[发明专利]支撑弹性体泡沫及其制备方法

说明书

支撑弹性体泡沫(100)包括由弹性体形成的弹性体基质(102)，该弹性体基质包括增强区域(104)和泡沫区域(106)。该泡沫区域包括在弹性体中的充气孔(108)，该增强区域包括多孔层，该多孔层具有至少部分地吸收有弹性体的孔的互连网络。泡沫可以在泡沫的表面处包括粘合剂。包括可压缩主体并且该可压缩主体可以是弹性体泡沫的可压缩密封件还可以包括不连续的粘合剂区域的图案，可压缩主体可以围绕该不连续的粘合剂区域变形以形成密封。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月15日提交的美国临时申请第62/520,421号的权益，为所有目的其全文通过参考完整地结合于此。

技术领域

本公开一般涉及支撑弹性体泡沫。更具体地，本公开涉及用于密封连接的支撑弹性体基质泡沫。

背景技术

许多行业使用密封剂来防止液体侵入产品或结构中的物理元件之间。常见的密封剂包括油漆、填缝剂、聚合物材料、O形圈和衬垫等，并且会根据具体应用而变化。特别地，航空工业使用密封剂来保护各种界面，以防止例如由于水或化学入侵而引起的腐蚀和表面退化。

飞机制造业中经常使用的一种材料是双组分液体聚硫化物材料，用于增强对各种界面的保护以免发生腐蚀和表面退化。这种做法可用于保护沿机体安装的支架以及其他组件。例如，可以使用螺栓或铆钉将材料(例如铝、纤维增强塑料或碳复合材料)连接到飞机机体的一部分。安装人员可以在连接的部件之间施加液体密封剂，然后使用紧固件将支架固定在机体上。随着紧固件的拧紧，来自紧固件头的压力会使密封剂扩散。根据密封剂的等级，通常必须使密封剂在室温下固化很长时间，例如72小时或更长。该过程耗时，需要仔细的混合和施加技术，并且由于排放的挥发性有机化合物(VOC)，通常需要个人防护设备(PPE)和通风。

使用“干密封”材料(例如O形圈、衬垫或其他柔顺结构)的传统设计需要精确的放置和压力才有效果，并且由于化学侵蚀会随着时间的推移而退化。能够抵抗化学侵蚀的干密封材料通常在冷操作温度和顺应性水平方面存在缺陷。液体密封剂可以更容易地顺应特定的界面几何形状，但具有安装程序有难度的缺陷，并且一旦调整就不能轻易去除而不破坏密封。此外，长时间暴露于某些苛性化学物质(如磷酸酯液压油)后，单独使用的聚硫化物液体密封剂通常无效。因此，需要能够在各种界面轮廓中操作而又不牺牲耐用性或耐化学侵蚀性的密封技术。

发明内容

在一个实施方式中，本公开涉及一种支撑弹性体泡沫。支撑弹性体泡沫包括由弹性体形成的弹性体基质，该弹性体基质包括泡沫区域和增强区域。所述泡沫区域包括在所述弹性体中限定的多个充气孔；所述增强区域包括多孔层，所述多孔层具有至少部分地吸收有所述弹性体的孔的互连网络。在某些实施方式中，增强区域可以由弹性体浸渍的膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜或膜形成。在各种实施方式中，增强区域可以由任何合适的多孔聚合物层形成，例如织造聚醚醚酮(PEEK)层等。在各种其他实施方式中，增强区域可以由任何合适的多孔层形成，例如玻璃纤维织造或非织造层。

根据一些实施方式，多孔层可以完全吸收有弹性体。根据一些实施方式，该增强区域可以是第一增强区域，并且弹性体泡沫可以包括第二增强区域，该第二增强区域包括第二多孔层，该第二多孔层具有至少部分地吸收有弹性体的孔的第二互连网络。第一增强区域和第二增强区域可以位于泡沫区域的相对侧。

根据一些实施方式，增强区域基本上没有充气孔。例如，根据一些实施方式，嵌入增强区域中的多孔层的孔径小于用于在泡沫区域中形成充气孔的发泡剂的粒度，从而防止了发泡剂渗透到增强区域内并在该区域中膨胀。根据一些实施方式，弹性体基质可以包括多种弹性体，其可以被混合以形成弹性体基质。封闭的充气孔可具有按直径计的从约5μm至约700μm的平均孔尺寸。