專利名稱：導(dǎo)電聚合物泡沫、其制造方法及其制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電聚合物泡沫及其制造方法，以及包含該聚合物泡沫的制品。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電聚合物泡沫用于廣泛的應(yīng)用中，包括作為電接觸器件、用于傳感器中及用在 需要電磁干擾(EMI)/射頻干擾(RFI)屏蔽和/或靜電消除的應(yīng)用中。能夠進(jìn)行EMI/RFI 屏蔽的示例性材料包括包裹在不導(dǎo)電泡沫墊周圍的金屬箔或金屬化織物、以及涂有導(dǎo)電材 料的不導(dǎo)電墊。適用于靜電消除的材料包括加入各種聚合物例如聚硅氧烷、聚氨酯和聚烯 烴中的導(dǎo)電填料。使用導(dǎo)電填料的一個缺點(diǎn)是加入足以獲得高電導(dǎo)率的量的導(dǎo)電填料將影 響聚合物的可壓縮性和可加工性。此外，使用這種高含量的填料將增加聚合物共混物的成 本。使用者常被迫在材料的成本和質(zhì)量之間進(jìn)行權(quán)衡。因此，難以獲得高質(zhì)量的用于EMI/ RFI屏蔽的導(dǎo)電泡沫。提供填料添加量最小化并同時保持合適的電導(dǎo)率的聚合物泡沫是有利的。對特定 應(yīng)用所期望的泡沫的可壓縮性、可加工性和其它物理性質(zhì)不產(chǎn)生明顯不利影響會是另一個 優(yōu)點(diǎn)。因此，在本領(lǐng)域內(nèi)，仍然需要使泡沫能夠同時具有電導(dǎo)率、可壓縮性和可加工性并 尤其是對特定應(yīng)用所期望的一種或更多種物理性質(zhì)沒有明顯不利影響的組合物和方法。

發(fā)明內(nèi)容
制造聚合物泡沫復(fù)合材料的方法包括由前體組合物成型具有第一表面和相反的 第二表面的制品，所述前體組合物包含聚合物泡沫前體組合物和含有多個磁性導(dǎo)電顆粒的 填料組合物；使所述前體組合物發(fā)泡以在所述前體組合物中形成多個泡孔；向發(fā)泡的所述 前體組合物施加磁場，其中所述磁場的強(qiáng)度和施加時間有效地使所述磁性導(dǎo)電顆粒在所述 制品的第一表面和相反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈；和使所述聚合物泡沫前體組 合物固化，以提供密度為約1至約125磅每立方英尺和在60磅每平方英寸的壓力下體積電 阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm的聚合物泡沫復(fù)合材料。制造聚合物泡沫復(fù)合材料的方法包括由前體組合物成型具有第一表面和相反的 第二表面的制品，所述前體組合物包含聚合物泡沫前體組合物和含有多個磁性導(dǎo)電顆粒的 填料組合物；使所述前體組合物發(fā)泡以在所述前體組合物中形成多個泡孔；向所述發(fā)泡的 前體組合物施加磁場，其中所述磁場的強(qiáng)度和施加時間有效地使所述磁性導(dǎo)電顆粒在所述 制品的第一表面和相反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈，其中所述發(fā)泡基本上在所述 磁性導(dǎo)電顆粒完成排列之前完成；和使所述聚合物前體組合物固化，以提供密度為約1至 約125磅每立方英尺和在60磅每平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3 歐姆-cm的聚合物泡沫復(fù)合材料。還描述了制造聚合物泡沫復(fù)合材料的方法，所述方法包括使前體組合物機(jī)械發(fā) 泡以在所述前體組合物中形成多個泡孔，其中所述前體組合物包含聚合物泡沫前體組合物和含有多個磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物；由機(jī)械發(fā)泡的前體組合物成型具有第一表面和 相反的第二表面的制品；施加強(qiáng)度和時間有效地使所述磁性導(dǎo)電顆粒在所述制品的第一表 面和相反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈的磁場，其中所述發(fā)泡基本上在所述磁性導(dǎo) 電顆粒完成排列之前完成；和使所述聚合物前體組合物固化，以提供密度為約1至約125磅 每立方英尺和在60磅每平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm 的聚合物泡沫復(fù)合材料。在另一實(shí)施方案中，制造聚合物泡沫復(fù)合材料的方法包括由前體組合物成型具 有第一表面和相反的第二表面的制品，所述前體組合物包含聚合物泡沫前體組合物和含有 多個磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物；使所述前體組合物發(fā)泡以在所述前體組合物中形成多個 泡孔；向所述發(fā)泡的前體組合物施加磁場，其中所述磁場的強(qiáng)度和施加時間有效地使所述 磁性導(dǎo)電顆粒在所述制品的第一表面和相反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈；和使所 述聚合物泡沫前體組合物固化；和除去足以至少部分暴露出所述相互隔開的鏈的末端的量 的固化泡沫的第一和/或第二表面，以提供密度為約1至約125磅每立方英尺和在60磅每 平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm的聚合物泡沫復(fù)合材料。一種具體的制造聚氨酯泡沫復(fù)合材料的方法包括使包含多異氰酸酯組分、與多 異氰酸酯組分反應(yīng)的含活性氫的組分、表面活性劑、催化劑和包含多個磁性導(dǎo)電顆粒的填 料組合物的前體組合物機(jī)械發(fā)泡以形成泡孔；鑄塑所述泡沫以形成具有第一表面和相反的 第二表面的層；將所述層暴露于磁場以使磁性導(dǎo)電顆粒排列成在第一表面和第二表面之間 基本上連續(xù)跨越該層的相互隔開的鏈，其中所述發(fā)泡基本上在施加磁場之前完成；和使所 述層固化，以產(chǎn)生在60磅每平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐 姆-cm的聚氨酯泡沫復(fù)合材料，其中所述第一表面和第二表面之間的距離大于泡孔平均直 徑的1. 5倍。另一具體的制造聚硅氧烷泡沫的方法包括鑄塑包含具有氫化物取代基的聚硅氧 烷聚合物、催化劑和包含多個磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物的混合物；形成具有第一表面和 相反的第二表面的層；使所述混合物發(fā)泡；在施加的磁場中固化所述混合物，以使磁性導(dǎo) 電顆粒排列成在所述泡沫的第一表面和相反的第二表面之間基本上連續(xù)跨越所述泡沫的 相互隔開的鏈；和除去足以至少部分暴露出所述相互隔開的鏈的末端的量的固化泡沫的第 一和/或第二表面，以產(chǎn)生在60磅每平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約 IO3歐姆-cm的聚硅氧烷泡沫復(fù)合材料。還描述了通過前述方法制造的聚合物泡沫復(fù)合材料。在另一實(shí)施方案中，聚合物泡沫復(fù)合材料包含具有第一表面和相反的第二表面的 聚合物泡沫、以及在所述泡沫的第一表面和相反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈的磁 性導(dǎo)電顆粒；其中所述泡沫的密度為約1至約125磅每平方英尺；在60磅每平方英寸的壓 力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm。還描述了包含通過上述方法制造的聚合物泡沫復(fù)合材料的制品。所述泡沫、制品及其制造方法將在下面的附圖具體實(shí)施方式

和實(shí)施例中進(jìn)一步 描述。


所公開的主題將在說明書后的權(quán)利要求書中具體地指出和清楚地要求保護(hù)。通過 以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，將使得所公開的實(shí)施方案的前述特征和優(yōu)勢明顯。在附圖中圖1為示例性導(dǎo)電聚合物泡沫的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明方法制造的示例性導(dǎo)電聚氨酯泡沫的橫截面顯微照片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明人已出乎意料地發(fā)現(xiàn)，在聚合物泡沫中，可使磁性導(dǎo)電顆粒磁性排列在泡 沫內(nèi)而使聚合物泡沫復(fù)合材料具有高電導(dǎo)率。雖然這種磁排列已經(jīng)在實(shí)心聚合物中得到證 實(shí)，但是這種技術(shù)還可用于使多孔聚合物具有電導(dǎo)率是出人意料的。在一個實(shí)施方案中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過如下步驟獲得優(yōu)異的電導(dǎo)率形成發(fā)泡的 前體組合物，使前體組合物中的磁性導(dǎo)電顆粒磁性排列成跨越所述泡沫的兩個表面的相互 隔開的鏈，在所述顆粒排列之后防止前體組合物額外發(fā)泡，以及使所述前體組合物固化或 冷卻以形成泡沫。在另一實(shí)施方案中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過以下步驟獲得增加的電導(dǎo)率形成發(fā)泡的 前體組合物，使前體組合物中的磁性導(dǎo)電顆粒磁性排列成跨越所述泡沫的兩個表面的相互 隔開的鏈，使前體組合物固化或冷卻以形成泡沫，以及除去所述泡沫表面的頂層以至少部 分暴露出磁性導(dǎo)電顆粒的相互隔開的鏈的末端。通過這些方法產(chǎn)生的聚合物泡沫是導(dǎo)電的，并還基本上保留了其可壓縮性、柔性、 抗壓縮永久變形性、孔均勻性等性質(zhì)中的一種或更多種。這些材料特別適用于形成提供 EMI/RFI屏蔽的制品。用來形成所述泡沫復(fù)合材料的磁性導(dǎo)電顆粒包含導(dǎo)電材料和磁性材料，它們可以 是相同或不同的材料。示例性的導(dǎo)電材料包括導(dǎo)電金屬例如金、銀、鎳、銅、鋁、鉻、鈷、鐵等 以及包含前述金屬中的至少一種的氧化物或合金。合適的磁性材料包括鐵磁和順磁材料。 示例性的磁性材料包括鐵、鎳和鈷，以及鑭系稀土元素等和前述磁性材料中的至少一種的 氧化物、陶瓷和合金。在一個實(shí)施方案中，磁性導(dǎo)電材料也為非氧化性材料。顆粒可由一種或更多種磁性導(dǎo)電材料整體形成，或者一種或更多種磁性導(dǎo)電材料 可用作芯或涂層與非磁性、非導(dǎo)電材料或非磁性非導(dǎo)電材料一起形成顆粒。例如，導(dǎo)電材 料可以用于涂覆包含磁性材料例如鐵顆粒的芯，或者可以用磁性并導(dǎo)電的材料涂覆例如玻 璃(包括玻璃微球)的非磁性非導(dǎo)電材料。銀和鎳涂層尤其有用。具體的磁性導(dǎo)電顆粒 包括涂覆銀的鎳顆粒、涂覆銀的鐵顆粒、鎳顆粒和涂覆鎳的顆粒，例如涂覆鎳的氫氧化鋁 (Al (OH) 3, “ΑΤΗ”)、涂覆鎳的玻璃顆粒和尤其是涂覆鎳的不銹鋼顆粒。導(dǎo)電或磁性并導(dǎo)電的材料可以通過諸如氣相沉積、化學(xué)鍍等涂覆技術(shù)沉積在芯顆 粒上。在一個實(shí)施方案中，可使用化學(xué)鍍方法將鎳沉積在氫氧化鋁上。在另一實(shí)施方案中， 使用羰基鎳的氣相沉積提供鎳涂層。將足量的導(dǎo)電材料涂覆到導(dǎo)磁性顆粒上，使得顆粒在 用于形成復(fù)合材料時賦予該復(fù)合材料期望的電導(dǎo)率水平，而不對聚合物的期望性質(zhì)產(chǎn)生明 顯不利的影響。不必涂覆所有的顆粒，或者涂層不必完全覆蓋每個顆粒。因此，可以使用至 少實(shí)質(zhì)性涂覆的顆粒。例如，在給定批次的顆粒中，涂覆顆?？偙砻娣e的至少約60%、尤其 是至少約70%、更尤其是至少約80%和甚至更尤其是至少約90%。涂層厚度可以大幅變化。在一個實(shí)施方案中，涂層厚度為約0. 004至約0. 2密耳(約0. 1至約5微米)、特別地 為約0. 02至約0. 1密耳(約0. 526至約3微米)。顆?？梢跃哂懈鞣N不規(guī)則或規(guī)則的形狀，例如球形、薄片形、板狀或棒狀?？梢允?用具有不同形狀組合的顆粒。在一個實(shí)施方案中，使用長寬比(長度/寬度)大于1的顆 粒。顆粒尺寸不受特定限制，并可以具有例如約0.250至約500微米的平均最大尺寸。特別 地，顆粒的平均最大尺寸可以為約1至約500微米，更特別地為約100至約300微米。該平均 尺寸可以利用單一填料或具有不同平均顆粒尺寸的填料混合物來實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施方案中， 顆粒是球形的，并具有約180至約250微米的平均直徑。還能夠使用可膨脹顆粒(例如涂覆 鎳的聚偏二氯乙烯顆粒)或可變形顆粒(例如涂覆鎳的軟珠)來增加顆粒間的接觸面積?？梢詫︻w粒進(jìn)行表面處理以改變其表面特性。例如，可以用疏水材料涂覆顆粒以 減少與聚合物前體組合物的相互作用。示例性的涂覆材料為硅烷(其可用于聚氨酯復(fù)合材 料)或氟硅氧烷(其可用于聚硅氧烷復(fù)合材料)。不受限于理論，認(rèn)為利用硅烷或聚硅氧烷 處理顆粒降低了一種或更多種前體形成組分或聚合物本身對所述顆粒的潤濕性。控制顆粒 的潤濕性可以控制顆粒上的表皮形成。還可以額外使用其它導(dǎo)電填料以獲得期望的電導(dǎo)率，例如炭黑，碳纖維例如PAN 纖維，涂覆有金屬的纖維或球例如涂覆有金屬的玻璃纖維、涂覆有金屬的碳纖維、涂覆有金 屬的有機(jī)纖維、涂覆有金屬的陶瓷球、涂覆有金屬的玻璃珠等，本征導(dǎo)電的聚合物例如顆粒 或原纖形式的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩，導(dǎo)電金屬氧化物例如氧化錫或氧化銦錫，還可以使 用包含至少一種前述導(dǎo)電填料的組合。磁性導(dǎo)電填料與導(dǎo)電填料的相對比率可以大幅變 化，這取決于所用的填料類型和期望的泡沫性質(zhì)。通常，填料組合物可以包含50至100重量 百分?jǐn)?shù)(重量％ )的磁性導(dǎo)電材料和0至50重量％的導(dǎo)電填料，更特別地75至99重量％ 的磁性導(dǎo)電填料和1至25重量％的導(dǎo)電填料，各量均基于填料組合物的總重量。用于制造導(dǎo)電聚合物泡沫的填料組合物的相對量將根據(jù)聚合物類型、顆粒類型、 預(yù)期用途、期望的電導(dǎo)率、泡沫孔結(jié)構(gòu)、加工特性和類似因素變化。在一個實(shí)施方案中，導(dǎo)電 聚合物泡沫復(fù)合材料包含的總填料含量為約10至約90重量％、特別地為約20至約80重 量％、甚至更特別地為約30至約70重量％，各量均基于導(dǎo)電聚合物泡沫的總重量?；蛘?， 填料的量可以描述為發(fā)泡前導(dǎo)電聚合物泡沫的前體制劑的體積百分?jǐn)?shù)(體積％ )。在一個 實(shí)施方案中，泡沫包含發(fā)泡前聚合物泡沫前體制劑的約1至約30體積％的填料顆粒、特別 地為約2至約20體積％、更特別地為約5至約17體積％。本文中用到的“泡沫”是具有多孔結(jié)構(gòu)且密度為約5至約150磅/平方英尺(pcf) (80至M02千克/立方米(kcm))、尤其是小于或等于約125pcf (2002kcm)、更尤其是小于或 等于約IOOpcf (1601kcm)、還更特別地為約10至約60pcf (160至96Ikcm)的材料。這類泡 沫的空隙含量為約20至約99 %、尤其是約30 %至約95 %、更尤其是約50 %至約90 %，各量 均基于泡沫的總體積。泡沫可以是開放孔或封閉孔的。用于泡沫的聚合物可以選自多種熱塑性材料、熱塑性材料的共混物或熱固性材 料?？梢允褂玫氖纠詿崴苄圆牧习ň劭s醛、聚丙烯酸類、苯乙烯丙烯腈、聚烯烴類、丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯類、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇 酯、聚酰胺例如但不限于尼龍6、尼龍6，6、尼龍6，10、尼龍6，12、尼龍11或尼龍12、聚酰胺 酰亞胺、聚芳酯、聚氨酯、乙丙橡膠(EPR)、聚芳砜、聚醚砜、聚硅氧烷、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚砜、聚醚酰亞胺、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚 醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮等、或包含至少一種前述熱塑性材料的組合?？捎糜诰酆衔锱菽臒崴苄圆牧系墓不煳锏膶?shí)例包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/ 尼龍、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯、聚苯醚 /聚苯乙烯、聚苯醚/尼龍、聚砜/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯/熱塑性氨酯、聚碳 酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯、熱塑性彈性體合金、聚 對苯二甲酸乙二醇酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯、苯乙烯-馬來酸酐/丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯、聚醚醚酮/聚醚砜、丁苯橡膠、聚乙烯/尼龍、聚乙烯/聚縮醛、乙丙橡膠(EPR)等、或 包含至少一種前述共混物的組合?？捎糜诰酆衔锱菽木酆衔餆峁绦圆牧系膶?shí)例包括聚氨酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、 聚酯、聚酰胺、聚硅氧烷等、或包含至少一種前述熱固性材料的組合?？梢允褂脽峁绦圆牧?的共混物以及熱塑性材料與熱固性材料的共混物?？梢源嬖谝阎糜谥圃炫菽钠渌砑觿?，例如其它填料，例如增強(qiáng)填料(例如 織造網(wǎng)、硅石、玻璃顆粒和玻璃微球)，用于提供熱管理的填料，或阻燃填料或添加劑。示 例性的阻燃劑包括例如含有鋁、鎂、鋅、硼、鈣、鎳、鈷、錫、鉬、銅、鐵、鈦或其組合的金屬氫 氧化物，例如氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鐵等；金屬氧化物例如氧化銻、三氧化 銻、五氧化銻、氧化鐵、氧化鈦、氧化錳、氧化鎂、氧化鋯、氧化鋅、氧化鉬、氧化鈷、氧化鉍、 氧化鉻、氧化錫、氧化鎳、氧化銅、氧化鎢等；金屬硼酸鹽例如硼酸鋅、偏硼酸鋅、偏硼酸鋇 等；金屬碳酸鹽例如碳酸鋅、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇等；氰尿酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺 等；炭黑、可膨脹石墨片(例如可從GrafTech International, Ltd.以商品名GRATOUARD 購得的那些)等；納米粘土；和溴化化合物。示例性的阻燃材料為氫氧化鎂、納米粘土 和溴化的化合物。在一個實(shí)施方案中，聚合物泡沫的阻燃性滿足一定的Underwriter’ s Laboratories(UL)阻燃標(biāo)準(zhǔn)。例如，聚合物泡沫具有根據(jù)UL標(biāo)準(zhǔn)94的V-1、優(yōu)選V-O評級?？梢源嬖诘钠渌砑觿┌ㄈ玖?、顏料(例如二氧化鈦和氧化鐵)、抗氧化劑、抗 臭氧劑、紫外(UV)穩(wěn)定劑、導(dǎo)電填料、用于聚合物固化的催化劑、交聯(lián)劑等以及包含至少一 種前述添加劑的組合。在用于制造聚合物泡沫復(fù)合材料的一般性方法中，聚合物泡沫前體組合物與含有 磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物以及任意的其它任選添加劑結(jié)合，用于成型制品，例如層，所述 層具有第一側(cè)和相反的第二側(cè)并隨后暴露于磁場。該層暴露于磁場的強(qiáng)度和時間有效地使 磁性導(dǎo)電顆?；旧吓帕谐蓮乃鰧拥牡谝槐砻嫜由斓较喾吹牡诙砻娴南嗷ジ糸_的鏈。 發(fā)泡可以在固化(或者，在熱塑性聚合物的情形中，冷卻)之前的過程中的任意點(diǎn)或更多點(diǎn) 處進(jìn)行，例如在成型制品之前，在成型制品期間，或者在成型制品之后；在暴露于磁場之前， 在暴露于磁場期間，或者在暴露于磁場之后；或其組合，例如在成型制品之前和暴露于磁場 期間，或者在成型制品之后和暴露于磁場期間。在一些實(shí)施方案中，發(fā)泡在暴露于磁場之前 基本上完成。在其它實(shí)施方案中，發(fā)泡將在暴露于磁場期間繼續(xù)進(jìn)行，但是發(fā)泡和暴露于磁 場將同時結(jié)束。在其它實(shí)施方案中，發(fā)泡將在暴露于磁場之后繼續(xù)進(jìn)行。通過機(jī)械發(fā)泡(也稱為機(jī)械起泡)、起泡(物理或化學(xué)的)或包括機(jī)械發(fā)泡、化學(xué) 起泡和物理起泡中的至少兩種的組合，使前體組合物發(fā)泡。在一個具體的實(shí)施方案中，通過機(jī)械發(fā)泡使前體組合物發(fā)泡。任選地在該實(shí)施方案中，前體組合物可通過化學(xué)起泡、物理起泡或包括機(jī)械發(fā)泡、化學(xué)起泡和物理起泡的組合 進(jìn)一步發(fā)泡。但應(yīng)理解，在一些實(shí)施方案中，僅使用機(jī)械發(fā)泡。機(jī)械發(fā)泡可以包括攪打、混 合、攪拌等或包括前述發(fā)泡方法中的至少一種的組合。機(jī)械發(fā)泡包括將氣體機(jī)械引入前體 組合物中以形成泡沫。發(fā)泡還可以包括攪動含有泡孔的前體組合物以通過分開或打破泡孔 來改變泡孔的尺寸和分布，由此選擇泡孔尺寸和泡孔尺寸分布。起泡利用化學(xué)或物理起泡 劑(例如氯氟烴)以將氣體引入前體組合物中來進(jìn)行，由此形成泡孔。起泡可以在發(fā)泡之 前或之后進(jìn)行，或者在發(fā)泡之前和之后都進(jìn)行。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在一個實(shí)施方案中，通過在暴露于磁場之前使聚合物泡沫前體組合物 基本上完全發(fā)泡獲得了最佳電導(dǎo)率。在該實(shí)施方案中，在磁性導(dǎo)電顆粒排列之后沒有或基 本沒有額外的發(fā)泡發(fā)生。不受限于理論，認(rèn)為在磁性導(dǎo)電顆粒排列之后的額外發(fā)泡將在泡 沫表面處產(chǎn)生覆蓋顆粒表面并有效地將顆粒隔開使得不發(fā)生表面電接觸的泡沫層或表皮。 因此，在一個實(shí)施方案中，所施加的磁場強(qiáng)度和時間有效地使磁性導(dǎo)電顆?；旧吓帕?，并 導(dǎo)致泡沫的一個或兩個表面處的一個或更多個顆粒至少部分暴露。當(dāng)使用任意的這些技術(shù) 時，不必限制制品相對于泡沫的泡孔尺寸的厚度。在另一實(shí)施方案中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過除去固化或冷卻(在熱塑性材料的情況 下)泡沫的外表面以暴露相互隔開的鏈的末端處的顆粒來提高聚合物復(fù)合材料泡沫的電 導(dǎo)率。由于不必防止在磁性導(dǎo)電顆粒排列之后的聚合物前體的額外發(fā)泡，所以該實(shí)施方案 具有允許使用多種發(fā)泡和固化或冷卻方法的優(yōu)點(diǎn)。示例性的方法包括打磨、研磨等。打磨 和研磨包括磨蝕去除泡沫的表面。其它的示例性后處理方法包括化學(xué)去除、火焰燒除、介電 燒穿和電暈表面處理等。這些方法分別涉及利用化學(xué)、火焰、放電或電暈使泡沫表面分解。 還可以通過粘合劑剝離進(jìn)行加工，其中泡沫的表皮通過將表皮粘附至非離型載體并隨后通 過除去非離型載體和表皮來去除。加工還可以包括含有至少一種前述后處理方法的組合。在又一實(shí)施方案中，泡沫配制成具有高的固化(交聯(lián))度以增加聚合物泡沫復(fù)合 材料的電導(dǎo)率。高度固化的泡沫傾向于在固化期間收縮，這使得相互隔開的磁性導(dǎo)電顆粒 鏈的末端暴露出來。適于顆粒排列的磁場強(qiáng)度取決于多種因素，包括泡沫粘度、泡沫厚度、密度和顆粒 的性質(zhì)。在一個實(shí)施方案中，較高的場強(qiáng)對于較薄的泡沫是有利的。在一個實(shí)施方案中，磁 場強(qiáng)度的磁通量密度為約50至約2000高斯、尤其是約100至約1500高斯、更尤其是約125 至約1200高斯。在一個實(shí)施方案中，磁場相對于層定位，使得磁性導(dǎo)電顆粒因施加垂直于制品 (例如層)的第一和第二表面的磁場而組織成相互隔開的垂直于該層的χ-y平面的鏈。圖 1示出了導(dǎo)電聚合物泡沫復(fù)合材料10的橫截面的示意圖。聚合物泡沫復(fù)合材料10包含其 中具有泡孔M的聚合物泡沫12、第一表面14和第二表面16，并包含磁性導(dǎo)電顆粒18。磁 性導(dǎo)電顆粒18組織成基本上沿ζ-軸相對于磁場排列的鏈20，該鏈20垂直于聚合物泡沫復(fù) 合材料10的平面，即垂直于第一表面14和/或第二表面16。磁性導(dǎo)電顆粒18可以組織成 具有不規(guī)則形狀的鏈20，但是鏈20基本上相對于磁場排列。如圖1所示，鏈20的末端22 暴露在泡沫12的表面14、16處。這種暴露增加了聚合物泡沫復(fù)合材料的電導(dǎo)率。通常，鏈 末端處的各個顆粒從表面突出顆粒直徑的約10%至約70%、尤其是顆粒直徑的約20%至 約50%?？梢詫?shí)施本文公開的方法，以暴露出顆粒鏈的末端而無需物理去除外表面14、16中的一個或兩個。例如，當(dāng)在施加磁場之前完成發(fā)泡時，可以調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度以使顆粒排列為 使得鏈的末端部分暴露在表面14、16中的一個或兩個處?；蛘?，由于以相對于聚合物泡沫的x-y平面的期望橫向?qū)щ姷腪方向成一定傾角 施加磁場，所以磁性導(dǎo)電顆粒組織成相對于Z軸成一定傾角排列的柱。在一個實(shí)施方案中， 傾角(θ )為相對于ζ軸的任一側(cè)成約1°至約45°、具體地相對于ζ軸的任一側(cè)成約5° 至約30°、更尤其是相對于ζ軸的任一側(cè)成約10°至約20°。不受限于理論，包含相對于 ζ軸成一定傾角排列的相互隔開的鏈的泡沫可具有較好的可壓縮性，并由于柱可以更容易 地在壓縮力的方向上偏斜，所以柱較不易損壞或破壞。泡沫可以在暴露于磁場期間保持未固化；泡沫可以在暴露于磁場之前部分固化； 泡沫可以在暴露于磁場期間部分固化；泡沫可以在暴露于磁場期間完全固化；或者泡沫可 以在暴露于磁場之后完全固化。在一個實(shí)施方案中，泡沫在暴露于磁場之前部分固化，并在 暴露于磁場期間完全固化。在另一實(shí)施方案中，泡沫在暴露于磁場之前或期間部分固化，并 在暴露于磁場之后完全固化。泡沫中泡孔的直徑可根據(jù)所用的聚合物、發(fā)泡技術(shù)和發(fā)泡參數(shù)等考慮因素變化。 在機(jī)械發(fā)泡的一個有利特征中，產(chǎn)生平均直徑小于通常通過化學(xué)或物理起泡提供的平均直 徑的泡孔。例如，可以產(chǎn)生平均直徑低至50微米的泡孔。本文所述的方法通常產(chǎn)生具有65 至1000微米、尤其是10至500微米、更尤其是50至250微米平均直徑的泡孔的泡沫。在一個特別有利的特征中，聚合物泡沫復(fù)合材料的厚度(第一和第二表面之間的 距離)更多地是由顆粒自身的電阻和顆粒間接觸的電阻限定的，而不是由聚合物泡沫復(fù)合 材料的平均泡孔尺寸限定的。因此，基于泡沫的平均泡孔尺寸調(diào)節(jié)聚合物復(fù)合材料的厚度 不一定獲得良好的電導(dǎo)率，條件是磁性導(dǎo)電顆粒足夠接近泡沫表面或暴露在泡沫表面處。 在一個示例性的實(shí)施方案中，聚合物泡沫復(fù)合材料的厚度為平均泡孔直徑的1至10000倍、 尤其是為平均泡孔直徑的1. 5至1500倍、更尤其是為平均泡孔直徑的2至100倍、進(jìn)一步 尤其是為平均泡孔直徑的3至10倍。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，用大于磁性導(dǎo)電顆粒的平均顆粒尺 寸的20%、尤其是大于顆粒尺寸的25%、甚至更尤其是大于顆粒尺寸的30%的平均泡孔尺 寸獲得了良好的結(jié)果。本發(fā)明的組合物和方法尤其可用于制造聚合物泡沫層。在一個具體的實(shí)施方案 中，通過鑄塑機(jī)械發(fā)泡的前體組合物(其含有聚合物前體組合物、填料組合物和任意的額 外添加劑)到載體基底上形成層，以得到設(shè)置于載體基底上的具有第一表面和相反的第二 表面的泡沫層，其中所述層的第一表面與所述基底接觸。任選地，在鑄塑層的第二表面上設(shè) 置第二(頂部)載體基底并與該第二表面接觸?？梢栽阼T塑之前或之后和/或在設(shè)置第二 載體基底之前或之后通過起泡使所述層進(jìn)一步發(fā)泡。在一個實(shí)施方案中，該層基本上在設(shè) 置第二載體基底之前完全發(fā)泡。在實(shí)踐中，可以從供給輥放出一個或更多個載體，并在與固化的泡沫分離之后最 終重新卷繞到卷繞輥上。用于頂部和底部載體的材料的選擇取決于例如期望的支撐度和柔 性、期望的從固化泡沫的可脫離程度、成本和類似考慮因素的因素?？梢允褂眉垺⒔饘倮?銅或鋁的薄板或例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚硅氧烷、聚碳酸酯、PTFE、聚酰亞胺的聚合 物膜等。該材料可涂覆有離型涂層。在一個實(shí)施方案中，一個或更多個載體是導(dǎo)電的，例如導(dǎo)電層，如銅箔。在導(dǎo)電載體和聚合物泡沫復(fù)合材料層之間可以使用導(dǎo)電粘合劑。導(dǎo)電金屬箔的使用尤其可提供尺寸 穩(wěn)定性和x-y電導(dǎo)率。因此，在一個實(shí)施方案中，制品在泡沫復(fù)合材料層第一側(cè)上包含導(dǎo)電 層，例如金屬層。任選地，可以對與導(dǎo)電層相反的側(cè)進(jìn)行后處理以除去泡沫的外層，用于進(jìn) 一步提高制品的電導(dǎo)率。在另一實(shí)施方案中，制品在其第一側(cè)和第二側(cè)中的每一側(cè)上包含 導(dǎo)電層例如金屬層，其中第二側(cè)與第一側(cè)相反。在一個具體的實(shí)施方案中，載體是磁性的，或者是既導(dǎo)電又有磁性的，示例性的導(dǎo) 電磁性箔有包含鎳和銅的箔，例如在銅中包含10重量％的鎳的Olin CuproNickel 706或 在銅中包含30重量％的鎳的Olin CuproNickel7150磁性頂部和/或底部載體的使用促進(jìn) 了磁性導(dǎo)電顆粒的相互隔開的鏈的末端與載體的接觸，由此增加了聚合物泡沫復(fù)合材料的 電導(dǎo)率。因此，在沒有除去泡沫外層的后處理的情況下，或者在不確保在顆粒排列之后沒有 或基本沒有發(fā)泡發(fā)生的情況下，也可以獲得高電導(dǎo)率的聚合物泡沫復(fù)合材料。因此，在一個實(shí)施方案中，制品在泡沫復(fù)合材料層的第一側(cè)上包含磁性導(dǎo)電層?？?以使用非常強(qiáng)的磁場使顆粒排列，以使顆粒突出并穿過第二側(cè)，由此完全或部分地暴露出 相互隔開的鏈的末端。鏈末端的暴露程度可以通過調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度或控制施加磁場之后進(jìn)行 的發(fā)泡程度來調(diào)節(jié)。此外，或者在替代方案中，對與磁性導(dǎo)電層相反的側(cè)進(jìn)行后處理以除去 泡沫的外層，從而進(jìn)一步增加制品的電導(dǎo)率。在另一實(shí)施方案中，制品在其第一側(cè)和第二側(cè) 中的每一側(cè)上包含磁性導(dǎo)電層，其中第二側(cè)與第一側(cè)相反。在另一實(shí)施方案中，可以在載體上設(shè)置磁性導(dǎo)電顆粒的層(包括導(dǎo)電層或?qū)щ姴?具有磁性的層)以增加聚合物泡沫復(fù)合材料的電導(dǎo)率。例如，載體可以涂覆有在溶劑/聚 合物混合物中的磁性導(dǎo)電顆粒的層，然后除去溶劑。所用的聚合物的量足以使顆粒粘附到 載體，同時使顆粒至少部分暴露。然后這些顆?？梢宰鳛橛糜谛纬芍摹胺N子”，并允許更精 確的柱布置。如果顆粒接種成圖案，則柱依照該圖案形成。任一個或兩個載體可以涂覆有用于轉(zhuǎn)移到固化泡沫表面的材料，例如可從載體脫 離的壓敏粘合劑或可從載體脫離的導(dǎo)電粘合劑。纖網(wǎng)或其它填料材料可以設(shè)置在載體表面 上，由此最終引入固化的泡沫中。在另一實(shí)施方案中，泡沫固化至一個或兩個載體。因此，一 個或兩個載體可以形成最終產(chǎn)品的一部分，而不是與泡沫分離并重新卷繞在卷繞輥上。或 者，可以使用傳送帶作為底部載體。泡沫層可以用具有光滑或織構(gòu)化(例如不光滑)表面的載體來制造。在一個具體 的實(shí)施方案中，一個或更多個載體具有光滑表面。用具有光滑表面的載體制備的聚合物泡 沫復(fù)合材料將具有比不用光滑載體制備的聚合物泡沫復(fù)合材料光滑得多的表面。具體地， 用均具有光滑表面的頂部載體和底部載體制備的聚合物泡沫復(fù)合材料可以具有較光滑的 表面、較低的密度和較好的密封性，并在表面上沒有顆粒突出?？棙?gòu)化表面可用于引導(dǎo)在表 面處柱形成或顆粒的位置。在一些實(shí)施方案中，織構(gòu)化表面的使用可增強(qiáng)顆粒鏈的暴露。然而，在一個具體的實(shí)施方案中僅使用單個載體。如上所述，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)磁性導(dǎo)電顆 粒從泡沫表面至少部分暴露獲得導(dǎo)電性較好的泡沫。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用頂部載體促進(jìn)了將顆 粒隔離開的表皮的形成。但是，僅增大壓縮仍可實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性。因此，只利用單個底部 載體而不使用頂部載體形成泡沫層是有利的。在期望使用頂部載體的情況下，在固化之后，可以通過除去泡沫的外表面以使顆 粒更好地暴露在聚合物復(fù)合材料制品的表面，來處理所得的層(或其它制品)，以增加聚合
12物泡沫復(fù)合材料的電導(dǎo)率。示例性的去除方法包括打磨、研磨等。打磨和研磨涉及磨蝕去 除泡沫的表面。其它示例性的去除包括化學(xué)去除、火焰燒除、介電燒穿、激光燒蝕、電暈表面 處理等。這些方法分別涉及利用化學(xué)、火焰、放電或電暈使泡沫表面分解。去除還可以通過 粘合劑剝離來完成，其中通過將表皮粘附到非離型載體并隨后去除非離型載體和表皮而去 除載體的表皮。去除還可以包括包含至少一種前述去除方法的組合?？梢詫ε菽破返囊?個、兩個或全部表面進(jìn)行后處理。用于制造泡沫的具體的聚合物包括聚氨酯泡沫和聚硅氧烷泡沫。如本領(lǐng)域已知 的，聚合物泡沫由在發(fā)泡之前混合的前體組合物制成。聚氨酯泡沫特別有用，因?yàn)槠淇赏ㄟ^在鑄塑之前和因此施加磁場之前機(jī)械發(fā)泡來 基本上完全發(fā)泡。這樣的泡沫也可制成具有優(yōu)異的機(jī)械性質(zhì)，包括抗壓縮永久變形性、柔 軟性、韌性和可壓縮性。用于形成聚氨酯泡沫的示例性組合物在例如美國專利5，733，945、 6，559，196 和 7，338，983 中有闡述。聚氨酯泡沫由包含有機(jī)多異氰酸酯組分、可與多異氰酸酯組分反應(yīng)的含活性氫的 組分、表面活性劑和催化劑的聚合物前體組合物形成。在一種示例性方法中，形成泡沫復(fù)合 材料包括用例如機(jī)械混合器使前體組合物機(jī)械發(fā)泡以形成結(jié)構(gòu)和化學(xué)上基本穩(wěn)定但在環(huán) 境條件下可加工的可熱固化泡沫；鑄塑發(fā)泡的前體組合物；施加磁場以使磁性導(dǎo)電顆粒排 列；并使泡沫固化以形成固化泡沫。在一個實(shí)施方案中，可結(jié)合向泡沫中引入物理起泡劑來 進(jìn)行發(fā)泡以進(jìn)一步降低泡沫密度?；瘜W(xué)或物理起泡劑可以在發(fā)泡之前或之后、優(yōu)選在發(fā)泡 之前引入。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，在施加磁場之后沒有或基本上沒有進(jìn)一步的發(fā)泡發(fā) 生。合適的有機(jī)多異氰酸酯包括具有如下通式的異氰酸酯Q(NCO)i其中i為2或更大的整數(shù)，Q為化合價為i為有機(jī)基團(tuán)，其中i的平均值大于2。Q 可以是取代或未取代的烴基(即亞烷基或亞芳基)，或者是具有式Q1-Z-Q1的基團(tuán)，其中Q1 為亞烷基或亞芳基，Z 為-CH2-、-0-、-O-Q1-S-, -CO-、-S-、-S-Q1-S-, -SO-、_S02_、亞烷基或 亞芳基。示例性的多異氰酸酯包括六亞甲基二異氰酸酯、1，8_二異氰酸根合-對-甲烷、二 異氰酸二甲苯酯、二異氰酸根絡(luò)環(huán)己烷、二異氰酸亞苯酯、二異氰酸亞甲苯酯(包括二異氰 酸2，4-亞甲苯酯、二異氰酸2，6-亞甲苯酯和粗二異氰酸亞甲苯酯)、雙(4-異氰酸苯基) 甲烷、二異氰酸亞氯苯酯、二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯(也稱為4，4’ - 二苯基甲烷二異 氰酸酯或MDI)和其加合物、萘-1，5-二異氰酸酯、三苯甲烷-4，4’，4”_三異氰酸酯、異丙基 苯-α -4- 二異氰酸酯和聚合的異氰酸酯例如聚亞甲基聚苯基異氰酸酯。Q還可以表示化合價為i的聚氨酯基團(tuán)，在這種情況下，Q(NCO)i是被稱為預(yù)聚物 的組合物。這類預(yù)聚物通過使化學(xué)計量比過量的上述多異氰酸酯與含活性氫的組分(具體 地為下文所述含多羥基的物質(zhì)或多元醇)反應(yīng)而形成。在一個實(shí)施方案中，以按化學(xué)計量 比過量約30%至約200%的比例使用多異氰酸酯，該化學(xué)計量比基于多元醇中每當(dāng)量羥基 的異氰酸酯基團(tuán)當(dāng)量數(shù)。所采用的多異氰酸酯的量將根據(jù)所制備的聚氨酯的性質(zhì)而稍有變 化。含活性氫的組分可以包括聚醚多元醇和聚酯多元醇。合適的聚酯多元醇包括多元 醇與二羧酸或其成酯衍生物(例如酐、酯和鹵化物)的縮聚產(chǎn)物、可通過在多元醇的存在下內(nèi)酯的開環(huán)聚合獲得的聚內(nèi)酯多元醇、可通過碳酸二酯與多元醇的反應(yīng)獲得的聚碳酸酯 多元醇、和蓖麻油多元醇。可用于制備縮聚聚酯多元醇的合適的二羧酸和二羧酸衍生物為 脂族或環(huán)脂族二羧酸，例如戊二酸、己二酸、癸二酸、富馬酸和馬來酸；二聚體酸；芳族二羧 酸，例如但不限于鄰苯二甲酸、間苯二甲酸和對苯二甲酸；三元或更高官能度的多元羧酸， 例如均苯四酸；以及酐和二烷基酯，例如但不限于馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐和對苯二甲酸二 甲酯。其它含活性氫的組分為環(huán)酯的聚合物。合適的環(huán)酯單體包括但不限于δ-戊內(nèi) 酯、己內(nèi)酯、庚內(nèi)酯、單烷基戊內(nèi)酯例如單甲基戊內(nèi)酯、單乙基戊內(nèi)酯和單己基戊內(nèi) 酯。合適的聚酯多元醇包括基于己內(nèi)酯的聚酯多元醇、芳族聚酯多元醇、基于己二酸乙二醇 酯的多元醇和包含任一種前述聚酯多元醇的混合物。示例性的聚酯多元醇為由ε-己內(nèi) 酯、己二酸、鄰苯二甲酸酐、對苯二甲酸酐或?qū)Ρ蕉姿岫柞ブ瞥傻木埘ザ嘣肌＞勖讯嘣纪ㄟ^將環(huán)氧烷例如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或其混合物化學(xué)加成到水或多 羥基有機(jī)組分獲得，所述多羥基有機(jī)組分為例如乙二醇、丙二醇、三亞甲基二醇、1，2_ 丁二 醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，2-己二醇、1，10-癸二醇、1，2-環(huán)己二醇、 2-丁烯-1，4-二醇、3-環(huán)己烯-1，1-二甲醇、4-甲基-3-環(huán)己烯-1，1-二甲醇、3-亞甲基-1， 5-戊二醇、二乙二醇、(2-羥基乙氧基)-1-丙醇、4-(2-羥基乙氧基)-1-丁醇、5-(2-羥基丙 氧基)"I"戊醇、1- (2-羥基甲氧基)-2-己醇、1- (2-羥基丙氧基)-2-辛醇、3-烯丙氧基-1， 5-戊二醇、2-烯丙氧基甲基-2-甲基-1，3-丙二醇、[4，4-戊氧基)-甲基]-1，3-丙二醇、 3_(鄰-丙烯基苯氧基)-1，2_丙二醇、2，2’ - 二異亞丙基雙(對-亞苯氧基)二乙醇、丙 三醇、1，2，6-己三醇、1，1，1-三羥甲基乙烷、1，1，1-三羥甲基丙烷、3- (2-羥基乙氧基)-1， 2-丙二醇、3- (2-羥基丙氧基)-1，2-丙二醇、2，4- 二甲基-2- (2-羥基乙氧基)-甲基戊二 醇-1，5、1，1，1-三[2-羥基乙氧基)甲基]-乙烷、1，1，1-三[2-羥基丙氧基)-甲基]丙 烷、二乙二醇、二丙二醇、季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖、乳糖、α-甲基葡糖苷、α-羥基烷基葡 糖苷、酚醛清漆樹脂、磷酸、苯磷酸、多磷酸如三聚磷酸和四聚磷酸、三元縮合產(chǎn)物等。在制 備聚環(huán)氧烷多元醇中使用的環(huán)氧烷通常具有2至4個碳原子。示例性的環(huán)氧烷為環(huán)氧丙烷、 以及環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的混合物。上述多元醇本身可用作活性氫組分。合適類別的聚醚多元醇通常用下式表示R [(OCnH2n)zOHJa其中R為氫或多價烴基；a為等于R的化合價的整數(shù)(即1或2至6至8)，在各種 情況下η為2至4 (包括端值)(尤其是為幻的整數(shù)，在各種情況下ζ為2至約200、尤其 是15至約100的整數(shù)。在一個實(shí)施方案中，聚醚多元醇包括二丙二醇、1，4_ 丁二醇、2-甲 基-1，3-丙二醇等中的一種或更多種的混合物，或包含至少一種前述聚醚多元醇的組合。可以使用的其它類型的含活性氫的物質(zhì)為通過在多元醇中聚合烯鍵式不飽和單 體獲得的聚合物多元醇組合物。用于制備這類組合物的合適的單體包括丙烯腈、氯乙烯、苯 乙烯、丁二烯、偏二氯乙烯和其它烯鍵式不飽和單體。聚合物多元醇組合物包含大于或等于 約1重量％、尤其是大于或等于約5重量％、更尤其是大于或等于約10重量％的在多元醇 中聚合的單體，其中所述重量百分?jǐn)?shù)基于多元醇的總量。在一個實(shí)施方案中，聚合物多元醇 組合物包含小于或等于約70重量％、尤其是小于或等于約50重量％、更尤其是小于或等于 約40重量％的在多元醇中聚合的單體。這類組合物通過在選定的多元醇中于40°C至150V的溫度下在自由基聚合催化劑例如過氧化物、過硫酸鹽、過碳酸鹽、過硼酸鹽和偶氮化合物 的存在下聚合單體而便利地制得。含活性氫的組分還可以包含含多羥基的化合物，例如羥基封端的聚烴、羥 基封端的聚縮甲醛、脂肪酸甘油三酯、羥基封端的聚酯、羥甲基封端的全氟亞甲基 (perfluoromethylenes)、羥基封端的聚亞烷基醚二醇、羥基封端的聚亞烷基亞芳基醚二醇 和羥基封端的聚亞烷基醚三醇。多元醇可以具有在寬范圍內(nèi)變化的羥基數(shù)。通常，多元醇(包括其它交聯(lián)添加劑， 如果采用的話)的羥基數(shù)的存在量為約觀至約1000和更多、尤其是為約100至約800。羥 基數(shù)定義為完全中和在有或沒有其它交聯(lián)添加劑的情況下由1克多元醇或多元醇混合物 制備的完全乙?；苌锏乃猱a(chǎn)物所用的氫氧化鉀的毫克數(shù)。羥基數(shù)還可以由如下方程 定義
Γ …56.1xl000xfOH =-
Μ.W.其中OH為多元醇的羥基數(shù)，f為平均官能度，即每分子多元醇的平均羥基數(shù)， M. W.為多元醇的平均分子量。在使用時，大量的合適起泡劑或起泡劑混合物是合適的，尤其是水。水與異氰酸酯 組分反應(yīng)而生成CO2氣體，CO2氣體提供必要的額外發(fā)泡。在一個實(shí)施方案中，當(dāng)使用水作 為起泡劑時，通過選擇性采用催化劑控制固化反應(yīng)。在一個實(shí)施方案中，還可以使用分解釋 放氣體的化合物(例如偶氮化合物)。尤其合適的起泡劑為包括含有氫原子的組分的物理起泡劑，其可以單獨(dú)使用或 作為相互的混合物或與另一類型起泡劑例如水或偶氮化合物的混合物使用。這些起泡劑 可選自多種物質(zhì)，包括烴、醚、酯和部分鹵代的烴、醚和酯等。合適的物理起泡劑的沸點(diǎn)在 約-50°C至約100°C之間、尤其是在約-50°C至約50°C之間。其中合適的含氫起泡劑為 HCFC(鹵代氯氟烴)例如1，1-二氯-1_氟乙烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、一氯二氟甲 烷和1-氯_1，1，-二氟乙烷；HFC(鹵代氟烴)例如1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、2，2，4，4_四 氟丁烷、1，1，1，3，3，3_六氟-2-甲基丙烷、1，1，1，3，3-五氟丙烷、1，1，1，2，2-五氟丙烷、1， 1，1，2，3-五氟丙烷、1，1，2，3，3-五氟丙烷、1，1，2，2，3-五氟丙烷、1，1，1，3，3，4-六氟丁烷、 1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，1，4，4，4-六氟丁烷、1，1，1，4，4-五氟丁烷、1，1，2，2，3，3-六氟 丙烷、1，1，1，2，3，3-六氟丙烷、1，1-二氟乙烷、1，1，1,2-四氟乙烷和五氟乙烷；HFE (鹵代氟 醚)例如甲基-1，1，1-三氟乙醚和二氟甲基-1，1，1-三氟乙醚；和烴例如正戊烷、異戊烷和 環(huán)戊烷。在使用時，包括水的起泡劑通常占聚氨酯液相組合物的大于或等于1重量百分 數(shù)、尤其是大于或等于5重量百分?jǐn)?shù)(重量％ )。在一個實(shí)施方案中，起泡劑以小于或等于 聚氨酯液相組合物的約30重量％、尤其是小于或等于20重量％的量存在。當(dāng)起泡劑的沸 點(diǎn)為環(huán)境溫度或低于環(huán)境溫度時，其保持在壓力下直至與其它組分混合。用于催化異氰酸酯組分與含活性氫的組分的反應(yīng)的合適催化劑包括鉍、鉛、錫、 鐵、銻、鈾、鎘、鈷、釷、鋁、汞、鋅、鎳、鈰、鉬、釩、銅、錳和鋯的有機(jī)和無機(jī)酸鹽及有機(jī)金屬衍 生物，以及膦和有機(jī)叔胺。示例性的催化劑為二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、辛酸亞 錫、辛酸鉛、環(huán)烷酸鈷、三乙胺、三乙二胺、N，N，N，N，，-四甲基乙二胺、1，1，3，3-四甲基胍、N，N，N，，N，-四甲基-1，3-丁二胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、1，3，5-三(N， N- 二甲基氨基丙基)-S-六氫三嗪、鄰-和對-(二甲基氨基甲基)苯酚、2，4，6-三(二甲 基氨基甲基)苯酚、N，N-二甲基環(huán)己胺、五甲基二乙三胺、1，4_ 二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷、 N-羥基-烷基季銨羧酸鹽和四甲基甲酸銨、四甲基乙酸銨、2-乙基己酸四甲基銨等，以及包 含任一前述催化劑的組合物。在一個實(shí)施方案中，催化劑包含金屬乙酰丙酮酸鹽。合適的金屬乙酰丙酮酸鹽包 括基于金屬例如鋁、鋇、鎘、鈣、鈰(III)、鉻(III)、鈷(II)、鈷(III)、銅(II)、銦、鐵(II)、 鑭、鉛(II)、錳(II)、錳(III)、釹、鎳(II)、鈀(II)、鉀、釤、鈉、鋱、鈦、釩、釔、鋅和鋯的金屬 乙酰丙酮酸鹽。示例性的催化劑為雙(2，4_戊二酮酸)鎳(II)(也稱為乙酰丙酮酸鎳或二 乙酰丙酮酸鎳)和其衍生物例如二乙腈二乙酰丙酮酸鎳、二苯腈二乙酰丙酮酸鎳、雙(三苯 基膦)二乙酰乙酰丙酮酸鎳等。由于乙酰丙酮酸鐵O^eAA)的相對穩(wěn)定性、良好的催化活性 和沒有毒性，故乙酰丙酮酸鐵O^eAA)也是合適的催化劑。在一個實(shí)施方案中，通過預(yù)溶解 在合適的溶劑例如二丙二醇或其它含羥基的組分中來便利地加入金屬乙酰丙酮酸鹽，其隨 后參與反應(yīng)并變成最終產(chǎn)物的一部分。在制備聚氨酯泡沫的一種方法中，首先將用于制備泡沫的組分即異氰酸酯組分、 含活性氫的組分、表面活性劑、催化劑、任選的起泡劑、導(dǎo)電體、阻燃填料和其它添加劑混合 在一起，然后用空氣使其機(jī)械發(fā)泡?；蛘?，可以在機(jī)械發(fā)泡過程中將組分順序添加到液相。 泡沫的氣相最尤其是為空氣，因?yàn)槠浔阋饲乙子诘玫健５绻谕脑?，可以使用在環(huán)境 條件下為氣態(tài)并基本上惰性或與液相的任意組分不反應(yīng)的其它氣體。這類其它氣體包括 例如氮?dú)?、二氧化碳和在環(huán)境溫度下通常為氣態(tài)的氟烴。惰性氣體通過在高剪切設(shè)備例如 Hobart混合器或Oakes混合器中對液相機(jī)械發(fā)泡而引入液相中。氣體可以如在Oakes混合 器的通常操作中一樣在壓力下引入，或者可以如在Hobart混合器中一樣通過擊打或攪打 動作從上面的氣氛吸入。機(jī)械發(fā)泡操作尤其是在不高于7至14kg/Cm2(100至200磅每平 方英寸(Psi))的壓力下進(jìn)行?？梢允褂靡子诘玫降幕旌显O(shè)備，并通常不需要特殊的設(shè)備。 擊打到液相中的惰性氣體的量通過氣流計量設(shè)備控制以產(chǎn)生期望密度的泡沫。機(jī)械發(fā)泡在 Oakes混合器中進(jìn)行幾秒的時間，或者在Hobart混合器中進(jìn)行約3至約30分鐘，或者在所 用的混合設(shè)備中進(jìn)行獲得期望的泡沫密度所需的任意長時間。自所述機(jī)械發(fā)泡操作產(chǎn)生的 泡沫是基本上化學(xué)穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的，但是在環(huán)境溫度例如約10°C至約40°C下易于加工。在發(fā)泡之后，反應(yīng)混合物以受控的速率傳輸通過軟管或其它導(dǎo)管以沉積到第一載 體上。為方便起見，此第一載體可以稱為“底部載體”，并通常是可以或不能易于自固化泡沫 脫離的移動支撐體。第二載體(在本文中也稱為“表面保護(hù)層”或“頂部載體”)可以置于 泡沫頂上。頂部載體也是可以或不能易于自固化泡沫脫離的移動支撐體。頂部載體可以幾 乎與泡沫同時施加。在施加頂部載體之前，泡沫可以通過刮刀或其它合適的鋪展裝置鋪展 為具有期望厚度的層?；蛘?，頂部載體的放置可以用來鋪展泡沫和調(diào)節(jié)起泡的層至期望的 厚度。在又一實(shí)施方案中，在放置頂部載體之后可以使用涂布器來調(diào)節(jié)泡沫的高度。在施 加頂部載體之后，可以在物理或化學(xué)起泡劑的影響下使發(fā)泡的泡沫起泡。如上所述，在一個 具體的實(shí)施方案中，不使用頂部載體。將一個或更多個載體和泡沫層(在任選起泡之后)的組合體傳送到磁場，然后 任選傳送到加熱區(qū)域，以使磁性導(dǎo)電顆粒排列，然后使泡沫固化。在一個具體的實(shí)施方案中，固化在磁性導(dǎo)電顆粒排列之后進(jìn)行。固化可以在環(huán)境溫度(例如23°C )下進(jìn)行以避免 熱膨脹?；蛘?，可以使加熱區(qū)域溫度保持在有效地固化泡沫的范圍內(nèi)，例如在約70°C至約 220°C，具體取決于泡沫材料的組成。雖然可以為了在泡沫外表面上形成整體表皮或?yàn)榱讼?泡沫添加較厚重的層而建立溫差，但優(yōu)選調(diào)節(jié)固化溫度避免形成表皮。在泡沫被加熱并固化之后，可以使其穿過冷卻區(qū)域，在該區(qū)域中其由任何合適的 冷卻裝置例如鼓風(fēng)機(jī)冷卻。在合適的情況下，除去一個或更多個載體，并可以將泡沫卷繞到 輥上。或者，可以對泡沫進(jìn)行進(jìn)一步的加工，例如如上所述的打磨或研磨，或者層合(利用 熱和壓力結(jié)合)到一個或兩個載體層。在本發(fā)明的制造方法中可以使用其它類型的聚合物。優(yōu)選地，可以在通過磁場使 磁性導(dǎo)電顆粒排列之前使這類聚合物完全或基本完全發(fā)泡。在不可能這樣做或這樣做不實(shí) 際的情況下，可以對這類泡沫進(jìn)行后處理以從泡沫表面除去任意表皮或額外的泡沫材料。 因此，也可以使用包含聚硅氧烷聚合物和磁性導(dǎo)電顆粒的聚硅氧烷泡沫。在一個實(shí)施方案中，由于水和聚硅氧烷聚合物前體組合物中氫化物基團(tuán)之間反應(yīng) 并因此釋放氫氣而產(chǎn)生了聚硅氧烷泡沫，所述氫氣發(fā)泡而選擇泡孔尺寸。該反應(yīng)通常通過 貴金屬、尤其是鉬催化劑催化。在一個實(shí)施方案中，聚硅氧烷聚合物在25°C下具有約100至 1000000泊的粘度，并具有選自氫化物、甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基和三氟丙基的鏈取代 基。聚硅氧烷聚合物上的端基可以是氫化物、羥基、乙烯基、乙烯基二有機(jī)甲硅烷氧基、烷氧 基、酰氧基、烯丙基、肟、氨氧基、異丙烯氧基、環(huán)氧基、巰基或其它已知的反應(yīng)性端基。還可 以通過使用幾種聚硅氧烷聚合物產(chǎn)生合適的聚硅氧烷泡沫，所述幾種聚硅氧烷聚合物各具 有不同的分子量(例如雙峰或三峰分子量分布)，只要組合物的粘度在上述規(guī)定值范圍內(nèi) 即可。還可以具有含有不同官能團(tuán)或反應(yīng)基團(tuán)的幾種聚硅氧烷基礎(chǔ)聚合物以產(chǎn)生期望的泡 沫。在一個實(shí)施方案中，聚硅氧烷聚合物每摩爾水包含約0.2摩爾氫化物(Si-H)基團(tuán)。根據(jù)所用聚硅氧烷聚合物的化學(xué)性質(zhì)，可以使用催化劑、通常鉬或含鉬催化劑來 催化起泡和固化反應(yīng)。催化劑可以沉積到惰性載體例如硅膠、氧化鋁或炭黑上。在一個實(shí) 施方案中，使用選自氯鉬酸、其六水合物形式、其堿金屬鹽和其與有機(jī)衍生物的配合物的未 負(fù)載催化劑。示例性的催化劑有氯鉬酸與乙烯基聚硅氧烷例如1，3_ 二乙烯基四甲基二硅 氧烷的反應(yīng)產(chǎn)物(用堿試劑處理以部分或完全除去氯原子)；氯鉬酸與醇、醚和醛的反應(yīng)產(chǎn) 物；以及與膦、氧化膦和與烯烴例如乙烯、丙烯和苯乙烯的鉬螯合物和氯化亞鉬配合物。根 據(jù)聚硅氧烷聚合物的化學(xué)性質(zhì)，還可以期望使用其它催化劑例如二月桂酸二丁基錫代替基 于鉬的催化劑。還可以使用各種鉬催化劑抑制劑以控制起泡和固化反應(yīng)的動力學(xué)，從而控制聚硅 氧烷泡沫的孔隙度和密度。示例性的抑制劑包括聚甲基乙烯基硅氧烷環(huán)狀化合物和炔醇。 這些抑制劑不應(yīng)以破壞泡沫的方式干擾發(fā)泡和固化。常使用物理和/或化學(xué)起泡劑制備聚硅氧烷泡沫，但是也可以使用機(jī)械發(fā)泡?？?以使用上面為聚氨酯所列的物理和化學(xué)起泡劑。其它示例性的化學(xué)起泡劑包括芐醇、甲醇、 乙醇、異丙醇、丁二醇和硅烷醇。在一個實(shí)施方案中，使用起泡方法的組合來獲得具有期望 特性的泡沫。例如，可以將物理起泡劑例如氯氟烴作為輔助發(fā)泡劑添加到反應(yīng)混合物中，其 中主要的起泡模式為由于水、醇或其它化合物的羥基取代基與聚硅氧烷上的氫化物取代基 之間的反應(yīng)釋放出的氫。
在制備聚硅氧烷泡沫時，前體組合物的反應(yīng)組分儲存在兩個包裝中，一個容納鉬 催化劑，另一個容納含氫化物基團(tuán)的聚硅氧烷聚合物，而防止過早反應(yīng)。導(dǎo)電顆?？砂?任一包裝中。在另一制備方法中，將聚硅氧烷聚合物與導(dǎo)電顆粒、水、物理和/或化學(xué)起泡 劑(如果必要)和其它期望的添加劑一起引入擠出機(jī)中。然后向擠出機(jī)中計量加入鉬催化 劑以開始發(fā)泡和固化反應(yīng)，并使混合物機(jī)械起泡。結(jié)合使用物理起泡劑例如液態(tài)二氧化碳 或超臨界二氧化碳與化學(xué)起泡劑例如水可以得到密度低得多的泡沫。在又一方法中，量取 液態(tài)聚硅氧烷組分，使其混合，機(jī)械起泡，并將泡沫分配到裝置例如模具或連續(xù)涂覆線中。 因此，發(fā)泡可以在模具中或在連續(xù)涂覆線上進(jìn)行。在一個實(shí)施方案中，將包含鉬催化劑、含氫化物基團(tuán)的聚硅氧烷聚合物、導(dǎo)電顆 粒、任選的物理和/或化學(xué)起泡劑、任選的鉬催化劑抑制劑和其它期望的添加劑的整個組 合體置于磁場中。發(fā)泡可以在暴露于磁場之前或期間進(jìn)行。交聯(lián)也稱為凝膠化。交聯(lián)可以在發(fā)泡之前或發(fā)泡之后進(jìn)行。交聯(lián)還可以在通過施 加磁場使顆粒排列之前或之后進(jìn)行。在一個實(shí)施方案中，交聯(lián)在施加磁場之后進(jìn)行。在一 個實(shí)施方案中，使前體組合物發(fā)泡，任選起泡，然后施加磁場，然后使預(yù)聚物交聯(lián)以使泡沫 凝膠化。導(dǎo)電聚硅氧烷泡沫可以具有與不含導(dǎo)電顆粒的相同聚硅氧烷泡沫相同或基本類 似的機(jī)械性質(zhì)?；蛘?，可以通過包含液態(tài)聚硅氧烷組合物的前體組合物的反應(yīng)形成柔軟的導(dǎo)電聚 硅氧烷組合物，所述液態(tài)聚硅氧烷組合物包含每分子具有至少兩個烯基的聚硅氧烷；其量 有效地使組合物固化的具有至少兩個與硅鍵合的氫原子的聚硅氧烷；催化劑；和任選粘度 為約100至約1000厘泊的反應(yīng)性或非反應(yīng)性聚硅氧烷流體。合適的反應(yīng)性聚硅氧烷組合 物為低硬度的1 1液體硅橡膠(LSR)或液體注塑(LIM)組合物。由于其本征粘度低，故 低硬度LSR或LIM的使用有助于添加較高量的填料，并使得形成柔軟的泡沫。反應(yīng)性或非反應(yīng)性聚硅氧烷流體允許更高量的填料結(jié)合到固化的聚硅氧烷組合 物中，由此降低所得的體積和表面電阻率值。在一個實(shí)施方案中，聚硅氧烷流體保持在固化 的聚硅氧烷內(nèi)而不被引出或除去。反應(yīng)性聚硅氧烷流體因此變成聚合物基體的一部分，使 得使用過程中放氣少并且?guī)缀醪换虿贿w移至表面。在一個實(shí)施方案中，非反應(yīng)性聚硅氧烷 流體的沸點(diǎn)足夠高，使得當(dāng)分散在聚合物基體中時，其在固化期間或之后不蒸發(fā)，并不遷移 到表面或放氣。在一個實(shí)施方案中，LSR或LIM體系提供為適于以約1 1體積比混合的兩部分制 劑。制劑的“A”部分包含具有兩個或更多個烯基基團(tuán)的一種或更多種聚硅氧烷，并且擠出 速率低于約500g/分鐘。合適的烯基基團(tuán)的實(shí)例有乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基 和庚烯基，乙烯基尤其合適。烯基基團(tuán)可以鍵合在分子鏈端處、在分子鏈上的側(cè)位置處或在 所述兩個位置處。在具有兩個或更多個烯基基團(tuán)的聚硅氧烷中的其它與硅鍵合的有機(jī)基團(tuán) 的實(shí)例為取代或未取代的單價烴基，例如烷基如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基；芳基 如苯基、甲苯基和二甲苯基；芳烷基如芐基和苯乙基；和鹵代烷基如3-氯丙基和3，3，3-三 氟丙基。示例性的取代基為甲基和苯基基團(tuán)。含有烯基的聚硅氧烷可以具有直鏈、部分支化的直鏈、支鏈或網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，或 者可以是選自具有所示例的分子結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷中的兩種或更多種的混合物。含有烯基的聚硅氧烷的實(shí)例為三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚 物，三甲基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，三甲基甲硅烷 氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，二甲基乙烯基甲 硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷， 二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基苯基硅氧烷，二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的 二甲基乙烯基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物，二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基 硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-二苯基 硅氧烷共聚物，包含&Si01/2和Si04/2單元的聚硅氧烷，包含RSiOv2單元的聚硅氧烷，包含 R2SiO272和RSiOv2單元的聚硅氧烷，包含&Si02/2、RSiOv2和Si04/2單元的聚硅氧烷，以及兩 種或更多種前述聚硅氧烷的混合物。R表示取代和未取代的單價烴基，例如烷基如甲基、乙 基、丙基、丁基、戊基和己基；芳基如苯基、甲苯基和二甲苯基；芳烷基如芐基和苯乙基；和 鹵代烷基如3-氯丙基和3，3，3-三氟丙基，條件是每分子的至少兩個R基團(tuán)是烯基。LSR或LIM體系的“B”組分包含每分子含有至少兩個與硅鍵合的氫原子的一種或 更多種聚硅氧烷，并且擠出速率低于約500g/分鐘。氫可以鍵合在分子鏈端處、在分子鏈上 的側(cè)位置處或在所述兩個位置處。其它與硅鍵合的基團(tuán)為有機(jī)基團(tuán)，例如非烯基的取代和 未取代單價烴基，例如烷基如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基；芳基如苯基、甲苯基和二 甲苯基；芳烷基如芐基和苯乙基；和鹵代烷基如3-氯丙基和3，3，3_三氟丙基。示例性的取 代基為甲基和苯基基團(tuán)。含氫的聚硅氧烷組分可以具有直鏈、部分支化的直鏈、支鏈、環(huán)狀、網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)， 或者可以是選自具有所示例的分子結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷中的兩種或更多種的混合物。含氫的聚 硅氧烷的實(shí)例為三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氫聚硅氧烷、三甲基甲硅烷氧基封端的二甲 基硅氧烷-甲基氫硅氧烷共聚物、三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氫硅氧烷-甲基苯基硅氧 烷共聚物、三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氫硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚 物、二甲基氫甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、二甲基氫甲硅烷氧基封端的甲基氫聚硅 氧烷、二甲基氫甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氫硅氧烷共聚物、二甲基氫甲硅烷 氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物和二甲基氫甲硅烷氧基封端的甲基苯 基聚硅氧烷。含氫的聚硅氧烷組分以足以使組合物固化的量加入，其量具體地為相對于含有烯 基的聚硅氧烷中的每個烯基約0. 5至約10個與硅鍵合的氫原子。聚硅氧烷組合物還包含通常作為組分“A”的部分的催化劑例如鉬以加速固化?？?以使用稱為氫化硅烷化反應(yīng)催化劑的鉬和鉬化合物，例如鉬黑、氧化鋁載鉬粉末、氧化硅載 鉬粉末、碳載鉬粉末、氯鉬酸、氯鉬酸鉬-烯烴配合物的醇溶液、鉬-烯基硅氧烷配合物和通 過如上所述鉬加成反應(yīng)催化劑在熱塑性樹脂例如甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚 硅氧烷等中形成的分散體的微?；玫降拇呋瘎?。還可以使用催化劑的混合物。有效地 使本發(fā)明的組合物固化的催化劑的量通常為0. 1至IOOOppm鉬金屬(以重量計)，基于烯基 和氫組分的總量計。組合物任選還包含一種或更多種粘度小于或等于約1000厘泊、尤其是小于或等 于約750厘泊、更尤其是小于或等于約600厘泊、最尤其是小于或等于約500厘泊的一種或 更多種聚硅氧烷流體。聚硅氧烷流體還可以具有大于或等于約100厘泊的粘度。添加聚硅氧烷流體組分的目的是降低組合物的粘度，由此允許獲得填料載量增加、填料潤濕增強(qiáng)和 填料分布增強(qiáng)中的至少一種，并使固化的組合物具有較低的電阻和電阻率值。使用聚硅氧 烷流體組分還可以降低電阻值對溫度的依賴性和/或減少電阻和電阻率值隨時間的變化。 使用聚硅氧烷流體組分不需要在加工期間除去流體的額外步驟，并避免了在使用期間可能 的稀釋劑的遷移和放氣。聚硅氧烷流體應(yīng)不抑制組合物的固化反應(yīng)即加成反應(yīng)，但是可以 參與或可以不參與固化反應(yīng)。非反應(yīng)性聚硅氧烷流體的沸點(diǎn)高于約500° W260°C )，并可以是支鏈或直鏈的。 非反應(yīng)性聚硅氧烷流體包含與硅鍵合的非烯基有機(jī)基團(tuán)，例如為取代和未取代的單價烴 基，例如烷基如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基；芳基如苯基、甲苯基和二甲苯基；芳烷 基如芐基和苯乙基；和鹵代烷基如3-氯丙基和3，3，3-三氟丙基。示例性的取代基有甲基 和苯基基團(tuán)。因此，非反應(yīng)性聚硅氧烷流體可以包含t 3Si01/2和Si04/2單元、RSiO372單元、 R2SiO272和RSiOv2單元、或&Si02/2、RSiOv2和Si04/2單元，其中R表示取代或未取代的單價 烴基，所述單價烴基選自烷基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、芳基、苯基、甲苯基、二甲 苯基、芳烷基、芐基、苯乙基、鹵代烷基、3-氯丙基和3，3，3-三氟丙基。因?yàn)樗龇欠磻?yīng)性聚 硅氧烷為流體并具有明顯較高的沸點(diǎn)(高于約230°C (500° F))，故其允許加入較高量的填 料而不遷移或放氣。示例性的非反應(yīng)性聚硅氧烷流體包括來自Dow Corning Corporation 的 DC 200。反應(yīng)性聚硅氧烷流體與含有烯基的聚硅氧烷和具有至少兩個與硅鍵合的氫原子 的聚硅氧烷共固化，因此它們自身可以含有烯基基團(tuán)或與硅鍵合的氫基團(tuán)。這類化合物的 結(jié)構(gòu)可以與上文關(guān)于含烯基的聚硅氧烷和具有至少兩個與硅鍵合的氫原子的聚硅氧烷所 描述的結(jié)構(gòu)相同，但是其粘度小于或等于約1000厘泊(cps)、尤其是小于或等于約750cps、 更尤其是小于或等于約600cps、最尤其是小于或等于約500cps。在一個實(shí)施方案中，反應(yīng) 性聚硅氧烷流體的沸點(diǎn)高于加成固化反應(yīng)的固化溫度。聚硅氧烷流體組分存在的量有效地允許添加、引入和潤濕更多量的導(dǎo)電填料和/ 或有助于引入導(dǎo)電顆粒，例如有助于解纏和/或分散。在一個實(shí)施方案中，以相對于每100 重量份每分子具有至少兩個烯基的聚硅氧烷、其量有效地使組合物固化的具有至少兩個與 硅鍵合的氫原子的聚硅氧烷和催化劑的總量為約5至約50重量份的量向組合物中添加聚 硅氧烷流體組分。聚硅氧烷流體組分的量尤其是大于或等于約5、更尤其是大于或等于約 7. 5、甚至更尤其是大于或等于約10重量份。還期望聚硅氧烷流體組分相對于每分子具有 至少兩個烯基的聚硅氧烷、其量有效地使組合物固化的具有至少兩個與硅鍵合的氫原子的 聚硅氧烷和催化劑的總量為小于或等于約50重量份、更尤其是小于或等于約25重量份、更 尤其是小于或等于約20重量份。聚硅氧烷泡沫還可以任選包含可固化的聚硅氧烷凝膠制劑。聚硅氧烷凝膠是輕度 交聯(lián)的流體或固化不足的彈性體。它們的獨(dú)特之處在于它們的觸感在非常柔軟和發(fā)粘至 中等柔軟和僅略微發(fā)粘的范圍內(nèi)。凝膠制劑的使用將降低組合物的粘度，由此允許獲得填 料載量增加、填料潤濕增強(qiáng)和/或填料分布增強(qiáng)中的至少一種，由此得到具有較低的電阻 和電阻率值和增加的柔軟性的固化組合物。合適的凝膠制劑可以是兩部分可固化制劑和 單部分制劑。兩部分可固化凝膠制劑的組分類似于上文對LSR體系所述的組分(即每分子 具有至少兩個烯基的有機(jī)聚硅氧烷和每分子具有至少兩個與硅鍵合的氫原子的有機(jī)聚硅氧烷)。主要差別在于不存在填料，以及與硅鍵合的氫基團(tuán)(Si-H)與烯基基團(tuán)的摩爾比通 常小于1，并可以變化以產(chǎn)生具有固化凝膠的松散度和柔軟性的“交聯(lián)不足”聚合物。特別 地，與硅鍵合的氫原子與烯基基團(tuán)的摩爾比小于或等于約1. 0、尤其是小于或等于約0. 75、 更尤其是小于或等于約0.6、最尤其是小于或等于約0. 1。合適的兩部分聚硅氧烷凝膠制劑 的實(shí)例有可從Dow Corning Corporation買到的SYLGARD 527凝膠?？梢匀缟纤鲋挥玫撞枯d體或用底部載體和頂部載體對聚硅氧烷泡沫進(jìn)行鑄塑 和加工。如已知的，兩部分聚硅氧烷泡沫的發(fā)泡和固化(凝膠化)步驟經(jīng)常重疊或同時發(fā) 生。如果在顆粒排列完成之前固化進(jìn)行得太多，則泡沫復(fù)合材料的導(dǎo)電性將較差。另一方 面，延遲固化可導(dǎo)致在顆粒排列之后繼續(xù)發(fā)泡。在此情況下，可以使用層去除技術(shù)來提高泡 沫復(fù)合材料的電導(dǎo)率?；蛘撸梢钥刂瓢l(fā)泡/固化反應(yīng)，以更好地分開發(fā)泡和固化步驟。使 用潛在催化劑可以延遲固化反應(yīng)，和/或使用催化劑組合。例如，可以使用不同催化劑的組 合，例如促進(jìn)發(fā)泡的鉬催化劑和在發(fā)泡之后促進(jìn)固化的第二潛在催化劑體系。添加某些化 學(xué)調(diào)節(jié)劑可以改變發(fā)泡反應(yīng)?；蛘?，可以使一些聚硅氧烷凝膠制劑或加強(qiáng)的聚硅氧烷制劑 機(jī)械發(fā)泡或物理起泡(例如使用揮發(fā)性起泡劑如甲醇、異丙醇或芐醇)并隨后固化。對于 這些制劑，可能有利的是使用纖維填料(例如碳纖維)以增加泡沫粘度，由此增加可以引入 前體聚硅氧烷制劑中的空氣的量以及在鑄塑之后保持泡沫。因此，在一個實(shí)施方案中，制造聚硅氧烷泡沫的方法包括使包含具有氫化物取代 基的聚硅氧烷聚合物、催化劑和包含多個磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物的混合物發(fā)泡；成型 制品，例如具有第一表面和相反的第二表面的層；使所述磁性導(dǎo)電顆粒排列成在所述泡沫 的第一表面和相反的第二表面之間基本上連續(xù)跨越泡沫的相互隔開的鏈；和使泡沫固化以 產(chǎn)生在60磅每平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm的聚硅 氧烷泡沫復(fù)合材料。當(dāng)然，也可以使用如上所述的底部載體和頂部載體，然后進(jìn)行處理以除去聚硅氧 烷層的一個或兩個表面的外層。磁性排列的導(dǎo)電顆粒的使用允許利用較低含量的導(dǎo)電填料制造具有優(yōu)異導(dǎo)電性 的聚合物泡沫復(fù)合材料。較低含量的使用將使泡沫具有改善的物理性質(zhì)，尤其是，改善的壓 縮永久變形和/或柔軟性。這些特征允許聚合物泡沫用作各種制品，例如墊材料、電接地 墊、電池接觸導(dǎo)電彈簧元件等，尤其是在期望電磁和/或射頻屏蔽或靜電消除性能的情況 下?？梢栽谄谕芊狻p震和/或緩沖以及導(dǎo)電的情況下使用所述材料。如果導(dǎo)電填料還 具有導(dǎo)熱性，或者同時存在導(dǎo)電填料和導(dǎo)熱填料，則所述泡沫層還可以用于提供導(dǎo)熱性。在 一個實(shí)施方案中，可以使用導(dǎo)熱填料代替導(dǎo)電填料，以提供具有導(dǎo)熱性的層。導(dǎo)電聚合物泡沫復(fù)合材料還可以與導(dǎo)電層(例如銅箔)和圖案化的不導(dǎo)電粘合劑 一起使用或不與其一起使用。如已知的，由于不導(dǎo)電粘合劑與導(dǎo)電粘合劑相比具有明顯較 低的成本，故不導(dǎo)電粘合劑是令人期望的。前述制品結(jié)構(gòu)允許與較不昂貴的粘合劑一起使 用在所述泡沫層和導(dǎo)電層之間提供電連接。在另一實(shí)施方案中，通過已知方式調(diào)節(jié)固化聚 合物泡沫的配方以對聚合物泡沫提供粘附性質(zhì)?？梢垣@得導(dǎo)電泡沫粘合劑。如本文所述制備的聚合物泡沫具有改善的泡孔尺寸分布以及改善的導(dǎo)電性和/ 或物理性質(zhì)，包括可壓縮性。具有改善的導(dǎo)電性和/或物理性質(zhì)的聚合物泡沫將提供改善的屏蔽能力和改善的密封性能。用機(jī)械發(fā)泡制備的聚合物泡沫尤其具有改善的泡孔尺寸分 布以及改善的導(dǎo)電性和/或物理性質(zhì)，包括可壓縮性。此外，機(jī)械發(fā)泡使得能夠以較低的成 本制造聚合物泡沫。在一個有利的特征中，導(dǎo)電聚合物泡沫復(fù)合材料(尤其是聚氨酯和聚硅氧烷泡沫 復(fù)合材料)具有與不含磁性導(dǎo)電填料的相同泡沫類似的機(jī)械性質(zhì)。如果使用輔助起泡劑， 則聚合物泡沫復(fù)合材料可具有低至約1磅每立方英尺(PCf，16千克每立方米(kcm))的體 積密度。聚合物泡沫復(fù)合材料的密度受填料組合物的比重的影響。但通常，聚合物泡沫復(fù) 合材料具有約1至約150pcf (16至M02kcm)、尤其是約5至約125pcf (80至2002kcm)、更 尤其是約10至約100pcf(160至1601kcm)、還更尤其是約20至約80pcf (至1281kcm)的密 度。磁性排列的導(dǎo)電顆粒的使用使得能夠制備在60磅每平方英寸(psi，42千克/平 方厘米(kg/cm2)))的壓力下測得的體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm的導(dǎo)電 聚合物泡沫復(fù)合材料。在該范圍內(nèi)，體積電阻率可以為約10_3歐姆-cm至約IO2歐姆-cm， 更尤其是約10_2歐姆-cm至約10歐姆-cm，最尤其是約10_2歐姆-cm至約1歐姆-cm，均在 60psi(42k/cm2)下測量。如下面的實(shí)施例中所示，需要特定的條件來獲得體積電阻率在約 10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm范圍內(nèi)的聚合物泡沫復(fù)合材料(參考對比例)。但可以用本 文所述的方法獲得這樣的電阻率。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，更難以獲得在60psi下體積電阻率 低于約100歐姆-cm、即在60psi下約10_2歐姆-cm至約IO2歐姆-cm的聚合物泡沫復(fù)合材 料，并且獲得這樣的值需要調(diào)節(jié)泡沫的類型和其加工方式(例如機(jī)械發(fā)泡的)、磁性導(dǎo)電填 料的類型(例如涂覆鎳的不銹鋼)、填料顆粒的形狀(例如球形或棒狀)和填料顆粒的量。 獲得在較低壓力(例如40psi或20psi)下為100歐姆-cm或更低的體積電阻率尤其困難。 然而，按本文的教導(dǎo)，可以獲得在20psi下體積電阻率為約10_2歐姆-cm至約IO2歐姆-cm 的聚合物泡沫復(fù)合材料。所述聚合物泡沫復(fù)合材料可提供量大于或等于約50分貝(dB)、尤其是大于或等 于約70dB、甚至更尤其是大于或等于約SOdB的電磁屏蔽。一種測量電磁屏蔽的方法闡述于 MIL-G-83528B 中。在一個特定的實(shí)施方案中，聚合物泡沫復(fù)合材料的體積電阻率小于或等于約1歐 姆-cm，電磁屏蔽大于或等于約80dB。所述泡沫具有優(yōu)異的可壓縮性?？蓧嚎s性可以通過在給定壓力下測量百分比應(yīng)變 來測定。聚合物泡沫復(fù)合材料在IOOpsi (7kg/cm2)下的百分比應(yīng)變大于10%、尤其是大于 20 %、更尤其是大于40 %、甚至更尤其是大于50 %。按ASTM 1056測得，所述聚合物泡沫復(fù)合材料可以具有0. 007至7kg/cm2 (0. 1至 IOOpsi)、尤其是約0. 07至約2. 8kg/cm2 (約1至約40psi)的25%壓縮力形變(CFD)。所述聚合物泡沫復(fù)合材料可以具有大于或等于約20%、尤其是大于約100%的斷
裂伸長率。所述聚合物泡沫復(fù)合材料可以具有小于約20%、尤其是小于約10%的壓縮永久 變形(50% )0在具體的實(shí)施方案中，聚合物泡沫復(fù)合材料尤其是聚氨酯泡沫復(fù)合材料在 IOOpsi (7kg/cm2)下的百分比應(yīng)變大于20 %，斷裂伸長率大于或等于約20 %，壓縮永久變形
22(50% )小于或等于約30%，密度為約1至約60pcf。在另一具體的實(shí)施方案中，聚合物泡沫復(fù)合材料尤其是聚氨酯泡沫復(fù)合材料在 IOOpsi (7kg/cm2)下的百分比應(yīng)變大于40%，斷裂伸長率大于或等于約100%，壓縮永久變 形(50% )小于或等于約30%，密度為約10至約IOOpcf。還提供了包含上述導(dǎo)電泡沫復(fù)合材料的定形制品、成形制品和模制品?？梢酝ㄟ^ 多種方式例如切割、熱成形等將所述泡沫形成為有用的制品?？赡艿膽?yīng)用包括例如計算機(jī) 和商業(yè)機(jī)器、監(jiān)視器、手持式電子設(shè)備、手機(jī)、電連接器、及照明器材、裝飾物、家用器具等的 部件。此外，所述泡沫可用于應(yīng)用如EMI/RFI屏蔽和其它裝置如手機(jī)中。以下示意性而非限制性的實(shí)施例說明了本文所述導(dǎo)電聚合物泡沫復(fù)合材料的各 種實(shí)施方案中的一些的組合物和制造方法。
實(shí)施例實(shí)施例1-3在實(shí)施例1-3中使用如下測試測定電導(dǎo)率，其中以體積電阻率大于IO3歐姆-cm 的泡沫作為比較。如已知的，體積電阻率和靜電屏蔽的具體值將取決于具體的測試方法和 條件。例如，已知體積電阻率和屏蔽效率可以隨測試期間置于樣品上的壓力而變化?？捎?于測量以下樣品中的體積電阻率的電氣設(shè)備和測試固定裝置如下。固定裝置是常規(guī)制造的 2. 5cmX2. 5cm(l英寸Xl英寸)正方形并具有電接觸的鍍金壓機(jī)。固定裝置配備有允許操 作人員控制和調(diào)節(jié)施加至樣品表面的力的數(shù)字測力計。電源能夠向樣品表面供給0至2安 培的電流。用HP 34420A Nano Volt/Micro Ohmmeter測量樣品上的電壓降和電阻。固定 裝置的電子部件允許溫?zé)?，在HP 34420A的情況下將進(jìn)行內(nèi)部校準(zhǔn)檢查。讓樣品在測試環(huán) 境條件下平衡24小時。合適的測試環(huán)境是相對濕度(％ RH) 50%、室溫23 °C (70° F)。將 待測試的樣品置于測試固定裝置的壓板之間并向表面施加載荷。所施加的載荷取決于待測 試樣品的類型，柔軟的泡沫用小載荷進(jìn)行測試，而固體用約63279至約210930千克每平方 米(90至300磅每平方英寸)的載荷進(jìn)行測試。在施加載荷之后，向樣品施加電流并測量 樣品厚度上的電壓降。合適的測試包括在4個不同的安培值0. 5、1.0、1. 6和2.0安培下的 測量。對于導(dǎo)電復(fù)合材料，在所有四個安培值下所得的體積電阻率計算值將是相似的。體 積電阻率的計算如下體積電阻率(歐姆-cm)= (E/I) X (Α/Τ)其中E =電壓降(V)，I =電流(安培)，A =面積(cm2)，T =厚度(cm)。實(shí)施例1對作為聚硅氧烷泡沫中的導(dǎo)電填料的鎳微球和涂覆鎳的陶瓷微球進(jìn)行評價。將聚 硅氧烷(Dow Corning Silicone 8137)、填料微球和聚硅氧烷固化抑制劑(來自Aldrich Chemical Co.的1_辛炔_3_醇)在Flaktek快速混合器中混合，以受控的厚度鑄塑在PET 膜上，并置于暴露于可調(diào)節(jié)磁場的烘箱中。通常，化學(xué)起泡并固化的泡沫的厚度為70至80 密耳(1778至2032微米)。表1中的結(jié)果表明，即使在強(qiáng)至1200高斯的磁場下，在厚的固化泡沫層中也未觀 察到導(dǎo)電性。表權(quán)利要求
1.一種制造聚合物泡沫復(fù)合材料的方法，所述方法包括由前體組合物成型具有第一表面和相反的第二表面的制品，所述前體組合物包含 聚合物泡沫前體組合物，和 含有多個磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物； 使所述前體組合物發(fā)泡以在所述前體組合物中形成多個泡孔； 向發(fā)泡的所述前體組合物施加磁場，其中所述磁場的強(qiáng)度和施加時間有效地使所述磁 性導(dǎo)電顆粒在所述制品的第一表面和相反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈；和使所述聚合物泡沫前體組合物固化，以提供密度為約1至約125磅每立方英尺和在60 磅每平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm的聚合物泡沫復(fù)合 材料。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)泡在施加所述磁場之前基本上完成。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)泡在成型所述制品之前通過機(jī)械發(fā)泡進(jìn)行。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述固化在使所述導(dǎo)電金屬顆粒排列成相互隔開的鏈 之后進(jìn)行。
5.權(quán)利要求1所述的方法，還包括去除所述固化泡沫的第一表面和/或第二表面的量 至足以至少部分暴露所述相互隔開的鏈的末端。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述制品為層，所述制品的成型包括將所述聚合物泡 沫前體組合物鑄塑到第一載體上，其中所述第一表面設(shè)置在所述第一載體上并與所述第一 載體接觸。
7.權(quán)利要求6所述的方法，還包括去除所述固化泡沫的第一表面的量至足以至少部分 暴露所述相互隔開的鏈的末端。
8.權(quán)利要求6所述的方法，還包括將第二載體設(shè)置于所述層的第二表面上。
9.權(quán)利要求8所述的方法，還包括去除所述固化泡沫的第一表面和第二表面的量至足 以至少部分暴露所述相互隔開的鏈的末端。
10.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一載體是導(dǎo)電的。
11.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一載體是磁性的，或者是磁性并導(dǎo)電的。
12.一種通過權(quán)利要求1的方法制造的聚合物泡沫復(fù)合材料。
13.—種制造聚合物泡沫復(fù)合材料的方法，所述方法包括使前體組合物機(jī)械發(fā)泡，以在所述前體組合物中形成多個泡孔，其中所述前體組合物 包含聚合物泡沫前體組合物，和 含有多個磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物；由所述機(jī)械發(fā)泡的前體組合物成型具有第一表面和相反的第二表面的制品； 施加磁場，施加的強(qiáng)度和時間有效地使所述磁性導(dǎo)電顆粒在所述制品的第一表面和相 反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈，其中所述發(fā)泡在所述磁性導(dǎo)電顆粒完成排列之前 基本上完成；和使所述聚合物前體組合物固化，以提供密度為約1至約125磅每立方英尺和在60磅每 平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm的聚合物泡沫復(fù)合材料。
14.一種制造聚合物泡沫復(fù)合材料的方法，所述方法包括由前體組合物成型具有第一表面和相反的第二表面的制品，所述前體組合物包含聚合物泡沫前體組合物，和含有多個磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物；使所述前體組合物發(fā)泡，以在前體組合物中形成多個泡孔；向所述發(fā)泡的前體組合物施加磁場，其中所述磁場的強(qiáng)度和施加時間有效地使所述磁 性導(dǎo)電顆粒在所述制品的第一表面和相反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈；和 使所述聚合物泡沫前體組合物固化；和除去所述固化泡沫的第一表面和/或第二表面的量至足以至少部分暴露所述相互隔 開的鏈的末端，以提供密度為約1至約125磅每立方英尺和在60磅每平方英寸的壓力下體 積電阻率為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm的聚合物泡沫復(fù)合材料。
15.一種聚合物泡沫復(fù)合材料，所述材料包含具有第一表面和相反的第二表面的聚合物泡沫，和在所述泡沫的第一表面和相反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈的磁性導(dǎo)電顆粒；其中所述泡沫具有 約1至約125磅每立方英尺的密度；在60磅每平方英寸的壓力下為約10_3歐姆-cm至約IO3歐姆-cm的體積電阻率。
16.權(quán)利要求15所述的聚合物泡沫復(fù)合材料，其中所述泡孔的平均直徑為約65至約 1000微米。
17.權(quán)利要求15所述的聚合物泡沫復(fù)合材料，其中所述相互隔開的鏈在所述第一表面 和第二表面處的末端至少部分暴露。
18.權(quán)利要求15所述的聚合物泡沫復(fù)合材料，其中所述聚合物泡沫復(fù)合材料具有設(shè)置 于其第一表面上并與所述第一表面接觸的導(dǎo)電層。
19.一種制造聚氨酯泡沫復(fù)合材料的方法，所述方法包括使包含多異氰酸酯組分、能與所述多異氰酸酯組分反應(yīng)的含活性氫的組分、表面活性 劑、催化劑和包含多個磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物的前體組合物機(jī)械發(fā)泡，以形成泡孔； 鑄塑所述發(fā)泡的前體組合物，以形成具有第一表面和相反的第二表面的層； 將所述層暴露于磁場以使所述磁性導(dǎo)電顆粒排列成基本上連續(xù)跨越在所述第一表面 和第二表面之間的所述層的相互隔開的鏈，其中所述發(fā)泡在施加所述磁場之前基本上完 成；和使所述層固化，以產(chǎn)生在60磅每平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約 IO3歐姆-cm的聚氨酯泡沫復(fù)合材料，其中所述第一表面和所述第二表面之間的距離大于所 述泡孔的平均直徑的1.5倍。
20.一種制造聚硅氧烷泡沫的方法，所述方法包括鑄塑含有具有氫化物取代基的聚硅氧烷聚合物、催化劑和包含多個磁性導(dǎo)電顆粒的填 料組合物的混合物，以形成具有第一表面和相反的第二表面的層； 使所述混合物發(fā)泡；在施加的磁場中固化所述混合物，以使所述磁性導(dǎo)電顆粒排列成在所述泡沫的第一表 面和相反的第二表面之間基本上連續(xù)跨越所述泡沫的相互隔開的鏈；和去除足以至少部分暴露出所述相互隔開的鏈的末端的量的所述固化泡沫的第一表面 和/或第二表面，以產(chǎn)生在60磅每平方英寸的壓力下體積電阻率為約10_3歐姆-cm至約 IO3歐姆-cm的聚硅氧烷泡沫復(fù)合材料。
全文摘要
描述了一種制造聚合物泡沫復(fù)合材料的方法，所述方法包括由前體組合物成型具有第一表面和相反的第二表面的制品，所述前體組合物包含聚合物泡沫前體組合物和含有多個磁性導(dǎo)電顆粒的填料組合物；使所述前體組合物發(fā)泡以在所述前體組合物中形成多個泡孔；向所述發(fā)泡的前體組合物施加磁場，其中所述磁場的強(qiáng)度和施加時間有效地使所述磁性導(dǎo)電顆粒在所述制品的第一表面和相反的第二表面之間排列成相互隔開的鏈；和使所述聚合物泡沫前體組合物固化，以提供密度為約1至約125磅每立方英尺和在60磅每平方英寸的壓力下體積電阻率為約10-3歐姆-cm至約103歐姆-cm的聚合物泡沫復(fù)合材料。還描述了通過該方法制備的聚合物泡沫復(fù)合材料以及由其成型的制品。
文檔編號B32B5/20GK102112534SQ200880130681
公開日2011年6月29日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者斯克特·辛普森 申請人:環(huán)球產(chǎn)權(quán)公司