0的重復(fù)單元。聚合材料(B)更優(yōu)選地具有其中t1=1、v1=0和w1=0的重復(fù)單元。聚合材料(B)宜包括至少50mol%(例如50-100mol%),優(yōu)選至少60mol%(例如60-100mol%),更優(yōu)選至少80mol%(例如80mol%至100mol%)的式XI重復(fù)單元,特別是其中t1=1、v1=0且w1=0的這種單元。聚合材料(B)宜包括至少50wt%(例如50-100wt%)的式XI重復(fù)單元。聚合材料(B)優(yōu)選地主要由式XI重復(fù)單元組成,特別是其中t1=1、v1=0且w1=0的這種重復(fù)單元。在優(yōu)選實施例中,所述聚合材料(B)是選自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮醚酮酮和聚醚酮酮。在一個更優(yōu)選的實施例中,所述聚合材料(B)是選自聚醚酮和聚醚醚酮。在一個特別優(yōu)選的實施例中,所述聚合材料(B)是聚醚醚酮。所述聚合材料(B)優(yōu)選地具有至少0.06kNsm-2的熔體粘度(MV),優(yōu)選地具有至少0.08kNsm-2,更優(yōu)選至少0.085kNsm-2,尤其至少0.09kNsm-2的MV。MV宜使用如上文所述的毛細管流變儀測量。所述第一聚合物可以具有小于1.00kNsm-2、宜小于0.8kNsm-2的MV。所述聚合材料(B)可以是第二組合物的一部分,所述第二組合物可以包括聚合材料(B)和填充元件。所述填充元件可以包括纖維填料或非纖維填料。所述填充元件可以包括纖維填料和非纖維填料。所述纖維填料可以是連續(xù)或不連續(xù)的。所述纖維填料可選自無機纖維材料、非熔融和高熔點有機纖維材料,如芳綸纖維和碳纖維。所述纖維填料可以選自玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維、二氧化硅纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、氮化硼纖維、氮化硅纖維、硼纖維、氟碳樹脂纖維以及鈦酸鉀纖維。優(yōu)選的纖維填料是玻璃纖維和碳纖維。纖維填料可以包含納米纖維。所述非纖維填料可以選自云母、硅石、滑石、氧化鋁、高嶺土、硫酸鈣、碳酸鈣、三氧化鈦、鐵氧體、粘土、玻璃粉末、氧化鋅、碳酸鎳、氧化鐵、石英粉末、碳酸鎂、氟碳樹脂、石墨、碳粉末、納米管和硫酸鋇。非纖維填料可以粉末或片狀顆粒形式引入。所述第二組合物可以限定一種復(fù)合材料,所述復(fù)合材料可如針對所述第一組合物所述來制備。優(yōu)選地,所述填充元件包含一或多種選自玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、碳黑和氟碳樹脂的填料。更優(yōu)選的是,所述填充元件包含玻璃纖維或碳纖維。所述的第二組合物或復(fù)合材料可以包括20wt%至99.9wt%(例如20wt%至70wt%)的聚合材料(B)和0.1wt%至80wt%(例如30wt%至80wt%)的填充元件。優(yōu)選實施例包括大于10wt%、更優(yōu)選大于40wt%的填充元件。優(yōu)選的第二組合物包括40wt%至60wt%的填充元件。特別優(yōu)選的第二組合物包括40wt%至60wt%的碳纖維。所述第二部件可以包括至少30wt%或至少45wt%的所述聚合材料(B)。在一些實施例中,所述第一部件可以包括至少90wt%的所述聚合材料(B)。當(dāng)所述聚合材料(B)是第二組合物的一部分時,所述第二部件可以包括至少90wt%,優(yōu)選至少95wt%,尤其至少99wt%的所述第二組合物。在一個優(yōu)選實施例中,所述第二部件宜包括至少90wt%(例如至少99wt%)的所述聚合材料(B)或至少95wt%(例如至少99wt%)的所述第二組合物。優(yōu)選地,在所述第一部件和所述第二部件中,所述聚合材料(A)和(B)相同。在一個實施例中,所述第一和第二部件可以具有基本上相同的組成且/或可以是基本上相同的,例如如下文中關(guān)于圖3和4實施例所述。在另一個實施例中,所述第一和第二部件可以具有不同組成。舉例來說,部件之一可以包括wt%高于另一部件的填料。部件之一可以包括小于10wt%的填料或優(yōu)選無填料且另一部件可以包括大于20wt%或大于40wt%的填料。這種配置的一個實例在下文中關(guān)于圖5和6實施例描述。所述重復(fù)單元I和II的相對摩爾濃度比例I:II優(yōu)選65:35至95:5。優(yōu)選地,在所述聚合材料(C)中,以下關(guān)系適用:log10(X%)>1.50-0.26MV;其中X%是指如實例2中所述測量的結(jié)晶度%,且MV是指使用毛細管流變儀(使用圓形橫截面碳化鎢沖模,0.5mm(毛細管直徑)×3.175mm(毛細管長度),1000s-1的剪切率,在340℃下操作)所測量的熔體粘度。在聚合物已充分熔融后5分鐘(視為在聚合物裝載到流變儀圓筒中后5分鐘)進行MV測量。每個重復(fù)單元I和II中的亞苯基部分(Ph)可以獨立地具有1,4-對位鍵聯(lián)(相對于其鍵結(jié)的原子)或1,3-間位鍵聯(lián)。在亞苯基部分包括1,3-鍵聯(lián)的情況下,所述部分將存在于聚合物的非晶相中。結(jié)晶相將包括具有1,4-鍵聯(lián)的亞苯基部分。在許多應(yīng)用中,聚合材料(C)優(yōu)選高度結(jié)晶體,且因此聚合材料(C)優(yōu)選地包括高含量的具有1,4-鍵聯(lián)的亞苯基部分。在一個優(yōu)選實施例中,式I重復(fù)單元中亞苯基部分(Ph)數(shù)目的至少95%,優(yōu)選至少99%相對于其所鍵結(jié)的部分具有1,4-鍵聯(lián)。特別優(yōu)選地,式I重復(fù)單元中的每個亞苯基部分相對于其所鍵結(jié)的部分具有1,4-鍵聯(lián)。在一個優(yōu)選實施例中,式II重復(fù)單元中亞苯基部分(Ph)數(shù)目的至少95%,優(yōu)選至少99%相對于其所鍵結(jié)的部分具有1,4-鍵聯(lián)。特別優(yōu)選地,式II重復(fù)單元中的每個亞苯基部分相對于其所鍵結(jié)的部分具有1,4-鍵聯(lián)。式I重復(fù)單元中的亞苯基部分優(yōu)選未被取代。式II重復(fù)單元中的亞苯基部分優(yōu)選未被取代。所述式I重復(fù)單元宜具有以下結(jié)構(gòu)所述式II重復(fù)單元宜具有以下結(jié)構(gòu)所述聚合材料(C)可以包括至少68mol%,優(yōu)選至少71mol%的式III重復(fù)單元。特別有利的聚合物可以包括至少72mol%或尤其至少74mol%的式III重復(fù)單元。所述聚合材料(C)可以包括小于90mol%,適宜82mol%或更小的式III重復(fù)單元。所述聚合材料(C)可以包括68mol%到82mol%,優(yōu)選70mol%到80mol%,更優(yōu)選72mol%到77mol%的式III單元。所述聚合材料(C)可以包括至少10mol%,優(yōu)選至少18mol%的式IV重復(fù)單元。所述聚合材料(C)可以包括小于32mol%,優(yōu)選小于29mol%的式IV重復(fù)單元。特別有利的聚合物可以包括28mol%或更少;或26mol%或更少的式IV重復(fù)單元。所述聚合材料(C)可以包括18mol%到32mol%,優(yōu)選20mol%到30mol%,更優(yōu)選23mol%到28mol%的式IV單元。所述聚合材料(C)中的式III單元與式IV單元的mol%總和宜為至少95mol%,優(yōu)選至少98mol%,更優(yōu)選至少99mol%并且尤其是約100mol%。定義為式III單元的mol%除以式IV單元的mol%的比率可以在1.8到5.6范圍內(nèi),宜在2.3到4范圍內(nèi)并且優(yōu)選在2.6到3.3范圍內(nèi)。所述聚合材料(C)的Tm可以小于330℃,宜小于320℃,優(yōu)選小于310℃。在一些實施例中,Tm可以小于306℃。Tm可以大于280℃,或大于290℃、295℃或300℃。Tm優(yōu)選在300℃到310℃范圍內(nèi)。在一個優(yōu)選實施例中,所述聚合材料(C)的Tg在145℃到155℃范圍內(nèi),Tm在300℃到310℃范圍內(nèi)并且Tm與Tg之間的差值在145℃到165℃范圍內(nèi)。所述聚合材料(C)可以具有如實例2中所述測量的至少25%的結(jié)晶度。通過FTIR測量的結(jié)晶度也可以是至少25%。所述聚合材料(C)的熔體粘度(MV)宜為至少0.10kNsm-2,MV優(yōu)選至少0.15kNsm-2,更優(yōu)選至少0.20kNsm-2,尤其是至少0.25kNsm-2。所述第三部件可以包括至少50wt%、優(yōu)選至少75wt%、更優(yōu)選至少90wt%、尤其至少99wt%的所述聚合材料(C)。因此,第三部件優(yōu)選基本上無填料。所述聚合材料(A)與所述聚合材料(C)之間的Tm差值可以是至少20℃,優(yōu)選至少30℃。差值可以小于50℃。所述聚合材料(B)與所述聚合材料(C)之間的Tm差值可以是至少20℃,優(yōu)選至少30℃。差值可以小于50℃。所述聚合材料(A)與所述聚合材料(B)之間的Tm差值可以是小于10℃,優(yōu)選小于5℃。聚合材料(A)和(B)優(yōu)選具有相同的重復(fù)單元并且優(yōu)選為相同的。第一部件的疊置于第二部件上的面積可以是至少10cm2、至少25cm2或至少100cm2。垂直于第一與第二部件之間界面所測量的第一部件厚度可以是至少2mm或至少4mm。厚度可以小于20mm、小于15mm或小于10mm。垂直于第一與第二部件之間界面所測量的第二部件厚度可以是至少2mm或至少4mm。厚度可以小于20mm、小于15mm或小于10mm。在第一實施例中,所述第一部件上覆于所述第二部件上。所述第一部件可以包含位于所述第二部件上的包覆成型區(qū)域。所述第三部件優(yōu)選具有不超過100μm的厚度。厚度可以是至少5μm。在一些實施例中,第三部件可能稍微混入第一和第二部件的表面中。在一個實施例中,所述第三部件優(yōu)選地限定定位于第一和第二部件之間的基本上連續(xù)層。因此,由所述第三部件限定的層優(yōu)選不間斷。所述層在其整個范圍內(nèi)優(yōu)選具有基本上恒定的厚度。所述第三部件優(yōu)選定位于第一部件的疊置于第二部件上的所有區(qū)域之間。因此,優(yōu)選地,當(dāng)?shù)谝缓偷诙考g的所述第三部件限定的層不連續(xù)時,第一部件的區(qū)域均不疊置于第二部件的區(qū)域上。因此,優(yōu)選地,所述第一部件的區(qū)域均不直接接觸第二部件的區(qū)域。在一個實施例中,所述組件可以包括空隙(其宜使得所述組件的密度低于不具有此類空隙的組件)。空隙可以通過第一部件或第二部件的結(jié)構(gòu)限定。舉例來說,第一部件或第二部件可以是多孔的或具有蜂窩結(jié)構(gòu)。在一個實施例中,所述組件可以包含限定第一層的所述第一部件;限定與第一層接觸的第二層的所述第三部件;以及限定與第二層接觸的第三層的所述第二部件。所述組件可以包括與第三層接觸的第四層。第四層可以具有所述第三部件的任何特點。因此,如所描述,其優(yōu)選包括所述聚合材料(C)。所述組件可以包括與第四層接觸的第五層。所述第五層可以具有所述第一部件的任何特點。因此,其優(yōu)選包括聚合材料(A)。所述組件優(yōu)選的是飛行器的一部分。所述組件可以具有大于10cm、大于50cm或大于1m的最大維度。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種制造組件(例如根據(jù)第一方面所述)的方法,所述方法包含:在包含聚合材料(A)的第一構(gòu)件與包含聚合材料(B)的第二構(gòu)件之間配置聚合材料(C),其中所述第一構(gòu)件包含含有如第一方面所述的式(XI)重復(fù)單元的聚合材料(A);所述第二構(gòu)件包含含有如第一方面所述的式(XI)重復(fù)單元的聚合材料(B);并且所述聚合材料(C)如第一方面所述。所述方法優(yōu)選包含使聚合材料(C)經(jīng)受一種溫度,所述溫度小于所述第一構(gòu)件中的聚合材料(A)的Tm并且優(yōu)選小于所述第二構(gòu)件中的聚合材料(B)的Tm。所述溫度優(yōu)選大于所述聚合材料(C)的Tm。所述溫度可以小于330℃,優(yōu)選小于310℃。所述溫度可以大于280℃。所述溫度可以在280℃至330℃范圍內(nèi),優(yōu)選地在290℃至315℃范圍內(nèi)。所述方法優(yōu)選包含使包含聚合材料(C)、聚合材料(A)和聚合材料(B)的結(jié)構(gòu)(例如非固結(jié)的結(jié)構(gòu))經(jīng)受限定于例如290℃至315℃范圍內(nèi)的所述溫度,以便適當(dāng)?shù)厝廴诰酆喜牧?C),但不熔融聚合材料(A)和(B)。優(yōu)選地,所述方法包含對包含聚合材料(A)、(B)和(C)的結(jié)構(gòu)施加壓力,同時適當(dāng)?shù)厥咕酆喜牧辖?jīng)受所述溫度,從而使結(jié)構(gòu)固結(jié)并且制得所述組件。所述聚合材料(C)可以包含厚度可以小于100μm(例如在5μm至100μm范圍內(nèi))的膜。所述聚合材料(A)可以是厚度大于所述膜厚度(例如大于5mm或大于10mm)的結(jié)構(gòu)的一部分。所述聚合材料(B)可以是厚度大于所述膜厚度(例如大于5mm或大于10mm)的結(jié)構(gòu)的一部分。所述聚合材料(A)可以是包括填料(例如纖維填料,如30wt%至60wt%填料)的結(jié)構(gòu)的一部分。所述聚合材料(B)可以是包括填料(例如纖維填料,如30wt%至60wt%填料)的結(jié)構(gòu)的一部分。在所述方法中,優(yōu)選地控制熔融之后,冷卻聚合材料(C),因此聚合材料(C)出現(xiàn)結(jié)晶(即,其并非是無定形的)。冷卻之后,如本文所述測量,其優(yōu)選地具有至少15%的結(jié)晶度,優(yōu)選至少20%,尤其至少23%的結(jié)晶度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種包含第一部件和第二部件的組件,其中第三部件定位于第一和第二部件之間,其中:(i)所述第一部件包含聚合材料(A),所述聚合材料(A)包含式(XI)重復(fù)單元其中t1和w1獨立地表示0或1并且v1表示0、1或2;或所述第一部件包含聚合材料(C),所述聚合材料(C)包含的聚合物具有下式重復(fù)單元-O-Ph-O-Ph-CO-Ph-I和下式重復(fù)單元-O-Ph-Ph-O-Ph-CO-Ph-II其中Ph表示亞苯基部分;(ii)所述第二部件包含聚合材料(C),所述聚合材料(C)包含的聚合物具有下式重復(fù)單元-O-Ph-O-Ph-CO-Ph-I和下式重復(fù)單元-O-Ph-Ph-O-Ph-CO-Ph-II其中Ph表示亞苯基部分;以及(iii)所述第三部件包含聚合材料(C),所述聚合材料(C)包含的聚合物具有下式重復(fù)單元-O-Ph-O-Ph-CO-Ph-I和下式重復(fù)單元-O-Ph-Ph-O-Ph-CO-Ph-II其中Ph表示亞苯基部分。第一部件的聚合材料(C)與第二部件的聚合材料(C)可以相同或不同。第一部件的聚合材料(C)與第三部件的聚合材料(C)可以相同或不同。第二部件的聚合材料(C)與第三部件的聚合材料(C)可以相同或不同。在一個實施例中,所述組件可以包括空隙(其宜使得所述組件的密度低于不具有此類空隙的組件)??障犊梢酝ㄟ^第一部件或第二部件的結(jié)構(gòu)限定。優(yōu)選地,第一部件和/或第二部件包括空隙。舉例來說,第一部件和/或第二部件可以是多孔的或具有蜂窩結(jié)構(gòu)。所述第二部件優(yōu)選地具有蜂窩結(jié)構(gòu)。在一個實施例中,所述第一部件和/或所述第二部件優(yōu)選地與所述第三部件直接接觸。在另一個實施例中,一個或多個其它部件可以定位于所述第一部件與所述第三部件之間。在另一個實施例中,一個或多個其它部件可以定位于所述第二部件與所述第三部件之間。應(yīng)了解,適用于本發(fā)明的一個方面的可選特點可以按任何組合以及按任何個數(shù)使用。此外,其也可以結(jié)合本發(fā)明其它方面中的任一個,按任何組合以及按任何個數(shù)使用。此包括(但不限于)作為本申請的權(quán)利要求書中的任何其他權(quán)利要求項的附屬權(quán)利要求項使用的任何權(quán)利要求項的附屬權(quán)利要求項。讀者的關(guān)注是針對與關(guān)于本申請的本說明書同時或先于本說明書提交的所有論文和文獻,這些論文和文獻與本說明書一起開放供公眾檢驗,并且所有此類論文和文獻的內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。本說明書(包括任何隨附的權(quán)利要求書、發(fā)明摘要以及附圖)中所揭露的所有特點和/或如此揭露的任何方法或工藝的所有步驟可以按任何組合的形式組合,但其中此類特點和/或步驟中的至少一些相互排斥的組合除外。本說明書(包括任何隨附的權(quán)利要求書、發(fā)明摘要和附圖)中所揭露的每個特點可以替換為用于相同、等效或類似目的的替代特點,除非另有明確陳述。因此,除非另有明確陳述,否則所揭露的每個特點僅為一系列通用的等效或類似特點的一個實例。本發(fā)明不受前述實施例的細節(jié)限制。本發(fā)明擴大到本說明書(包括任何隨附權(quán)利要求書、發(fā)明摘要以及附圖)中所揭露特點的任何新穎特點或任何新穎組合,或擴大到如此揭露的任何方法或工藝步驟的任何新穎步驟或任何新穎組合。附圖說明現(xiàn)將通過實例,參照附圖來描述本發(fā)明的具體實施例,其中:圖1是兩個部件使用第一方法粘結(jié)在一起之前的示意圖;圖2是兩個部件使用第二方法粘結(jié)在一起的示意圖;圖3是織在一起的共擠出條帶的橫截面示意圖。圖4是圖3的編織帶的三個層(組合而形成結(jié)構(gòu))的示意圖;圖5是組裝之前,包括蜂窩層的層合結(jié)構(gòu)的示意圖;以及圖6是組裝之后的圖5層合結(jié)構(gòu)的示意圖。具體實施方式下文中提及以下材料:聚合物組合物A-PEEK90G-具有0.09KNsm-2(如本文所述測量)熔體粘度(MV)的聚醚醚酮(PEEK),其獲自威克特瑞制造有限公司(VictrexManufacturingLtd.)。聚合物組合物B-PEEK-PEDEK-如實例1中所述制得的共聚物,其具有0.15KNsm-2(如本文所述測量)的MV、149℃的Tg、302℃的Tm和29%結(jié)晶度,如實例2中所述測量。聚合物組合物C-是指具有0.09KNsm-2熔體粘度以及40wt%高模數(shù)短碳纖維的PEEK,威克特瑞制造有限公司以Victrex90HMF40出售。聚合物組合物D-是指具有0.09KNsm-2熔體粘度以及30wt%玻璃纖維的PEEK,威克特瑞制造有限公司以Victrex90GL30出售。聚合物組合物E-是指具有0.09KNsm-2熔體粘度以及30wt%芳綸纖維的PEEK。聚合物組合物F-是指具有0.09KNsm-2熔體粘度以及30wt%陶瓷的PEEK。陶瓷-是指獲自摩根技術(shù)陶瓷(MorganTechnicalCeramics)的DeranoxTM970氧化鋁。芳綸纖維-是指杜邦(DuPont)的Kevlar49編織物。環(huán)氧樹脂-是指Araldite(商標)AV138M/HV998。SkydrolPE-5-獲自伊士曼化學(xué)公司(EastmanChemicalCompany)的航空液壓流體。聚合物組合物B中所用的共聚物如下制得:實例1-制備聚醚醚酮(PEEK)-聚醚二苯基醚酮(PEDEK)共聚物向裝配有蓋子、攪拌器/攪拌器導(dǎo)桿、氮氣入口和出口的300升容器中裝入二苯砜(125.52kg)且加熱到150℃。一旦充分熔融,則將4,4'-二氟二苯甲酮(44.82kg,205.4mol)、1,4-二羥基苯(16.518kg,150mol)以及4,4'-二羥基聯(lián)苯(9.311kg,50mol)裝入容器中。然后將內(nèi)含物加熱到160℃。在維持氮氣層的同時,添加均經(jīng)由具有500微米篩孔的篩網(wǎng)篩分的干燥碳酸鈉(21.368kg,201.6mol)和碳酸鉀(1.106kg,8mol)。碳酸鈉的D50是98.7μm。溫度以1℃/分鐘升高到180℃并且保持100分鐘。溫度以1℃/分鐘升高到200℃并且保持20分鐘。溫度以1℃/分鐘升高到305℃且保持直到達到所要熔體粘度,如通過攪拌器的扭矩升高來確定。所需的扭矩升高是利用扭矩升高相對于MV的校準圖確定。經(jīng)由帶式澆注機將反應(yīng)混合物傾入水浴中,使其冷卻,研磨并且用丙酮和水洗滌。所得聚合物粉末在轉(zhuǎn)筒式干燥器中干燥直到內(nèi)含物溫度測量為112℃。共聚物具有29%結(jié)晶度,如實例2中所述測量。實例2-評估結(jié)晶度的差示掃描熱量測定法本文中提及的結(jié)晶度可以通過若干種方法評估,例如通過密度、ir光譜學(xué)、X射線衍射或差示掃描熱量測定法(differentialscanningcalorimetry;DSC)。使用具有FRS5傳感器的MettlerToledoDSC1星形系統(tǒng),使用DSC方法評價本文所述的聚合物結(jié)晶度。本文所述聚合物的玻璃態(tài)化溫度(Tg)、熔融溫度(Tm)以及熔體熔化熱(ΔHm)可以使用以下DSC方法測定。將8mg聚合物樣品以20℃/分鐘從30℃加熱到400℃,保持5分鐘,然后以20℃/分鐘冷卻到30℃并且在此溫度下保持5分鐘。重復(fù)進行加熱/冷卻循環(huán)。利用從第二個加熱/冷卻循環(huán)獲得的DSC跡線,起始Tg是以沿轉(zhuǎn)移前基線所繪線與轉(zhuǎn)移期間沿最大斜率所繪線的交點獲得。Tm為熔融吸熱線主峰達到最大值時的溫度。熔體熔化熱(ΔHm)是通過將熔融吸熱線偏離相對較直基線的兩個點連接來獲得。吸熱線下隨時間而變的積分面積產(chǎn)生熔融轉(zhuǎn)移焓(mJ):質(zhì)量標準化熔化熱是通過將焓除以試樣質(zhì)量(J/g)來計算。結(jié)晶水平(%)是通過將試樣的熔化熱除以完全結(jié)晶聚合物的熔化熱(對于聚醚醚酮來說是130J/g)來測定。使用所述DSC,實例1的共聚物具有以下特征:Tg=149℃,Tm=302℃。實例3-用于測試樣品的通用程序.將部件切削成25mm寬條帶,得到25mm×25mm重疊粘結(jié)面積。在Instron拉伸測試機(使用50KN測力計和13毫米/分鐘的十字頭速度進行操作)上,根據(jù)ASTM-5858,進行單一的搭接剪切測試。在23℃和120℃進行測量。記錄最大負荷,得到粘合強度的示值。實例4-用于制造部件的通用程序(第一方法)聚合物組合物C是作為呈預(yù)浸板形式的部件形式提供,所述預(yù)浸板是通過用具有所述熔體粘度的細粉狀PEEK涂布碳纖維墊來制得。隨后將PEEK熔融,以便其滲透整個墊。切割墊以限定160mm×250mm板。如同組合物C,但使用芳綸纖維墊來制備包含聚合物組合物E的預(yù)浸板。實例5-用于制造部件的通用程序(第二方法)由聚合物組合物A制成的部件是利用射出成型薄片獲得,所述射出成型薄片是使用Engel740/220射出成型機(機床溫度為145-155℃,圓筒溫度為350℃-360℃,噴嘴溫度365℃,固持壓力30巴,注射壓力140巴和螺桿速度45rpm)制得。然后將薄片切削成所需尺寸(160mm×250mm)。由聚合物組成物D和F制成的部件是用相同方式獲得,但其中機床溫度提高到180-200℃,圓筒溫度提高到370-380℃并且噴嘴溫度提高到380℃。所制部件的概述提供于表1中。部件參考編號聚合物組合物概述P1A如實例5中所述制得P2D如實例5中所述制得P3C如實例4中所述制得P4E如實例4中所述制得P5F如實例5中所述制得表1實例6-使用聚合物組合物B使組件彼此間粘結(jié)的通用程序(第一方法)使由所選聚合物組合物制成的15μm厚膜片與第一部件在射出成型壓縮機床中共固結(jié),以限定包含第一部件4和膜6的第一組合件2,如圖1中所示。共固結(jié)涉及將膜(160mm×250mm)放入預(yù)先已經(jīng)脫模劑處理的壓縮成型機床中。然后,將如實例5中所述制得的射出成型薄片(160mm×250mm)放在機床中的膜頂上,將機床加熱到320℃并且在此溫度和50巴壓力下保持10分鐘,隨后冷卻到60℃,之后移走已固結(jié)的部件。包含第二部件10和膜12的第二組合件8是以類似方式制造。待連接的組合件2、8的粘結(jié)表面是通過用丙酮擦拭以去除油脂和污跡并且加以干燥來清潔。將組合件粘結(jié)在一起,變成單一的重疊剪切幾何形狀。這涉及使組合件在壓機中合在一起有25mm重疊。使用隔片,以在施加壓力的同時使復(fù)合板彼此間保持平行。壓機中的壓板經(jīng)30分鐘從60℃加熱到320℃,在320℃保持20分鐘并且然后經(jīng)40分鐘冷卻到60℃,同時在50Ncm-2壓力下持續(xù)保持90分鐘。實例7-使用聚合物組合物B使組件粘結(jié)在一起的通用程序(第二方法)作為實例6方法的一個替代方案,用圖2中所示的單步驟方法(其中第一部件20和第二部件22通過單一膜片24粘結(jié)在一起)替換兩步驟方法(即產(chǎn)生共固結(jié)的第一和第二部件;并且然后使第一和第二部件粘結(jié))。在此情況下,如圖2所示,將限定部件20、22的復(fù)合板以25mm重疊并且與其間的25μm膜24一起放入壓機中。如實例6中所述使用隔片并且將壓機中的板經(jīng)30分鐘從60℃加熱到320℃,在320℃保持20分鐘并且然后經(jīng)40分鐘冷卻到60℃,同時在50Ncm-2壓力下持續(xù)保持90分鐘。實例8-使用組合物B使組件粘結(jié)在一起的通用程序(第三方法)作為實例6和實例7的一個替代方案,可以在壓機中使用膜24,一般使用實例6和實例7中所述的條件將一個部件(例如圖1中的部件2)與一個部件(例如圖2中的部件20)粘結(jié)。實例9-使用聚合物組合物B使組件粘結(jié)在一起的通用程序(第四方法)在另一個替代方案中,一個部件(例如圖1中的部件2)可以通過膜6與一個部件(例如圖2中的部件20)粘結(jié),膜6是部件2的組件;即,可以僅使用單一膜層。實例10(對比)-使用聚合物組合物A使組件粘結(jié)在一起的通用程序一般遵循實例6和實例7中所述的程序,但其中膜6、12、24包含聚合物組合物A。聚合物組合物A的熔融溫度高于聚合物組合物B。因此,方法與實例4、實例6和實例7中所述方法不同之處在于,組合件是在合在一起之后,在340℃下加熱,從而將組合件粘結(jié)在一起。實例11(對比)-使用環(huán)氧樹脂將組合物粘結(jié)在一起的通用程序待粘結(jié)在一起的第一和第二部件如實例6中所述來清潔并且然后將雙組分環(huán)氧樹脂粘合劑直接施加到部件并且使用15分鐘100℃固化循環(huán)將部件粘結(jié)在一起。結(jié)果如實例4至實例6中所述制得的組合件中的各部件之間的粘結(jié)強度是使用實例3中所述的測試來評估并且結(jié)果提供于表2中。表2以下注釋適用于表2:*展現(xiàn)粘合劑/基板界面處的粘合劑失效#展現(xiàn)粘合劑的粘結(jié)失效,使得粘合劑留在基板兩側(cè)。參見表2,應(yīng)注意以下事項:(i)相較于使用聚合物組合物A(PEEK),使用聚合物組合物B(PEEK-PEDEK)使得所粘結(jié)部件之間的粘結(jié)更強。另外,由于聚合物組合物B僅需加熱到例如305℃,因此部件P1到部件P5中所包括的PEEK在粘結(jié)過程中不會熔融,從而在所述過程中避免部件P1到部件P5發(fā)生變形并且避免應(yīng)力引入部件P1到部件P5中。(ii)相較于使用環(huán)氧樹脂(在23℃觀察到其在低負荷下出現(xiàn)粘結(jié)失效),使用聚合物組合物B使所粘結(jié)部件之間的粘結(jié)更強。在較高溫度(120℃)下,粘結(jié)強度的下降非常顯著,這意味著在具挑戰(zhàn)性(例如航空航天)應(yīng)用中使用環(huán)氧樹脂是不可行的。如實例12中所述來評估所測試部件的耐化學(xué)性。實例12-部件的耐化學(xué)性由通過環(huán)氧樹脂或組合物B粘結(jié)的組合物C的預(yù)浸板制成的部件在航空液壓流體(SkydrolPE-5)中、在室溫下浸沒24小時的時段。條帶然后在真空下、在70℃干燥24小時。目視檢查經(jīng)環(huán)氧樹脂粘結(jié)的部件的粘結(jié)顯示,粘結(jié)周邊處的粘結(jié)材料有一些溶解,而經(jīng)組合物B粘結(jié)的樣品似乎未受到影響。對部件進行搭接剪切測試,經(jīng)組合物B粘結(jié)的部件得到19.2Nmm-2的值,發(fā)現(xiàn)其與未在航空流體中浸沒的部件類似。經(jīng)環(huán)氧樹脂粘結(jié)的部件由于粘結(jié)劣化而不可能獲得類似值。這說明組合物B的耐化學(xué)性優(yōu)于環(huán)氧樹脂材料。聚合物組合物B的層可作為粘合劑用于將包含PEEK(或另外包含聚芳基醚酮)的兩個部件緊固在一起。舉例來說,組合物B可以在飛行器制造中用于將部件緊固在一起。舉例來說,可以緊固以下飛行器部件:內(nèi)部機身面板、內(nèi)部地板面板、機翼內(nèi)的肋條和橫梁,以及機翼結(jié)構(gòu)和飛行器控制結(jié)構(gòu),如副翼、翼片和方向舵。在一個實施例中,聚合物組合物B可用作粘合劑,如圖3和圖4中所說明。編織層30包含細長經(jīng)紗帶32(典型地為10-100μm),其各包含含有PEEK的層34和含有聚合物組合物B的并置層36層30還包括與經(jīng)紗帶相同的緯紗帶40(典型地為10-100μm)。將經(jīng)紗帶和緯紗帶編織成碳織物43。圖4中所說明的結(jié)構(gòu)包含三個編織層30a、30b和30c(各參照圖3所述),其以堆疊方式組裝并且然后受熱(以使層30a、30b和30c中的聚合物組合物B熔融,但不使所述層內(nèi)的PEEK熔融)并且受壓(沿箭頭50、52的方向)以促使所述層合在一起。聚合物組合物B充當(dāng)使PEEK層緊固在一起的粘合劑,因為在所固結(jié)的結(jié)構(gòu)中,聚合物組合物B滲透碳織物。每根條帶32、40可以通過共擠出、隨后拉伸以使其定向并且使PEEK層的拉伸強度提高到高于500MPa(根據(jù)ASTMD3759測量)來制得。然后可以如所述來編織拉伸帶?;蛘?,可以選擇包含聚合物組合物B的所定向PEEK條帶和非定向條帶的長度并且疊置以限定一對條帶,其與另一對相同條帶共編織以限定圖3中的結(jié)構(gòu)。在第二實施例中,聚合物組合物B可以作為粘合劑用于制造蜂窩類結(jié)構(gòu)。圖5展示由PEEK制成的輕質(zhì)蜂窩核心50。在替代實施例中,輕質(zhì)蜂窩核心50可以由聚合物組合物B制成。在核心50的相對側(cè)展示有復(fù)合結(jié)構(gòu)52,其各包含由PEEK和碳纖維制成的復(fù)合表皮54以及由聚合物組合物B制成的膜層56。圖5中所示的組件可以壓縮在一起并且通過表皮54加熱以使膜層56熔融,從而使核心50熔化到復(fù)合結(jié)構(gòu)52,以限定如圖6中所示的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不受前述實施例的細節(jié)限制。本發(fā)明擴大到本說明書(包括任何隨附權(quán)利要求書、發(fā)明摘要以及附圖)中所揭露特點的任何新穎特點或任何新穎組合,或擴大到如此揭露的任何方法或工藝步驟的任何新穎步驟或任何新穎組合。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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