复合材料及制造方法技术

一种复合材料包括由第一含氟聚合物组成的第一层；覆盖第一层的由至少一层增强织物组成的第二层；以及与第一层相对覆盖第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层，其中第一层、第三层或其组合具有无缺陷的外表面；其中复合材料具有至少约3米的连续长度。这种复合材料的实施例可以具有多种应用，例如，用作电子装置、食品、聚合物、使电气装置绝缘或热封聚合物的加工辅具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合材料及制造方法
本公开涉及包含增强织物和含氟聚合物膜、涂层或其组合的复合材料。
技术介绍
复合结构具有多种用途，特别是用于各种应用的加工辅具，或作为最终产品，例如天线罩或伸缩接头。复合结构必须长时间承受外力。例如，许多复合结构与刺激性化学品和/或加工环境接触。因此，耐性层，例如由含氟聚合物制成的那些，广泛用于工业中。含氟聚合物具有许多所需的特性，例如耐化学性、耐热性、持久释放性、电绝缘性、持久疏水性和低摩擦系数等，以保护复合增强材料免受恶劣环境的影响。例如，当在复合增强结构中使用时，含氟聚合物层在用作恶劣环境中的加工辅具或最终产品时可有助于保持复合材料的完整性和性能。根据所需的特性调整复合结构可能是一个挑战。因此，希望提供一种改进的复合结构，其可以将作为加工辅具或最终产品的物理要求与暴露层的所需特性相结合。
技术实现思路
在第一方面，一种复合材料包括由第一含氟聚合物组成的第一层；覆盖第一层的由至少一层增强织物组成的第二层；以及与第一层相对覆盖第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层，其中第一层、第三层或其组合的外表面每0.5平方英寸具有少于50个表面裂缝；其中复合材料具有至少约3米的连续长度。在第二方面，一种制造复合材料的方法包括提供由第一含氟聚合物组成的第一层；将由至少一层增强织物组成的第二层覆盖在第一层上；将由第二含氟聚合物组成的第三层与第一层相对覆盖在第二层上以形成叠层；以及通过两个基本平行的表面连续地压缩和加热叠层，以形成至少3米的连续长度的复合材料，第一层、第三层或其组合的外表面每0.5平方英寸具有少于50个表面裂缝。在第三方面，一种制造电子装置的设备包括复合材料，所述复合材料包括由第一含氟聚合物组成的第一层；覆盖第一层的由至少一层增强织物组成的第二层；以及与第一层相对覆盖第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层，其中第一层、第三层或其组合的外表面每100平方米具有少于3个高度尺寸为0.1mm的表面突起并且每0.5平方英寸具有少于50个表面裂缝；其中复合材料具有至少约3米的连续长度。在第四方面，一种加工食品的设备包括复合材料，所述复合材料包括由第一含氟聚合物组成的第一层；覆盖第一层的由至少一层增强织物组成的第二层；以及与第一层相对覆盖第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层，其中第一层、第三层或其组合的外表面每0.5平方英寸具有少于50个表面裂缝并且针对于总厚度为10密耳的复合材料具有小于约0.05oz/m2-天的水蒸气透过率。在第五方面，一种加工聚合物的设备包括复合材料，所述复合材料包括由第一含氟聚合物组成的第一层；覆盖第一层的由至少一层增强织物组成的第二层；以及与第一层相对覆盖第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层，其中第一层、第三层或其组合的外表面每0.5平方英寸具有少于50个表面裂缝并且针对于总厚度为10密耳的复合材料具有小于约0.05oz/m2-天的水蒸气透过率。在第六方面，一种用于使电气装置绝缘的设备包括复合材料，所述复合材料包括由第一含氟聚合物组成的第一层；覆盖第一层的由至少一层增强织物组成的第二层；以及与第一层相对覆盖第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层；其中，针对于总厚度为10密耳的复合材料，所述复合材料的介电强度为至少1000伏/密耳。在第七方面，一种加工可热封聚合物的设备包括复合材料，所述复合材料包括由第一含氟聚合物组成的第一层；覆盖第一层的由至少一层增强织物组成的第二层；以及与第一层相对覆盖第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层，其中第一层、第三层或其组合的外表面每0.5平方英寸具有少于50个表面裂缝，并且其中所述复合材料的表面光滑度Ra值小于20微英寸。附图说明通过参照附图，可以更好地理解本公开，并且其众多特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。图1、图2A和图2B以示意性截面图示出了复合材料的示例性实施例。图3是通过与未加工对照材料相比的示例性加工复合材料的销盘磨损试验确定的摩擦系数的图示。图4包括光学显微镜图像，其比较了示例性加工复合材料与未加工对照材料。图5包括光学显微镜图像，其比较了示例性加工复合材料与未加工对照材料。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目。具体实施方式提供以下结合附图的描述以帮助理解本文公开的教导。以下讨论集中于本教导的具体实施方式和实施例。提供该焦点是为了帮助描述教导，并且不应该被解释为对教导的范围或适用性的限制。如本文所使用，术语“包括(comprises/comprising/includes/including)”、“具有(has/having)”或其任何其它变型是开放式术语，并且应该被解释为“包括但不限于……”。这些术语包含更具限制性的术语“基本上由……组成”和“由……组成”。在一个实施例中，包括一列特征的方法、物品或设备不一定仅限于那些特征，但可以包括未明确列出的其它特征或者这种方法、物品或装置固有的其它特征。此外，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的“或”而不是排他性的“或”。例如，条件A或B由以下任何一个满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，A和B都是真的(或存在)。而且，使用“一个(a/an)”来描述本文所述的元件和部件。这仅仅是为了方便并且给出对本专利技术范围的一般意义。该描述应该被理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，或反之亦然，除非另有明确说明。例如，当本文描述单个物品时，可以使用多于一个物品来代替单个物品。类似地，在本文描述多于一个物品的情况下，单个物品可以代替多于一个物品。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。材料、方法和实例仅是说明性的而非限制性的。在本文未描述的范围内，关于特定材料和加工行为的许多细节是常规的，并且可以在结构技术和相应制造技术的参考书和其它来源中找到。除非另有说明，否则所有测量均在约25℃下进行。在一个实施例中，复合材料包括由第一含氟聚合物组成的第一层。所述复合材料可以进一步包括覆盖第一层的由至少一层增强织物组成的第二层。所述复合材料可以进一步包括与第一层相对覆盖第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层。第一层、第三层或其组合具有基本上没有缺陷的理想外表面。如本文使用的“缺陷”是指表面裂缝、空隙、突起或其组合。在一个实施例中，第一层、第三层或其组合的外表面每0.5平方英寸具有少于50个表面裂缝，如由Cognex5605视觉系统测量。在另一个实施例中，第一层、第三层或其组合的外表面每100平方米具有最多3个高度尺寸为0.1mm的表面突起，如由Cognex5605视觉系统测量。此外，复合材料具有有利的长度，例如至少约2米、至少约3米、至少约4米、至少约5米或甚至更大。参照图1，复合材料包括由第一含氟聚合物组成的第一层102。预想了任何合理的含氟聚合物。在一个实施例中，第一含氟聚合物可以是任何含氟聚合物。在一个具体实施例中，第一含氟聚合物可以是任何非可熔融加工含氟聚合物。如本文使用，“非可熔融加工”是指含氟聚合物，并且是当使其达到其熔点以使其流动时仍未足够软化的任何含氟聚合物。在一个实施例中，非可熔融加工含氟聚合物包括聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚四氟乙烯(mPTF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料，其包括：由第一含氟聚合物组成的第一层；覆盖所述第一层的由至少一层增强织物组成的第二层；以及与所述第一层相对覆盖所述第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层，其中所述第一层、所述第三层或其组合具有基本上无缺陷的外表面；其中所述复合材料具有至少约3米的连续长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.16 US 62/2955581.一种复合材料，其包括：由第一含氟聚合物组成的第一层；覆盖所述第一层的由至少一层增强织物组成的第二层；以及与所述第一层相对覆盖所述第二层的由第二含氟聚合物组成的第三层，其中所述第一层、所述第三层或其组合具有基本上无缺陷的外表面；其中所述复合材料具有至少约3米的连续长度。2.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料具有初始耐磨性，其被定量为在销盘磨损试验中经受200转后的小于10％的摩擦系数变化。3.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料的耐磨性为100次循环后小于1％的质量损失或小于1％的织物转向节暴露。4.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述第一层和所述第三层在所述第一层和所述第三层的厚度上基本上没有裂缝和空隙。5.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述第一层、所述第三层或其组合的外表面每0.5平方英寸具有少于50个表面裂缝并且每100平方米具有最多3个高度尺寸为0.1mm的表面突起。6.根据权利要求1所述的复合材料，其中针对于总厚度为10密耳的所述复合材料，所述复合材料具有至少1200伏/密耳的介电强度。7.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述第一层的外表面和所述第三层的外表...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·G·萨金特，G·T·巴斯，M·P·卡斯曼，T·P·波拉克，H·K·伯格斯多姆，
申请(专利权)人：美国圣戈班性能塑料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US