[go: up one dir, main page]

CN110791166A - 用于边缘密封和填角密封的热喷雾塑料涂层 - Google Patents

用于边缘密封和填角密封的热喷雾塑料涂层 Download PDF

Info

Publication number
CN110791166A
CN110791166A CN201910709551.8A CN201910709551A CN110791166A CN 110791166 A CN110791166 A CN 110791166A CN 201910709551 A CN201910709551 A CN 201910709551A CN 110791166 A CN110791166 A CN 110791166A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermoplastic polymer
substrate
powder
thermoplastic
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910709551.8A
Other languages
English (en)
Inventor
W·宋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of CN110791166A publication Critical patent/CN110791166A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D161/00—Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C09D161/16—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of ketones with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/08—Flame spraying
    • B05D1/10—Applying particulate materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/88—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced
    • B29C70/882—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced partly or totally electrically conductive, e.g. for EMI shielding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D171/00—Coating compositions based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K3/1006—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers characterised by the chemical nature of one of its constituents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G13/00—Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
    • H02G13/80—Discharge by conduction or dissipation, e.g. rods, arresters, spark gaps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/14—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet
    • B05B12/1409—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet the selection means being part of the discharge apparatus, e.g. part of the spray gun
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/14—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet
    • B05B12/1418—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for supplying a selected one of a plurality of liquids or other fluent materials or several in selected proportions to a spray apparatus, e.g. to a single spray outlet for supplying several liquids or other fluent materials in selected proportions to a single spray outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/20—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion
    • B05B7/201—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle
    • B05B7/205—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle the material to be sprayed being originally a particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/12—Applying particulate materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2201/00—Polymeric substrate or laminate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B05D2202/20—Metallic substrate based on light metals
    • B05D2202/25—Metallic substrate based on light metals based on Al
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2518/00—Other type of polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2601/00—Inorganic fillers
    • B05D2601/20—Inorganic fillers used for non-pigmentation effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2601/00—Inorganic fillers
    • B05D2601/20—Inorganic fillers used for non-pigmentation effect
    • B05D2601/28—Metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C2230/00—Boundary layer controls
    • B64C2230/12—Boundary layer controls by using electromagnetic tiles, fluid ionizers, static charges or plasma
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
    • C08G2650/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing oxygen in addition to the ether group
    • C08G2650/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing oxygen in addition to the ether group containing ketone groups, e.g. polyarylethylketones, PEEK or PEK
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/085—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0862—Nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0881—Titanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2200/06—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers
    • C09K2200/0645—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers obtained otherwise than by reactions involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09K2200/0657—Polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2200/06—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers
    • C09K2200/0645—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers obtained otherwise than by reactions involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09K2200/0667—Polyamides, polyimides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2200/06—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers
    • C09K2200/068—Containing also other elements than carbon, oxygen or nitrogen in the polymer main chain
    • C09K2200/0682—Containing sulfur
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0079—Electrostatic discharge protection, e.g. ESD treated surface for rapid dissipation of charges
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0083—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising electro-conductive non-fibrous particles embedded in an electrically insulating supporting structure, e.g. powder, flakes, whiskers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本发明的名称是用于边缘密封和填角密封的热喷雾塑料涂层。公开了可调节热塑性聚合物密封剂和可调节导电热塑性聚合物密封剂，和由这种密封剂产生的边缘密封和填角密封；以及包括可调节边缘密封和填角密封的基板、组件和物体，以及用于制造和应用这种边缘密封和填角密封的方法。

Description

用于边缘密封和填角密封的热喷雾塑料涂层
技术领域
本公开内容一般地涉及涂层和密封剂领域。更具体地本公开内容涉及包括导电涂层和密封剂的涂层和密封剂领域，特别是通过热喷雾施加到表面的那些涂层和密封剂。
背景技术
在许多领域中，大型结构上的部件——包括在交通工具(包括航空器等)上发现的那些部件——通常涂布有可以为基板表面提供许多重要功能的油漆、底漆、涂料等，功能包括例如防止腐蚀和其他形式的环境退化、外涂层或密封剂粘合、耐磨性、外观等。涂层和密封剂通常应用于通过传统涂层和密封剂应用过程难以进入的组装部件或子组件的区域。此外，在大型结构(例如，航空器上的燃料箱等)的组件中可能出现大量(有时以数千和数万计数)需要涂层和/或密封剂的小零件(例如，紧固件等)和需要密封的区域(例如，边缘密封(seal)和填角密封等)。此外，许多涂层和密封剂需要漫长的固化方案，或者需要施加热量或其他额外的触发机制(例如紫外线辐射等)以获得适当的固化程度。
此外，一些涂料(例如油漆和底漆等)和密封剂通常是电绝缘的，并且可能导致对静电耗散和其他电荷耗散的阻碍。然而，某些结构需要耗散积聚在结构内部和/或外表面上的电荷，包括静电荷，以及例如由雷击等产生的电荷。由于航空器制造不断地并入非金属材料，在航空器工业中对电荷耗散的需求变得越来越重要。此外，在某些航空器组件中，不会在其表面上可预测地耗散电荷的非金属材料比如复合材料、塑料等可以与包括传导电荷的金属材料的组件和子组件连接或以其他方式接触。也就是说，可以在更大型结构(例如航空器)的制造中使用包括复合材料和金属材料二者的部件、组件和子组件，或以其他方式并入。
这种结构可能遇到电磁效应(EME)，包括例如但不限于雷击。当结构遇到EME时，传输到结构的电荷经过任何导电路径，并且可能对暴露的介电材料(包括例如复合材料)造成损伤。如果复合材料的边缘包括暴露的碳纤维，则由EME造成的复合材料的电损伤会加剧。如果由EME产生的电荷的路径遇到具有不同电导率的不同材料，则在材料界面处或附近可能发生损伤。这样的界面包括但不限于紧固件/基板界面，并且可以进一步包括连接的界面，在该连接的界面处出现例如密封(例如，填角密封、边缘密封等)。
碳纤维增强塑料材料(CFRP)在包括但不限于交通工具的结构中具有实用性，交通工具包括但不限于飞行器。CFRP包括浸渍有树脂材料(例如环氧树脂、丙烯酸树脂等)的纤维材料(例如碳纤维等)以制造所谓的预浸料。预浸料是可以制成卷的部分固化的层，卷可以产生用于复合材料制造的展开的片材。预浸材料或“预浸料”然后可以“铺设”或“堆叠”成多层“堆叠”，该多层“堆叠”可以在成形心轴或其他工具上成形，然后固化或部分固化成形材料以产生复合材料，如果需要，复合材料采用由工具赋予的期望的和预定的形状和尺寸，其中复合材料具有期望的重量和强度。可选地，预浸料可以被定向成堆叠，该堆叠被修整和固化以形成用作复合材料结构或其他类型的复合部件的固体堆叠。
在航空器制造中，CFRP零件通常连接到其他CFRP零件以及其他金属零件和非金属零件。当材料比如CFRP和具有不同导电性的各种金属(例如铝、钛等)连接、紧固或以其他方式彼此靠近时，可能出现关于可预测地耗散电荷的问题。这样的界面可以在EME事件的过程中维持EME损伤，EME事件例如静电放电和/或雷电，其中当电荷沿着路径移动时，由于具有不同导电率/电阻率的材料的存在引起电流积聚并且不有效地分散。这在部件界面处是特别有问题的，在该部件界面处的两种材料彼此连接或接触，并且材料具有不同的电阻率值(例如，其中第一基板/部件/零件由导电材料制成，并且连接到第二基板/部件/零件或定位在第二基板/部件/零件附近，与第一基板/部件/零件相比，第二基板/部件/零件由非导电材料或具有显著不同的导电率/电阻率的材料制成。
涂层，特别是航空器制造中使用的涂层，也必须足够坚固以具有多种特性，但可能无法充分地提供所有所需的功能直到相同或可接受的程度。例如，已经尝试了用于同样在金属和非金属涂层上耗散电荷的导电涂层，并取得了不同的成功。然而，已知的导电涂层必须载有导电颗粒到其它所需的涂层特性受损的程度(有时高达50-70重量百分比)。此外，这种重载导电涂层可能使某些涂层施加技术变得困难或不可能(例如，使用例如喷雾技术等不能施加高粘度涂层材料)。
此外，可以设计为减轻在各种金属和/或非金属表面上的电不平衡的表面涂层通常必须，至少部分地，解决另外的问题和功能，包括外观、粘合性、耐磨性、环境退化等。
此外，固有的涂层特性(粘度等)可能使得难以使用有效的施加技术将这种涂层施加到限制性位置和表面。例如，当施加模式比如喷雾可以以其他方式在涂层加工的效率、成本节约等方面提供改进时，在其他方面期望的涂层可能太粘而不能使用喷雾器施加到表面。
另外，制备、维护、储存或展开具有有用范围的不同性质的专用涂层可能是昂贵的。在其他方面有用的涂层可能还具有长的固化时间，例如在存在或不存在升高的固化温度或在使用或不使用另外的触发过程的情况下需要数天来固化。这种延长或复杂的固化方案进一步增加了所需的制造时间，以及增加了成本。此外，专用涂层可能缺少足够的货架期或贮存期以用于非常长的现场。在经济上可能是进一步不切实际的是，对于存储和/或库存涂层的具体制造设施(在设备或空间要求方面)，存储和/或库存涂层需要例如维持在特定温度下。
发明内容
本方面公开了包括第一基板和第二基板的组件，其中第一基板包括第一基板边缘，和第二基板包括第二基板边缘。第二基板位于第一基板附近或以其他方式在第一基板附近定向以形成在第一基板和第二基板之间之间的交界处的基板界面。喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂配置为形成热塑性聚合物密封。根据进一方面，热塑性聚合物密封包括位于第一基板和第二基板之间的基板界面处的填角密封和位于第一基板边缘和第二基板边缘处的边缘密封中的至少一种。
在另一方面中，热塑性聚合物密封剂材料包括至少一种热塑性聚合物，该热塑性聚合物包括尼龙、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂材料进一步包括至少一种热塑性聚合物，该热塑性聚合物包括下列至少一种：包括TPC-ET的共聚物、热塑性弹性体和包括
Figure BDA0002152064580000033
T-530的热塑性含氟弹性体。
在另一方面中，组件包括热塑性聚合物密封剂，该热塑性聚合物密封剂进一步包括导电材料，该导电材料包括钛、镍合金、铜、碳黑、石墨烯粉末和碳纳米管中的至少一种。
本发明的另一方面公开了喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂，其中该密封剂包括至少一种热塑性聚合物。至少一种热塑性聚合物包括尼龙、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。另外的热塑性聚合物包括至少一种热塑性聚合物粉末，至少一种热塑性聚合物粉末包括下列至少一种：包括
Figure BDA0002152064580000042
TPC-ET的共聚物、热塑性弹性体和包括
Figure BDA0002152064580000044
T-530
Figure BDA0002152064580000045
的热塑性含氟弹性体。
在另一方面中，热塑性密封剂进一步包括导电材料，该导电材料包括钛、镍合金、铜、碳黑、石墨烯粉末或碳纳米管中的至少一种。
仍进一步方面涉及用于将密封剂沉积到基板表面的方法，其中该方法包括将至少一种热塑性聚合物粉末原料材料输送到高速喷雾器。至少一种热塑性聚合物粉末原料材料包括尼龙、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEEK)、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。另外的热塑性聚合物粉末原料包括至少一种热塑性聚合物粉末，该热塑性聚合物粉末包括下列至少一种：包括
Figure BDA0002152064580000046
TPC-ET
Figure BDA0002152064580000047
的共聚物、热塑性弹性体和包括
Figure BDA0002152064580000048
T-530
Figure BDA0002152064580000049
的热塑性含氟弹性体。热塑性聚合物形成热塑性聚合物密封剂材料，然后将该热塑性聚合物密封剂材料从高速喷雾器引导至基板表面，并且将一定量的热塑性聚合物密封剂材料沉积在基板表面上以形成热塑性密封。将热塑性密封剂在基板上沉积至范围从约10μm至约2000μm的平均厚度。
在进一方面中，以范围从约20μm/1ft2/10秒或更高的沉积速率将热塑性密封剂沉积到至少一个基板上。
在进一方面中，以范围从约1克/秒至约50克/秒的沉积速率将热塑性密封剂沉积到至少一个基板上。
在进一方面中，高速喷雾器是热喷雾器或冷喷雾器，该热喷雾器可以是火焰喷雾器。
在另一方面中，根据进一步的方法，在将热塑性聚合物粉末从高速喷雾器引导到基板表面的步骤中，该方法进一步包括引导高速喷雾器的移动，其中通过与高速喷雾器通讯的机器人或“机器人结构”控制该移动，并且机器人进一步与控制器通讯，并控制施加到基板、基板表面和基板表面界面的导电热塑性密封剂材料的量。
在进一方面中，根据进一步的方法，与热塑性聚合物粉末一起或与将热塑性聚合物粉末输送到高速喷雾器基本上同时，将导电材料也输送到高速喷雾器，其中导电材料包括导电材料粉末，导电材料粉末包括钛、镍合金、碳黑或碳纳米管中的至少一种。将一定量的导电材料与热塑性聚合物一起沉积到基板表面上以形成导电热塑性密封剂。在进一方面中，沉积在基板表面上的导电热塑性密封剂具有范围从约1×105至约1×1011欧姆-米，和优选地从约1×105至约1×108欧姆-米的电阻率。
在另一方面中，将第一热塑性聚合物粉末原料和导电材料粉末原料组合成粉末混合物原料，然后将该粉末混合物原料输送到高速喷雾器。在进一方面中，高速喷雾器是热喷雾器或冷喷雾器。根据另一方面，可以与将第一热塑性聚合物粉末原料输送到高速喷雾器基本上同时发生(substantially concurrently)或基本上同时(substantiallysimultaneously)将导电材料粉末原料提供至高速喷雾器，或可以根据程序化输送经由一个或多个原料供料管线将原料输送到高速喷雾器。
在另一方面中，并且根据进一步的方法，将粉末形式的第二材料输送到高速喷雾器，其中第二材料包括至少一种第二热塑性聚合物粉末原料。第二热塑性聚合物粉末原料包括尼龙、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。另外的热塑性聚合物粉末原料包括至少一种热塑性聚合物粉末，该热塑性聚合物粉末包括下列至少一种：包括
Figure BDA0002152064580000051
TPC-ET
Figure BDA0002152064580000052
的共聚物、热塑性弹性体和包括T-530
Figure BDA0002152064580000054
的热塑性含氟弹性体。可以与将第一热塑性聚合物粉末原料输送到喷雾器基本上同时发生或基本上同时将第二热塑性聚合物粉末原料提供至喷雾器，或可以根据由控制器和/或程序化定序器控制的预定顺序经由一个或多个原料供料管线将两种或更多种原料输送到喷雾器。
在另一方面中，根据进一步的方法，与第一热塑性聚合物粉末原料和第二热塑性聚合物粉末原料一起将导电粉末原料材料也输送到高速喷雾器，其中导电粉末原料包括钛、镍、铜、碳黑、石墨烯粉末或碳纳米管中的至少一种。将一定量的导电粉末原料材料与第一和第二热塑性聚合物原料一起沉积到基板表面上以形成导电热塑性密封剂。在进一方面中，沉积在基板表面上的导电热塑性密封剂具有范围从约1×105至约1×1011欧姆-米，和优选地从约1×105至约1×108欧姆-米的电阻率。
在另一方面中，导电粉末原料以及第一热塑性聚合物粉末原料和第二热塑性聚合物粉末原料中的至少一种组合成粉末原料混合物，然后将该粉末原料混合物输送到高速喷雾器。在进一方面中，高速喷雾器是热喷雾器或冷喷雾器。根据另一方面，可以与将第一热塑性聚合物粉末输送到喷雾器基本上同时发生或基本上同时将导电材料粉末提供至喷雾器，或可以根据由控制器和/或程序化定序器控制的预定顺序经由一个或多个原料供料管线将两种或更多种原料输送到喷雾器。
已经讨论的特征、功能和优势可以在各个方面独立地实现，或者可以在又其他方面中组合实现，参考以下描述和附图可以看出其进一步的细节。
附图说明
已经概括地描述了本公开内容的变型，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1是本公开内容的方面的图解，其显示热塑性聚合物粉末原料和包括热塑性聚合物粉末原料和用于将热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上的高速喷雾器的系统；
图2A是本公开内容的方面的图解，其显示混合多于一种热塑性聚合物粉末原料以形成用作喷雾制剂的热塑性粉末原料混合物，和包括热塑性粉末原料混合物和用于将可调节热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上的高速喷雾器的系统；
图2B是本公开内容的方面的图解，其显示经由单独的供料管线输送到图2A中显示的喷雾器的多种热塑性粉末原料，和用于将可调节热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上的系统；
图3A是本公开内容的方面的图解，其显示至少一种热塑性聚合物粉末原料与至少一种导电粉末原料混合以形成导电热塑性粉末原料混合物，和包括导电热塑性聚合物粉末原料混合物和用于将导电热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上的高速喷雾器的系统；
图3B是本公开内容的方面的图解，其显示图3A中显示的至少一种热塑性聚合物粉末原料和导电粉末原料，和包括用于将导电热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上的高速喷雾器的系统，其中经由单独的供料管线将多于一种热塑性聚合物粉末原料和一种或多种导电粉末原料输送或引导到喷雾器；
图4A是本公开内容的方面的图解，其显示多于一种热塑性聚合物粉末原料与导电粉末原料混合以形成导电热塑性粉末原料混合物，和包括导电热塑性聚合物粉末原料混合物和用于将导电热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上的高速喷雾器的系统；
图4B是本公开内容的方面的图解，其显示图4A中显示的两种不同热塑性聚合物粉末原料和导电粉末原料，和包括两种不同热塑性聚合物粉末原料、导电粉末原料和用于将导电热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上的高速喷雾器的系统，其中经由单独的供料管线将两种热塑性聚合物粉末原料和导电粉末原料输送或引导到喷雾器；
图5是航空器的图解；
图6是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图；
图7是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图；和
图8是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图。
图9是根据本公开内容的方面的紧固在一起的两个零件或基板的图解，并且在其交界处形成填角密封，并且具有施加有密封剂的填角密封和边缘密封；
图10是根据本公开内容的施加有密封剂的填角密封的图解；
图11是根据本公开内容的施加有密封剂的填角密封的图解；
图12是根据本公开内容的施加有密封剂的填角密封的图解；
图13是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图；
图14是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图；
图15是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图；和
图16是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图。
具体实施方式
本公开内容的方面涉及粉末状热塑性制剂，其可以是可调节的，或者在沉积期间以其他方式实时地改变其特性，并且可以包括导电材料，并且也可以是电可调节的。粉末状热塑性聚合物原料可以包括至少一种导电粉末状材料以形成导电热塑性粉末原料混合物，该混合物可以经由高速喷雾器沉积到基板表面上以在基板表面上形成可调节导电热塑性涂层，其中导电热塑性涂层具有预定的特性。
公开的热塑性聚合物粉末的方面，粉末状导电涂层制剂可以被调节或定制(包括实时)以提供宽范围的所需涂层特性，同时也向涂布有本发明公开的热塑性涂层的基板提供坚固的保护涂层性质。
根据进一方面，粉末状导电热塑性聚合物涂层制剂(其包含导电粉末)可以被调节或定制(包括实时)，并且为导电热塑性涂层提供宽范围的所需特性，该导电热塑性涂层提供具体的和宽范围的量的电阻率或电导率，同时还向涂布有本发明公开的导电热塑性涂层的基板提供坚固的保护性质。
另外，本公开内容的方面涉及热塑性聚合物粉末涂层制剂，其可以定制为前体原料混合物，或可以基本上同时地或以预定顺序(例如，预定的程序化顺序)从单独的原料源输送至喷雾器或供应至高速喷雾器。然后使用高速喷雾技术，喷雾器将热塑性聚合物粉末涂层制剂输送至金属和/或非金属基板和部件以形成热塑性涂层，其中热塑性涂层具有可以实时调节(例如，在施加到基板表面期间实时等)的预定特性。当导电粉末状原料材料存在于热塑性聚合物粉末原料中时，通过改变提供给喷雾器的粉末状原料成分的比例(例如，至少一种热塑性聚合物粉末原料和导电粉末原料的比例(一种或多种))，可以预测地定制(甚至基本上实时)所得施加的导电热塑性涂层的各种特征。
不受限制，根据本公开内容的方面使用的热塑性聚合物粉末原料(一种或多种)的平均粒径的范围为从约20μm至约300μm。另外，不受限制，根据本公开内容的方面使用的导电粉末原料(一种或多种)的平均粒径的范围为从约5μm至约80μm。结合本公开内容的方面使用的高速喷雾器包括能够以范围从约20m/s至约1200m/s的速度分散原料的喷雾器。这种喷雾器包括热喷雾器(例如，火焰喷雾器等)和冷喷雾器。
根据一个方面，热塑性聚合物粉末原料包括尼龙、聚醚醚酮(等同地称为PEEK)、聚醚酮酮(等同地称为PEKK)、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。另外的热塑性聚合物粉末原料包括至少一种热塑性聚合物粉末，该热塑性聚合物粉末包括下列至少一种：包括
Figure BDA0002152064580000081
TPC-ET
Figure BDA0002152064580000082
的共聚物、热塑性弹性体和包括T-530
Figure BDA0002152064580000084
的热塑性含氟弹性体。
在进一方面中，热塑性聚合物粉末原料包括热塑性聚酯弹性体粉末或热塑性含氟弹性体粉末中的至少一种。预期的热塑性弹性体粉末包括可获得为PEEK、PEKK、
Figure BDA0002152064580000091
5526(DuPont)；Dai-E1TM、
Figure BDA0002152064580000092
Figure BDA0002152064580000093
(Kraiburg)等的那些。热塑性聚合物粉末原料优选地具有范围从约20μm至约300μm的平均粒径。
聚醚醚酮(PEEK)是聚芳醚酮(PAEK)家族中的有机热塑性塑料，其中PEEK具有下列通式：
PEEK具有范围从约20至约80ppm/°F(即约2至约8x10-5in./in/°F)的热膨胀系数值(取决于等级)、约3.6GPa的杨氏模量值和范围从约90MPa至约100MPa的抗拉强度。PEEK具有高度耐热降解性以及对有机和水性环境(例如环境包括但不限于与燃料和燃料系统等接触的那些环境)二者的攻击的高度耐性，并且具有高的耐生物降解性。
根据另一个并且也如下面的实例中所显示，ret聚合物粉末。聚醚酮酮(PEKK)是PAEK家族中的半结晶的热塑性塑料，其中PEKK具有下列通式：
Figure BDA0002152064580000095
PEKK具有约10至约20ppm/°F(即约1至约2×10-5in./in/°F)的热膨胀系数值(取决于等级)、约4.5GPa的杨氏模量值和约102MPa的抗拉强度。PEKK也具有高度耐热降解性以及对有机和水性环境(例如环境包括但不限于与燃料和燃料系统等接触的那些环境)二者的攻击的高度耐性，并且具有高的耐生物降解性。
沉积在基板表面上的预期的热塑性聚合物涂层的密度可以是任何期望的厚度，但是具体地沉积的厚度范围为从约25μm至约5mm，其中预期的热塑性涂层具有范围从约1.0g/cc至约1.8g/cc的材料密度。与当前在例如航空器生产——其中总重量影响交通工具范围、燃料消耗、可用载货容量、制造时间等，所有这些都可能会影响总的生产成本——中使用的材料涂层相比，能够沉积具有这样的可定制的和预定的密度，并且以降低的密度沉积至这样期望厚度的热塑性涂层实现了极大的重量减轻。
如果期望，根据进一步的预期方面，热塑性涂层(和当存在导电性部件以形成导电热塑性涂层，这样所得的导电热塑性涂层)可以例如在涂层沉积过程期间实时定制或“调节”，使得沉积的涂层具有各种期望的和预定的特性，例如，物理、化学、热等。除了期望的和可定制的导电率或电阻率值之外，这样的上述可调节的特性是用本发明公开的导电热塑性涂层可实现的。这可以通过提供不同的粉末状热塑性聚合物原料(一种或多种)、不同量(例如，不同的相对比等)的不同粉末状热塑性聚合物原料(一种或多种)、额外数量的不同粉末状热塑性聚合物原料(一种或多种)或者通过向粉末状热塑性聚合物原料(一种或多种)提供添加剂来实现。
根据其他方面，预期的导电粉末原料材料包括但不限于各种金属粉末，包括钛、镍合金、铜、碳黑、石墨烯粉末或碳纳米管。预期的导电粉末原料材料优选地具有范围从约5μm至约80μm的平均粒径。
根据本公开内容的方面，当公开的粉末状热塑性聚合物原料制剂与一种或多种导电粉末原料(一种或多种)组合或以其它方式混合时产生所得的导电热塑性聚合物原料混合物，该混合物在基板表面上产生导电热塑性聚合物涂层，其中所得的导电涂层具有范围从1×10e5至1×10e11欧姆-米，和更优选地范围从约1×10e5至1×10e8欧姆-米的期望的和预定的电阻率。
根据本发明的方面，提供了在基板表面上具有范围从约1×10e5至1×10e11欧姆-米，和更优选地范围从约1×10e5至1×10e8欧姆-米的电阻率的导电热塑性涂层，按提供至高速喷雾器的导电热塑性聚合物粉末原料(一种或多种)的总体积计，导电热塑性聚合物粉末原料(一种或多种)具有范围从按体积计约1％至约9％的按导电部件(例如导电粉末)的体积计的相对百分比。
进一步理解，热塑性聚合物粉末(例如，作为原料提供至高速喷雾器)可以是在将多组分原料引入高速喷雾器之前形成的混合物。在一个方面中，当粉末状原料包括多于一种类型的粉末组分时(例如多于一种类型的热塑性聚合物粉末原料；一种热塑性聚合物粉末原料和至少一种类型的导电粉末原料；多于一种热塑性聚合物粉末原料和至少一种类型的导电粉末原料等)，多组分粉末原料材料可以混合在一起以形成热塑性(或导电热塑性)聚合物粉末原料混合物，本文等同地称为“原料混合物”。然后将原料混合物作为原料引入喷雾器。为了本公开内容的目的，术语“原料”指从这种材料的供应源供应至混合物并输送至高速喷雾器的材料，或者从材料的供应源经由供料管线直接供应至高速喷雾器的材料。
在可选的方面，当粉末状原料包括多于一种类型的粉末组分(例如，多于一种类型的热塑性聚合物粉末原料；一种热塑性聚合物粉末原料和至少一种导电粉末原料；多于一种类型的热塑性聚合物粉末原料和至少一种导电粉末原料等)，可以经由单独的供料管线将多种粉末状原料组分引导至喷雾器，使得多组分粉末状原料混合物不会预先形成(例如，成为原料混合物)为单一原料组分，然后将该单一原料组分提供至高速喷雾器。根据该方面，一个或多个控制器可用于监测和控制单一粉末状原料从供应源释放并向高速喷雾器引导的速率。以此方式，控制、监测和维持具体粉末状原料组分的个体流速以确保实现到达(例如，输送至)喷雾器的原料组分的具体比率，并且如果期望，维持喷雾沉积在基板表面上的材料(例如涂层)的持续时间。例如，在该方面，为了产生具有范围从约1×105至约1×1011欧姆-米的电阻率的导电热塑性涂层，按输送至喷雾器的组合粉末状材料原料的体积计，输送至喷雾器的一定量的导电粉末原料的存在范围为从约1％至约9％(例如，组合的粉末状材料体积等于与导电粉末原料体积组合的热塑性聚合物粉末原料的体积，并且例如通过调节和/或定序经由一个或多个供料管线进料至喷雾器等的单组分原料的比较流速来控制、监测和维持)。
根据本发明的方面，形成的导电热塑性聚合物粉末原料混合物成为热喷雾器原料材料，通过高速喷雾器将该热喷雾器原料材料转化为导电涂层或导电密封剂，其期望地施加(经由喷雾器)至例如在紧固件或接头处的金属、非金属或金属/非金属界面、至部件边缘作为边缘密封、或至部件边缘和界面作为填角密封。如果期望，选择比较量的导电粉末——选择并加入到热塑性粉末中以形成导电热塑性粉末混合物——在最终的导电热塑性涂层和/或导电热塑性密封剂中实现具体的导电效果，该导电热塑性涂层和/或导电热塑性密封剂以导电涂层或导电密封剂的形式沉积到基板上。即，通过定制或“调节”加入以形成用作高速喷雾器原料材料的热塑性粉末原料混合物的形式的导电粉末的量，离开热喷雾器并沉积在基板表面上的所得材料将成为在基板表面上具有具体的和预先选择的电阻率的涂层或密封剂。
根据本公开内容的方面获得的可定制的导电热塑性涂层和密封剂提供关于耗散静电荷的导电挠性，静电荷与具体材料一起或沿着具体材料积聚，或者由显著的电事件包括例如雷击引起。此外，本文公开的导电热塑性涂层、密封剂和密封与同量的热塑性材料在易于操作、易于施用、保留和粘附特性、由于较低毒性(例如，与某些多硫化物和铬酸盐等比较)的安全性等方面具有显著的优势。
此外，由于本发明公开的导电和非导电涂层和密封剂本质上是热塑性的，所以公开的热塑性涂层和密封剂在施用后不需要单独的固化步骤。换句话说，热塑性涂层/密封剂在冷却时将“凝固(set)”并且不需要随后的固化方式或方案(regimen)来“建立(set up)”以形成例如热塑性密封，比如热塑性边缘密封和热塑性填角密封。所公开的导电和非导电热塑性聚合物涂层、密封剂和密封可以制造成进一步包括具体颜色，以便例如有助于关于将在各种质量控制和维修间隔下进行的两种初始施加质量检查以及维修和维护检查。仍进一步，如果需要维修或更换热塑性聚合物涂布的或密封的零件或表面(或导电热塑性聚合物涂布的或密封的零件或表面)，这种涂布的或密封的零件或这种涂布的/密封的零件上的涂层或密封可以使用各种溶剂或机械移除更容易地移除(如与例如，需要固化方案并且更难以移除和/或维修等的基于环氧树脂的或基于丙烯酰胺的涂层和/或密封剂相比)。
关于粘合性，当进行90°抗剥离性的ASTM D6862-11(2016)标准试验方法中阐释的粘合性测试时，本公开内容的导电涂层、密封剂和密封在金属和非金属二者上的粘合值的范围为约5磅/英寸宽面积至约50磅/英寸宽面积。
以该方式，本文公开的热塑性涂层和密封剂系统将热塑性材料特性的益处与高速喷雾技术和系统(例如，热火焰喷雾和冷喷雾)相结合，并且沉积的热塑性涂层和密封剂特性可以进一步定制为作为基板表面上的涂层、密封剂和密封的期望的最终用途。
当将导电粉末原料组分添加到热塑性聚合物粉末原料中时，沉积到基板表面的导电热塑性涂层和密封剂具有电特性(例如，导电性、电阻率等)，该电特性也可以根据其预期用作导电涂层和/或密封剂，特别是用作均匀或混合表面上的涂层和/或密封剂的用途的需要而定制，表面包括例如金属和/或非金属表面。
根据进一方面，可以改进目前已知的热喷雾装置、火焰喷雾装置和冷喷雾装置以及系统以沉积由目前公开的热塑性聚合物粉末制剂制成的涂层和密封剂，该热塑性聚合物粉末制剂还可以包括导电粉末材料以形成导电热塑性聚合物涂层和密封剂。特别优选的热喷雾器包括火焰喷雾器。
热喷雾技术是涂布工艺，其中将熔化的或加热的材料喷雾到(例如，沉积到)表面上。将原料作为涂层前体供应给喷雾器。通过电气手段(例如等离子体或电弧)或化学手段(例如燃烧火焰)加热原料。热喷雾可以实现在大面积内具有范围为约20μm至约5.0mm的涂布厚度和与其他已知的涂布工艺相比的高沉积速率的涂层，或者以范围从约1至约50克/秒(g/s)的速率沉积的涂层等，目前预期的已知的涂布工艺的沉积速率的范围为，例如从约20μm/1ft2/10秒或更高等。
火焰喷雾涂布是指一种热喷雾类型，其中将熔化的或加热的原料材料喷雾到基板表面上。通过电气手段(例如等离子体或电弧)或化学手段(例如燃烧火焰)加热原料(例如涂层前体材料)。在涂布过程期间，基板优选地不经受变形，因为在喷雾操作期间基板温度保持在低于约250°F。当基板是金属时，基板不会冶金地改变。可以实现范围为从约2μm至5.0mm的涂层厚度，这种厚度的沉积(例如，涂布施加)速率的范围为至少约20μm/1ft2/10秒或更高等，或在范围为从约1至约50克/秒(g/s)的速率沉积的涂层等。
根据本发明的方面有用的热(例如，火焰等)喷雾器包括但不限于，例如，TAFA型号5220
Figure BDA0002152064580000131
8200
Figure BDA0002152064580000132
825 JPid(ID)、7780(UPCC)、JP-8000
Figure BDA0002152064580000134
(Praxair，Inc.，Danbury，CT)；
Figure BDA0002152064580000135
86、
Figure BDA0002152064580000136
(Metallizing Equipment Co.Pvt.LTD.(Jodhpur，India)PlasmaTechnology Inc.，Torrence，CA)：和从Plasma Technology Inc.(Torrence CA)可获得的系统等，通用火焰喷雾系统PG-550(Alamo Supply Co.，Ltd.，(Houston，TX)，等等。各种控制器可以与描述的TAFA系统结合使用，TAFA系统包括例如TAFA Model 7700GF HVOFSystem(Praxair，Inc.，Danbury，CT)。
与上述火焰喷雾器系统相反，在“冷喷雾”系统中，粉末颗粒(例如，原料颗粒)通常具有约10μm至约40μm的平均粒径，并且在低于其熔点的温度下通过超音速压缩气体射流被加速到非常高的速度(200至1200m/s)。在与基板撞击时，颗粒经历极端且快速的塑性变形，这破坏了存在于所有金属和合金上的薄表面氧化物膜。这允许在高的局部压力下暴露的基板表面之间的紧密的共形接触，允许与沉积的材料层发生粘合。沉积的材料层可以以非常高的沉积效率(例如，在一些情况下高于90％)快速建立。使用冷喷雾系统可以在没有高热负荷的情况下沉积材料，产生具有低孔隙率和氧含量的涂层。根据本发明的方面有用的冷喷雾器包括但不限于例如Impact Spray System 5/8；Impact Spray System 5/11(ImpactInnovations Waldkraiburg，Germany)等。
冷喷雾工艺进一步涉及热喷雾工艺，统称为冷气动态喷雾、动力喷雾、高速颗粒固结(HPVC)、高速粉末沉积、超音速颗粒/粉末沉积(SPD)等。在这种冷喷雾系统中，高速气体射流，例如deLaval会聚/发散喷嘴可用于加速通常具有范围为从约1μm至约50μm的平均粒径的粉末颗粒。在低于原料材料颗粒熔点的温度下通过气体射流加速颗粒。然后将颗粒喷射到可位于离喷嘴约25mm的基板上。颗粒撞击基板并形成涂层。不受特定理论的束缚，认为颗粒的动能而不是升高的温度导致颗粒在与基板表面撞击时塑性变形，以形成粘合在一起的“溅斑(splat)”以产生涂层。由冷喷雾颗粒形成的涂层以固态形成，而不是经由熔化接着固化形成，如在使用升高的温度的热喷雾工艺(例如火焰喷雾等)中发生的。这种冷喷雾工艺避免了可能由高温沉积引起的有害影响，包括例如高温氧化、蒸发、熔化、结晶、残余应力、气体释放等。结果，根据本发明的方面，冷喷雾可有利地用于温度敏感(例如，热敏)基板。根据本发明的方面得到的涂层具有包括高强度、低孔隙率和最小残余应力的特性。
如上所述，通过提供预定的材料组合以形成定制的热塑性聚合物粉末原料材料并通过进一步掺入添加剂，包括但不限于添加剂，比如颜料、染料或着色剂等，可以以预定方式改变、定制或“调节”根据本发明的方面预期的热塑性聚合物涂层的特性。这种着色剂可以便于在例如检查等期间检查涂层的状况。
如前所述，出于在例如材料沉积(例如，涂布、密封等)循环期间控制喷雾器的操作和移动以及控制喷雾器的操作(例如，控制从喷雾器分配的材料的量、沉积到一个基板或多个基板上的材料的量以及沉积的材料在一个基板或多个基板上的位置)的目的，在本文公开的系统和方法中使用的高速喷雾器可以手动操作，但也可以通过并入喷雾器或以其他方式将喷雾器附连到机器人(在本文中等效地称为“机器人臂”或“机器人结构”)来自动地操作，机器人包括传感器、控制器、软件和硬件或与传感器、控制器、软件和硬件等通信。与机器人和喷雾器相关联的机器人和装置可以直接操作和供电，并且还可以远程操作，包括响应于例如无线信号等。
先前根据各种毒性分类某些涂层和密封剂，使得它们的处理和应用对人员有危险，某些涂层和密封剂在粘合性和/或对例如在交通工具燃料箱等中遇到的那些环境因素的抗性方面需要特别坚固性。此外，各种应用位点难以接近。此外，维护和/或更换目前使用的涂层和密封剂导致显著的维修和更换时间，用以移除固化的涂层和密封剂。相反，根据本公开内容的方面使得可能由热塑性材料制成的涂层、密封剂和密封在应用期间具有显著降低的毒性，并且可以更容易地检查、移除和更换(例如，在预定的例行检查和/或更换时)。
此外，由公开的热塑性聚合物粉末制剂制成的本发明公开的涂层在所需的使用期限内维持粘合特性，该使用期限至少等于或超过使用先前可用的涂层和密封剂(例如，基于环氧树脂和丙烯酰胺的选择等)可以实现的使用期限。在进行90°抗剥离性的ASTM D6862-11(2016)标准测试方法中描述的粘合性测试时，由公开的热塑性聚合物粉末制剂制成的热塑性聚合物涂层、密封剂和密封的粘合性具有范围从约5至约50lbs./in2宽面积的粘合力值。定制本发明公开的热塑性聚合物密封剂和密封的组合物的能力有助于生产具有期望的和预定的物理特性的热塑性聚合物密封剂和热塑性聚合物密封，包括例如具有范围从约1MPa至约4GPa的杨氏模量的热塑性聚合物密封剂和热塑性聚合物密封。
当需要导电密封时，可以定制预期的热塑性聚合物涂层、密封剂、膜等以实现所需的表面电阻率，当热塑性聚合物粉末原料的导电组分组合物按导电热塑性聚合物粉末原料的总体积计为按体积计约1％至约9％时，表面电阻率的范围为例如，从1×105至约1×1011欧姆-米，更优选地范围为约1×105至约1×108欧姆-米。所产生的涂层、密封剂和密封的期望的特性，包括例如期望的电阻率、凝固时间、厚度等，决定了并入热塑性聚合物粉末原料中或者与热塑性聚合物粉末原料基本上同时供应至高速喷雾器(例如，在将原料单独供应至喷雾器，并且没有制备原料混合物并且接着输送到喷雾器的情况下)的导电粉末原料组分的浓度。
如前所述，基于环氧树脂的和基于丙烯酰胺的涂层和密封剂已被用于例如在包括飞机的交通工具中发现的各种组件和子组件，以及用于制造这种交通工具上的燃料箱的结构部件中。然而，这种涂层不仅给处理者和工人带来毒性问题，而且这种材料需要大量的固化时间；超过很多天。此外，长的固化时间延迟了制造并增加了制造成本。
与需要几天或更长时间的固化时间的基于环氧树脂的材料和其它材料相对照，根据本发明公开的方法施加的本发明公开的热塑性聚合物涂层和密封剂不需要固化，并且仅需要热塑性材料冷却和“凝固”所需的时间(例如，假设涂层厚度的范围为约2.5mm至约5.0mm，热塑性材料“凝固”时间理解为从大约小于几分钟到大约几分钟，或者热塑性材料从施加温度冷却到大约室温(环境)的时间量)。根据本发明的方面，本文公开的沉积的热塑性聚合物涂层和密封剂(包括沉积的导电热塑性聚合物涂层和密封剂)的这种“凝固”时间与固化本文期望的和公开的基板和基板表面上的先前用于本文期望的目的的密封剂和涂层所需的几天的固化时间形成强烈对比，基板和基板表面包括空间限制性区域和其他难以进入的区域、组件和子组件(例如，交通工具燃料箱，包括飞机燃料箱等)。
本发明公开的热塑性聚合物的特性特别适合用作涂层和密封剂(在涂布和密封过程中)，用于组件和子组件中难以接近的位置的基板。这种基板包括需要或以其他方式受益于使用具有预定的和可定制的导电性(或电阻率等)的热塑性聚合物涂层和密封剂的基板，或者之前不可能沉积具有可变的或定制的导电性或其他特性的涂层或密封剂的组件位置。根据本公开内容的方面，现在已经实现了制造和使用电可变导电涂层和密封剂，该导电涂层和密封剂还可以具有定制的多种物理和化学特性，并且由本发明公开的热塑性聚合物粉末制剂制成，并根据本发明公开的方法施加。
图1显示了概述显示热塑性聚合物粉末原料和系统10的方面的方框图，该方面包括将热塑性聚合物粉末原料引导至高速喷雾器以将热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上。如图1所显示，热塑性聚合物粉末原料12经由供料管线11从热塑性聚合物粉末原料供应源引导，该供料管线11与热塑性聚合物粉末原料12连通并且还与高速喷雾器14连通。预定量的热塑性聚合物粉末原料12可以通过将热塑性聚合物粉末原料12引导至高速喷雾器14的任何期望的装置来引导，包括由控制器(未显示)调节并且受制于例如已知控制例如原料流速等的软件和硬件的自动装置。高速喷雾器可以是热喷雾器或冷喷雾器。如图1中所显示，热塑性聚合物粉末原料12通过高速喷雾器14转化为基板16上的热塑性聚合物涂层16a。当可以手动操作高速喷雾器14时，图1显示了可以与控制器15通讯的任选的机器人臂13(或“机器人”)。控制器15可以根据需要进一步任选地与远程或集成软件或硬件通讯，以控制机器人臂移动以及控制流速和作为热塑性涂层16a沉积到基板16上的材料的量。任选地，可以将附加控制器(未显示)集成到系统10中以控制系统10的一个或多个方面。
图2A显示了概述显示热塑性聚合物粉末原料混合物和系统20的方面的方框图，该方面包括混合多种热塑性聚合物粉末原料以形成热塑性粉末混合物，并且然后将一定量的热塑性粉末混合物引导至高速喷雾器并将热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上。如图2A中所显示，在系统20中，将预定量的第一热塑性聚合物原料22a和第二热塑性聚合物原料22b引导到混合容器(未显示)中。预定量的第一和第二热塑性聚合物原料22a、22b分别经由第一和第二热塑性聚合物粉末原料供料管线21a和21b输送，并且混合在一起以形成热塑性聚合物粉末原料混合物27。经由原料混合物供料管线28将热塑性聚合物粉末原料混合物27引导至高速喷雾器24。如图2A中所显示，原料混合物供料管线28与热塑性聚合物粉末原料混合物27和高速喷雾器24连通。预定量的第一热塑性粉末原料22a和第二热塑性聚合物粉末原料22b可以通过任何期望的装置从各自的原料供应源(未显示)引导，该装置包括通过控制器(未显示)调节并且受控于例如已知控制例如从供应源到喷雾器的原料流速等的软件和硬件的自动装置。高速喷雾器24可以是热喷雾器或冷喷雾器。如图2A中所显示，热塑性聚合物粉末原料混合物27通过高速喷雾器24转化为沉积在基板26上的热塑性聚合物涂层26a。当可以手动操作高速喷雾器24时，图2A显示可以与控制器25通讯的任选的机器人臂23(或“机器人”)。控制器25可以根据需要进一步任选地与远程或集成软件或硬件通讯以控制机器人臂移动以及控制流速和作为热塑性聚合物涂层26a沉积到基板26上的材料的量。任选地，可以将附加控制器(未显示)集成到系统20中以控制系统20的一个或多个方面。
图2B显示了概述显示两种热塑性聚合物粉末原料和与图2A中显示的系统20相似的系统30的方面的方框图，如图2B中所显示，不同之处在于系统30包括分别与高速喷雾器24和第一和第二热塑性聚合物粉末原料22a和22b连通的第一和第二热塑性聚合物粉末原料供料管线31a和31b。即，如图2B中所显示，第一和第二热塑性聚合物粉末原料22a、22b的量没有混合在一起以形成原料混合物。相反，根据图2B中显示为系统30的方面，经由第一热塑性聚合物粉末原料供料管线31a将预定量的第一热塑性聚合物粉末原料22a引导至高速喷雾器24。类似地，经由第二热塑性聚合物粉末原料供料管线31b将预定量的第二热塑性聚合物粉末原料22b引导至高速喷雾器24。当可以手动操作高速喷雾器24时，图2B显示了可以与控制器25通讯的任选的机器人臂23(或“机器人”)。控制器25可以根据需要进一步任选地与远程或集成软件或硬件通讯以控制机器人臂移动以及控制流速和作为热塑性聚合物涂层26a沉积到基板26上的材料的量。任选地，可以将附加控制器(未显示)集成到系统30中以控制系统30的一个或多个方面。
图3A显示了概述显示热塑性聚合物粉末原料和导电粉末原料和系统40的方面的方框图。如图3A中所显示，在系统40中，将热塑性聚合物粉末原料42a和导电粉末原料42b引导到混合容器(未显示)中。预定量的第一和第二热塑性聚合物原料42a、42b分别经由第一和第二热塑性聚合物粉末原料供料管线41a和41b输送，并且混合在一起以形成导电热塑性聚合物粉末原料混合物47。经由导电热塑性聚合物粉末原料混合物供料管线48将一定量的导电热塑性聚合物粉末原料混合物47引导至高速喷雾器44。如图3A中所显示，供料管线48与导电热塑性原料混合物47和高速喷雾器44连通。预定量的导电热塑性聚合物原料混合物47可以通过任何期望的装置引导至高速喷雾器44，该装置包括通过控制器(未显示)调节并且受控于例如已知控制例如从供应源到喷雾器的原料流速等的软件和硬件的自动装置。高速喷雾器44可以是热喷雾器或冷喷雾器。如图中所显示3A，导电热塑性聚合物粉末原料通过高速喷雾器44转化为沉积在基板46上的导电热塑性聚合物涂层46a。当可以手动操作高速喷雾器44时，图3A显示了可以与控制器45通讯的任选的机器人臂43(或“机器人”)。控制器45可以根据需要进一步任选地与远程或集成软件或硬件通讯以控制机器人臂43的移动以及控制流速和在基板46上沉积的导电热塑性聚合物涂层46a的量。任选地，可以将附加控制器(未显示)集成到系统40中以控制系统40的一个或多个方面。
图3B显示了概述显示导电热塑性聚合物粉末和与图3A中显示的系统40相似的系统50的方面的方框图，如图3B中所显示，不同之处在于系统50包括与热塑性聚合物粉末原料42a和高速喷雾器44连通的热塑性聚合物粉末原料供料管线51a。导电粉末原料供料管线51b显示与导电粉末原料42b和高速喷雾器44连通。即，如图3B中所显示，一定量的热塑性聚合物粉末原料42a没有与一定量的导电粉末原料42b混合以形成导电热塑性聚合物原料混合物。相反，根据图3B中显示为系统50的方面，经由热塑性聚合物粉末原料供料管线51a将预定量的热塑性聚合物粉末原料42a引导至高速喷雾器44。类似地，经由导电粉末原料供料管线51b将预定量的导电粉末原料42b引导至高速喷雾器24。当可以手动操作高速喷雾器44时，图3B显示了可以与控制器45通讯的任选的机器人臂43(或“机器人”)。控制器45可以根据需要进一步任选地与远程或集成软件或硬件通讯以控制机器人臂43的移动以及控制流速和在基板46上沉积的导电热塑性聚合物涂层46a的量。任选地，可以将附加控制器(未显示)集成到系统50中以控制系统50的一个或多个方面。
图4A显示了概述显示导电热塑性聚合物粉末原料和系统60的方面的方框图，该方面包括混合第一和第二热塑性聚合物粉末原料与导电粉末原料以形成导电热塑性粉末原料混合物，并且然后将一定量的导电热塑性粉末原料混合物引导至高速喷雾器并将导电热塑性聚合物涂层沉积到基板表面上。如图4A中所显示，在系统60中，将一定量的第一热塑性聚合物粉末原料62a、一定量的第二热塑性聚合物粉末原料62b和一定量的导电粉末原料62c引导到混合容器(未显示)中并且混合在一起以形成导电热塑性聚合物粉末原料混合物67。经由原料混合物供料管线68将期望量的导电热塑性聚合物粉末原料混合物67引导至高速喷雾器64。如图4A中所显示，原料混合物供料管线68与导电热塑性聚合物粉末原料混合物67和高速喷雾器64连通。通过任何期望的方式分别经由第一热塑性聚合物粉末原料供料管线61a、第二热塑性聚合物粉末原料供料管线61b和导电聚合物粉末原料供料管线61c将预定量的：1)第一热塑性聚合物粉末原料62a；2)第二热塑性聚合物粉末原料62b；和3)导电粉末原料62c引导至导电热塑性聚合物粉末原料混合物67。通过任何期望的装置将预定量的导电热塑性聚合物原料混合物67引导至高速喷雾器64，装置包括例如通过控制器(未显示)调节并且受控于例如已知控制例如通向喷雾器的原料流速等的软件和硬件的自动装置。高速喷雾器64可以是热喷雾器或冷喷雾器。如图4A中所显示，通过高速喷雾器44将导电热塑性聚合物粉末原料混合物67转化为沉积在基板46上的导电热塑性聚合物涂层66a。当可以手动操作高速喷雾器64时，图4A显示了可以与控制器65通讯的任选的机器人臂63(或“机器人”)。控制器65可以根据需要进一步任选地与远程或集成软件或硬件通讯以控制机器人臂63的移动以及控制流速和在基板66上沉积的导电热塑性聚合物涂层66a的量。任选地，可以将附加控制器(未显示)集成到系统60中以控制系统60的一个或多个方面。
图4B显示了概述显示导电热塑性聚合物粉末和与图4A中显示的系统60相似的系统70的方面的方框图，如图4B中所显示，不同之处在于系统70包括：1)与第一热塑性聚合物粉末原料62a和高速喷雾器64连通的第一热塑性聚合物粉末原料供料管线71a；2)与第一热塑性聚合物粉末原料62b和高速喷雾器64连通的第二热塑性聚合物粉末原料供料管线71b；和3)与导电粉末原料62c和高速喷雾器64连通的导电粉末原料供料管线71c。即，如图4B中所显示，一定量的第一热塑性聚合物粉末原料62a和一定量的第二热塑性聚合物粉末原料62b没有与一定量的导电粉末原料混合以形成导电热塑性聚合物原料混合物。相反，根据图4B中显示的系统70，经由第一热塑性聚合物粉末原料供料管线71a将预定量的第一热塑性聚合物粉末原料62a引导至高速喷雾器64。类似地，经由第二热塑性聚合物粉末原料供料管线71b将预定量的第二热塑性聚合物粉末原料62b引导至高速喷雾器64。此外，经由导电粉末原料供料管线71c将预定量的导电粉末原料62c引导至高速喷雾器64。当可以手动操作高速喷雾器64时，图4B显示了可以与控制器65通讯的任选的机器人臂63。控制器65可以根据需要进一步任选地与远程或集成软件或硬件通讯以控制机器人臂63(或“机器人”)的移动以及控制流速和在基板66上沉积的导电热塑性聚合物涂层66a的量。任选地，可以将附加控制器(未显示)集成到系统70中以控制系统70的一个或多个方面。
上面公开的机器人臂在本文中被等同地称为“机器人”，使得机器人的任何零件(feature)(除了“臂”之外)可以控制高速喷雾器的相对运动，和/或机器人可以控制从高速喷雾器发射的喷雾方向(例如，当喷雾器本身保持在基本静止的位置时，机器人控制来自高速喷雾器的喷雾方向并改变来自高速喷雾器的喷雾方向等)。
图5是具有基板表面的航空器80和具有基板表面的组件、子组件和部件的图解，该基板表面可以有利地被本文阐释的热塑性聚合物涂层和/或导电热塑性涂层涂布。进一步理解，本文描述的涂层可以有利地涂布在存在于部件、组件和子组件上的基板上，该部件、组件和子组件并入其他类型的载人和无人航空器、陆地交通工具、海面下和海面(例如，水上)交通工具、载人和无人卫星等。
图6-8是概述本公开内容的方面的流程图。图6概述了方法100，该方法100包括102将至少一种热塑性聚合物粉末引导至高速喷雾器，随后104在高速喷雾器处或高速喷雾器附近形成热塑性聚合物喷雾制剂。图6中概述的方法进一步包括106将热塑性喷雾制剂从高速喷雾器引导至具有基板表面的基板，和108在基板表面上形成热塑性聚合物涂层。图6中概述的方法应理解为至少涉及图1、2A和2B中显示的系统。
图7概述了方法110，该方法110包括102将一定量的至少一种热塑性聚合物粉末引导至高速喷雾器，随后103将一定量的导电粉末与热塑性聚合物粉末同时引导至高速喷雾器，和104a在高速喷雾器处或高速喷雾器附近形成导电热塑性聚合物喷雾制剂。该方法进一步包括106a将导电热塑性聚合物喷雾制剂从喷雾器引导至基板表面，和108a在基板表面上形成导电热塑性涂层。图7中概述的方法应理解为至少涉及图3A、3B、4A和4B中显示的系统。
图8概述方法120，该方法120包括102a将一定量的第一热塑性聚合物粉末和一定量的第二热塑性聚合物粉末和一定量的导电粉末引导至高速喷雾器，随后104a形成导电热塑性聚合物喷雾制剂。该方法进一步包括106a将导电热塑性聚合物制剂从喷雾器引导至基板表面，和108a在基板表面上形成导电热塑性涂层。图8中概述的方法应理解为至少涉及图4A和4B中显示的系统。
图9是紧固在一起的第一基板和第二基板(在本文中等同地称为第一部件和第二部件，或第一零件和第二零件)的图解，并且当密封时，在第一基板和第二基板的界面(界面在本文中等同地称为“交界”)处形成填角密封。填角密封应理解为存在两个接合基板(例如，在与邻近定位的基板表面、面板等的界面处或界面之间)。施加到填角密封的区域的密封剂有效地密封界面处的任何间隙或空间。
此外，当第一基板和第二基板包括暴露的边缘时，可能需要边缘密封来改善当暴露基板边缘处的基板材料时称为“边缘发光”的不期望的现象。基于纤维的材料(例如，包含碳纤维，硼纤维，芳族聚酰胺纤维等的复合材料)可能特别容易受到“边缘发光”的影响，因为在部件边缘处的暴露的纤维末端可以表现为发射电子直到可以接近弱火花的电能的程度的阴极。
如图9中所显示和根据本发明的方面，由当前公开的密封剂密封这样的材料边缘以在第一基板和第二基板的边缘处形成保护性边缘密封。另外，填充的密封被显示为施加到两个基板或部件的界面。如图9中所显示，组件130包括连接的第一基板132和第二基板134(例如，经由紧固件136紧固在一起)。如图9中所显示，第一基板132和第二基板134在重叠定向上连接以形成搭接接头。将热塑性聚合物密封剂137(该热塑性聚合物密封剂137还可以包括一定量的导电材料，目的是为了向热塑性聚合物涂层输送预定的电阻率)施加至第一基板132和第二基板134，使得在第一基板132和第二基板134的界面139处形成填角密封138。如图9中进一步显示，第一基板边缘132a和第二基板边缘134a的一部分也涂布有热塑性聚合物涂层137(该热塑性聚合物涂层137还可以包括预定量的导电材料，目的是为了向热塑性聚合物涂层输送预定的和定制的电阻率值)以形成第一基板边缘密封132b和第二基板边缘密封134b。
图10和11是航空器燃料箱内部140的一部分的图解，该图解显示了靠近第二基板144定向的第一基板142。如图10和11中所显示，第一基板142经由紧固件146紧固至第二基板144。将热塑性聚合物密封剂147(该热塑性聚合物密封剂147还可以包括预定量的导电材料，目的是为了向热塑性聚合物涂层输送预定的和定制的电阻率值)施加至第一基板142和第二基板144，使得在位于第一基板142和第二基板144的交界处的基板界面149处形成填角密封148。尽管在图10和11中没有显示，但是应理解，取决于第一基板142和第二基板144的组成，密封剂材料147可以在第一基板142和/或第二基板144的暴露边缘处获得边缘密封。即，如果第一基板142和/或第二基板144中的任一个包括基于纤维的材料或其他材料，该材料在电荷(例如，由EME引起或产生的电荷等)存在下容易受到“边缘发光”的影响，可以施加热塑性聚合物密封剂147以在第一基板142和或第二基板144的边缘处实现所需的边缘密封。
图12是航空器燃料箱内部150的图解，该图解显示了靠近第二基板154定向的第一基板152。如图12中所显示，第一基板152经由紧固件156紧固至第二基板154。将热塑性聚合物密封剂157(该热塑性聚合物密封剂157还可以包括预定量的导电材料，目的是为了向热塑性聚合物涂层输送预定的和定制的电阻率值)施加至第一基板152和第二基板154，使得在位于第一基板152和第二基板154的交界处的基板界面159处形成填角密封158。尽管在图12中没有具体显示，但是应该理解，取决于第一基板152和第二基板154的组成，密封剂材料157可以在第一基板152和/或第二基板154的暴露边缘处获得边缘密封。即，如果第一基板152和/或第二基板154中的任一个包括基于纤维的材料或其他材料，该材料在存在电荷(例如，由EME引起或产生的电荷等)存在下容易受到“边缘发光”的影响，可以施加热塑性聚合物密封剂157以在第一基板152和或第二基板154的边缘处实现所需的边缘密封。
根据本公开内容的方面，并且如图9、10、11和12中所显示，当第一基板材料由具有与第二基板的电阻率值不同的电阻率值的材料制成，并且其中两个基板连接在一起，或者以其他方式近端接触时，电阻率的变化可导致在这种交界处——当EME发生(例如，由静电放电和/或雷击引起)时——或在基板边缘处的损伤。作为填角密封放置在这种第一结构和第二结构之间和/或作为端部密封放置在这种结构上的导电热塑性聚合物密封剂材料(例如在本文中等同地称为“密封剂”)和密封，以及作为边缘密封放置在第一基板和/或第二基板边缘处的密封，改善或消除了由EME引起的有害影响和损伤。
更进一步地，本文公开的密封和密封剂提供了优于目前用于制造子组件和组件的非热塑性密封剂的许多优势，该子组件和组件为容纳或以其他方式暴露于恶劣的环境因素以及化学品、溶剂、燃料等(例如，燃料箱等)的存在。换句话说，即使当基板材料具有彼此相似的电阻并且可以允许静电或其他电荷自由通过并且没有从结构入射到结构时，与例如在封闭环境用于制造包括但不限于比如燃料箱和航空器燃料箱等的组件的已知密封剂和密封剂材料相比，本文公开的不具有导电部件的热塑性密封和热塑性密封剂材料仍然允许改进的密封工艺，以及改进的密封和密封剂。
根据本公开内容的方面，当要连接在一起的第一基板和第二基板中的至少一个(或相对于彼此定向以形成在基板的交界处的密封要求，或在边缘或一个或多个基板处的密封要求)由具有不同电阻率(或电导率)的材料制成时，热塑性聚合物粉末原料与预定量的导电粉末“掺杂”以形成导电热塑性聚合物粉末原料。随着导电热塑性粉末原料进入并通过喷雾器，包括颗粒的粉末经由气体射流经历加热和/或高速以使导电热塑性聚合物粉末原料中的颗粒至少软化和变形。颗粒作为颗粒喷雾以预定的速度离开喷雾器并撞击所需的目标，比如例如其中在一个基板或多个基板上需要填角密封和边缘密封的区域。在撞击在所选择的目标(一个或多个)(例如，基板表面等)上时，颗粒喷雾在基板上形成热塑性聚合物涂层或热塑性聚合物密封剂，并形成热塑性聚合物密封。
由本发明公开的密封剂形成的热塑性聚合物密封的电阻率值可以定制或“调节”到所需的电阻率值。以这种方式，如果涂布的基板材料经历比如例如来自静电的放电或来自雷击等的电磁效应(EME)，则热塑性聚合物密封剂和密封的导电性将至少减轻来自EME的有害影响，否则将在基板界面(例如，邻接结构)处或附近存在的填角密封处或附近，和在基板材料边缘密封处遭受该有害影响。
图13是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图，其中方法200包括，202将至少一种热塑性聚合物粉末原料输送到高速喷雾器。热塑性聚合物粉末原料包括聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。热塑性聚合物粉末原料可以包括下列至少一种：包括
Figure BDA0002152064580000241
TPC-ET
Figure BDA0002152064580000242
的共聚物、热塑性弹性体和包括T-530
Figure BDA0002152064580000244
的热塑性含氟弹性体。公开的方法进一步包括204形成热塑性聚合物密封剂材料，和206将热塑性聚合物密封剂材料从高速喷雾器引导至基板表面，和208将一定量的热塑性聚合物密封剂材料沉积到基板上以形成热塑性聚合物密封。图13中概述的方法可用于形成热塑性聚合物材料，由其形成的密封剂和所得密封如图1至图12中的任一个或多个所显示。
图14是概述根据本公开内容的方面的进一步方法的流程图，其中方法300包括202将至少一种热塑性聚合物粉末原料输送到高速喷雾器。热塑性聚合物粉末原料包括聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。热塑性聚合物粉末原料可以包括下列至少一种：包括
Figure BDA0002152064580000245
TPC-ET
Figure BDA0002152064580000246
的共聚物、热塑性弹性体和包括
Figure BDA0002152064580000247
T-530
Figure BDA0002152064580000248
的热塑性含氟弹性体。公开的方法进一步包括204形成热塑性聚合物密封剂材料，和206将热塑性聚合物密封剂材料从高速喷雾器引导至基板表面，和208将一定量的热塑性聚合物密封剂沉积到基板上以形成热塑性聚合物密封。方法300进一步包括210引导高速喷雾器的移动，其中通过机器人引导该移动，机器人在本文中被等同地称为“机器人臂”或“机器人结构”。机器人与高速喷雾器通讯，并且机器人进一步与控制器通讯。图14中概述的方法可用于形成热塑性聚合物材料，由其形成的密封剂和所得密封如图1至图13中的任一个或多个所公开。
图15是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图，其中方法400包括，402将至少一种热塑性聚合物粉末原料输送到高速喷雾器。热塑性聚合物粉末原料包括聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。热塑性聚合物粉末原料可以包括下列至少一种：包括TPC-ET
Figure BDA0002152064580000252
的共聚物、热塑性弹性体和包括T-530
Figure BDA0002152064580000254
的热塑性含氟弹性体。公开的方法进一步包括404将导电粉末原料输送到高速喷雾器，406形成热塑性聚合物密封剂材料，和408将热塑性聚合物密封剂材料从高速喷雾器引导至基板表面，和410将一定量的热塑性聚合物密封剂沉积到基板上以形成热塑性聚合物密封。图15中概述的方法可用于形成热塑性聚合物材料，并且由其形成的密封剂和密封如图1至图14中的任一个或多个所显示。
图16是概述根据本公开内容的方面的方法的流程图，其中方法500包括，402将至少一种热塑性聚合物粉末原料输送到高速喷雾器。热塑性聚合物粉末原料包括聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。热塑性聚合物粉末原料可以包括下列至少一种：包括
Figure BDA0002152064580000255
TPC-ET
Figure BDA0002152064580000256
的共聚物、热塑性弹性体和包括
Figure BDA0002152064580000257
T-530
Figure BDA0002152064580000258
的热塑性含氟弹性体。公开的方法进一步包括404将导电粉末原料输送到高速喷雾器，406形成热塑性聚合物密封剂材料，和408将热塑性聚合物密封剂材料从高速喷雾器引导至基板表面，和410将一定量的热塑性聚合物密封剂沉积到基板上以形成热塑性聚合物密封。方法400进一步包括412引导高速喷雾器的移动，其中通过与高速喷雾器通讯的机器人结构和进一步与控制器通讯的机器人结构引导该移动。图15中概述的方法可用于形成热塑性聚合物材料，并且密封剂如图1至图14中的任一个或多个所显示。
实施例1
在室温下，将具有约30μm的中值粒径的95g量的PEEK粉末(
Figure BDA0002152064580000259
KT820，低熔体流动；KT-880，高熔体流动-SpireUltra Polymers，Solvay，BrusselsBelgium)与具有约90μm的标称粒径的5g量的导电钛粉(TS1374-钛粉-Stanford AdvancedMaterials，Irvine，CA)混合。使用Mazerustar Mixer(Medisca，LasVegas，NV)将两种粉末混合，以形成通过组合两种粉末(表示按重量计100％)产生的完全导电的热塑性聚合物粉末混合物。将该混合物作为原料装入热喷雾器ASC PG-550(Alamo Supply Co.，Lt.，Houston，TX)的储存器中。制备了在总的粉末混合物中具有不同量(按体积计％)的钛的三种制剂：1)按体积计1％的钛粉；2)按体积计6％的钛；和3)按体积计9％的钛。
实施例2
将热喷雾器设定为等于约1至50克/秒的流速，并将实施例1中制备的一定量的三种原料混合物(导电热塑性聚合物粉末混合物)中的每一个从储存器引导到热喷雾器，并且到加热的喷雾头。每种原料实现从固体到流动的、加热的可喷雾液体的相变，并且然后作为颗粒喷雾喷射并由热喷雾器引导和从热喷雾器引导到基板表面，该基板表面包括位于碳纤维增强塑料复合面板附近的铝板(2000、6000和7000系列铝)的搭接界面。将基板表面用溶剂清洗(丙酮擦拭)并完全干燥。热喷雾器的头部位于离基板表面约24”的距离处。手动地移动热喷雾器以沉积基板表面的视觉上均匀的覆盖范围。用恒温器监测基板表面温度。
实施例3
将根据实施例1和2中描述的方法制备和沉积的导电热塑性涂层在基板表面上冷却不超过5分钟。三个样品(#1，#2，和#3)的导电热塑性涂层电阻率值测量为如表1中所阐释，这三个样品在制备的导电热塑性聚合物粉末制剂中具有按体积计1％、6％和9％的钛。调节热塑性聚合物(PEEK/Ti)粉末原料混合物中导电钛粉的量/浓度/比率导致导电热塑性聚合物涂层的电阻率的测量变化，如表1中所示。
表1-PEEK/钛粉
Figure BDA0002152064580000261
将附加量的热塑性聚合物粉末与不同量的导电粉末混合以产生如上所述的原料混合物。
本公开内容的方面预期了热塑性聚合物密封剂和密封，以及导电热塑性聚合物密封剂和密封，以及将它们输送到基板的方法，以及包括这种密封剂和密封的基板表面，以及包括这种热塑性聚合物和导电热塑性聚合物密封剂和密封的部件和组件，和包括部件和组件的更大的结构和物体，该部件和组件包括公开的热塑性聚合物和导电热塑性聚合物密封剂和密封，包括例如但不限于包括航空器的交通工具。这些预期的部件、组件等包括但不限于安装、固定等所需的密封，与航空器相关的部件、组件等(例如翼梁、翼肋、桁条等)，以及与交通工具燃料箱和燃料箱系统相连接的发现具体实用性的这种部件。这种交通工具包括但不限于载人航空器、无人航空器、载人航天器、无人航天器、载人旋翼机、无人旋翼机、卫星、火箭、载人陆地交通工具、无人陆地交通工具、载人和无人气垫船、载人水面交通工具、无人水面交通工具、载人水下交通工具、无人水下交通工具和其组合。
此外，本公开内容包括根据下述条款的实施方式：
条款1.一种组件(130)(140)，其包括：
第一基板(132)(142)；
第二基板(134)(144)，所述第一基板和第二基板中的至少一个包括至少一个第一基板边缘(132a)和至少一个第二基板边缘(134a)；并且所述第二基板位于第一基板附近以在第一基板和第二基板之间形成基板界面(139)；和
喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂(137)(147)，其配置为形成热塑性聚合物密封(132b)(134b)(138(158))。
条款2.条款1所述的组件，其中喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂包括至少一种热塑性聚合物，所述热塑性聚合物包括尼龙、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。
条款3.条款1或2所述的组件，其中喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂进一步包括：
导电材料，所述导电材料包括钛、镍合金、铜、碳黑、石墨烯粉末和碳纳米管中的至少一种。
条款4.条款1所述的组件，其中热塑性聚合物密封剂具有范围从约1Mpa至约4GPa的杨氏模量。
条款5.条款3所述的组件，其中喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂具有范围从约1×105至约1×1011欧姆-米的电阻率值。
条款6.条款1、2或4所述的组件，其中热塑性聚合物密封包括填角密封(138)和边缘密封(132b)(134b)中的至少一种。
条款7.一种物体，其包括条款1或2中任一项所述的组件。
条款8.条款7所述的物体，其中物体是选自下列的交通工具：载人航空器；无人航空器；载人航天器；无人航天器；载人旋翼机；无人旋翼机；载人陆地交通工具；无人陆地交通工具；载人水面交通工具；无人水面交通工具；载人水下交通工具和无人水下交通工具
条款9.一种物体，其包括条款3所述的组件。
条款10.条款9所述的物体，其中物体是交通工具，所述交通工具选自下列：载人航空器；无人航空器；载人航天器；无人航天器；载人旋翼机；无人旋翼机；载人陆地交通工具；无人陆地交通工具；载人水面交通工具；无人水面交通工具；载人水下交通工具和无人水下交通工具。
条款11.一种喷雾沉积的热塑性密封剂(137)(147)，所述密封剂包括：
热塑性聚合物，所述热塑性聚合物包括尼龙、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。
条款12.条款11所述的热塑性密封剂，进一步包括：
导电材料，所述导电材料包括钛、镍合金、铜、碳黑、石墨烯粉末或碳纳米管中的至少一种。
条款13.条款11或条款12所述的热塑性密封剂，其中密封剂具有范围从约1MPa至约4GPa的杨氏模量。
条款14.条款12所述的热塑性密封剂，其中热塑性聚合物密封剂具有范围从约105至约108欧姆-米的电阻率值。
条款15.一种用于将密封剂沉积到基板表面的方法(200)，所述方法包括：
(202)将至少一种热塑性聚合物粉末原料输送到高速喷雾器，所述第一热塑性聚合物粉末包括尼龙、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种；
(204)形成热塑性聚合物密封剂材料；
(206)将热塑性聚合物密封剂材料从高速喷雾器引导到基板表面；
(208)将一定量的热塑性聚合物密封剂材料沉积到基板表面上以形成热塑性聚合物密封，所述热塑性聚合物密封沉积至范围从约10μm至约2000μm的平均厚度；并且
其中高速喷雾器是热喷雾器或冷喷雾器。
条款16.条款15所述的方法(300)，其中在将热塑性聚合物密封剂材料从高速喷雾器引导到基板表面的步骤中，该方法进一步包括；
(210)引导高速喷雾器的移动，所述移动通过机器人引导，所述机器人与高速喷雾器通讯，所述机器人进一步与控制器通讯。
条款17.条款15所述的方法，与将至少一种热塑性聚合物粉末输送到高速喷雾器基本上同时进一步包括；
将导电粉末原料输送到高速喷雾器，所述导电粉末包括导电材料粉末，所述导电材料粉末包括钛、镍合金、铜、碳黑、石墨烯粉末或碳纳米管中的至少一种。
条款18.条款17所述的方法(400)，进一步包括：
(406)形成导电热塑性聚合物密封剂材料；和
(410)将一定量的导电热塑性密封剂材料沉积到基板表面上以形成导电热塑性聚合物密封。
条款19.条款17所述的方法，进一步包括：
将至少一种热塑性聚合物粉末与导电粉末组合以形成导电热塑性粉末原料混合物。
条款20.条款17所述的方法，其中导电热塑性密封具有范围从约1×105至约1×108欧姆-米的电阻率值。
条款21.条款17所述的方法(500)，其中在将热塑性聚合物粉末原料从高速喷雾器引导到基板表面的步骤中，该方法进一步包括；
引导(412)高速喷雾器的移动，所述移动通过与高速喷雾器通讯的机器人引导，所述机器人进一步与控制器通讯。
当然，在不脱离本发明的本质特征的情况下，本发明可以以不同于本文具体阐述的方式的其他方式进行。本实施方式在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有改变都旨在包含在其中。

Claims (15)

1.一种组件(130)(140)，其包括：
第一基板(132)(142)；
第二基板(134)(144)，所述第一基板和第二基板中的至少一个包括至少一个第一基板边缘(132a)和至少一个第二基板边缘(134a)；并且所述第二基板位于所述第一基板附近以在所述第一基板和所述第二基板之间形成基板界面(139)；和
喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂(137)(147)，配置为形成热塑性聚合物密封(132b)(134b)(138(158))。
2.根据权利要求1所述的组件，其中所述喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂包括至少一种热塑性聚合物，所述热塑性聚合物包括尼龙、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其中所述喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂进一步包括：
导电材料，所述导电材料包括钛、镍合金、铜、碳黑、石墨烯粉末和碳纳米管中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的组件，其中所述热塑性聚合物密封剂具有范围从约1 Mpa至约4 GPa的杨氏模量。
5.根据权利要求3所述的组件，其中所述喷雾沉积的热塑性聚合物密封剂具有范围从约1×105至约1×1011欧姆-米的电阻率值。
6.根据权利要求1、2或4所述的组件，其中所述热塑性聚合物密封包括填角密封(138)和边缘密封(132b)(134b)中的至少一种。
7.一种物体，其包括根据权利要求1所述的组件。
8.根据权利要求7所述的物体，其中所述物体是交通工具，所述交通工具选自：载人航空器；无人航空器；载人航天器；无人航天器；载人旋翼机；无人旋翼机；载人陆地交通工具；无人陆地交通工具；载人水面交通工具；无人水面交通工具；载人水下交通工具和无人水下交通工具。
9.一种物体，其包括根据权利要求3所述的组件。
10.根据权利要求9所述的物体，其中所述物体是交通工具，所述交通工具选自：载人航空器；无人航空器；载人航天器；无人航天器；载人旋翼机；无人旋翼机；载人陆地交通工具；无人陆地交通工具；载人水面交通工具；无人水面交通工具；载人水下交通工具和无人水下交通工具。
11.一种用于将密封剂沉积到基板表面的方法(200)，所述方法包括：
(202)将至少一种热塑性聚合物粉末原料输送到高速喷雾器，所述第一热塑性聚合物粉末包括尼龙、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚砜和聚醚酰胺中的至少一种；
(204)形成热塑性聚合物密封剂材料；
(206)将所述热塑性聚合物密封剂材料从所述高速喷雾器引导到基板表面；
(208)将一定量的所述热塑性聚合物密封剂材料沉积到所述基板表面以形成热塑性聚合物密封，所述热塑性聚合物密封沉积至范围从约10μm至约2000μm的平均厚度；并且
其中所述高速喷雾器是热喷雾器或冷喷雾器。
12.根据权利要求11所述的方法(300)，其中在将所述热塑性聚合物密封剂材料从所述高速喷雾器引导到所述基板表面的步骤中，所述方法进一步包括；
(210)引导所述高速喷雾器的移动，所述移动由机器人引导，所述机器人与所述高速喷雾器通讯，所述机器人进一步与控制器通讯。
13.根据权利要求11或12所述的方法，与将至少一种热塑性聚合物粉末输送至所述高速喷雾器基本上同时进一步包括；
将导电粉末原料输送至所述高速喷雾器，所述导电粉末包括导电材料粉末，所述导电材料粉末包括钛、镍合金、铜、碳黑、石墨烯粉末或碳纳米管中的至少一种。
14.根据权利要求13所述的方法(400)，进一步包括：
(406)形成导电热塑性聚合物密封剂材料；和
(410)将一定量的所述导电热塑性密封剂材料沉积到所述基板表面上以形成导电热塑性聚合物密封。
15.根据权利要求13或14所述的方法，进一步包括：
将所述至少一种热塑性聚合物粉末与所述导电粉末组合以形成导电热塑性粉末原料混合物。
CN201910709551.8A 2018-08-01 2019-08-01 用于边缘密封和填角密封的热喷雾塑料涂层 Pending CN110791166A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/052,121 2018-08-01
US16/052,121 US11136480B2 (en) 2018-08-01 2018-08-01 Thermal spray plastic coating for edge sealing and fillet sealing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110791166A true CN110791166A (zh) 2020-02-14

Family

ID=67514452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910709551.8A Pending CN110791166A (zh) 2018-08-01 2019-08-01 用于边缘密封和填角密封的热喷雾塑料涂层

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11136480B2 (zh)
EP (1) EP3603825A3 (zh)
CN (1) CN110791166A (zh)
BR (1) BR102019014465A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114517044A (zh) * 2020-11-19 2022-05-20 廊坊立邦涂料有限公司 一种对涂装好的涂料性能板进行封边的方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001057127A1 (en) * 2000-02-03 2001-08-09 General Electric Company Carbon-reinforced thermoplastic resin composition and articles made from same
US6528572B1 (en) * 2001-09-14 2003-03-04 General Electric Company Conductive polymer compositions and methods of manufacture thereof
US20030144388A1 (en) * 2002-01-31 2003-07-31 Xerox Corporation. Electrical component with fillers having semi-resistive properties and composite systems comprising the same
US20040039096A1 (en) * 2002-01-07 2004-02-26 Patel Niraj C. Methods of forming conductive thermoplastic polyetherimide polyester compositions and articles formed thereby
US20050048218A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Weidman Larry G. Process for coating substrates with polymeric compositions
US20070044406A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Van Aken David C Sealants for structural member joints and methods of using same
CN1950189A (zh) * 2004-04-29 2007-04-18 法国圣戈班韦特罗特斯有限公司 复合材料中空机体及其制造方法和设备
CN101115791A (zh) * 2005-02-11 2008-01-30 通用电气公司 热稳定的热塑性树脂组合物、其制造方法和包含它的制品
CN102696277A (zh) * 2009-10-22 2012-09-26 达泰克涂料股份公司 基于高温热塑性塑料的加热元件与基板熔融粘合的方法
CN105318008A (zh) * 2014-07-09 2016-02-10 美国圣戈班性能塑料公司 聚合物密封组件
CN105324241A (zh) * 2013-04-18 2016-02-10 新泽西鲁特格斯州立大学 制备石墨烯增强的聚合物基质复合材料的原位剥离方法
CN106659329A (zh) * 2014-06-20 2017-05-10 Seb公司 包括芳香族聚合物的用于抗粘涂层的含水的中间合成物和初级合成物
US20170152601A1 (en) * 2014-06-02 2017-06-01 Institut National Des Sciences Appliquees De Lyon Powder for cold spray, method for manufacturing macromolecular coating film, and macromolecular coating film
CN107074552A (zh) * 2014-07-30 2017-08-18 新泽西鲁特格斯州立大学 石墨烯增强的聚合物基质复合材料

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3755713A (en) 1972-07-25 1973-08-28 Boeing Co Electrically conductive surface for aircraft
EP0484533B1 (en) * 1990-05-19 1995-01-25 Anatoly Nikiforovich Papyrin Method and device for coating
EP0988898A3 (en) 1998-09-23 2001-05-02 Camco International Inc. Thermal spray application of polymeric material
JP2001336229A (ja) * 2000-05-29 2001-12-07 National House Industrial Co Ltd 目地材および目地防水工法
US6915964B2 (en) 2001-04-24 2005-07-12 Innovative Technology, Inc. System and process for solid-state deposition and consolidation of high velocity powder particles using thermal plastic deformation
CN1176142C (zh) 2002-03-14 2004-11-17 四川大学 聚合物/碳纳米管复合粉体及其固相剪切分散的制备方法
US7934467B2 (en) 2004-02-02 2011-05-03 John Stephen Morton Cost effective automated preparation and coating methodology for large surfaces
EP1996465A2 (en) 2006-03-10 2008-12-03 Goodrich Corporation Low density lightning strike protection for use in airplanes
GB2437267B (en) * 2006-03-23 2008-07-16 Rolls Royce Plc Methods of forming metal matrix composites and metal matrix composites formed thereby
US20150210039A1 (en) 2006-11-06 2015-07-30 Hexcel Composites Limited Composite materials
BRPI0807939A2 (pt) * 2007-04-03 2014-07-01 Reddys Lab Ltd Dr Formas sólidas de pemetrexed
US20110003165A1 (en) * 2007-12-04 2011-01-06 Sulzer Metco (Us) Inc. Multi-layer anti-corrosive coating
JP5055178B2 (ja) 2008-03-24 2012-10-24 三菱重工業株式会社 航空機組立品
US9221547B2 (en) 2010-06-25 2015-12-29 The Boeing Company Static dissipative fuel tank coatings and methods
US9802714B2 (en) * 2010-12-03 2017-10-31 The Boeing Company Electric charge dissipation system for aircraft
WO2013158178A2 (en) * 2012-01-27 2013-10-24 Ndsu Research Foundation Micro cold spray direct write systems and methods for printed micro electronics
US9611052B2 (en) 2012-03-29 2017-04-04 The Boeing Company Fastener systems that provide EME protection
GB201206885D0 (en) 2012-04-19 2012-06-06 Cytec Tech Corp Composite materials
US8658256B2 (en) 2012-06-20 2014-02-25 The Boeing Company Methods of coating substrates with electrically charged conductive materials, electrically conductive coated substrates, and associated apparatuses
US10060019B2 (en) 2012-11-16 2018-08-28 The Boeing Company Thermal spray coated reinforced polymer composites
CN103194142B (zh) 2013-04-28 2015-12-09 吉林大学 一种聚醚醚酮抗静电耐高温涂层及其制备方法
US9845396B2 (en) 2013-08-12 2017-12-19 The Boeing Company Methods for making static dissipative coatings
KR101877275B1 (ko) 2014-05-30 2018-07-11 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 종이 성형체, 및 국소 영역 피복 방법과 피복 장치
US9744704B2 (en) 2014-10-06 2017-08-29 The Boeing Company System and method for molding amorphous polyether ether ketone
EP3218427A1 (en) 2014-11-11 2017-09-20 Nanocore Aps Design of composite materials with desired characteristics
JP6867151B2 (ja) 2016-12-15 2021-04-28 東洋製罐グループホールディングス株式会社 紙容器、胴材ブランク、および紙容器の製造方法
CN107674559B (zh) 2017-10-31 2020-04-07 山东凯盛新材料股份有限公司 高抗静电聚醚酮酮静电喷涂粉末涂料、其制备方法及应用
US20200040214A1 (en) * 2018-08-01 2020-02-06 The Boeing Company Thermoplastic Coating Formulations For High-Velocity Sprayer Application and Methods For Applying Same

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001057127A1 (en) * 2000-02-03 2001-08-09 General Electric Company Carbon-reinforced thermoplastic resin composition and articles made from same
US6528572B1 (en) * 2001-09-14 2003-03-04 General Electric Company Conductive polymer compositions and methods of manufacture thereof
US20040039096A1 (en) * 2002-01-07 2004-02-26 Patel Niraj C. Methods of forming conductive thermoplastic polyetherimide polyester compositions and articles formed thereby
US20030144388A1 (en) * 2002-01-31 2003-07-31 Xerox Corporation. Electrical component with fillers having semi-resistive properties and composite systems comprising the same
US20050048218A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Weidman Larry G. Process for coating substrates with polymeric compositions
CN1950189A (zh) * 2004-04-29 2007-04-18 法国圣戈班韦特罗特斯有限公司 复合材料中空机体及其制造方法和设备
CN101115791A (zh) * 2005-02-11 2008-01-30 通用电气公司 热稳定的热塑性树脂组合物、其制造方法和包含它的制品
US20070044406A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Van Aken David C Sealants for structural member joints and methods of using same
CN102696277A (zh) * 2009-10-22 2012-09-26 达泰克涂料股份公司 基于高温热塑性塑料的加热元件与基板熔融粘合的方法
CN105324241A (zh) * 2013-04-18 2016-02-10 新泽西鲁特格斯州立大学 制备石墨烯增强的聚合物基质复合材料的原位剥离方法
US20170152601A1 (en) * 2014-06-02 2017-06-01 Institut National Des Sciences Appliquees De Lyon Powder for cold spray, method for manufacturing macromolecular coating film, and macromolecular coating film
CN106659329A (zh) * 2014-06-20 2017-05-10 Seb公司 包括芳香族聚合物的用于抗粘涂层的含水的中间合成物和初级合成物
CN105318008A (zh) * 2014-07-09 2016-02-10 美国圣戈班性能塑料公司 聚合物密封组件
CN107074552A (zh) * 2014-07-30 2017-08-18 新泽西鲁特格斯州立大学 石墨烯增强的聚合物基质复合材料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114517044A (zh) * 2020-11-19 2022-05-20 廊坊立邦涂料有限公司 一种对涂装好的涂料性能板进行封边的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3603825A2 (en) 2020-02-05
US11136480B2 (en) 2021-10-05
EP3603825A3 (en) 2020-05-20
US20200040240A1 (en) 2020-02-06
US20210388247A1 (en) 2021-12-16
BR102019014465A2 (pt) 2020-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12221704B2 (en) Cold spray metallic coating and methods
US11390773B2 (en) Thermoplastic coating formulations for high-velocity sprayer application and methods for applying same
EP3604456B1 (en) Thermal and cold spray plastic coating covering vehicle fasteners inside fuel tank for lighting strike and other electromagnetic protection
EP2440622B1 (en) Method for protecting a substrate from lightning strikes
EP3753704B1 (en) Molding composite part with metal layer
CN120249959A (zh) 在基板上制造导电体的方法和系统
US20210388247A1 (en) Thermal Spray Plastic Coating for Edge Sealing and Fillet Sealing
US20230092373A1 (en) Multi-Layer Thermoplastic Spray Coating System for High Performance Sealing on Airplanes
EP4238753A1 (en) Composite laminates with metal layers and methods thereof
US7959983B1 (en) Thermal spray formation of polymer compositions
EP1156888B1 (en) Liquid chrystal polymer coating process
Pattankude et al. A Review on Coating Process
BR102019015535B1 (pt) Conjunto, e, objeto para revestir um prendedor instalado
EP2591145B1 (en) Method for applying a layer of electrical insulation material to a surface of a conductor
Verdi et al. Metallisation of additive manufactured polyamide 12 by low pressure cold spray
RU2715827C1 (ru) Способ электродугового напыления покрытия
WO2014115251A1 (ja) 金属被覆樹脂構造体とその製法
Tillmann et al. Adapting the thermal spraying technique to metalize 3D-printed polymers' surfaces to improve erosion, thermal, and wear resistance
KR101785049B1 (ko) 내식성 코팅물 및 그 제조방법
Sweet NOVEL PLASMA SPRAY COATINGS PROCESS FOR THERMOPLASTICS AND HIGHLY FILLED SYSTEMS
Archambault Lay-up Moulding of a Carbon Fiber Reinforced Polymer Composite on a Cold Sprayed Metallic Layer
Wang et al. Effect of arc spraying power on the microstructure and mechanical properties of Pb-Sn coating deposited onto carbon fiber reinforced epoxy composites
ITMI971999A1 (it) Procedimento di verniciatura di oggetti e manufatti vari con vernici in polvere, prodotti verniciati cosi' ottenuti e relativa apparecchiatura

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination