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传导性复合材料和制备传导性复合材料的方法与流程

2021-11-09 20:53:00 来源:中国专利 TAG:

传导性复合材料和制备传导性复合材料的方法


背景技术:

1.广义上讲,传导性复合材料是具有显著导电性和/或导热性的任何复合材料。这样的传导性复合材料在电信、发电和配电、国防、航空航天、医学和其它领域中具有广泛的用途。
2.通常通过将聚合材料与固体传导性颗粒结合在一起来制备传导性复合材料和/或通过将聚合材料与固体传导性颗粒结合在一起来获得性质。为了获得足够的传导性,即为了达到渗滤(percolation),通常需要典型地超过45体积%的高颗粒负载。具有这些颗粒负载水平的聚合物通常是刚性材料。因此,这些颗粒负载水平导致具有使其不适合或难以使用的性质(诸如断裂伸长率、拉伸强度和热稳定性)的传导性膜和涂层。
3.因此,本领域技术人员继续进行传导性复合材料领域的研究和开发。


技术实现要素:

4.在一个实施方式中,传导性复合材料包括第一弹性聚合物层、在第一弹性聚合物层上的传导性氟流体层、以及在传导性氟流体层上的第二弹性聚合物层。
5.在另一个实施方式中,用于制备传导性复合材料的方法包括:形成第一弹性聚合物层;在第一弹性聚合物层上形成传导性氟流体层;以及在传导性氟流体层上形成第二弹性聚合物层。
6.根据以下详细描述、附图和所附权利要求,公开的传导性复合材料和用于制备传导性复合材料的方法的其它实施方式将变得显而易见。
附图说明
7.图1是根据本说明书的一个示例性实施方式的示例性传导性复合材料的立体图。
8.图2是图1的示例性传导性复合材料的沿图1所示的剖面线a

a和b

b截取的截面立体图。
9.图3a至图3c是示出用于制备图1和图2的示例性传导性复合材料的步骤的立体图。
10.图4是飞行器制造和服务方法的流程图。
11.图5是飞行器的框图。
具体实施方式
12.图1是根据本说明书的示例性实施方式的示例性传导性复合材料的立体图。图2是图1的示例性传导性复合材料的沿图1所示的剖面线a

a和b

b截取的截面立体图。
13.如图1和图2所示,传导性复合材料2包括第一弹性聚合物层4、在第一弹性聚合物层4上的传导性氟流体层6、和在传导性氟流体层6上的第二弹性聚合物层8、以及与传导性氟流体层6接触的任选的增强网10。
14.在实施方式中,本发明的传导性复合材料提供了传导性而没有刚性;低粘度传导性流体,无需使用常见的室温液体金属和合金(如镓);和/或增加的粘度和流动性,以防止
在复合材料使用过程中传导性填充膏的泄漏。同样,在实施方式中,本发明的传导性复合材料允许所需的传导性浆料的量和浆料浸出的可能性最小化。此外,在实施方式中,传导性复合材料在不牺牲伸长率的情况下提供了额外的传导性和/或结构完整性。
15.弹性聚合物是在高应变水平下显示弹性的聚合物。一方面,本说明书的弹性聚合物是表现出大于约50%的断裂伸长率的聚合物。在另一方面,本说明书的弹性聚合物是表现出大于约100%的断裂伸长率的聚合物。在另一方面,本发明的弹性聚合物是表现出大于约200%的断裂伸长率的聚合物。断裂伸长率测量为材料在施加张力后断裂之前应变的百分比。原始长度的百分比用于表示断裂伸长率。
16.一方面,本说明书的弹性聚合物是电绝缘体。一方面,本说明书的弹性聚合物是电导率小于约1
×
10
‑8s/m的电绝缘体。另一方面,本说明书的弹性聚合物是电导率小于约1
×
10
‑9s/m的电绝缘体。在另一方面,本说明书的弹性聚合物是电导率小于约1
×
10

10
s/m的电绝缘体。
17.第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8可以包括热塑性聚合物、热固性聚合物及其组合中的至少一种。在一方面,用于第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8的合适的弹性聚合物在典型的加工条件下的粘度为约1,000至约100,000cp。在另一方面,用于第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8的合适的弹性聚合物在典型的加工条件下的粘度为约1,000至约25,000cp。在另一方面,用于第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8的合适的弹性聚合物在典型的加工条件下的粘度为约25,000至约50,000cp。在另一方面,用于第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8的合适的弹性聚合物在典型的加工条件下的粘度为约50,000至约75,000cp。在另一方面,用于第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8的合适的弹性聚合物在典型的加工条件下的粘度为约75,000至约100,000cp。在某些实例中,适用于本文的热塑性弹性体在典型的加工条件下的粘度为约1,000至约50,000cp。如本文所用,术语“典型加工条件”包括约室温(约25℃)至约400℃,约室温至约200℃或约室温至约100℃的温度。用于测量粘度的测量技术可以包括粘度计、流变仪或其它合适的粘度测试设备。这种热塑性弹性体方便于制备挠性材料。
18.用于第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8的合适的弹性聚合物包括热塑性弹性聚合物、热固性弹性聚合物及其组合。例如,用于第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8的合适的弹性聚合物包括硅氧烷、氟硅氧烷、全氟聚醚、聚丁二烯,聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚脲、聚氨酯

脲、环氧树脂、丙烯酸酯、天然橡胶、丁基橡胶、聚丙烯腈、乙烯丙烯二烯单体(epdm)橡胶或它们的组合。第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8可以由相同或不同的聚合物组成形成。
19.在一方面,第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8中的至少一个可包括传导性添加剂以产生穿过整个层压体的电连接。例如,传导性添加剂可包括添加到至少一个弹性聚合物层的颗粒(例如,棒)、添加到至少一个弹性聚合物层的线材、或添加到至少一个弹性聚合物层的颗粒(例如,棒)和线材。通过将传导性添加剂包括到弹性聚合物层中,可以实现到传导性氟流体层6的电连接,这对于某些应用是期望的。
20.在本说明书的上下文中,传导性氟流体是高粘度流体。本说明书的传导性氟流体没有被固化或硬化成固态。相反,本说明书的传导性氟流体保持高粘度流体状态。一方面,本说明书的传导性氟流体的粘度在约2,000至约10,000,000cp的范围内。在另一方面,本说
明书的传导性氟流体的粘度在约2,000至约5,000,000cp的范围内。在另一方面,本说明书的传导性氟流体的粘度在约2,000至约1,000,000cp的范围内。
21.传导性氟流体是能够携带电流的氟流体。一方面,本说明书的传导性氟流体的电导率大于约1
×
101s/m。在另一方面,本说明书的传导性氟流体的电导率大于约1
×
102s/m。在另一方面,本说明书的传导性氟流体的电导率大于约1
×
103s/m。在另一方面,本说明书的传导性氟流体的电导率大于约1
×
104s/m。在另一方面,本说明书的传导性氟流体的电导率大于约1
×
105s/m。传导性氟流体层(6)可以是均质的或非均质的。
22.在一方面,传导性氟流体包括氟化组分和传导性添加剂。氟化组分可包括例如全氟聚醚、氟化丙烯酸酯低聚物及其组合中的至少一种。
23.一方面,氟化组分的粘度在约2,000至约10,000,000cp的范围内。在另一方面,氟化组分的粘度在约2,000至约5,000,000cp的范围内。在另一方面,氟化组分的粘度在约2,000至约1,000,000cp的范围内。然而,氟化组分可以具有较低的粘度,并且可以通过传导性添加剂或增稠剂来增加传导性氟流体的粘度。
24.在某些实例中,传导性添加剂的平均长径比(average aspect ratio)在1至约2的范围内。低长径比的传导性添加剂可以采取例如粉末的形式。低长径比的传导性添加剂的平均最大尺寸例如可以在约0.1至约500μm的范围内,如在约50至约150μm的范围内。在其它实例中,传导性添加剂的平均长径比大于约2,如在约2至约2,000的范围内。高长径比的传导性添加剂可以采取例如棒或线材的形式。高长径比的传导性添加剂的平均最大尺寸可以在例如约0.1mm至约10mm的范围内。
25.本文所用的传导性添加剂还可以充当粘度调节剂,从而有助于抵抗或最小化氟流体本身的流动,并且可以帮助抵抗或最小化传导性氟流体层内的氟流体的流动。本文中使用的传导性添加剂可以是例如无机材料。当与氟化组分混合时,传导性添加剂保持固体。传导性添加剂通常以例如棒、线材、基本上球形的颗粒或它们的混合物的形状用作颗粒,并且粒径决定了传导性添加剂与氟流体均匀化的容易程度。
26.传导性添加剂具有电传导性。传导性添加剂增加了所得传导性复合材料2的传导性,或者使得能够减少实现相同传导性所需的传导性氟流体6的量。通过调节氟流体的量或传导性添加剂的量,可调节整体传导性。
27.在一方面,传导性添加剂包括例如碳纤维、涂覆的碳纤维和金属材料中的至少一种,如例如,不锈钢,黄铜,以及铁、镍、钛、铝、铜、银、金、铂、钯和锌中的至少一种的金属或合金中的至少一种,及其组合。作为特定实例,传导性添加剂包括镍涂覆的碳纤维。
28.在某些实例中,传导性添加剂包括平均长径比大于约2(即其中长度为宽度的至少约两倍)的传导性添加剂的颗粒,例如棒或线材。可以使用显微镜测量平均长径比。
29.在其它实例中,传导性添加剂包括平均长径比小于约2(即其中长度至多约为宽度的两倍)的传导性添加剂的颗粒,例如,基本上球形的颗粒。在某些实例中,传导性添加剂包括平均粒径为约0.1至约500μm(约100至约500,000nm)的传导性添加剂的基本上球形的颗粒。在某些实例中,传导性添加剂包括基本球形的颗粒,其平均粒径为约1至约25μm,或约25至约50μm,或约50至约75μm,或约75至约100μm,或约100至约150μm,或约150至约200μm,或约200至约250μm,或约250至约300μm,或约300至约350μm,或约350至约400μm,或约450至约500μm。在其它实例中,传导性添加剂包括平均粒径为约50至约150μm的传导性添加剂的基
本上球形的颗粒。在某些实例中,传导性添加剂的颗粒具有约0.1至约5μm的平均粒径。粒径可以使用coulter counter或multisizer测量。
30.在一个实例中,传导性添加剂具有大于约2的平均长径比,并且包括具有约0.01至约10mm的长度的棒或线材。在某些实例中,传导性添加剂棒的长度为约0.01至约0.5mm,或约0.05至约10mm,或约0.01至约10mm,或约0.01至约10mm,或约0.01至约10mm,或约0.1至约1mm,或约0.1至约1mm,或约1至约5mm,或约5至约10mm。与通常的球形传导性颗粒相比,传导性棒或线材的使用在更大程度上有助于最终复合材料的传导性。
31.在某些实例中,传导性添加剂包括粉末,该粉末具有带有棒或线材和基本上球形的颗粒的混合物的颗粒,或者包括杆、线材和基本上球形的颗粒的混合物。
32.传导性添加剂可以充当增稠剂。在这种情况下,可以以产生适当粘度和/或调节所得复合材料的传导性能的量使用传导性添加剂。当使用具有棒或线材形状的颗粒的粉末作为传导性添加剂时,可以减少传导性添加剂的量。传导性氟流体中的棒或线材传导性添加剂的合适量的范围为按传导性氟流体体积计约2%至约40%。在某些实例中,传导性添加剂的量为按传导性氟流体体积计约2%至约5%,或约5至约10%,或约10至约15%,或约15至约20%,约20至约25%,或约25至约30%,或约30至约40%。
33.在本文公开的传导性复合材料中可以实现合适的导电性,而在传导性氟流体中不需要大量的传导性添加剂,即,这种颗粒的负载大于约45体积%。然而,本说明书的传导性复合材料不限于小于约45体积%的颗粒负载水平。因此,可以在传导性氟流体中使用约45体积%以上的颗粒负载水平。
34.在一方面,传导性氟流体层可以进一步包括非传导性增稠剂。增稠剂可包括例如有机增稠剂、无机增稠剂及其组合中的至少一种。
35.在某些实例中,增稠剂的平均长径比为1至约2。低长径比增稠剂可采取例如粉末的形式。低长径比增稠剂可具有例如范围为约0.1至约500μm,如范围为约50至约150μm的平均最大尺寸。在其它实例中,增稠剂具有大于约2的平均长径比,如在约2至约2,000的范围内。高长径比增稠剂可以采取例如棒或线材的形式。高长径比增稠剂可具有例如范围为约0.1至约10mm的平均最大尺寸。
36.本文中使用的增稠剂用作粘度调节剂,并且可以有助于抵抗或最小化传导性氟流体层内的氟流体的流动。本文所用的增稠剂可以是无机或有机材料。当与传导性氟流体混合时,增稠剂保持固体。增稠剂通常以例如棒、线材、基本上球形的颗粒或其混合物的形状用作颗粒,并且粒径决定了粉末与氟流体均匀化的容易程度。通常,相比于具有更低表面积的增稠剂,具有更高表面积的增稠剂将是更好的增稠剂。
37.在传导性氟流体还包括增稠剂的实例中,可以以产生适当粘度的量使用增稠剂。
38.在某些实例中,用于制备传导性复合材料的增稠剂是有机增稠剂。这种化合物的实例是麦芽酚、苯酚、萘、1

萘酚、2

萘酚、4

吡啶酮和碳,包括例如石墨和炭黑。当有机增稠剂是具有酚羟基的化合物时,该化合物可以通过羟基与二异氰酸酯或多异氰酸酯的异氰酸酯基反应,但是该反应将比形成氨基甲酸酯或脲的反应更慢。适当地使用,这种化合物可用于改变所得增稠剂的特性。增稠剂可以是至少一种有机增稠剂和至少一种无机增稠剂的混合物。
39.在一方面,传导性氟流体层包括相容性试剂。相容性试剂可包括例如有机相容性
试剂、无机相容性试剂及其组合中的至少一种。当相容性试剂包括有机相容性试剂时,有机相容性试剂可包括例如表面活性剂,如离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其组合。当相容性试剂包括无机相容性试剂时,无机相容性试剂可包括例如金属纳米颗粒。
40.本文所用的相容性试剂改善了传导性氟流体的可加工性(例如,流动性、易于施用)。
41.在某些实例中,本文所用的相容性试剂也可用于增稠传导性氟流体,即,以增加传导性氟流体的粘度。
42.在某些实例中,用于形成传导性复合材料的传导性氟流体包含氟流体和相容性试剂,氟流体与相容性试剂的重量比为约5:1至约50:1,或约10:1至约30:1,或约15:1至约25:1,或约20:1至约25:1。因此,以氟流体的百分比计的相容性试剂的量为约2重量%至约20重量%。相容性试剂的特别有用的量为约4重量%至约10重量%。重量百分比是指相容性试剂相对于传导性氟流体总重量的重量。应避免相分离。在更高水平的相容性试剂下,可能发生相分离,这可以使用本文其它地方公开的增稠剂解决。
43.在某些实例中,相容性试剂包括在任何线性尺寸中平均粒径小于约100nm,或小于约90nm,或小于约80nm,或小于约70nm,小于约60nm,或小于约50nm,或小于约40nm,或小于约30nm,或小于约20nm的无机纳米颗粒,例如金属纳米颗粒。例如,本文中提及的粒径可以使用coulter counter或multisizer测量。合适的纳米颗粒包括在传导性氟流体中不溶的,即不溶解的金属。本文中用作纳米颗粒相容性试剂的合适金属的实施例包括银、铜、黄铜、青铜、镍、不锈钢、碳、涂覆的碳、钛、钨及其组合的金属或合金。
44.在某些实例中,相容性试剂是非离子两亲化合物或非离子两亲化合物的混合物。合适的非离子两亲性化合物包括:脂肪醇烷氧基化物,包括脂肪醇乙氧基化物;烷基酚烷氧基化物,包括烷基酚乙氧基化物;脂肪酸烷氧基化物,包括脂肪酸乙氧基化物;烷氧基化胺,包括乙氧基化胺;脂肪酸酰胺;聚氧乙烯

聚氧丙烯共聚物;多羟基化合物的脂肪酸酯;丙三醇脂肪酸酯;脱水山梨糖醇脂肪酸酯;蔗糖脂肪酸酯;烷基聚葡糖苷;脂肪胺氧化物;亚砜;有机膦氧化物及其混合物。
45.在某些实例中,相容性试剂是离子化合物。合适的离子两亲化合物包括阴离子化合物和阳离子化合物。代表性的阴离子化合物是烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基醚磺酸盐、烷基磷酸盐和烷基羧酸盐。代表性的阳离子化合物是季铵化合物、单烷基铵盐、二烷基铵盐和三烷基铵盐。
46.用于形成传导性氟流体层的特定阴离子化合物(或其混合物)或阳离子化合物(或其混合物)的选择及其用量将由用于制备传导性复合材料的特定弹性聚合物决定。选择阴离子或阳离子化合物的类型和量以避免弹性聚合物降解或解聚。
47.在某些实例中,相容性试剂是表面活性剂。
48.在某些实例中,相容性试剂是非离子两亲化合物或此类化合物的混合物。特别有用的非离子两亲化合物是烷基酚乙氧基化物。代表性的烷基酚乙氧基化物是辛基酚乙氧基化物,如triton
tm x

100(具有平均9.5个环氧乙烷单元的聚乙二醇对

(1,1,3,3

四甲基丁基)

苯基醚)和壬基酚乙氧基化物。
49.其它特别有用的非离子两亲化合物是泊洛沙姆(poloxamer),其是聚(环氧乙烷)

聚(环氧丙烷)

聚(环氧乙烷)(peo

ppo

peo)的三嵌段共聚物。例如,pluronic非离子两亲
化合物是合适的。
50.本说明书的传导性复合材料还可包括附加材料,以赋予传导性复合材料其它特征。一方面,传导性复合材料包括增加热氧化稳定性的添加剂。当传导性复合材料包括增加热氧化稳定性的添加剂时,增加热氧化稳定性的添加剂可以包括例如磷酸盐、氧化铁、酚类、抗氧化剂、金属钝化剂及其组合中的至少一种。热氧化稳定剂是增加热氧化稳定性的材料或添加剂。可以在形成传导性复合材料之前将热氧化稳定剂包括在传导性氟流体组合物中或添加到弹性聚合物层中。取决于传导性复合材料中所需的特性和将要部署传导性复合材料的环境,热氧化稳定剂可以是磷酸盐、氧化铁、酚类抗氧化剂、金属钝化剂或其组合。向本文公开的传导性复合材料中添加热氧化稳定剂扩大了传导性复合材料的工作温度范围。合适的金属钝化剂包括硝酸盐如硝酸;柠檬酸盐如柠檬酸;钨酸盐;钼酸盐;铬酸盐及其混合物。
51.传导性氟流体的制备可通过例如经离心行星式混合器或剪切混合能力将氟化组分、传导性添加剂和任何任选组分混合来完成。所得的传导性氟流体可以储存起来以备将来使用。
52.在某些实例中,本文公开的且可用于制备传导性复合材料的传导性氟流体可具有大于储能模量(g')的损耗模量(g”),即,传导性氟流体的tanδ值大于1。因此,本公开的传导性氟流体组合物表现得更像液体而不是固体。当使用根据astm d7175的动态剪切流变仪测量时,本公开的传导性氟流体组合物在1hz下可具有约500cp至约1,000,000cp的粘度。
53.可以根据需要调节传导性复合材料2的每层的厚度,以获得最终产品所需的特性。在一方面,如图2所示,第一弹性聚合物层4具有第一厚度14,并且第二弹性聚合物层8具有第二厚度12。第一厚度14和第二厚度12可以各自在约0.01mm到约100mm的范围内。在另一方面,第一厚度14和第二厚度12可各自在约0.1mm至约10mm的范围内。例如,第一厚度14和第二厚度12可各自为约1mm。第一厚度14可以与第二厚度12相同或不同。传导性氟流体层具有第三厚度16,第三厚度16可以小于或等于第一厚度14和第二厚度12中的至少一个。第三厚度16可以大于第一厚度14和第二厚度12中的至少一个。在一方面,第三厚度16小于第一厚度14和第二厚度12的总和。在另一方面,第三厚度16小于第一厚度14和第二厚度12中的至少一个。例如,第一厚度14和第二厚度12可以为约1mm,并且第三厚度16可以小于约1mm。传导性复合材料2的总厚度可以在约0.03mm至约200mm的范围内。在一方面,传导性复合材料2的总厚度可以在约0.1mm至约100mm的范围内。在另一方面,传导性复合材料2的总厚度可以在约0.5mm至约10mm的范围内。
54.传导性复合材料2可以包括一个或多个附加的弹性聚合物层和一个或多个附加的传导性氟流体层。例如,传导性复合材料可包含总共五层,三个弹性聚合物层与两个传导性氟流体层交替。
55.在一个方面,传导性复合材料2是层压体的形式,其中连续的传导性氟流体层6被夹在第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8之间。连续的传导性氟流体层6可以是平坦的或弯曲的。在一个表达式中,连续的传导性氟流体层6的长度远大于连续的传导性氟流体层6的厚度。一方面,连续的传导性氟流体层6的长度是连续的传导性氟流体层6的长度的至少五倍。另一方面,连续的传导性氟流体层6的长度是连续的传导性氟流体层6的厚度的至少二十倍。在另一方面,连续的传导性氟流体层6的长度是连续的传导性氟流体层6的厚度
的至少五十倍。在另一种表达中,连续的传导性氟流体层6的长度和宽度远大于连续的传导性氟流体层6的厚度。一方面,连续的传导性氟流体层6的长度和宽度是连续的传导性氟流体层6的厚度的至少五倍。另一方面,传导性氟流体连续层6的长度和宽度是传导性氟流体连续层6的厚度的至少二十倍。在另一方面,传导性氟流体连续层6的长度和宽度是传导性氟流体连续层6的厚度的至少五十倍。
56.围绕传导性氟流体层6的传导性复合材料2的边缘可以以任何方式密封。在一方面,传导性复合材料2的边缘可通过使第二弹性聚合物层8与第一弹性聚合物层4接触而被密封。例如,第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8可以被传导性氟流体层6分开,除了围绕传导性氟流体层6的传导性复合材料2的边缘——此处第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8彼此接触。第二弹性聚合物层8可以能够固化到第一弹性聚合物层4以形成有效的密封剂。围绕传导性氟流体层的传导性复合材料2的边缘的边缘长度18防止在第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8之间的结合过度加应力。在一方面,边缘长度18大于第一厚度14和第二厚度12中的至少一个。
57.本说明书的传导性氟流体层6为传导性复合材料2提供了导电性而无需刚性,并且传导性氟流体层的高粘度抑制了传导性氟流体在涂覆或使用期间的泄漏。如图2和3b所示,本说明书还包括与传导性氟流体层6接触的增强网10。与传导性氟流体层6接触的增强网10改变了传导性氟流体6的流动特性,从而进一步减少了浸出的可能性,并更好地将传导性氟流体6保留在传导性复合材料2内。增强网10还可改善整个传导性复合材料的伸长率和回复率,并将其磁滞最小化。
58.增强网10可相对于第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8自由移动,以避免传导性复合材料2的弹性降低,或者增强网10可附接到第一弹性聚合物层4或第二弹性聚合物层8中的一个,以提供额外的结构完整性。
59.增强网10可以是导电的或不导电的。传导性增强网10增加了所得传导性复合材料2的传导性,或者增强网10使得能够减少实现相同的传导性的传导性氟流体6的量。减少传导性复合材料2中的传导性氟流体6的量可以进一步减少浸出的可能性,并更好地将传导性氟流体6保留在传导性复合材料2内。在一方面,导电网的传导率大于约1
×
103s/m。在另一方面,导电网的传导率大于约1
×
104s/m。在另一方面,导电网的传导率大于约1
×
105s/m。
60.在一方面,增强网10是与连续的传导性氟流体层6接触的连续的增强网层。在一个表达中,连续的增强网层的长度远大于连续的增强网层的厚度。在一方面,连续的增强网层的长度是连续的增强网层的厚度的至少五倍。在另一方面,连续的增强网层的长度是连续的增强网层的厚度的至少二十倍。在另一方面,连续的增强网层的长度是连续的增强网层的厚度的至少五十倍。在另一种表达中,连续的增强网层的长度和宽度远大于连续的增强网层的厚度。在一方面,连续的增强网层的长度和宽度是连续的增强网层的厚度的至少五倍。在另一方面,连续的增强网层的长度和宽度是连续的增强网层的厚度的至少二十倍。在另一方面,连续的增强网层的长度和宽度是连续的增强网层的厚度的至少五十倍。增强网10的长度和宽度可以大于、等于或小于连续的传导性氟流体层6。
61.另外,如果传导性复合材料2是层压体的形式,则该层压体结构允许连续的传导性氟流体层6和连续的增强网层10在同一位置,其中连续的传导性氟流体层6和连续的增强网层10夹在第一弹性聚合物层4和第二弹性聚合物层8之间。
62.增强网10可以是或包括织物,例如针织物,机织织物或其组合。该织物可以是非传导性织物、传导性织物或其组合。传导性织物增加了所得传导性复合材料2的传导性。
63.该非传导性织物可以是或包括例如聚醚聚脲共聚物、胶乳、聚对苯撑对苯二甲酰胺、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯或其组合。然而,可以使用任何化学上适合与传导性氟流体6一起使用的织物。非传导性织物可以涂覆有传导性材料以产生传导性织物。
64.传导性织物可以包括传导性丝、涂覆的非传导性织物或其组合或由其形成。示例性的传导性丝包括银丝、铜丝、黄铜丝、镍丝、不锈钢丝、钢丝、铝丝、碳丝、涂覆的碳丝、钛丝、钨丝、锡丝、锌丝、以及其组合。示例性的涂覆的非传导性织物包括金属涂覆的聚醚

聚脲共聚物、金属涂覆的乳胶、金属涂覆的聚对苯撑对苯二甲酰胺、金属涂覆的芳族聚酰胺、金属涂覆的尼龙、金属涂覆的聚酯、碳涂覆的聚醚

聚脲共聚物、碳涂覆的乳胶、碳涂覆的聚对苯撑对苯二甲酰胺、碳涂覆的芳族聚酰胺、碳涂覆的尼龙、碳涂覆的聚酯及其组合。
65.在某些实例中,本说明书的传导性复合材料2表现出小于约100ohm/sq的最小薄层电阻。特定传导性复合材料的薄层电阻将取决于最终用途。例如,当将传导性复合材料用于屏蔽电气部件免受电磁辐射时,例如使可能破坏或伤害敏感电子设备的电磁干扰最小化时,小于约100ohm/sq的最小薄层电阻是优选的。在制备过程中或最终封装之前,可以使用例如四点探针确定薄层电阻率。
66.在某些实例中,本说明书的传导性复合材料2表现出大于或等于约10%的断裂伸长率。在其它实例中,本说明书的传导性复合材料2表现出大于或等于约25%的断裂伸长率。在其它实例中,本说明书的传导性复合材料2表现出大于或等于约50%的断裂伸长率。断裂伸长率测量为材料在施加张力后断裂之前应变的百分比。原始长度的百分比用于表示断裂伸长率。
67.在某些实例中,本说明书的传导性复合材料2表现出大于或等于约3mpa的拉伸强度。
68.在某些实例中,本说明书的传导性复合材料2具有小于约7g/ml,小于约6g/ml,小于约5g/ml或小于约4g/ml的密度。在某些实例中,传导性复合材料的密度为约2至约10g/ml之间。在其它实例中,传导性复合材料具有约10至约20g/ml之间的密度。在其它实例中,传导性复合材料的密度在约1至约5g/ml之间,或在约3至约8g/ml之间。通过确定已知体积的质量或测量被已知质量置换的水的体积,可以容易地测量该参数。
69.在某些实例中,本说明书的传导性复合材料2在20℃下显示出约5
×
105s/m的最大体积电导率(maximum bulk conductivity)。
70.在某些实例中,传导性复合材料是挠性的。在某些实例中,传导性复合材料具有大于或等于约3mpa的拉伸强度。在某些实例中,传导性复合材料是挠性的,并且具有大于或等于约3mpa的拉伸强度。
71.本公开内容还提供了包括基底的产品、物品和结构,该基底带有本文公开的传导性复合材料层。这样的产品、物品和结构可以通过加热如本文公开的热塑性或热固性传导性复合材料并将其施加到基材上来制备。在某些实例中,传导性复合材料可以是飞行器的一部分,如飞行器的机翼和机身中的至少一个的全部或一部分。在某些实例中,传导性复合材料可以是密封件和垫圈中的至少一种。
72.如图3a、3b和3c所示,本说明书的传导性复合材料2可以通过形成第一弹性聚合物
层4(参见图3a)并在第一弹性聚合物层4上形成传导性氟流体层6(参见图3b)来制备。传导性氟流体层6可以在形成传导性氟流体层6之前或之后用增强网10来增强。然后,在传导性氟流体层6上形成第二弹性聚合物层8(见图3c)。
73.在一方面,形成第一弹性聚合物层的步骤包括固化第一弹性聚合物层。固化第一弹性聚合物层的步骤可以包括固化第一弹性聚合物层。
74.在某些实例中,形成传导性氟流体层的步骤包括混合氟化组分和传导性添加剂。在其它实例中,形成传导性氟流体层的步骤包括混合氟化组分、传导性添加剂和相容性试剂。在其它实例中,形成传导性氟流体层的步骤包括将氟化组分、传导性添加剂和增加热氧化稳定性的添加剂以及任选地相容性试剂混合。在一方面,形成传导性氟流体层的步骤包括使用剪切混合来混合传导性氟流体。剪切混合可以在约25至约2,000rpm的转速下,如在约25至约125rpm的转速下进行。在另一方面,形成传导性氟流体层的步骤包括用传导性氟流体渗透增强网10。
75.在某些实例中,形成第二弹性聚合物层的步骤包括固化第二弹性聚合物层。固化第二弹性聚合物层的步骤可以包括将第二弹性聚合物层结合至第一弹性聚合物层。
76.在形成第二弹性聚合物层之后,本说明书的方法可以包括在传导性氟流体层周围修整传导性复合材料。在一方面,修整在传导性氟流体层周围留下边缘长度。
77.举例来说,本公开的传导性复合材料可以通过将传导性氟流体层合到第一固化或部分固化的弹性聚合物的表面上并且通过在其上层合第二弹性聚合物来制备。
78.在另一个实施例中,本公开的传导性复合材料可以通过将传导性氟流体散布到非粘性表面上,在传导性氟流体上施加未固化的弹性聚合物,然后固化弹性聚合物来制备。然后可以通过从非粘性表面上剥离传导性复合材料来方便地从非粘性表面上除去传导性复合材料。从非粘性表面上除去后,如果需要或期望的话,可以在传导性氟流体上添加另一层固化或未固化的弹性聚合物,并在需要时固化以产生夹层结构或层压结构。
79.本公开的层压复合材料可以通过将传导性氟流体层合到第一弹性聚合物的表面上并且在传导性氟流体层上施加第二弹性聚合物层来制备。第二弹性聚合物可以与第一弹性聚合物相同或不同。添加第二弹性聚合物层将封装传导性氟流体层。
80.本公开的层压传导性复合材料还可以通过将传导性氟流体散布到非粘性表面上,将未固化的弹性聚合物涂覆在传导性氟流体上,然后固化弹性聚合物来制备。然后可以通过从非粘性表面上剥离传导性复合材料来方便地从非粘性表面上除去传导性复合材料。必要时,可以将第二弹性聚合物(可以与第一弹性聚合物相同或不同)任选地施加在传导性氟流体层上。添加第二弹性聚合物层将封装传导性氟流体层。
81.非粘性表面可以是任何合适的非粘性材料。合适的非粘性材料的例子包括聚四氟乙烯、阳极氧化铝、陶瓷和搪瓷铸铁。
82.本公开还提供了产品、物品和结构,所述产品、物品和结构包括带有承载本文中公开的传导性复合材料层的衬底,以及在某些实例中如本文中公开的挠性传导性复合材料。这样的产品、物品和结构可以通过加热如本文公开的热塑性或热固性传导性复合材料并将其施加到基材上来制备。可选地,可以将挠性传导性复合材料粘合到基底上。
83.可以通过将氟化组分与传导性添加剂混合并且将所得混合物充分混合以形成均匀的传导性氟流体来制备传导性氟流体组合物。混合可以用剪切混合器以约25至约
2500rpm完成。在某些实例中,以约25至约125rpm,或以约125至约250rpm,或以约250至约400rpm,或以约400至约700rpm,或以约700至约1500rpm,或以约1500至约2500rpm进行剪切混合以形成传导性氟流体组合物。可选地,可以使用离心行星式混合器进行混合。所得的传导性氟流体可以储存起来以备将来使用。
84.另外,可以处理面对传导性氟流体层的弹性聚合物层的表面,以改善液体金属的润湿性。这可以包括紫外线处理、等离子处理或电晕放电处理。另外,可以将表面活性剂施加到面对传导性氟流体层的弹性聚合物层上以改善润湿性。
85.以下实验示例说明了本说明书的传导性复合材料的其它特征和性质。
86.材料
87.a98过氧化苯甲酰购自sigma aldrich,原样使用。不锈钢丝(3mm x 2μm)和镍丝(10μm x 0.25mm,10μm x 1mm和10μm x 3mm)购自intramicron,原样使用。不锈钢粉末(316型)购自atlantic equipment engineers,并在使用前用丙酮洗涤。sylgard 184硅酮弹性套件购自dow corning,原样使用。nusil r21

2615硅酮购自nusil,原样使用。制备了银针织物。聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(sr210)获自sartomer,原样使用。dmpt固化促进剂购自albemarle,原样使用。pfpe e10

h,ad1700和hc/04获自solvay,原样使用。镍粉购自vale,原样使用。flexseal clear liquid购自当地家居用品商店,原样使用。
88.对照实施例1:nusil r21

2615对照
89.使用flacktek混合器以2300rpm将10g nusil r21

2615 a部分和10g nusil r21

2615 b部分混合1分钟。将所得的弹性聚合物的均匀混合物倒在mylar剥离膜的顶部并用玻璃棒流延。然后按照制备商的说明将弹性聚合物薄膜在60℃下热固化~2小时。
90.实施例2:flexseal对照
91.将10g等分试样的flexseal溶液浇铸在mylar剥离膜的顶部,并用玻璃棒流延。根据制备商的说明,将所得的弹性聚合物薄膜在室温下固化过夜(约18小时)。
92.实施例3:镍氟凝胶(nickel fluorogel)和由其制备的层压复合材料
93.传导性氟流体的制备:将131.25g e10

h和18.75g sr210在2300rpm下混合1分钟。将来自vale的90g镍粉分为3部分,并使用flactek混合器在2300rpm下将其添加到丙烯酸酯氟溶剂混合物中1分钟。通过flactek混合将60g镍线材(10μm x 0.25mm)以2300rpm混合若干分钟。将所得的镍氟溶剂混合物均质化,没有可见的块状物。在单独的容器中,将2wt.%的过氧化苯甲酰(相对于sr210)添加到2ml mek溶剂中,涡旋振荡几分钟,直到其完全溶解。将过氧化苯甲酰mek溶液添加至ni

丙烯酸酯氟溶剂混合物中,并通过flactek混合器在2300rpm下混合1分钟。将375μl dmpt固化促进剂添加到混合物中,并通过flactek混合器在2300rpm下混合1分钟。将得到的均质混合物在加热罩中在110℃下加热。聚合在5分钟内发生。将镍氟凝胶固化并形成大块,然后用刮铲将其破碎成较小的片,然后在2300rpm下离心混合20秒。所得的镍氟凝胶是可铺展的/可流动的。
94.层压复合材料的制备:将~30mil厚的镍氟凝胶流延在固化的flexseal clear liquid膜上。将额外的flexseal clear liquid流延在镍氟凝胶的顶部,以完全包封层压复合材料,并在室温下固化过夜。该复合材料的厚度为约100mil。
95.实施例4:具有银针织物的镍氟凝胶和由其制备的层压复合材料
96.传导性氟流体的制备:将131.25g e10

h和18.75g sr210在2300rpm下混合1分钟。使用flactek混合器在2300rpm下将38.6g来自vale的镍粉添加到丙烯酸酯氟溶剂混合物中。通过flactek混合将25.7g镍线材(10μm x 0.25mm)以2300rpm混合若干分钟。将所得的镍氟溶剂混合物均质化,没有可见的块状物。在单独的容器中,将2wt.%的过氧化苯甲酰(相对于sr210)添加到2ml mek溶剂中,涡旋振荡几分钟,直到其完全溶解。将过氧化苯甲酰mek溶液添加至ni

丙烯酸酯氟溶剂混合物中,并通过flactek混合器在2300rpm下混合1分钟。将375μl dmpt固化促进剂添加到混合物中,并通过flactek混合器在2300rpm下混合1分钟。将得到的均质混合物在加热罩中在110℃下加热。聚合在5分钟内发生。镍氟凝胶被固化并形成大块,然后破碎成较小的片,然后在2300rpm下离心混合20秒。所得的镍氟凝胶是可铺展的/可流动的,并且能够容易地涂在织物上。
97.渗透增强网的制备:用刮铲将镍氟凝胶均匀地铺在银针织物上,以形成填充了镍氟凝胶的传导性银针织物:
98.层压复合材料的制备:将镍氟凝胶填充的银针织物放在固化的flexseal clear liquid膜上。将另外的flexseal clear liquid流延在镍氟凝胶填充的银针织物上,以完全包封层压复合材料,并在室温下固化过夜。该复合材料的厚度为约100mil。
99.实施例5:具有更长镍线材的镍氟凝胶和由其制备的层压复合材料
100.传导性氟流体的制备:将131.25g e10

h和18.75g sr210在2300rpm下混合1分钟。通过高架剪切混合器将25.7g ni线材(10μm x 1mm)以速度2混合至混合物过夜,然后以速度8快速混合1小时。接下来,将4g镍线材(8μm
×
3mm)通过高架剪切混合器以速度2混合至混合物过夜,然后以2300rpm离心混合1分钟。将所得的镍氟溶剂混合物均质化,没有可见的块状物。将来自vale的38.6g镍粉添加到混合物中,并以2300rpm混合2分钟。在单独的容器中,将2wt.%的过氧化苯甲酰(相对于sr210)添加到2ml mek溶剂中,涡旋振荡几分钟,直到完全溶解。将过氧化苯甲酰mek溶液添加至镍丙烯酸酯氟溶剂混合物中,并通过flactek混合器在2300rpm下混合1分钟。将375μl dmpt固化促进剂添加到混合物中,并通过flactek混合器在2300rpm下混合1分钟。将得到的均质混合物在加热罩中在110℃下加热。聚合在5分钟内发生。将镍氟凝胶固化并形成大块,然后用刮铲将其破碎成较小的片,然后在2300rpm下离心混合20秒。所得的镍氟凝胶是可铺展的/可流动的。
101.层压复合材料的制备:将~30mil厚的镍氟凝胶流延在固化的flexseal clear liquid膜上。将额外的flexseal clear liquid流延在镍氟凝胶的顶部,以完全包封层压复合材料,并在室温下固化过夜。该复合材料的厚度为约100mil。
102.实施例6:具有银针织物的镍氟凝胶(氟化丙烯酸酯)和由其制备的层压复合材料
103.传导性氟流体的制备:将70g hc/04和40g来自vale的镍粉在1500rpm下混合1分钟。通过高架剪切混合器将6g ni线材(8μm x 3mm)以速度2混合至混合物过夜,然后以速度8快速混合1小时。将另外的来自vale的20g镍粉添加到混合物中,并在1500rpm下混合1分钟。接下来,将14g ad1700(氟化丙烯酸酯)和14g乙酸正丁酯加入到混合物中,并以1500rpm混合1分钟。将所得的镍氟溶剂混合物均质化,没有可见的块状物。将另外的来自vale的40g镍粉添加到混合物中,并以1500rpm混合2分钟。在单独的容器中,将2wt.%的过氧化苯甲酰(相对于ad1700)添加到2ml mek溶剂中,涡旋振荡几分钟,直到完全溶解。将过氧化苯甲酰mek溶液添加至镍丙烯酸酯氟溶剂混合物中,并通过flactek混合器在1500rpm下混合1分
钟。将280μl dmpt固化促进剂添加到混合物中,并通过flactek混合器在1500rpm下混合1分钟。将得到的均质混合物在加热罩中在110℃下加热。聚合在5分钟内发生。所得的镍氟凝胶是可铺展的和可加工的。
104.传导性氟凝胶填充的传导性ag针织层压复合材料的制备:用刮铲将可流动的传导性氟凝胶膏铺展到银针织物中。
105.nusil真空渗透:nusil r21

2615液体硅酮橡胶是两部分的半透明硅酮体系,部分a与部分b的混合比例为1:1,并具有快速的热固化性。将相等的部分称重到flacktek容器中,并以2300rpm混合1分钟。将所得的均质树脂倒至具有mylar剥离膜的面板的顶部,并使用玻璃棒流延30mil厚的膜。将镍氟凝胶填充的银针织物放在nusil膜的顶部,将剩余的nusil混合物倒在针织物的顶部,并使用玻璃棒均匀分布。顶部面板,mylar剥离膜侧朝下,放置在树脂的顶部,顶部面板上放有一块通气孔。在密封之前,将真空连接器放置在真空袋内部,在真空袋中切出0.5英寸的狭缝,并通过该狭缝连接真空软管。密封系统后立即打开真空泵,压力保持在

25英寸汞柱。将整个真空装袋装置放置在60℃高温处的顶部,以进行约40分钟的快速热固化。1小时后将复合材料从装置中移出。在复合材料表面上添加/喷涂额外nusil r21

2615,以确保镍氟凝胶被完全封装。这种复合材料的厚度约为60

120mil。
106.实施例7:具有ag针织物的镍氟凝胶(未固化的氟化丙烯酸酯网),以及由其制备的层压复合材料
107.镍氟凝胶合成:将70g hc/04和30g来自vale的镍粉以1500rpm混合1分钟。通过高架剪切混合器将4g镍线材(8μm x 3mm)以速度2混合至混合物过夜,然后以速度8快速混合1小时。将另外的30g来自vale的镍粉添加到混合物中,并在1500rpm下混合1分钟。接下来,将11g ad1700(氟化丙烯酸酯)和14g乙酸正丁酯添加至该混合物,并以1500rpm混合1分钟。所得的镍氟凝胶混合物应均质化,没有可见的块状物。将另外的30g来自vale的镍粉添加到混合物中,并以1500rpm混合2分钟。均质化的混合物未经过聚合步骤。混合物是可铺展的/可流动的。
108.传导性氟凝胶填充的传导性ag针织层压复合材料的制备:用刮铲将可流动的传导性氟凝胶膏铺展到银针织物中。
109.nusil真空渗透:nusil r21

2615液体硅酮橡胶是两部分的半透明硅酮体系,部分a与部分b的混合比例为1:1,并具有快速的热固化性。将相等的部分称重到flacktek容器中,并在2300rpm下混合1分钟。将所得的均质树脂倒至具有mylar剥离膜的面板的顶部,并使用玻璃棒流延30mil厚的膜。将镍氟凝胶填充的银针织物放在nusil膜的顶部,将剩余的nusil混合物倒在针织物的顶部,并使用玻璃棒均匀分布。顶部面板,mylar剥离膜侧朝下,放置在树脂的顶部,顶部面板上放有一块通气孔。在密封之前,将真空连接器放置在真空袋内部,在真空袋中切出0.5英寸的狭缝,并通过该狭缝连接真空软管。密封系统后立即打开真空泵,压力保持在

25英寸汞柱。将整个真空装袋装置放置在60℃高温处的顶部,以进行约40分钟的快速热固化。1小时后将复合材料从装置中移出。在复合材料表面上添加/喷涂其它nusil r21

2615,以确保镍氟凝胶被完全封装。这种复合材料的厚度约为60

120mil。
110.可以在如图4所示的飞行器制备和维修方法1000以及如图5所示的飞行器1002的背景下描述本公开的示例。在预生产期间,飞行器制备和服务方法1000可以包括飞行器1002的规格和设计1004以及材料采购1006。在生产期间,进行飞行器1002的组件/子组合件
制备1008和系统集成1010。此后,飞行器1002可以经过认证和交付1012以便服役1014。在由客户服役期间,飞行器1002被安排用于例行维护和保养1016,这也可以包括修正、重新配置、翻新等等。
111.方法1000的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或操作员(例如,客户)执行或执行。为了便于说明,系统集成商可以包括但不限于任何数量的飞行器制备商和主要系统分包商;第三方可以包括但不限于任何数量的销售商、分包商和供应商;运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
112.本公开的传导性复合材料可以在飞行器制备和维修方法1000的任何一个或多个阶段中使用,包括飞行器1002的规格和设计1004、材料采购1006、组件/子组合件制备1008、系统集成1010、认证和交付1012、飞行器服役1014以及例行维护和保养1016。
113.此外,本公开包括根据以下条款的实施方式:
114.条款1.一种传导性复合材料(2),包括:
115.第一弹性聚合物层(4);
116.在第一弹性聚合物层(4)上的传导性氟流体层(6);和
117.在传导性氟流体层(6)上的第二弹性聚合物层(8)。
118.条款2.条款1的传导性复合材料(2),其中传导性氟流体层(6)包含氟化组分和传导性添加剂。
119.条款3.条款2的传导性复合材料(2),其中氟化组分包括全氟聚醚、氟化丙烯酸酯低聚物、其组合中的至少一种。
120.条款4.条款2或3的传导性复合材料(2),其中所述氟化组分的粘度在约2,000cp至约10,000,000cp的范围内。
121.条款5.条款2至4中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述氟化组分的粘度为约2,000cp至约5,000,000cp。
122.条款6.条款2至5中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述氟化组分的粘度为约2,000cp至约1,000,000cp。
123.条款7.条款2至6中任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性添加剂的长径比小于约2。
124.条款8.条款2至7中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性添加剂具有至少约2的长径比。
125.条款9.条款2至8中任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性添加剂包括碳纤维、涂覆的碳纤维和金属材料中的至少一种。
126.条款10.条款2至9中任何一项的传导性复合材料(2),其中传导性添加剂包括金属材料,其中金属材料包括不锈钢、黄铜、铁、镍、钛、铝、铜、银、金、铂、钯和锌中的至少一种。
127.条款11.条款1至10中任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性氟流体层(6)还包含相容性试剂。
128.条款12.条款1至10中任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性氟流体层(6)还包含相容性试剂,并且其中所述相容性试剂包括有机相容性试剂、无机相容性试剂及其组合中的至少一种。
129.条款13.条款1至12中任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性氟流体层(6)
还包含有机相容性试剂,并且其中所述有机相容性试剂包括表面活性剂。
130.条款14.条款1至13中任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性氟流体层(6)还包含有机相容性试剂,并且其中所述有机相容性试剂包含离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其组合中的至少一种。
131.条款15.条款1至14中的任一项的传导性复合材料(2),其还包含增加热氧化稳定性的添加剂。
132.条款16.条款1至15中任一项的传导性复合材料(2),其还包含增加热氧化稳定性的添加剂,其中该添加剂包括磷酸盐、氧化铁、酚类、抗氧化剂、金属钝化剂及其组合中的至少一种。
133.条款17.条款1至16中任一项的传导性复合材料(2),其中第一弹性聚合物层(4)包括热塑性聚合物、热固性聚合物及其组合中的至少一种。
134.条款18.条款1至17中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述第一弹性聚合物层(4)包括硅氧烷、氟硅氧烷、全氟聚醚、聚丁二烯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚脲、聚氨酯

脲、环氧树脂、丙烯酸酯、天然橡胶、丁基橡胶、聚丙烯腈、乙烯丙烯二烯单体(epdm)橡胶及其组合中的至少一种。
135.条款19.条款1至18中任一项的传导性复合材料(2),其中所述第二弹性聚合物层(8)包括热塑性聚合物、热固性聚合物及其组合中的至少一种。
136.条款20.条款1至19中任一项的传导性复合材料(2),其中第二弹性聚合物层(8)包含硅氧烷、氟硅氧烷、全氟聚醚、聚丁二烯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚脲、聚氨酯

脲、环氧树脂、丙烯酸酯、天然橡胶、丁基橡胶、聚丙烯腈、乙烯丙烯二烯单体(epdm)橡胶及其组合中的至少一种。
137.条款21.条款1至20中任一项所述的传导性复合材料(2),其中,所述第一弹性聚合物层(4)的厚度在约0.01mm至约100mm的范围内。
138.条款22.条款1至21中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述第一弹性聚合物层(4)的厚度在约0.1mm至约10mm的范围内。
139.条款23.条款1至22中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述第二弹性聚合物层(8)的厚度在约0.01mm至约100mm的范围内。
140.条款24.条款1至23中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述第二弹性聚合物层(8)的厚度在约0.1mm至约10mm的范围内。
141.条款25.条款1至24中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性氟流体层(6)的厚度小于或等于第一弹性聚合物层(4)的厚度和第二弹性聚合物层(8)的厚度中的至少一个。
142.条款26.条款1至25中的任一项的传导性复合材料(2),其中传导性氟流体层(6)的厚度大于第一弹性聚合物层(4)的厚度和第二弹性聚合物层(8)的厚度中的至少一个。
143.条款27.条款1至26中的任一项的传导性复合材料(2),其中传导性氟流体层(6)的厚度大于第一弹性聚合物层(4)的厚度和第二弹性聚合物层(8)的厚度之和。
144.条款28.条款1至27中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性氟流体层(6)是均质的。
145.条款29.条款1至28中的任一项的传导性复合材料(2),其中传导性氟流体层(6)是
非均质的。
146.条款30.条款1至29中的任一项的传导性复合材料(2),还包括与传导性氟流体层(6)接触的增强网(10)。
147.条款31.条款30的传导性复合材料(2),其中增强网(10)包括织物。
148.条款32.条款30或31的传导性复合材料(2),其中增强网(10)包括针织织物、机织织物及其组合中的至少一种。
149.条款33.条款30至32中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述增强网(10)包括非传导性织物、传导性织物及其组合中的至少一种。
150.条款34.条款30至33中任一项的传导性复合材料(2),其中所述增强网(10)包括非传导性织物,所述非传导性织物包括聚醚

聚脲共聚物、胶乳、聚对苯撑对苯二甲酰胺、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯及其组合中的至少一种。
151.条款35.条款30至34中的任一项的传导性复合材料(2),所述增强网(10)包括传导性织物,所述传导性织物包括传导性丝、涂覆的非传导性织物及其组合中的至少一种。
152.条款36.条款30至35中任一项的传导性复合材料(2),其中所述增强网(10)包括包含传导性丝的传导性织物,其中所述传导性丝包括银丝、铜丝、黄铜丝、镍丝、不锈钢丝、钢丝、铝丝、碳丝、涂覆的碳丝、钛丝、钨丝、锡丝、锌丝及其组合中的至少一种。
153.条款37.条款30至36中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述增强网(10)包括包含涂覆的非传导性织物的传导性织物,其中所述涂覆的非传导性织物包括金属涂覆的聚醚

聚脲共聚物、金属涂覆的乳胶、金属涂覆的聚对苯撑对苯二甲酰胺、金属涂覆的芳族聚酰胺、金属涂覆的尼龙、金属涂覆的聚酯、碳涂覆的聚醚

聚脲共聚物、碳涂覆的乳胶、碳涂覆的聚对苯撑对苯二甲酰胺、碳涂覆的芳族聚酰胺、碳涂层尼龙、碳涂层聚酯及其组合中的至少一种。
154.条款38.条款1至37中的任一项的传导性复合材料(2),该传导性复合材料包括围绕传导性氟流体层的弹性聚合物的边缘长度,该弹性聚合物的边缘长度将传导性氟流体密封在传导性复合材料中。
155.条款39.条款1至38中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述边缘长度大于或等于第一弹性聚合物层的厚度和第二弹性聚合物层的厚度中的至少一个。
156.条款40.条款1至39中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述第二弹性聚合物层结合至所述第一弹性聚合物层。
157.条款41.条款1至40中任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性复合材料(2)表现出小于约100ohm/sq的最小薄层电阻。
158.条款42.条款1

41中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性复合材料(2)表现出大于或等于约10%的断裂伸长率。
159.条款43.条款1

42中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性复合材料(2)表现出大于或等于约15%的断裂伸长率。
160.条款44.条款1

43中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性复合材料(2)表现出大于或等于约50%的断裂伸长率。
161.条款45.条款1

44中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性复合材料(2)表现出大于或等于约3mpa的拉伸强度。
162.条款46.条款1至45中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性复合材料(2)具有小于约7g/ml的密度。
163.条款47.条款1

46中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性复合材料(2)具有小于约6g/ml的密度。
164.条款48.条款1至47中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性复合材料(2)具有小于约5g/ml的密度。
165.条款49.条款1

48中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性复合材料(2)具有小于约4g/ml的密度。
166.条款50.条款1

49中的任一项的传导性复合材料(2),其中所述传导性氟流体的损耗模量(g”)大于储能模量(g')。
167.条款51.条款1至50中任何一项的传导性复合材料(2)是飞行器的一部分。
168.条款52.条款1至51中的任一项的传导性复合材料(2)是飞行器的机翼和机身中的至少一个的至少一部分。
169.条款53.条款1

52中的任一项的传导性复合材料(2)是密封件和垫圈中的至少一个。
170.条款54.一种制备传导性复合材料的方法,该方法包括:
171.形成第一弹性聚合物层;
172.在第一弹性聚合物层上形成传导性氟流体层;和
173.在传导性氟流体层上形成第二弹性聚合物层。
174.条款55.条款54的方法,其中形成第一弹性聚合物层的步骤包括固化第一弹性聚合物层。
175.条款56.条款54或55的方法,其中形成传导性氟流体层的步骤包括混合氟化组分和传导性添加剂。
176.条款57.条款54至56中任一项的方法,其中形成传导性氟流体层的步骤包括混合氟化组分、传导性添加剂和相容性试剂。
177.条款58.条款54至57中的任一项的方法,其中形成传导性氟流体层的步骤包括混合氟化组分、传导性添加剂和增加热氧化稳定性的添加剂。
178.条款59.条款54至58中的任一项的方法,其中形成传导性氟流体层的步骤包括使用剪切混合和离心混合中的至少一种来混合传导性氟流体。
179.条款60.条款54至59中的任一项的方法,其中形成传导性氟流体层的步骤包括使用剪切混合来混合传导性氟流体,其中剪切混合以约25至约2,000rpm的旋转速度进行。
180.条款61.条款54至60中的任一项的方法,其中形成传导性氟流体层的步骤包括使用剪切混合来混合传导性氟流体,其中剪切混合以约25至约125rpm的旋转速度进行。
181.条款62.条款54至61中的任一项的方法,其中形成所述传导性氟流体层的步骤包括使所述传导性氟流体层渗透增强网。
182.条款63.条款54至62中的任一项的方法,其中形成所述第二弹性聚合物层的步骤包括固化所述第二弹性聚合物层。
183.条款64.条款63的方法,其中固化第二弹性聚合物层的步骤包括将第二弹性聚合物层结合至第一弹性聚合物层。
184.条款65.条款54至64中的任一项的方法,其中所述第一弹性聚合物层和所述第二弹性聚合物层封装所述传导性氟流体层。
185.条款66.条款54至65中的任一项的方法,其进一步包括在所述传导性氟流体层周围修整所述传导性复合材料。
186.条款67.条款54至66中的任一项的方法,其中在传导性氟流体层周围修整传导性复合材料在传导性氟流体层周围留下边缘长度,从而将传导性氟流体密封在传导性复合材料中。
187.条款68.条款67所述的方法,其中所述边缘长度大于或等于第一弹性聚合物层的厚度和第二弹性聚合物层的厚度中的至少一个。
188.如图5所示,通过示例方法1000生产的飞行器1002可包括具有多个系统1020和内部1022的机身1018。多个系统1020的示例可包括推进系统1024、电气系统1026、液压系统1028和环境系统1030中的一个或多个。可以包括任何数量的其它系统。本公开的传导性复合材料可以用于飞行器1002的任何系统。
189.尽管已经示出并描述了所公开的传导性复合材料和用于制备传导性复合材料的方法的各种实例,但是本领域技术人员在阅读说明书后可以进行修改。本技术包括这样的修改并且仅由权利要求的范围限制。
再多了解一些

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