半透明的密封頂蓋的制作方法
【專利說明】
[0001]相關(guān)申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求于2013年4月15日提交的美國臨時申請序列號61/811983的優(yōu)先權(quán)， 該申請的公開內(nèi)容全文以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及在密封緊固件中可用的方法和制品，其包括，密封頂蓋，并且具體包括 透明或半透明的密封件或密封頂蓋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 簡而言之，本公開提供保護(hù)緊固件的方法，包括以下步驟：a)提供緊固件；b)提供 限定內(nèi)部的密封頂蓋，其中所述密封頂蓋是光學(xué)半透明的；c)將未固化的密封劑施加到所 述密封頂蓋的內(nèi)部或所述緊固件或兩者；以及d)將所述密封頂蓋定位在所述緊固件上，使 得所述緊固件的至少一部分存在于所述密封頂蓋的所述內(nèi)部中。所述方法還可以包括以下 步驟：e)通過將光化輻射穿過所述密封頂蓋施加到所述密封劑來固化所述密封劑。在一些 實施例中，所述緊固件從基板制品的第一表面突出，并且在步驟c)、步驟d)和步驟e)后，從 所述基板制品的第一表面突出的所述緊固件的每部分被固化的密封劑或密封頂蓋或兩者 覆蓋。
[0005]在另一方面，本公開提供保護(hù)緊固件的方法，包括以下步驟：f)提供緊固件；g)提 供限定內(nèi)部的密封頂蓋，其中所述密封頂蓋是光學(xué)半透明的，并且其中所述密封頂蓋的內(nèi) 部含有一定量的未固化的密封劑；以及h)將所述密封頂蓋定位在所述緊固件上，使得所述 緊固件的至少一部分存在于所述密封頂蓋的所述內(nèi)部中。在一些實施例中，步驟g)中列舉 的所述密封頂蓋和未固化的密封劑處于低于5°C的溫度下，并且其中所述方法還包括以下 步驟i)將所述密封頂蓋和未固化的密封劑加熱到至少20°C的溫度。在一些實施例中，該方 法還包括以下步驟：j)通過將光化輻射穿過所述密封頂蓋施加到所述密封劑來固化所述 密封劑。在一些實施例中，所述緊固件從基板制品的第一表面突出，并且在步驟j)后，從所 述基板制品的第一表面突出的所述緊固件的每部分被固化的密封劑或密封頂蓋或兩者覆 蓋。
[0006]在另一方面，本公開提供保護(hù)緊固件的方法，包括以下步驟：k)提供緊固件；1)提 供限定內(nèi)部的密封頂蓋模具；m)將未固化的密封劑施加到所述密封頂蓋模具的內(nèi)部或所 述緊固件或兩者，其中所述未固化的密封劑是半透明的；n)將所述密封頂蓋模具定位在所 述緊固件上，使得所述緊固件的至少一部分存在于所述密封頂蓋模具的所述內(nèi)部中；以及 〇)通過將光化輻射穿過所述密封頂蓋模具施加到所述密封劑來固化所述密封劑。在一些實 施例中，所述緊固件從基板制品的第一表面突出，并且在步驟m)、步驟n)和步驟〇)后，從所 述基板制品的第一表面突出的所述緊固件的每部分被密封劑覆蓋。
[0007] 在另一方面，本公開提供受保護(hù)的緊固件構(gòu)造，包括：q)緊固件；r)限定內(nèi)部的密 封頂蓋；以及s)固化的密封劑；其中所述密封頂蓋是光學(xué)半透明的，其中所述密封頂蓋定 位在所述緊固件上，使得所述緊固件的至少一部分存在于所述密封頂蓋的所述內(nèi)部中；并 且其中所述密封頂蓋的所述內(nèi)部還包括將所述密封頂蓋粘合到所述緊固件的所述固化的 密封劑。在一些實施例中，所述緊固件從基板制品的第一表面突出，并且其中，從所述基板 制品的第一表面突出的所述緊固件的每部分被固化的密封劑或密封頂蓋或兩者覆蓋。在一 些實施例中，所述第一表面是飛行器的燃料容器的內(nèi)表面。
[0008] 在另一方面，本發(fā)明提供了受保護(hù)的緊固件構(gòu)造，所述受保護(hù)的緊固件構(gòu)造包括： t)緊固件；以及u)成形的固化的密封劑；其中所述固化的密封劑成形為形成密封頂蓋；其 中所述成形的固化的密封劑是光學(xué)半透明的，其中所述成形的固化的密封劑定位在所述緊 固件的至少一部分上并包封所述部分，其中所述成形的固化的密封劑粘結(jié)到所述緊固件。 在一些實施例中，所述緊固件從基板制品的第一表面突出，并且其中，從所述基板制品的第 一表面突出的所述緊固件的每部分被固化的密封劑或密封頂蓋或兩者覆蓋。在一些實施例 中，所述第一表面是飛行器的燃料容器的內(nèi)表面。
[0009] 在另一方面，本公開提供了即用型密封頂蓋，該密封頂蓋包括：V)限定內(nèi)部的密 封頂蓋；以及w) -定量的未固化的密封劑；其中所述密封頂蓋是光學(xué)半透明的，并且其中 所述密封頂蓋的所述內(nèi)部包含所述量的未固化的密封劑。
[0010] 在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密封頂蓋是光學(xué)半透明的。在本公 開的方法或制品的一些實施例中，所述密封頂蓋是目視透明的。在本公開的方法或制品的 一些實施例中，所述密封頂蓋包含聚氨酯聚合物。在本公開的方法或制品的一些實施例中， 所述密封頂蓋包含聚硫醚聚合物。在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密封頂蓋 包含THV聚合物。在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密封頂蓋包含聚合物和納 米顆粒固化劑的混合物。
[0011] 在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密封劑是光學(xué)半透明的。在本公開 的方法或制品的一些實施例中，所述密封劑是目視透明的。在本公開的方法或制品的一些 實施例中，所述密封劑包含聚氨酯聚合物。在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密 封劑包含聚硫醚聚合物。在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密封劑包含聚硫化 物聚合物。在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密封劑包含聚合物和納米顆粒固 化劑的混合物。在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密封劑固化以形成光學(xué)半透 明的材料。在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密封劑固化以形成目視透明的材 料。
[0012] 在本公開的方法或制品的一些實施例中，所述密封頂蓋和密封劑包含不同的材 料。
【附圖說明】
[0013] 圖la至圖Id是在如在本實例部分中在實例18 (測試號2)描述的在雷擊測試期 間拍攝的照片。所述照片通過添加白色圓以標(biāo)記所述密封頂蓋的外側(cè)邊緣來修改。
[0014] 圖2a至圖2d是在如在本實例部分中在比較例E(測試號3)描述的在雷擊測試期 間拍攝的照片。所述照片通過添加白色圓以標(biāo)記所述密封頂蓋的外側(cè)邊緣來修改。
[0015] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的密封頂蓋的實施例。
[0016] 圖4a至圖4c是根據(jù)本發(fā)明的密封頂蓋的某些實施例的示意圖。
[0017]圖5a是在根據(jù)本發(fā)明的用于制備密封的緊固件的方法中的步驟的實施例示意 圖。
[0018]圖5b是根據(jù)本發(fā)明的密封的緊固件的一個實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 本公開提供密封頂蓋、它們使用的方法，以及包括密封頂蓋的構(gòu)造。在使用鉚釘、 螺栓和其他類型的緊固件的機器構(gòu)造中，將密封劑施加到所述緊固件的所述暴露部分以防 止它們腐蝕并提供電絕緣可以是有益的。所述密封劑還可以用作流體的通道的阻隔，具體 地講，其中所述緊固件突出到流體容納箱中，具體地講，其中該流體是燃料，并且最具體地 講，其中該箱是在飛行器上。在此類情況下，所述緊固件還可以用來防止或減小放電通道諸 如從雷擊到燃料箱內(nèi)部中的放電通道。根據(jù)本公開的所述密封頂蓋可以在許多此類應(yīng)用中 用于密封緊固件。圖3和圖4A每個均表示根據(jù)本發(fā)明的密封頂蓋10的實施例。
[0020] 在一些實施例中，根據(jù)本發(fā)明的所述密封頂蓋是半透明的。如本文所用，術(shù)語"半 透明的"意指能夠透射可見光的一些部分，通常大于在360nm-370nm的波長范圍內(nèi)的光 的20%，在一些實施例中大于30%，在一些實施例中大于40%，并且在一些實施例中大于 50%。在一些實施例中，根據(jù)本發(fā)明的所述密封頂蓋是光學(xué)透明的，意指透明到所述制品不 阻止觀察者解析圖像，例如閱讀文本的程度。在一些實施例中，根據(jù)本發(fā)明的密封頂蓋允許 在構(gòu)造或安裝或兩者中對裂縫進(jìn)行視覺檢測。
[0021] 在一些實施例中，根據(jù)本發(fā)明的所述密封頂蓋由具有大于1.OkV/mm的電介質(zhì)擊 穿強度的材料制成，所述電介質(zhì)擊穿強度在一些實施例中大于5.OkV/mm，在一些實施例中 大于10.OkV/mm，在一些實施例中大于15.OkV/mm，在一些實施例中大于30.OkV/mm，在一些 實施例中大于40. 0kV/mm，并且在一些實施例中大于50. 0kV/mm。在一些實施例中，使用具 有較高的電介質(zhì)擊穿強度的材料允許制造較輕的密封頂蓋。
[0022] 在一些實施例中，根據(jù)本發(fā)明的所述密封頂蓋是薄壁的。在一些實施例中，所述密 封頂蓋具有小于1. 5_的平均壁厚，所述平均壁厚在一些實施例中小于1. 2_，在一些實施 例中小于1. 〇mm，在一些實施例中小于0. 5mm，在一些實施例中小于0. 2mm，在一些實施例中 小于0. 1mm，并且在一些實施例中小于0. 08mm。
[0023] 所述密封頂蓋可由任何合適的材料制成。在一些實施例中，所述材料為耐噴氣燃 料。在一些實施例中，所述材料具有低于-20°C的TB(脆化溫度）。在一些實施例中，所述 密封頂蓋包含聚氨酯聚合物。在一些實施例中，所述密封頂蓋包含聚硫醚聚合物。在一些 實施例中，所述密封頂蓋包含聚硫化物聚合物。在一些實施例中，所述密封頂蓋包含氟化熱 塑性聚合物。在一些實施例中，所述密封頂蓋包含THV聚合物。在一些實施例中，所述密封 頂蓋包含氟化熱固性聚合物。在一些實施例中，所述密封頂蓋包含工程熱塑性塑料。在一 些實施例中，所述密封頂蓋包含PEEK聚合物。在一些實施例中，所述密封頂蓋包含聚合物 和納米顆粒填料的混合物。在一些實施例中，所述密封頂蓋包含聚合物和納米顆粒固化劑 的混合物。在一些實施例中，所述密封頂蓋不包含填料或具有大于l〇nm的平均粒度的其他 顆粒，所述平均粒度在一些實施例中不大于5nm，并且在一些實施例中不大于lnm。
[0024] 在一些實施例中，所述密封頂蓋和密封劑包含不同的材料。在一些實施例中，所述 密封頂蓋和密封劑不包含不同的材料。
[0025] 在一些實施例中，所述密封頂蓋至少部分地填充有密封劑。參考圖4b，密封頂蓋 10可以填充有密封劑20。在一些實施例中，所述密封頂蓋在使用前不久至少部分地填充有 密封劑。在一些實施例中，所述密封頂蓋至少部分地填充有密封劑，并且以即用型形式存 儲。在一些此類實施例中，填充的或部分填充的頂蓋在低溫下保存。在一些此類實施例中， 填充的或部分填充的頂蓋在使用之前必須融化。在一些實施例中，所述密封頂蓋在應(yīng)用到 緊固件之前至少部分地填充有密封劑。在一些實施例中，所述密封頂蓋在應(yīng)用到緊固件之 后至少部分地填充有密封劑，例如通過注射器、密封劑口等填充。在一些實施例中，在將密 封劑施加到所述緊固件之后，將所述密封頂蓋應(yīng)用到緊固件。在一些實施例中，所述緊固件 穿過基板制品。在一些實施例中，所述緊固件從基板制品的表面突出。在一些實施例中，所 述基板制品是復(fù)合材料。在一些實施例中，所述基板制品是環(huán)氧樹脂基體和玻璃纖維或碳 纖維復(fù)合材料。在一些實施例中，從所述基板制品突出的所述緊固件的每部分被固化的密 封劑或密封頂蓋或兩者覆蓋。在一些實施例中，從所述基板突出的所述緊固件的每部分被 固化的密封劑覆蓋。
[0026] 參考圖4c，在一個實施例中，填充有密封劑20的密封頂蓋10覆蓋從基板制品40 突出的緊固件30。一些過量的密封劑22可以在施加期間被壓出密封頂蓋10。
[0027] 所述密封劑可以是任何合適的材料。在一些實施例中，該材料耐噴氣燃料。在一 些實施例中，所述材料具有低于-20°C的TB(脆化溫度）。在一些實施例中，所述密封劑包 含聚氨酯聚合物。在一些實施例中，所述密封劑包含聚硫醚聚合物。在一些實施例中，所述 密封劑包含聚硫化物聚合物。在一些實施例中，所述密封劑包含聚合物和納米顆粒填料的 混合物。在一些實施例中，所述密封劑包含聚合物和納米顆粒固化劑的混合物。在一些實 施例中，所述密封頂蓋不包含填料或具有大于l〇nm的平均粒徑的其他顆粒，所述平均粒徑 在一些實施例中不大于5nm，并且在一些實施例中不大于lnm。
[0028] 可以選擇所述密封頂蓋材料和密封劑材料，使得在所述密封劑和所述密封頂蓋之 間形成強粘結(jié)?？梢赃x擇所述密封劑材料，使得在所述密封劑和所述基板之間形成強粘結(jié)。 任選地，可以選擇所述密封劑材料，使得在所述密封劑和所述緊固件之間形成強粘結(jié)。
[0029] 在將所述密封頂蓋和密封劑應(yīng)用到緊固件之后，所述密封劑通常固化。在一些實 施例中，密封劑是輻射固化密封劑。在一些實施例中，所述密封劑通過將光化輻射施加到所 述密封劑來固化。在一些實施例中，所述密封劑通過將綠光施加到所述密封劑來固化。在 一些實施例中，所述密封劑通過將藍(lán)光施加到所述密封劑來固化。在一些實施例中，所述密 封劑通過將紫光施加到所述密封劑來固化。在一些實施例中，所述密封劑通過將UV光施加 到所述密封劑來固化。在一些實施例中，所述密封劑通過將輻射穿過半透明的密封頂蓋施 加到所述密封劑來固化。在一些實施例中，所述密封劑在小于60秒內(nèi)基本完全固化，在一 些