能uv固化的聚硫醚密封劑用于密封緊固件和弄平表面的用圖
【專利說明】能UV固化的聚硫醚密封劑用于密封緊固件和弄平表面的 用途
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請是部分繼續(xù)申請并要求2010年8月13日提交的美國專利申請序列號 12/855, 725的優(yōu)先權(quán)，后者在此以其全部通過引用納入。該申請也是部分繼續(xù)申請并要求 2010年8月13日提交的美國專利申請序列號12/855,729的優(yōu)先權(quán)，后者在此以其全部通 過引用納入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開涉及適用于航空航天密封劑應(yīng)用的能UV固化的密封劑組合物。更具體來 說，本公開涉及預(yù)成型的能UV固化的密封劑殼，其具有填充有能UV固化的密封劑的腔室， 制備該殼的方法，和施用該殼至基材的方法。本公開還涉及使用能UV固化的密封劑組合物 填充和弄平基材上的凹陷和間隙的方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 飛機由許多利用緊固件組裝在一起的零件組成。某些緊固件，例如燃料箱內(nèi)的那 些，必須防止燃料泄漏。對于其它緊固件來說，例如飛機外表面上的那些，期望弄平例如由 埋頭孔和板間隙產(chǎn)生的那些凹陷，以改進空氣動力性能并提供電絕緣。用于密封這些和其 它緊固件的組合物必須滿足苛刻的航空航天要求。此外，由于飛機上有大量緊固件和板材 間隙，可以達到幾千個，期望所使用的密封劑組合物和施用該密封劑組合物的方法能夠適 于有效的大量處理。
[0005] 具有包含填充有部分未硬化的第二密封劑部分硬化的第一密封劑的殼的預(yù)成型 的密封蓋已被用于密封緊固件。這些密封蓋被保持在低于該第二密封劑的硬化溫度的溫 度，直到使用前即刻，這時可以將密封蓋置于緊固件上并在環(huán)境溫度下固化。密封蓋和形成 該密封蓋的方法披露于美國專利7, 438, 974中。美國專利7, 438, 974中描述的預(yù)混后且冷 凍的密封蓋在約兩天內(nèi)固化并且由于所采用的能熱固化聚合物的特性而是不透明的。然 而，期望提供一種預(yù)成型的密封蓋，其具有較快的固化時間并且是視覺上透明的。在固化前 后都是視覺上透明的密封劑材料是期望的，從而便于視覺評估密封與例如緊固件的組件之 間的密封質(zhì)量。例如，在密封后或使用期間變得明顯的密封劑與部件之間的空穴或氣泡會 說明需要維修或更換。
[0006] 因此，需要用于緊固件和板材間隙的航空航天密封劑，其快速固化，并且能夠目視 檢驗，并且符合航空航天密封劑的性能要求。還需要弄平航空航天表面上的缺陷并對缺陷 電絕緣，從而能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)。
[0007] 發(fā)明概述
[0008] 披露了能UV固化的密封劑，其可以用于制造密封蓋并且可以用于弄平表面缺陷， 而且解決了之前披露的密封劑和方法的不足。
[0009] 在第一方面，披露了一種密封蓋，其包含形成殼的預(yù)成型的、至少部分固化的第一 密封劑組合物；和填充該殼的至少部分未固化的第二密封劑組合物，其中該第一密封劑組 合物和該第二密封劑組合物是視覺上透明的并且透射UV輻射；和該第一密封劑組合物和 該第二密封劑組合物包含（i)硫醇封端的聚硫醚；和（ii)鏈烯基封端的化合物，例如鏈烯 基封端的化合物，包括多乙烯基醚和/或多烯丙基化合物。
[0010] 在第二方面，提供了弄平表面缺陷的方法，包括將密封劑組合物施加到表面缺陷； 弄平所述密封劑組合物以填充表面缺陷；將弄平的密封劑組合物暴露于紫外線輻射以固化 弄平的密封劑組合物，其中該密封劑組合物是能UV固化的并且包含（i)硫醇封端的聚硫 醚；和（ii)鏈烯基封端的化合物，包括多乙烯基醚和/或多稀丙基化合物。
[0011] 現(xiàn)參考能UV固化的組合物和該能UV固化的組合物的用途的某些實施方案。所披 露的實施方案不意圖限制權(quán)利要求。相反，權(quán)利要求意圖覆蓋所有改變、變形和等價方案。
[0012] 附圖簡述
[0013] 圖1是顯示組裝前（左）的緊固件和能UV固化的透明密封蓋以及組裝和固化后 (右）的能UV固化的密封蓋和緊固件的照片。
[0014] 圖2是顯示本公開提供的固化的密封劑在干燥或浸泡于JRF-I后的拉伸強度和伸 長率的圖。
[0015] 圖3是顯示本公開提供的固化的密封劑在浸泡于3% NaCl水溶液中前后的拉伸強 度和伸長率的圖。
[0016] 圖4是顯示本公開提供的固化的密封劑在干燥或在浸泡于JRF-I后撕裂強度、硬 度、和重量百分比溶脹的圖。
[0017] 圖5是顯示本公開提供的固化的密封劑在干燥或浸泡于3% NaCl水溶液后拉伸強 度、硬度、和重量百分比溶脹的圖。
[0018] 圖6是顯示本公開提供的固化的密封劑作為時間與UV源自密封劑的距離的關(guān)系 的硬度（肖氏A)的圖，其中沒有覆蓋的固化密封劑片材。
[0019] 圖7是顯示本公開提供的固化的密封劑作為時間與UV源自密封劑的距離的關(guān)系 的硬度（肖氏A)的圖，其中有1/4英寸厚密封劑的固化片材覆蓋在樣品上。
[0020] 圖8是提供的固化的密封劑作為時間與UV源自密封劑的距離的關(guān)系的硬度（肖 氏A)的圖，其中有1/2英寸厚密封劑的固化片材覆蓋在樣品上。
[0021] 詳細說明
[0022] 為了以下說明的目的，除了在有相反的說明的情況下之外，應(yīng)理解由本公開內(nèi)容 提供的實施方式可假設(shè)各種備選的變化形式和步驟順序。此外，除了在實施例中、或在另有 說明的情況下，否則用于表達例如在說明書和權(quán)利要求書中使用的成分的量的全部數(shù)值應(yīng) 理解為在所有情況下被術(shù)語"約"修飾。因此，除非有相反的說明，否則在下面的說明書和 所附權(quán)利要求書中給出的數(shù)值參數(shù)是取決于本發(fā)明所獲得的期望的性能來變化的約數(shù)。最 起碼，并且不試圖限制對權(quán)利要求的范圍適用等同原則，各數(shù)值參數(shù)應(yīng)該至少按照報道的 有效數(shù)字的數(shù)值并采用普通的舍入技術(shù)來解釋。
[0023] 盡管設(shè)定本公開的寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是約數(shù)，但是在具體實施例中所列的 數(shù)值是盡量精確地給出的。然而，任何數(shù)值本身含有從在它們各自試驗測量中存在的標(biāo)準(zhǔn) 偏差獲得的必然的誤差。
[0024] 同樣地，應(yīng)理解本申請記載的任何數(shù)值范圍都意圖包含含在其中的所有子范圍。 例如，范圍"1至10"意圖包括所記載的最小值約1和所記載的最大值約10之間（并且包 括1和10)的所有子范圍，即，具有等于或者大于約1的最小值和等于或者小于約10的最 大值。同樣地，在本申請中，除非另有說明，"或"的使用是指"和/或"，但是"和/或"在某 些情況下可以是明確使用的。
[0025] 不在兩個字母或符號之間的破折號用來表示取代基或在兩個原子之間的 鍵連的點。例如，-conh2通過碳原子鍵連至另一化學(xué)部分。
[0026] "烷二基"是指飽和、支鏈或直鏈、無環(huán)烴基的二基，其具有，例如，1-18個碳原子 (CV18)、1-14個碳原子（CV14)、l-6個碳原子（CV6)、l-4個碳原子的_ 4)、或1-3個碳原子 (CV3)。應(yīng)領(lǐng)會支鏈烷二基最少具有三個碳原子。在某些實施方式中，烷二基為(： 2_14烷二基、 C2_1Q烷二基、C 2_8烷二基、C 2_6烷二基、C 2_4烷二基，并且在某些實施方式中，為C 2_3燒二基。烷 二基的例子包括甲燒_二基（_CH 2_)、乙燒-1，2-二基（_CH2CH2_)、丙烷-1，3-二基和異-丙 烷-1，2-二基（例如，-CH 2CH2CH2-和-CH(CH3) CH2_)、丁烷-1，4-二基（-CH2CH2CH2CH 2_)、戊 烷-1，5-二基（-CH2CH2CH2CH 2CH2_)、己烷-1，6-二基（-CH2CH2CH 2CH2CH2CH2_)、庚烷-1，7-二 基、辛燒 _1，8_二基、壬燒_1，9_二基、癸燒_1，10-二基、十二燒_1，12-二基等。
[0027] "烷烴環(huán)烷烴"是指具有一種或多種環(huán)烷基和/或環(huán)烷二基以及一種或多種烷基和 /或烷二基的飽和烴基，其中環(huán)烷基、環(huán)烷二基、烷基、和烷二基在本文中限定。在某些實施 方式中，各個環(huán)烷基和/或環(huán)烷二基為C 3_6、c5_6，以及在某些實施方式中，為環(huán)己基或環(huán)己烷 二基。在某些實施方式中，各個烷基和/或烷二基為CifCuCn，以及在某些實施方式中， 為甲基、甲烷二基、乙基、或乙烷-1，2-二基。在某些實施方式中，烷烴環(huán)烷烴基為C 4_18烷烴 環(huán)烷烴、c4_16燒烴環(huán)烷烴、C 4_12燒烴環(huán)烷烴、C 4_8烷烴環(huán)烷烴、C 6_12燒烴環(huán)烷烴、C 6_1(|燒烴環(huán) 烷烴，以及在某些實施方式中，為C6_ 9烷烴環(huán)烷烴。烷烴環(huán)烷烴基的例子包括1，1，3, 3-四 甲基環(huán)己烷和環(huán)己基甲烷。
[0028] "烷烴環(huán)烷二基"是指烷烴環(huán)烷烴基的二基。在某些實施方式中，烷烴環(huán)烷二基為 (^18燒徑環(huán)燒^基、C 4_16燒徑環(huán)燒^基、C 4_12燒徑環(huán)燒^基、C 4_8燒徑環(huán)燒^基、C 6_12燒徑環(huán) 燒^基、C6_1(l燒徑環(huán)燒二基，以及在某些實施方式中，為C 6_9燒徑環(huán)燒二基。燒徑環(huán)燒^基 的例子包括1，1，3, 3-四甲基環(huán)己烷-1，5-二基和環(huán)己基甲烷-4, 4' -二基。
[0029] "至少部分透射紫外線輻射"是指材料能夠透射至少部分的紫外光譜。在某些實 施方案中，至少部分地透射紫外線輻射的材料透射足夠的UV輻射以通過光引發(fā)劑引發(fā)硫 醇-烯反應(yīng)的固化。在某些實施方案中，至少部分透射UV的材料部分地透射波長約180納 米到約400納米的UV。至少部分地透射UV輻射的材料可衰減某些UV波長下的透射但不衰 減其它的。
[0030] "烷二基"是指飽和的、支鏈的或直鏈、無環(huán)烴基的二基，具有，例如，1-18個碳原子 (CV18)，1-14個碳原子沁_14)，1-6個碳原子沁_6)，1-4個碳原子的_ 4)，或1-3烴原子（CV3)。 能領(lǐng)會的是，支鏈烷二基具有最小三個碳原子。在某些實施方案中，烷二基是(： 2_14烷二基， C2_1Q烷二基，C 2_8烷二基，C2_6烷二基，C2_ 4烷二基，在某些實施方案中為C2_3烷二基。烷二 基基團的實例包括甲烷二基（-CH 2_)，乙烷-1，2-二基（-CH2CH2_)，丙烷-1，3-二基和異丙 烷-1，2-二基（例如，-CH 2CH2CH2-和-CH(CH3) CH2_)，丁烷-1，4-二基（-CH2CH2CH2CH 2_)，戊 烷-1，5-二基（-CH2CH2CH2CH 2CH2_)，己烷-1，6-二基（-CH2CH2CH 2CH2CH2CH2_)，庚烷-1，7-二 基，辛燒 _1，8_二基，壬燒_1，9_二基，癸燒_1，10-二基，十二燒_1，12-二基等。
[0031] "烷烴環(huán)烷烴"是指飽和的烴基，其具有一個或多個環(huán)烷基和/或環(huán)烷二基基團和 一個或多個烷基和/或烷二基基團，其中環(huán)烷基、環(huán)烷二基、烷基、和烷二基如本文中定義。 在某些實施方案中，每個環(huán)烷基和/或環(huán)烷二基基團為c 3_6, c5_6，在某些實施方案中為環(huán)己 基或環(huán)己烷二基。在某些實施方案中，每個烷基和/或烷二基基團為(V 6, Ci_4, Ci_3，在某些 實施方案中為甲基，甲烷二基，乙基，或乙烷-1，2-二基。在某些實施方案中，烷烴環(huán)烷烴 基團為c 4_18烷烴環(huán)烷烴，c4_16烷烴環(huán)烷烴，c4_ 12烷烴環(huán)烷烴，c4_8烷烴環(huán)烷烴，c6_12烷烴環(huán) 烷烴，c 6_1(l烷烴環(huán)烷烴，在某些實施方案中為C 6_9烷烴環(huán)烷烴。烷烴環(huán)烷烴基團的實例包括 1，1，3, 3-四甲基環(huán)己烷和環(huán)己基