多层聚醚酮酮制品及其方法技术

本发明专利技术提供了能够向含聚醚酮酮基底提供有效粘结的制品以及相关方法。所述多层制品包括包含聚醚酮酮的基底；设置在所述基底上的粘合增进剂，所述粘合增进剂包含有机钛酸酯、聚酰胺、经表面处理的纳米二氧化硅、氨基硅烷或环氧基硅烷中的至少一种；以及粘结至所述粘合增进剂的粘合剂。所述粘合剂包含丙烯酸类聚合物、聚硫化物、聚硫醚、环氧树脂、或有机硅树脂中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层聚醚酮酮制品及其方法
提供了制备包含聚醚酮酮(PEKK)的多层制品的方法。这些多层制品可包括用于航空航天应用的纤维增强复合材料和雷击膜。
技术介绍
在各行业和消费者应用中，制造商已转向使用复合材料作为传统金属材料的替代品。先进复合材料可具有比金属低得多的体密度，同时保持高强度和刚性。纤维增强复合材料在飞机、风力发电机、机动车辆、体育用品、家具、以及其他应用中具有广泛的用途。这些复合材料的纤维可由碳、玻璃、陶瓷或芳族聚酰胺制成，而树脂基体通常为聚合物热固性材料。在寻求具有改善的耐热性、耐机械性和耐化学品性的材料中，新热塑性材料已引起了用于高性能应用的商业兴趣。PEKK由于兼具热稳定性、耐化学品性、韧性和冲击强度而成为暴露在苛刻环境的部件的受青睐树脂基体。这些特性可使得PEKK特别适宜作为主要飞机结构的树脂基体材料。与其他复合材料飞机结构类似，由PEKK制成的部件是电绝缘的，并因此可能容易受到雷击的损坏。平均起来，雷电每年攻击商业运输机一次。法规要求飞机设计满足损坏阈值要求以防止该频发事件带来的损失或伤害。可将雷击膜粘附至复合材料飞机结构的表面以减轻雷电相关的损坏。这些膜在整个机身上形成低电阻通路，以在单次攻击中使超过300库仑的电荷从一个攻击位置移动到另一位置。金属材料可用于这些表层膜的外表面上以提供导电性。典型的金属材料包括金属织造织物、无规非织造垫、箔和穿孔金属薄片。这些金属化材料可掺入到PEKK基纤维增强树脂基体部件的外部区域中，对部件且对油漆体系具有足够的粘附性。专利
技术实现思路
用于粘结至聚合物的传统粘合剂、密封剂和油漆通常无法良好地粘附至PEKK。本文提供了能够向PEKK提供有效粘结的制品和方法。作为雷电防护膜，这些方法在主要飞机结构、飞机螺旋桨、复合材料风机、直升机旋翼桨叶、风力发电机叶片、以及由环氧树脂或PEKK树脂制成的任何其他纤维增强复合材料部件上具有潜在的应用。在第一方面，提供了一种多层制品。多层制品包括：包含聚醚酮酮的基底；设置在基底上的粘合增进剂，该粘合增进剂包含有机钛酸酯、聚酰胺、经表面处理的纳米二氧化硅、氨基硅烷、或环氧基硅烷中的至少一种；以及粘结至粘合增进剂的粘合剂，该粘合剂包含丙烯酸类聚合物、聚硫化物、聚硫醚、环氧树脂、或有机硅树脂中的至少一种。在第二方面，提供了一种使粘合剂对含聚醚酮酮基底的粘结强度增强的方法，该方法包括：将粘合增进剂设置到聚醚酮酮基底上，该粘合增进剂包含有机钛酸酯、聚酰胺、经表面处理的纳米二氧化硅、氨基硅烷、或环氧基硅烷中的至少一种。在第三方面，提供了一种制备雷击膜的方法，包括：将电导体嵌入粘合剂层中；根据前述方法使粘合剂对含聚醚酮酮基底的粘结强度增强；并且将粘合剂层粘结至含聚醚酮酮基底，以获得雷击膜。在一些实施方案中，任何以上制品和方法可使用包含聚醚醚酮(PEEK)的基底来代替PEKK或者与PEKK组合。附图说明如本文所提供：图1和2是根据不同示例性实施方案的多层制品的侧视剖视图。在说明书和附图中重复使用的参考符号旨在表示本公开的相同或类似的特征结构或元件。应当理解，本领域的技术人员可以设计出许多落入本公开原理的范围内及符合本公开原理的实质的其它修改形式和实施方案。附图未按比例绘制。定义如本文所用：如本文所用，“烷基”是指含有1至40个碳原子、1至20个碳原子、1至12个碳原子，或在一些实施方案中1至8个碳原子的直链、支链和环状化学基团。“烯基”是指如本文所定义的直链和支链以及环状烷基基团，不同的是两个碳原子之间存在至少一个双键。“环境条件”是指在25℃和101.3kPa的压力下。“芳基”是指在环内不含杂原子的环状芳族烃基团。除非另外指明，否则“平均”意指数均。“共聚物”是指由两种或更多种不同聚合物的重复单元制成的聚合物，并且包括无规、嵌段和星形(例如树枝状)共聚物。“固化”是指暴露于呈任何形式的辐射、加热，或使其经历导致硬化或粘度增加的物理或化学反应。“直径”是指给定对象或表面的最长尺寸。“官能团”是指可被取代到分子上或被取代到分子上的化学基团。“烃”或“烃基”是指包含碳和氢原子的分子或官能团。“有机基团”是指任何含碳的官能团。示例可包括含氧基团，诸如烷氧基基团、芳氧基基团、芳烷氧基基团、氧代(羰基)基团；包括羧酸、羧酸盐和羧酸酯的羧基基团；含硫基团，诸如烷基和芳基硫化物基团；和其他含杂原子的基团。“聚合物”是指具有至少一个重复单元的分子。“溶剂”是指可溶解固体、液体、或气体的液体。“基本上”意指在显著程度上，如至少50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％、或99.999％、或100％的量。与分子或有机基团结合的“取代的”是指其中所含的一个或多个氢原子被一个或多个非氢原子取代的状态。“厚度”意指层或多层制品的相对两侧之间的距离。具体实施方式如本文所用，术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本文所述的实施方案。然而，在相同的情况或其它情况下，其它实施方案也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其它实施方案是不可用的，且并非旨在将其它实施方案排除在本专利技术范围之外。如本文和所附权利要求中所用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个/一种(a/an)”和“该/所述”包括复数对象。因此，举例来说，提及“一个/一种”或“该/所述”部件可包括本领域技术人员已知的一个或多个部件或其等价物。另外，术语“和/或”意指所列元件中的一个或全部或者所列元件中的任何两个或更多个的组合。当术语“包含”及其变型出现在随附的说明书中时不具有限制的意思。此外，“一个”、“一种”、“该”、“至少一个”及“一个或多个”在本文中可互换使用。本文可使用相对术语诸如左、右、向前、向后、顶部、底部、侧面、上部、下部、水平、垂直等，并且如果是这样，则它们来自在具体附图中所观察的视角。然而，这些术语仅用于简化描述，而并非以任何方式限制本专利技术的范围。贯穿本说明书的对“一个实施方案”、“某些实施方案”、“一个或多个实施方案”或“实施方案”的引用，意指结合实施方案描述的具体特征、结构、材料或特性被包括在本专利技术的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书的多处出现的短语，诸如“在一个或多个实施方案中”、“在某些实施方案中”、“在一个实施方案中”或“在实施方案中”，不是必须指本专利技术的相同实施方案。在适用的情况下，商品名以全部大写的字母列出。多层制品根据一个示例性实施方案的多层制品在图1示出并且在本文由数字100来表示。制品100具有多个离散层。这些层按以下顺序(从下到上)设置：基底106，设置在基底106上的粘合增进剂层104，以及粘结至粘合增进剂104的粘合剂层102。粘合增进剂104是使粘合剂层102本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层制品，所述多层制品包括：/n包含聚醚酮酮的基底；/n设置在所述基底上的粘合增进剂，所述粘合增进剂包含有机钛酸酯、聚酰胺、经表面处理的纳米二氧化硅、氨基硅烷、或环氧基硅烷中的至少一种；以及/n粘结至所述粘合增进剂的粘合剂，所述粘合剂包含丙烯酸类聚合物、聚硫化物、聚硫醚、环氧树脂、或有机硅树脂中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 US 62/609,7491.一种多层制品，所述多层制品包括：
包含聚醚酮酮的基底；
设置在所述基底上的粘合增进剂，所述粘合增进剂包含有机钛酸酯、聚酰胺、经表面处理的纳米二氧化硅、氨基硅烷、或环氧基硅烷中的至少一种；以及
粘结至所述粘合增进剂的粘合剂，所述粘合剂包含丙烯酸类聚合物、聚硫化物、聚硫醚、环氧树脂、或有机硅树脂中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的多层制品，其中所述粘合剂为热固性粘合剂。


3.根据权利要求1或2所述的多层制品，其中所述粘合增进剂包含有机钛酸酯，并且所述粘合剂包含聚硫化物或聚硫醚。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的多层制品，其中所述粘合增进剂包含环氧基硅烷，并且所述粘合剂包含环氧树脂。


5.根据权利要求1所述的多层制品，其中所述粘合剂为压敏粘合剂。


6.根据权利要求1或5所述的多层制品，其中所述粘合增进剂包含聚酰胺，并且所述粘合剂包含丙烯酸类聚合物。


7.根据权利要求1、5和6中任一项所述的多层制品，其中所述粘合增进剂包含经表面处理的纳米二氧化硅，并且所述粘合剂包含有机硅树脂。


8.根据权利要求1和5-7中任一项所述的多层制品，其中所述粘合增进剂包含氨基硅烷，并且所述粘合剂包含有机硅树脂。

【专利技术属性】
技术研发人员：拉里·S·赫佰特，约拿单·D·祖克，景乃勇，赖安·E·马克斯，陈连周，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US