專利名稱：：多孔不熔性聚合物部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：
背景技術(shù)：
：以及其中X為NH、N-苯基、0(氧)或S(硫)、并且Ar為對(duì)亞苯基、4，4'-亞聯(lián)苯基或1,4-亞萘基。由于這些IP不能作為典型的熱塑性塑料來(lái)形成，因此這些聚合物常常采用化學(xué)方法來(lái)形成，并且所得的聚合物(如果還不是粉末)被研磨為粉末。然后，使該粉末在才莫具中經(jīng)受壓力并且任選地加熱，以將粉末固結(jié)為成型的部件。此外，也可以任選地?zé)Y(jié)該成型的部件，以進(jìn)一步固結(jié)該聚合物。在許多方面，此類型的成型方法與在更為熟悉的粉狀冶金術(shù)中所采用的方法類似。當(dāng)暴露于水分中時(shí)，大多數(shù)聚合物，不論是液態(tài)水還是水蒸汽(例如空氣中的水蒸氣)，均會(huì)吸收一定量的水。如果隨后將該聚合物快速加熱至遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水的沸點(diǎn)，則已吸收的水將具有相當(dāng)大的蒸汽壓并將試圖從該聚合物中逸出。如果水從聚合物中擴(kuò)散速度低，則水的內(nèi)部壓力可能在聚合物的內(nèi)部形成空隙(起泡)，從而降低或損害聚合物部件的有效性。例如，如果聚合物為處在濕潤(rùn)氣候和/或雨中的環(huán)境溫度下的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的部件，則該部件可能會(huì)吸收相當(dāng)數(shù)量的水。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的各段(包括此類IP部件設(shè)置處)可被快速加熱，并且這些部件可能會(huì)因此而起泡。某種防止此類起泡、同時(shí)基本上不會(huì)降低部件效用的方法將是所期望的。多孔和泡沫聚酰亞胺是已知的；參見(jiàn)例如美國(guó)專利5,444,097和4,780,097、已公布的美國(guó)專利申請(qǐng)2006/0039984、以及D.W.Kim等人的J.Appl.Polym.Sci.，94:1711-18(2004)。在所有這些參考文獻(xiàn)中，孔或多或少為球形(不論是通過(guò)測(cè)量還是通過(guò)攝影和/或制備方法)，并且在許多情況下，孔的體積在聚合物加上孔的總體積中占相當(dāng)大的比例。曰本專利申請(qǐng)G4-077533A描述了一種多孔材料，所述多孔材料的特征在于通過(guò)固結(jié)可為"樹(shù)脂"的基體來(lái)制備，該"樹(shù)脂"包括"聚酰亞胺樹(shù)脂，，和從復(fù)合電解氧化中移除的"單向的"(平行)碳纖維。發(fā)明概述在一個(gè)方面，本發(fā)明為包括不熔性聚合物的部件，其中所述聚合物包括以約0.2至約10體積百分比的范圍存在的空隙，所述空隙為細(xì)長(zhǎng)的，其中所述空隙的最長(zhǎng)尺寸與所述空隙的最短尺寸的比率為至少10:1。在另一方面，本發(fā)明為用于制備包括不熔性聚合物的部件的方法，該不熔性聚合物具有細(xì)長(zhǎng)的空隙，該方法包括以下步驟(a)通過(guò)將不熔性聚合物的顆粒同0.2至10體積百分比的第二聚合物混合來(lái)形成混合物，其中所述體積百分比是基于所述不熔性聚合物和所述第二聚合物的總體積，并且所述第二聚合物呈細(xì)長(zhǎng)條的形式，其中所述條的最長(zhǎng)尺寸與所述條的最短尺寸的比率為至少10:1;(b)使所述混合物經(jīng)受壓力以形成部件；以及(c)將所述部件加熱至燒掉所述第二聚合物的溫度；前提條件是所述不熔性聚合物具有高于燒掉該第二聚合物溫度的分解點(diǎn)。圖1示出了通過(guò)本文描述的方法制備的部件，更具體地講，其為示出該部件內(nèi)空隙的X射線斷層攝影圖(參見(jiàn)實(shí)施例12)。發(fā)明詳述本文使用了某些術(shù)語(yǔ)，其定義如下如本文所用，術(shù)語(yǔ)"不熔性聚合物，，或"IP"是指基本上非交聯(lián)的、且在低于其分解溫度下不足以熔融或軟化到可熔融加工(即以熔融狀態(tài)或軟化狀態(tài)進(jìn)行加工)的聚合物?？捎玫腎P類型包括聚酰亞胺、聚對(duì)苯撐、以及大部分或全部由下式的重復(fù)基團(tuán)構(gòu)成的聚合物附圖簡(jiǎn)述其中X為NH、N-苯基、0(氧)或S(硫)，并且Ar為對(duì)亞苯基、4，4'-亞聯(lián)苯基或1，4-亞萘基。聚酰亞胺為優(yōu)選的。由于通常難于或不可能通過(guò)試驗(yàn)來(lái)證實(shí)IP為非交聯(lián)的，因此出于本文的目的，如果其顯示出的形成的化學(xué)性質(zhì)讓人根據(jù)此類化學(xué)性質(zhì)而合理地相信其是非交聯(lián)的，則將其視為非交聯(lián)的。所謂"燒掉"是指在溫度低于IP分解溫度下的化學(xué)惰性或化學(xué)反應(yīng)性的大氣中，通過(guò)加熱來(lái)移除所有或基本上所有的聚合物。例如，當(dāng)加熱至特定溫度時(shí)，第二聚合物(SP)可能解聚，或以其他方式熱解為其組分單體或其他分解產(chǎn)物。在化學(xué)反應(yīng)性大氣(例如空氣)中，該SP可能^^皮空氣中的氧氧化，從而形成揮發(fā)性的產(chǎn)物，例如水和/或二氧化碳。在本文上下文中，"基本上所有"是指并非所有的第二聚合物均從可熔性聚合物中移除，而是移除了足夠的第二聚合物，從而形成具有適當(dāng)形狀和"尺寸"的空隙。所謂"細(xì)長(zhǎng)的"是指該項(xiàng)的最長(zhǎng)尺寸與最短尺寸的比值應(yīng)為至少10倍，優(yōu)選地該比值應(yīng)為至少25，并且更優(yōu)選為至少100。&于空隙和SP的條均適用。如本文所用，該比率為此類細(xì)長(zhǎng)的空隙的平均值，并且不包括因IP的不完全固結(jié)而形成的空隙。由于該比值由纖維的長(zhǎng)度和直徑來(lái)確定，因此認(rèn)為該比率為用于制備組合物的纖維的比值。如果制備組合物時(shí)未使用纖維，則空隙的平均長(zhǎng)和短的尺寸將由X射線斷層攝影法來(lái)確定(參見(jiàn)下文)。所謂"空隙體積百分比，，(孔隙率)是指在形成多孔部件時(shí)，SP在IP和SP混合物中所占的體積，假設(shè)這兩種聚合物均被完全固結(jié)。這是使用以下算式而計(jì)算出的數(shù)值空隙體積％=(Wt.SWDenSP)"OO『(Wt.SP/DenSP)+(Wt.IP/DenIP)]其中Wt.為"重量"，而Den為"密度"。如果該IP粉末已在其粉末顆粒內(nèi)摻入了其他項(xiàng)，例如一種或多種填充劑，則該IP的密度應(yīng)祐:視為該顆粒組合物的密度。同樣，如果SP在組合物中具有其他項(xiàng)，則SP的密度將^^見(jiàn)為該組合物的密度。所謂"部件"是指任何形狀的物件。其可以為可直接使用的最終形狀，或?qū)⒈磺懈詈?或機(jī)械加工為其最終形狀的"預(yù)成形件"、"坯料"或"標(biāo)準(zhǔn)形狀"。SP條或空隙的最長(zhǎng)尺寸與最短尺寸的比值是通過(guò)對(duì)這些項(xiàng)的任一項(xiàng)進(jìn)行多次測(cè)量并且將結(jié)果平均而得到的比值。例如，如果SP條為纖維，則測(cè)量每根纖維的長(zhǎng)度和直徑。然后將每根纖維的長(zhǎng)度除以纖維的直徑(假設(shè)橫截面為圓形)，并且將多個(gè)這些比值的結(jié)果進(jìn)行平均。多孔的IP部件通過(guò)使IP顆粒(通常為細(xì)小粉末)與SP的細(xì)長(zhǎng)顆粒進(jìn)行混合來(lái)制備?；旌蠎?yīng)優(yōu)選地實(shí)施為使得在IP中獲得SP的均勻分散體。然后使該混合物在7^莫具中經(jīng)受壓力以使其成型。此時(shí)，壓力可為用于固結(jié)成固態(tài)組件的唯一"力量，，，4旦也可以使用一些加熱處理。至少在固結(jié)開(kāi)始時(shí)，溫度不應(yīng)超過(guò)SP的分解點(diǎn)，以便在IP部件的內(nèi)部部件中"壓印"被SP占據(jù)的體積。然而，一旦IP部件的形狀已被設(shè)定，如果需要，便可超過(guò)SP的分解溫度。當(dāng)部件在模具中時(shí)，人們可能通常不希望超過(guò)SP的分解溫度，因?yàn)檫@可能會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的壓力和/或模具可能會(huì)被SP的分解產(chǎn)物弄臟。當(dāng)部件形成后，可將其^4莫具中移除并且進(jìn)行加熱(燒結(jié))。燒結(jié)不僅能夠通過(guò)高溫分解和/或化學(xué)反應(yīng)(例如在空氣中氧化)移除SP，而且可以有助于使最終部件致密。服從本段所列要點(diǎn)，由IP顆粒形成部件的條件可以與通常用于IP的條件和/或推薦用于IP的條件相同。SP條基本上為在IP中所將形成的空隙的大小和形狀的"沖莫板"。其可以為符合SP大小和形狀要求的任何細(xì)長(zhǎng)的形狀。然而，SP優(yōu)選的形式為纖維，特別是具有圓形橫截面的纖維，換句話講，后者將形成具有(或多或少)圓形橫截面的管狀空隙。在這種情況下，如上所述，對(duì)SP和空隙這兩者而言，其最長(zhǎng)尺寸與最短尺寸的比值將等于纖維的長(zhǎng)度除以其直徑。纖維為優(yōu)選的一個(gè)原因是其可以容易地由多種熱塑性塑料形成，并且在許多情況下，纖維相對(duì)廉價(jià)。SP占SP和IP總體積最小為約0.2體積百分比，優(yōu)選為0.5體積百分比，并且更優(yōu)選為約1.0體積百分比。SP占存在的SP和IP總體積的最大量為約10體積百分比，優(yōu)選為約7體積百分比，優(yōu)選為約5體積百分比，8并且非常優(yōu)選為約3體積百分比?？梢詫⑷魏巫畲蠛妥钚〉捏w積百分比結(jié)合，以形成優(yōu)選的體積百分比范圍。在當(dāng)前的多孔IP中，纖維、以及因而這些孔優(yōu)選為彼此不平行，更優(yōu)選為彼此基本上不平行，因?yàn)樵诠探Y(jié)前，纖維同顆粒IP通常是以隨機(jī)方式混合的。所謂"基本上平行"是指任何給定隨機(jī)孔的長(zhǎng)軸同任何其他隨機(jī)選擇的孔的夾角為至少10°。換句話講，任何兩個(gè)孔的縱向軸之間的平均夾角為至少10°。然而要注意的是，這并不意味著纖維(以及因而所述孔)沒(méi)有大體對(duì)齊，即使甚至基本上不平行，纖維和孔也可以具有優(yōu)選的取向。優(yōu)選地，本部件在其最小橫截面尺寸處為至少約lmm厚，更優(yōu)選為至少約2mm厚。適用于本發(fā)明的第二聚合物包括例如丙烯、聚乙烯、丙烯酸類聚合物、乙酸纖維素、以及纖維素聚合物。其他適用的聚合物對(duì)于聚合物領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言可為熟知的，并且此類聚合物將不會(huì)超出本發(fā)明的范圍。存在這樣一類聚合物，其被制備為在給定溫度下容易干凈地解聚或熱解，例如為電子器件中的掩蔽應(yīng)用而制備的一些聚合物。這些聚合物也可用于本文。這些被制備為可分解的聚合物通常為(甲基)丙烯酸酯或(曱基)丙烯酸酯與其他單體的共聚物。當(dāng)然，可與任何具體IP—起使用的具體SP將取決于所用具體的IP的分解溫度。SP的高溫分解或反應(yīng)溫度當(dāng)然應(yīng)該為剛好低于或優(yōu)選地顯著地低于IP的分解溫度。不論使用哪種SP并且不論是否其為筒單的熱降解還是反應(yīng)(例如氧化)，IP部件中殘存的移除SP后的殘余越少越好。優(yōu)選的IP類型為聚酰亞胺。聚酰亞胺通常衍生自四羧酸(或其衍生物，例如二酐)以及二胺，例如均苯四曱酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)以及3，3'，4，4'-聯(lián)苯四甲酸二酐(BPDA)和0DA。通過(guò)溶液亞胺化方法制備的聚酰亞胺的典型實(shí)施例為具有下述重復(fù)單元的剛性、芳族聚酰亞胺組合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中Rs為大于約60至約85摩爾％的對(duì)苯二胺(PPD)單元和約15至小于約40摩爾°/。的間苯二胺(MPD)單元。本發(fā)明實(shí)施中所優(yōu)選采用的四羧酸或可用以制備適用于本發(fā)明實(shí)施中的衍生物的四羧酸是具有下列通式的那些ooIIIIR8——O—C、yC—O—R7、A,R9—o—Z、c—O—R6IIIIoo其中A為四價(jià)有機(jī)基團(tuán)，并且116至R9(含Rs和R9)包含氫或低碳烷基，并且優(yōu)選地包含甲基、乙基、或丙基。該四價(jià)有機(jī)基團(tuán)A優(yōu)選地具有下述結(jié)構(gòu)之—或-0—、—S—、—S02-、-CH廠、-CH2CH2-、以及CF3I-c—CF310其中X包含中的至少一者。作為芳族四羧酸組分，可以提及的為芳族四羧酸、它們的酸酐、它們的鹽以及它們的酯。芳族四羧酸的實(shí)例包括3，3、4，4'-聯(lián)苯四曱酸、2,3，3'，4'-聯(lián)苯四曱酸、均苯四甲酸、3，3、4，4'-二苯酮四羧酸、2,2-雙(3，4-二羧基苯基)丙烷、雙(3，4-二羧基苯基)甲烷、雙(3,4-二羧基苯基)醚、雙(3，4-二羧基苯基)硫醚、雙(3，4-二羧基苯基)膦、2，2-雙(3'，4'-二羧基苯基)六氟丙烷、以及雙(3，4-二羧基苯基)砜。這些芳族四羧酸可以被單獨(dú)使用或組合使用。優(yōu)選的是芳族四羧酸二酐，并且尤其優(yōu)選的是3,3、4，4'-聯(lián)苯四曱酸二酐、均苯四甲酸二酐、3,3',4，4'-二苯酮四羧酸二酐、以及它們的混合物。作為有機(jī)芳族二胺，優(yōu)選地使用一種或多種其本身為本領(lǐng)域所知的芳族和/或雜環(huán)二胺。此類芳族二胺可以由如下結(jié)構(gòu)表示H2N-RfNH2，其中IU為含有最多16個(gè)碳原子的芳族基，并且任選地在環(huán)中包含最多一個(gè)雜原子，該雜原子包括-N-、-0-、或-S-。本文也包括那些IU基，其中Rw為二亞苯基或二苯基甲烷基。此類二胺的代表為2，6-二氨基吡啶、3,5-二氨基吡啶、間苯二胺、對(duì)苯二胺、p，p'-曱撐替二苯胺、2,6-二氨基甲苯、以及2，4-二氨基甲苯。芳族二胺組分的其他實(shí)例(僅為例示性的)包括苯二胺，例如1，4-二氨基苯、1，3-二氨基苯、以及1，2-二氨基苯；二苯基(硫)醚二胺，例如4，4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、3,3'-二氨基二苯醚、以及4，4'-二氨基二苯碌^醚；二苯甲酮二胺，例如3,3'-二氨基二苯甲酮和4，4^二氨基二苯甲酮；二苯基膦二胺，例如3，3'-二氨基二苯基膦和4，4'-二氨基二苯基膦；二苯亞烷基二胺，例如3，3'-二氨基二苯基甲烷、4，4'-二氨基二苯基曱烷、3，3'-二氨基二苯基丙烷、以及4，4'-二氨基二苯基丙烷；二苯基石克醚二胺，例如3，3'-二氨基二苯基辟u醚以及4，4'-二氨基二苯基辟u醚；二苯砜二胺，例如3,3'-二氨基二苯砜以及4，4'-二氨基二苯砜；以及聯(lián)苯胺，例如聯(lián)苯胺和3，3'-二甲基聯(lián)苯胺。其他可用的二胺具有至少一個(gè)包含非雜原子的芳環(huán)或至少兩個(gè)通過(guò)官能團(tuán)橋接的芳環(huán)。這些芳族二胺可以纟皮單獨(dú)使用或混合使用。優(yōu)選地作為芳族二胺組分使用的是1，4-二氨基苯、1,3-二氨基苯、4,4'-二氨基二苯醚、以及它們的混合物。多孑LIP可以包含除IP自身之外的材料。其可以包含IP組合物通常包含的材料，例如填充劑、增強(qiáng)劑、顏料、以及潤(rùn)滑劑等。這些材料可以在IP形成時(shí)存在，以便制備含有一種或多種這些材料的顆粒。本方法使用除含有IP之外還含有其他材料的這種顆粒。作為另外一種選擇，在本方法中，可以將要加入IP的其他材料同IP和SP混合，并使其整個(gè)固結(jié)在一起。可以采用這兩種方法的組合以將不同的材料添加至該組合物。當(dāng)然，要包含在最終組合物中的任何其他材料均應(yīng)在最高到能將SP從部件中移除的溫度下保持熱穩(wěn)定。所述包含空隙的(多孔)部件在允許其吸水的較低(環(huán)境)溫度下被暴露于水后，將其快速加熱至(通常遠(yuǎn)遠(yuǎn))高于水的沸點(diǎn)的情況下尤其有用。在這些條件下，其發(fā)泡傾向(形成不可控的空隙)大大降低。據(jù)信，本部件的細(xì)長(zhǎng)孔形成通道，所述通道允許在快速加熱"濕潤(rùn)"部件時(shí)可形成的水(蒸汽)逸出。這使其可用于例如經(jīng)受高溫(內(nèi)部或外部生成)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、渦輪增壓器、電氣和電子部件(包括鄰近這些部件的部件)中所用的部件。盡管這些部件包含孔隙率，但孔隙率的可控性質(zhì)及其相對(duì)低的水平使部件的物理特性例如強(qiáng)度和韌性通常受孔隙率的影響不大。當(dāng)然，經(jīng)受高溫(內(nèi)部或外部生成)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、渦輪增壓器、以及電氣和電子部件可以包括具有本文所述多孔IP的部件?？障兜男螤罴捌涑叽缈梢酝ㄟ^(guò)使用X射線微斷層攝影法來(lái)測(cè)量和"視覺(jué)化，，,如A.Susov和D.vanDyck在"DesktopX-RayMicroscopyandMicrotomography'，，JournalofMicroscopy,1998年第191巻第151-158頁(yè)中所大體描述的那樣，該文獻(xiàn)以引用方式并入本文。圖1為根據(jù)實(shí)施例12所描述而制備的部件的截面圖，示出了將聚丙烯纖維"燒掉"后制成的空隙。在實(shí)施例中描述的所有專利和其他參考文獻(xiàn)均以引用方式并入本文，如同在本文中了充分闡述一樣。在實(shí)施例中，使用了某些縮寫。它們是BPDA-3，3、4,4'-聯(lián)苯四曱酸二酐MPD-間苯二胺PPD-對(duì)苯二胺實(shí)施例1根據(jù)美國(guó)專利5,886,129(例如實(shí)施例7)中所描述的方法來(lái)制備聚酰亞胺樹(shù)脂的顆粒，所述聚酰亞胺樹(shù)脂包含按BPDA、PPD和MPD(其中PPD/MPD重量比率為70/30)計(jì)占50重量°/。的聚酰亞胺、以及50重量％的人造石墨，并使其通過(guò)20目篩網(wǎng)研磨。實(shí)施例2將聚丙燁纖維(約3-4旦尼爾)切割為約0.5mm至約3mm的長(zhǎng)度。通過(guò)將纖維和樹(shù)脂在Waring型攪拌器中混合并且高速攪拌15秒，將這些切割纖維以1重量％的填充量分散于得自實(shí)施例1的樹(shù)脂中。根據(jù)美國(guó)專利4，360，626(特別是第2欄，第54-60行)中描述的方法模制微張力棒形式的試驗(yàn)樣本。測(cè)定比重。根據(jù)ASTMD638-03，使用型號(hào)為1122的Instron來(lái)測(cè)定拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。夾頭速度為0.2英寸/秒(5.lmm/sec)，并且在測(cè)量斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)試期間，將伸長(zhǎng)儀連接到該棒上。結(jié)果報(bào)告在表l中。實(shí)施例3和實(shí)施例4根據(jù)實(shí)施例2的方法制備包含2重量％和4重量°/。的聚丙烯纖維的試驗(yàn)樣本。物理測(cè)試結(jié)果報(bào)告在表l中。比豐交實(shí)施例A使用實(shí)施例1中描述的樹(shù)脂和2重量％的聚丙烯纖維來(lái)制備試驗(yàn)樣本。通過(guò)一夜的輥壓混合而非在攪拌器內(nèi)攪拌來(lái)完成纖維和樹(shù)脂的混合。物理測(cè)試結(jié)果^^告在表1中。比專支實(shí)施例B和比較實(shí)施例C根據(jù)實(shí)施例2的方法，但在沒(méi)有聚丙烯纖維、可以在攪拌器中處理也可以不在攪拌器中處理的情況下，使用實(shí)施例l中描述的樹(shù)脂來(lái)制備試驗(yàn)樣本。物理測(cè)試結(jié)果寺艮告在表l中。在表1中，比重的單位為gm/mL,斷裂拉伸強(qiáng)度的單位為MPa,并且伸長(zhǎng)率的單位為百分比。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>當(dāng)存在孔隙率時(shí)，特別是當(dāng)纖維沒(méi)有很好地分散時(shí)，盡管物理特性有一些降低，但孔隙率不會(huì)導(dǎo)致這些特性非常大地降低，特別是孔隙率在1%的水平時(shí)。實(shí)施例5將得自前述實(shí)施例的樣本通過(guò)在95。C的液態(tài)水中浸泡14天使其達(dá)到熱沖擊試驗(yàn)的要求。然后通過(guò)將這些樣本在已預(yù)熱至325°C、350°C、375°C、或40(TC的烘箱中放置1小時(shí)，對(duì)樣本進(jìn)行熱沖擊。1小時(shí)的熱沖擊后，將樣本從烘箱中取出，使其冷卻，然后檢查氣泡的存在情況。氣泡的存在情況如下表2中的"觀測(cè)結(jié)果"所示，表2示出了未通過(guò)測(cè)試的樣本以及氣泡首先出現(xiàn)的溫度。試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告在表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實(shí)施例6至實(shí)施例11采用實(shí)施例2中描述的方法使用不同的纖維以4重量％的纖維填充量來(lái)制備其他樣本。這些標(biāo)稱3mm長(zhǎng)的纖維得自EngineeredFibersTechnology,LLC(Shelton，CT06484,U.S.A.)。為了適于制備聚酰亞胺部件中的可控孔隙率，在燒結(jié)的步驟期間，必須可以^莫制部件而不起泡。樣本與這些纖維的模制結(jié)果報(bào)告在表3中?？赏ㄟ^(guò)改變纖維被"燒掉"時(shí)的加熱循環(huán)，特別是通過(guò)更加緩慢的加熱而改變(改善)這些結(jié)果。這些實(shí)施例表明，可使用多種纖維和多種不同直徑來(lái)形成孔。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>*旦尼爾為每9000米纖維中單絲的克數(shù)實(shí)施例12通過(guò)類似于實(shí)施例2的方法將1.2重量％的聚丙烯纖維同聚酰亞胺混合。將混合物放于設(shè)置在液壓機(jī)內(nèi)的模具中，并且在276MPa下壓縮。在氮?dú)鈼l件下采用下述加熱循環(huán)對(duì)這些部件進(jìn)行燒結(jié)在59個(gè)小時(shí)的時(shí)間—R內(nèi)將環(huán)境溫度加熱至40(TC，然后使其在40(TC下保持3小時(shí)，然后將其冷卻。然后將部件機(jī)械加工為最終部件。然后對(duì)這些部件中的其中一個(gè)進(jìn)行X射線斷層攝影，其結(jié)果示出在圖l中，圖l是得自攝影的一個(gè)視頻。圖中可見(jiàn)的"細(xì)紋"為通過(guò)聚丙烯纖維的高溫分解而形成的孔以及聚酰亞胺中的空隙(已將其從攝影中"去除")。圖中示出了標(biāo)度。這僅為部件的一部分，部件的聚酰亞胺("實(shí)心，，)部分未示出，但在圖1中其以矩形的形式延伸到所示空隙的整個(gè)周邊。注意，雖然纖維看起來(lái)具有優(yōu)選的取向，但是其基本上不平行。權(quán)利要求1.包括不熔性聚合物的部件，其中所述聚合物包括以約0.2至10體積百分比的范圍存在的空隙，所述空隙為細(xì)長(zhǎng)的，其中所述空隙的最長(zhǎng)尺寸與所述空隙的最短尺寸的比率為至少10∶1。2權(quán)利要求l的部件，其中所述不熔性聚合物為聚酰亞胺。3又利要求1至2中4壬一項(xiàng)的部件，其中所述空隙以約1,0至約5.0的體積百分比的范圍存在。4權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的部件，其中所述部件在其最小橫截面尺寸處為至少約2mm厚。5權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的部件，其中所述空隙基本上不平行。6權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的部件，其中所述不熔性聚合物還包括至少一種填充劑、至少一種增強(qiáng)劑、至少一種顏料、至少一種潤(rùn)滑劑、或它們的組合。7包括權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的部件的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、渦輪增壓器、電氣部件、或電子部件。8用于制備部件的方法，所述部件包括具有細(xì)長(zhǎng)空隙的不熔性聚合物，所述方法包括以下步驟(a)通過(guò)將不熔性聚合物的顆粒與約0.2至約10體積百分比的第二聚合物混合來(lái)形成混合物，其中所述體積百分比基于所述不熔性聚合物和所述第二聚合物的總體積，并且所述第二聚合物呈細(xì)長(zhǎng)條的形式，其中所述條的最長(zhǎng)尺寸與所述條的最短尺寸的比率為至少10:1;(b)使所述混合物經(jīng)受壓力以形成部件；以及(c)將所述部件加熱至燒掉所述第二聚合物的溫度；前提條件是所述不熔性聚合物所具有的分解點(diǎn)高于燒掉所述第二聚合物的溫度。9權(quán)利要求8的方法，其中所述不熔性聚合物為聚酰亞胺。10.權(quán)利要求8至9中任一項(xiàng)的方法，其中所述部件在其最小橫截面尺寸處為至少約2mm厚。11.權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)的方法，其中所述細(xì)長(zhǎng)條基本上不平行。12.權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)的方法，其中所述第二聚合物為聚丙烯、聚乙烯、丙烯酸類聚合物、乙酸纖維素、或纖維素聚合物中的一種或多種。13.權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)的方法，其中步驟(a)中的混合物為所述第二聚合物在所述不熔性聚合物中的均勻分散體。14.權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)的方法，其中所述第二聚合物為纖維。15.權(quán)利要求14的方法，其中所述第二聚合物具有圓形橫截面。全文摘要通過(guò)下述方式制備多孔不熔性聚合物(IP)部件將0.2至10體積百分比的有機(jī)纖維優(yōu)選具有短長(zhǎng)度的有機(jī)纖維摻入到顆粒狀I(lǐng)P中，通過(guò)壓力和任選地加熱來(lái)固結(jié)所述混合物，然后“燒掉”所述纖維。將所述纖維燒掉后，所得的部件具有孔隙率，其中所述孔為細(xì)長(zhǎng)的，通常保留所述有機(jī)纖維的形狀。當(dāng)這些部件暴露于水分(它們通常要吸收)并然后迅速地加熱時(shí)，它們往往不因所述水的汽化而起泡。這使其可在其中溫度可能會(huì)突然升高的飛機(jī)(噴氣式)和其他發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他應(yīng)用中用作部件。文檔編號(hào)C08J9/26GK101563411SQ200780047394公開(kāi)日2009年10月21日申請(qǐng)日期2007年12月21日優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日發(fā)明者T·P·甘尼特申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司