CN105121286A - 轻质密封顶盖 - Google Patents

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CN105121286A CN201480021238.0A CN201480021238A CN105121286A CN 105121286 A CN105121286 A CN 105121286A CN 201480021238 A CN201480021238 A CN 201480021238A CN 105121286 A CN105121286 A CN 105121286A
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拉里·S·赫佰特
迈克尔·D·斯旺
叶盛
苏珊·E·德莫斯
罗宾·E·赖特
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Abstract

本公开提供了在密封紧固件中可用的方法和制品，所述方法和制品包括密封顶盖以及它们的使用方法，并且具体地具有较高电介质击穿强度、较低重量和/或较小壁厚的轻质密封顶盖。在一些实施例中，根据本发明的密封顶盖由具有大于1.0kV/mm，在一些实施例中大于15.0kV/mm，并且在一些实施例中大于50.0kV/mm的电介质击穿强度的材料制成。在一些实施例中，根据本发明的密封顶盖是薄壁的，具有小于1.5mm，并且在一些实施例中小于0.5mm的平均壁厚。在一些实施例中，密封顶盖包含聚氨酯聚合物、聚硫醚聚合物、聚硫化物聚合物、氟化的热塑性聚合物、THV聚合物、氟化的热固性聚合物、工程热塑性塑料和/或PEEK聚合物。

Description

轻质密封顶盖
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年4月15日提交的美国临时申请序列号61/811988的优先权，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及在密封紧固件中可用的方法和制品，该方法和制品包括密封顶盖以及它们的使用方法，并且具体地包括具有较高电介质击穿强度、较低重量和/或较小壁厚的轻质密封顶盖。
发明内容
简而言之，本公开提供保护紧固件的方法，该方法包括以下步骤：a)提供紧固件；b)提供限定内部的密封顶盖，其中密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，并且其中密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚；c)将未固化的密封剂施涂到密封顶盖的内部或施涂到紧固件或两者；以及d)将密封顶盖定位在紧固件之上，使得紧固件的至少一部分存在于密封顶盖的所述内部中。该方法还可以包括固化密封剂的步骤。在一些实施例中，密封顶盖是光学半透明的，并且固化密封剂的步骤包括将光化辐射穿过密封顶盖施加到密封剂。
在另一方面，本公开提供了保护紧固件的方法，该方法包括以下步骤：f)提供紧固件；g)提供限定内部的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，其中密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚，并且其中密封顶盖的内部包含一定量的未固化的密封剂；以及h)将密封顶盖定位在紧固件之上，使得紧固件的至少一部分存在于密封顶盖的内部中。该方法还可以包括固化密封剂的步骤。在一些实施例中，密封顶盖是光学半透明的，并且固化密封剂的步骤包括将光化辐射穿过密封顶盖施加到密封剂。
在另一方面，本公开提供了受保护的紧固件构造，该构造包括：q)紧固件；r)限定内部的密封顶盖；以及s)固化的密封剂；其中密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，并且其中密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚；其中密封顶盖定位在紧固件之上，使得紧固件的至少一部分存在于密封顶盖的内部中；并且其中密封顶盖的内部还包含将密封顶盖粘结到紧固件的固化的密封剂。
在另一方面，本公开提供了应用就绪的密封顶盖，该密封顶盖包括：v)限定内部的密封顶盖；和w)一定量的未固化的密封剂；其中密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，并且其中所述密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚；并且其中所述密封顶盖的内部包含所述量的未固化的密封剂。
在另一方面，本公开提供了用于保护紧固件的密封顶盖，该密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，具有小于1.5mm的平均壁厚。
附图说明
图1示出根据本发明的密封顶盖的实施例。
图2a-图2c是根据本发明的密封顶盖的某些实施例的示意图。
图3a是根据本发明的用于制备密封的紧固件的工艺中的步骤的实施例的示意图。
图3b是根据本发明的密封的紧固件的一个实施例的示意图。
具体实施方式
本公开提供了密封顶盖、它们的使用方法，以及包括密封顶盖的构造。在使用铆钉、螺栓和其他类型的紧固件的机器构造中，将密封剂施涂到紧固件的暴露部分以防止它们腐蚀并提供电绝缘可以是有益的。密封剂还可以用作流体的通道的阻隔，具体地讲，其中紧固件突出到流体容罐中，具体地讲，其中流体是燃料，并且最具体地讲，其中该罐在飞行器上。在此类情况下，紧固件还可以用来防止或减小诸如从雷击到燃料箱内部中的放电通道。根据本公开的密封顶盖可以在许多此类应用中用于密封紧固件。图1和图2a各自表示根据本发明的密封顶盖10的实施例。
在一些实施例中，根据本发明的密封顶盖是半透明的。如本文所用，术语“半透明的”意指能够透射可见光的某部分，通常大于在360nm-750nm的波长范围内的光的20％，在一些实施例中大于30％，在一些实施例中大于40％，并且在一些实施例中大于50％。在一些实施例中，根据本发明的密封顶盖是光学透明的，意指透明到制品不阻止观察者解析图像，例如阅读文本的程度。在一些实施例中，根据本发明的密封顶盖允许在构造或安装或两者中对裂缝进行视觉检测。
在一些实施例中，根据本发明的密封顶盖由具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料制成，该电介质击穿强度在一些实施例中大于5.0kV/mm，在一些实施例中大于10.0kV/mm，在一些实施例中大于15.0kV/mm，在一些实施例中大于30.0kV/mm，在一些实施例中大于40.0kV/mm，并且在一些实施例中大于50.0kV/mm。在一些实施例中，使用具有较高的电介质击穿强度的材料以允许制造较轻的密封顶盖。
在一些实施例中，根据本发明的密封顶盖是薄壁的。在一些实施例中，密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚，该平均壁厚在一些实施例中小于1.2mm，在一些实施例中小于1.0mm，在一些实施例中小于0.5mm，在一些实施例中小于0.2mm，在一些实施例中小于0.1mm，并且在一些实施例中小于0.08mm。
密封顶盖可由任何合适的材料制成。在一些实施例中，材料为耐喷气燃料。在一些实施例中，材料具有低于-20℃的TB(脆化温度)。在一些实施例中，密封顶盖包含聚氨酯聚合物。在一些实施例中，密封顶盖包含聚硫醚聚合物。在一些实施例中，密封顶盖包含聚硫化物聚合物。在一些实施例中，密封顶盖包含氟化的热塑性聚合物。在一些实施例中，密封顶盖包含THV聚合物。在一些实施例中，密封顶盖包含氟化的热固性聚合物。在一些实施例中，密封顶盖包含工程热塑性塑料。在一些实施例中，密封顶盖包含PEEK聚合物。在一些实施例中，密封顶盖包含聚合物和纳米颗粒填料的混合物。在一些实施例中，密封顶盖包含聚合物和纳米颗粒固化剂的混合物。在一些实施例中，密封顶盖不包含填料或具有大于10nm的平均粒度的其他颗粒，该平均粒度在一些实施例中不大于5nm，并且在一些实施例中不大于1nm。
在一些实施例中，密封顶盖和密封剂包含不同的材料。在一些实施例中，密封顶盖和密封剂不包含不同的材料。
在一些实施例中，密封顶盖至少部分地填充有密封剂。参考图2b，密封顶盖10可以填充有密封剂20。在一些实施例中，密封顶盖在即将使用前至少部分地填充有密封剂。在一些实施例中，密封顶盖至少部分地填充有密封剂，并且以即用型形式存储。在一些此类实施例中，填充的或部分地填充的顶盖在低温下保存。在一些此类实施例中，填充的或部分填充的顶盖在使用之前必须被解冻。在一些实施例中，密封顶盖在应用到紧固件之前至少部分地填充有密封剂。在一些实施例中，密封顶盖在应用到紧固件之后至少部分地填充有密封剂，例如通过注射器、通过密封剂口等。在一些实施例中，在将密封剂施涂到紧固件之后，将密封顶盖应用到紧固件。在一些实施例中，紧固件穿过基板制品。在一些实施例中，紧固件从基板制品的表面突出。在一些实施例中，基板制品是复合材料。在一些实施例中，基板制品是环氧树脂基体和玻璃纤维或碳纤维复合材料。在一些实施例中，从基板制品突出的紧固件的每一部分被固化的密封剂或密封顶盖或两者覆盖。在一些实施例中，从基板制品突出的紧固件的每一部分被固化的密封剂覆盖。
参考图2c，在一个实施例中，填充有密封剂20的密封顶盖10覆盖从基板制品40突出的紧固件30。一些过量的密封剂22可以在施涂期间被压出密封顶盖10。
密封剂可以是任何合适的材料。在一些实施例中，材料为耐喷气燃料。在一些实施例中，材料具有低于-20℃的TB(脆化温度)。在一些实施例中，密封剂包含聚氨酯聚合物。在一些实施例中，密封剂包含聚硫醚聚合物。在一些实施例中，密封剂包含聚硫化物聚合物。在一些实施例中，密封剂包含聚合物和纳米颗粒填料的混合物。在一些实施例中，密封剂包含聚合物和纳米颗粒固化剂的混合物。在一些实施例中，密封顶盖不包含填料或具有大于10nm的平均粒度的其他颗粒，该平均粒度在一些实施例中不大于5nm，并且在一些实施例中不大于1nm。
可以选择密封顶盖材料和密封剂材料，使得在密封剂和密封顶盖之间形成强粘结。可以选择密封剂材料，使得在密封剂和基板之间形成强粘结。任选地，可以选择密封剂材料，使得在密封剂和紧固件之间形成强粘结。
在将密封顶盖和密封剂应用到紧固件之后，密封剂通常固化。在一些实施例中，密封剂是辐射固化的密封剂。在一些实施例中，密封剂通过将光化辐射施加到密封剂来固化。在一些实施例中，密封剂通过将绿光施加到密封剂来固化。在一些实施例中，密封剂通过将蓝光施加到密封剂来固化。在一些实施例中，密封剂通过将紫光施加到密封剂来固化。在一些实施例中，密封剂通过将UV光施加到密封剂来固化。在一些实施例中，密封剂通过将辐射穿过半透明密封顶盖施加到密封剂来固化。在一些实施例中，密封剂在小于60秒内基本上完全固化，在一些实施例中，在小于30秒内基本上完全固化，并且在一些实施例中，在小于10秒内基本上完全固化。在一些实施例中，通过在即将使用前添加固化剂来实现固化。在一些实施例中，通过在环境条件下的热固化来实现固化。在一些实施例中，通过经由施加来自热源的热的热固化来实现固化。
在一些实施例中，使用密封顶盖模具在紧固件之上适当的位置模制组合密封件和密封顶盖。在一些实施例中，密封顶盖模具是半透明或透明的，以允许在适当的位置形成的密封件和密封顶盖的检测和辐射固化。
图5a示出此类过程的一个实施例，其中包含密封剂60的密封顶盖模具50位于从基板制品40突出的紧固件30之上。在该实施例中，密封剂60通过施加辐射70来固化。图5b示出在移除密封顶盖模具50之后的完整的密封件62。
通过以下实例进一步说明本公开的目的和优点，但在这些实例中列举的具体材料及其量以及其他的条件和细节不应理解为是对本公开的不当限制。
实例
除非另有说明，否则所有试剂均得自或购自密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-AldrichCompany，St.Louis，Missouri)，或可通过已知的方法合成。除非另有说明，否则所有比率均按重量百分比计。
实例中使用的材料的缩写如下：
AC-240：灰色双组份聚硫化合物基密封剂，具有1.61的固化比重，以商品名“AEROSPACESEALANTAC-240CLASSB”得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany，St.Paul，Minnesota)。
AC-360：棕色双组份聚硫化合物基密封剂，具有1.40的固化比重，以商品名“AEROSPACESEALANTAC-360CLASSB”得自3M公司(3MCompany)。
AC-380：灰色双组份聚硫化合物基密封剂，具有1.10的固化比重，以商品名“AEROSPACESEALANTAC-380CLASSB”得自3M公司(3MCompany)。
APTIV：2密耳(50.8m)未填充的半结晶的聚醚醚酮膜，以商品名“APTIV1000-050G”得自宾夕法尼亚州西康舍霍肯的威格斯USA公司(VictrexUSA，Inc.，WestConshohocken，Pennsylvania)。
DABCO-33LV：33％的三亚乙基二胺和67％的双丙二醇的溶液，以商品名“DABCO-33LV”得自宾夕法尼亚州阿伦敦的空气产品和化学品公司(AirProducts&Chemicals，Inc.，Allentown，Pennsylvania)。
DMDO：1，8-二巯基-3，6-二氧杂辛烷，得自宾夕法尼亚州普鲁士王村的阿科玛公司(Arkena，Inc.，KingofPrussia，Pennsylvania)。
DVE-2：二乙二醇二乙烯基醚，得自新泽西弗罗厄姆帕克的巴斯夫公司(BASFCorp.，FlorhamPark，NewJersey)。
DVE-3：三甘醇二乙烯基醚，以商品名“RAPI-CUREDVE-3”得自特拉华州威尔明顿的阿什兰特种原料公司(AshlandSpecialtyIngredients，Wilmington，Delaware)。
E-8220：双酚F的二缩水甘油醚，以商品名“EPALLOY8220”得自俄亥俄州凯霍加福尔斯的翡翠性能材料有限责任公司(EmeraldPerformanceMaterials，LLC，CuyahogaFalls，Ohio)。
GE-30：三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，以商品名“ERISYSGE-30”得自翡翠性能材料有限责任公司(EmeraldPerformanceMaterialsCompany)。
I-819：苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦，以商品名“IRGACURE819”得自巴斯夫公司(BASFCorp)。
IPA：异丙醇。
MEK：甲基乙基酮。
PR-1776：棕色双组份聚硫化物基密封剂，具有1.29的固化比重，以商品名称“PR-1776MCLASSBLOWWEIGHTFUELTANKSEALANT”得自加利福尼亚州西尔马的PPG航空航天/PRC德索托国际公司(PPGAerospace/PRC-DesotoInternational，Inc.，Sylmar，California)。
PTE-1：如下制备液体聚硫醚聚合物。将167.1克(0.51摩尔)E-8220和1641克(9.0摩尔)DMDO添加到配备有空气驱动搅拌器、温度计以及冷凝器的5升圆底烧瓶中；在搅拌所述混合物若干分钟之后，放热到45℃。另一个30分钟之后，***温度升高75℃，并且逐滴添加1428.1克(7.1摩尔)DVE-3、50.7克(0.2摩尔)TAC和13.1克(0.07摩尔)VAZO-67的混合物。所述反应基本上进行到完成提供3,300克聚硫醚聚合物。
PTE-2将392.14克(2.15摩尔)DMDO和82.23克(0.25摩尔)Epalloy8220添加到配备有空气驱动搅拌器、温度计以及滴液漏斗的1000毫升圆底烧瓶中；将0.15克的DABCO(0.03重量百分比)作为催化剂混入。***用氮气冲洗，然后在60℃-70℃下混合并加热4小时。将12.5克(0.05摩尔)的异氰尿酸三烯丙酯和约0.15克Vazo67一起添加。在约60℃下混合并加热材料30分钟-45分钟。然后将313.13克(1.55摩尔)DVE-3逐滴添加到烧瓶超过45分钟，从而将温度保持在68℃-80℃之间。以约0.15克为单位在约6个小时添加总共0.4g-0.6g的Vazo67。温度升高到100℃，并且材料脱气约10分钟。所得的聚硫醚是约3200MW，其官能度是2.2。
TAC：异氰尿酸三烯丙酯，得自宾西法尼亚州爱克斯顿市沙多玛公司(Sartomer，Inc.，Exton，Pennsylvania)。
THV-200：无色透明的含氟弹性体，以商品名“THV200”得自3M公司(3MCompany)。
THV-200W：白色着色的THV200，符合联邦标准595B的规格，颜色为#17529，得自3M公司(3MCompany)。
THV-500：无色透明的含氟弹性体，以商品名“THV500”得自3M公司(3MCompany)。
VAZO-67：2，2′-偶氮二(2-甲基丁腈)，以商品名“VAZO-67”得自特拉华州威尔明顿的杜邦公司(E.I.duDupontdeNemoursandCompany，Wilmington，Delaware)。
测试方法
复合测试板。
用于雷击测试和密封顶盖安装的复合板使用以下材料和方法制备。单向的10层预浸材，型号为“P2353W-19-30S”，得自华盛顿州塔科马的东丽复合材料(美国)公司(TorayComposites(America)，Inc.，Tacoma，Washington)，其取向成45、135、0、90、0、0、90、0、135、45以赋予平衡的结构。将来自新泽西伍德兰帕克的氰特工业公司(CytecIndustries，Inc.，WoodlandPark，NewJersey)的一层编织石墨织物，型号“CYCOM970/PWCT3003KNT”，放置在预浸材的所述10层片叠层的每个侧面上。板的尺寸是标称的12英寸乘12英寸(30.48cm乘30.48cm)。然后使用标准的高压釜装袋操作将层叠装入袋中，并在完全真空下90psi(620.5kPa)高压釜中350°F(176.7℃)下固化2小时。然后板被切成两半，并且匹配钻有10个孔，以接受高剪切紧固件柄，零件号“HL10VAZ6-3”，得自纽约州法明顿的Peerless航空航天紧固件公司(PeerlessAerospaceFastenerCo.，Farmington，NewYork)。钻板使得存在1英寸(2.54cm)的重叠，其中紧固件沿重叠接合部的中心均匀地间隔。两块半块板使用上面所提及的柄和卡圈组件(零件号“HL94W6”，也得自Peerless航空航天紧固件公司(PeerlessAerospaceFastenerCo.))接合在一起。在上紧紧固件之前用放置于两个板之间并置入所述孔中的AC-240将接合部弄湿。所述最后测试板具有10个紧固件，其中心位于重叠接合部中，在它的10英寸(25.4cm)的宽度上均匀间隔。
雷击测试。
具有覆盖有本发明的密封顶盖的测试紧固件的复合板在与重叠接合部相对的端部处电接地。板的顶盖侧被放置在暗箱的内部，其中定位高速相机以记录事件，并且电极定位在距板1.0英寸(2.54cm)的距离处，并且直接与目标紧固件相对。点火器导线被用于指导电弧附接到目标紧固件。如在SAEARP1512中所述，21kA到103kA的峰幅值被强加作为“D”组组分。“B”组分和“C”组分未用于该测试。对于每个测试施加多种电压并记录。对于测试的通过/失败基于在暗箱中紧固件周围观察的光。
密封顶盖。
比较例A。
在70°F(21.1℃)下，以基料：加速剂重量比10∶1制备AC-360密封剂混合物，并且将密封剂混合物注入8英寸乘8英寸(20.32cm乘20.32cm)的9腔铝密封顶盖模具的凹模具中，该腔被设计成赋予具有15mm的基部直径、15mm高度和2.5mm壁厚的截头圆锥体形状的顶盖。凸模具闭合模具，并且密封剂在75°F(23.9℃)下固化约12小时，之后在130°F(54.4℃)下固化1小时。然后，将所得的密封顶盖从模具移除。
比较例B。
重复如比较例A中所述的一般过程，其中AC-360被PR-1776取代。
比较例C
如下制备可固化的聚硫醚组合物。在21℃下，40毫升琥珀色玻璃小瓶中填充有10克PTE-1和0.604克TAC。向它加入0.106克I-819。然后将小瓶密封，并放置在50℃的实验室辊磨上30分钟直到I-819已经溶解。然后将该混合物的部分注入到8英寸乘8英寸(20.32cm乘20.32cm)的9腔铝密封顶盖模具的凹模具中。然后，透光的环氧树脂凸模具被用于闭合模具，并且所述组合物通过经由凸模具暴露到距离0.2英寸(0.51cm)处的455nm的LED，型号为“CF2000”，来自明尼苏达州明尼阿波利斯的Clearstone技术公司(ClearstoneTechnologies，Inc.，Minneapolis，Minnesota)来固化1分钟。然后，将所得的密封顶盖从模具移除。
实例1。
THV-200和MEK按重量计50∶50的混合物被刷在尺寸被设计为赋予具有10mm基部直径和10mm高度的截头圆锥体形状的顶盖的单个压印凸模具上，并且被允许在70°F(21.1℃)下干燥约60分钟。含氟弹性体溶液的第二施涂是施涂到凸模具，并且再次允许干燥，从而赋予约0.25mm的壁厚。将完成的顶盖从模具移除并修剪，从而得到轻质透光密封顶盖。
实例2。
通过将具有97重量％的THV500和3重量％的THV200W的球剂的均匀混合物给料到挤出机中来制备白色氟化的聚合物背衬。使用Haake挤出机，将均匀混合物挤出成43m均匀厚度到平滑的127m厚聚乙烯载体网上。然后在真空平台之上，在所述单个压印凸模具之上，将无支撑的膜定位并夹住。然后使用热辐射将膜加热到400°F(204.4℃)。在膜开始下垂之后，所述模具被抬高进入膜中，并且施加真空以在模具之上牵拉膜。然后膜冷却到约21℃，从所述凸模具移除并修剪，从而得到轻质密封顶盖。
实例3。
将APTIV品牌的PEEK膜片定位在已经预热到200℃的单个压印凸模具之上。然后，使用热空***将所述膜在所述凸模具之上软化并变形。然后，在所述软化的膜和凸模具之上按压预成形的顶盖，之后将所述组件冷却到约21℃。然后移除所述预成形的顶盖，露出轻质、半透明的PEEK膜顶盖，然后将该顶盖从所述凸模具移除并修剪。
实例4。
如下制备可交联的含氟弹性体溶液。在21℃下，将3.75克按重量计20∶80的THV-200和MEK的混合物与1.5克在IPA中γ-氨基丙基三甲氧基硅烷的5重量％溶液混合。溶液被刷在具有圆锥体形状的顶盖(具有10mm基部直径和10mm高度)的圆锥体形状的单个压印的凸模具之上，并且在21℃下干燥约60分钟。可交联的含氟弹性体溶液的第二施涂是施涂到第一涂层之上，并且在21℃下干燥约60分钟，从而得到约0.25mm的总壁厚。然后将所述带涂层的模具放置在设置为60℃的烘箱中30分钟，以便交联聚合物，之后，将模具从所述烘箱中移除，冷却至21℃，并且所得的轻质半透明密封顶盖从所述模具移除并修剪。
具有密封剂芯的密封顶盖。
实例5。
如下制备透光的聚硫醚树脂组合物。在21℃下，将100克PTE-2与6.78克GE-30、4.52克E-8220和1.00克DABCO-33LV均匀混合。然后将该混合物的部分倾注到根据实例1制备的密封顶盖中。
这产生轻质填充的顶盖组件。然后将所述填充的密封顶盖组件放置在所述复合板上的紧固件上，并在21℃下固化24小时。这得到由轻质透光固化的密封顶盖保护的紧固件。
实例6。
根据实例2制备的密封顶盖填充有AC-240，AC-240在21℃下通过按重量计10∶1混合基料：加速剂比率来制备。这产生轻质填充的顶盖组件。然后将顶盖组件放置在复合板上的紧固件上，并在21℃下固化24小时。这得到由轻质固化的密封顶盖保护的紧固件。
实例7。
如下制备透光的聚硫醚树脂组合物。在21℃下，40毫升琥珀色玻璃小瓶中填充有7.000克DMDO、4.439克DVE-2和1.812克TAC。向它加入0.132克的I-819。然后将小瓶密封，并放置在实验室辊磨上10分钟直到所述I-819已经溶解。然后将该混合物的部分倾注到根据实例1制备的密封顶盖中。这产生轻质填充的顶盖组件。然后将填充的密封顶盖组件放置在所述复合板上的紧固件上，并通过暴露到距离复合板1英寸的455nm、型号为“CF2000”的LED中30秒来固化。这得到由轻质透光固化的密封顶盖保护的紧固件。
实例8。
如在实例5中一般描述的制备填充的半透明密封顶盖，其中所述聚硫醚密封顶盖被根据实例3制备的PEEK密封顶盖替换。
实例9。
如在实例8中一般描述的制备填充的半透明密封顶盖，其中PEEK密封顶盖被根据实例4制备的可交联的含氟弹性体密封顶盖替换。
比较例D。
根据比较例B制备的密封顶盖填充有PRC-1776，PRC-1776在21℃下通过按重量计10∶1混合基料：加速剂比率来制备。将所述顶盖组件放置在复合板上的紧固件上，并在21℃固化24小时。这得到由标准重量的固化的密封顶盖保护的紧固件。
比较例E。
根据比较例A制备的密封顶盖填充有AC-360，AC-360在21℃下通过按重量计10∶1混合基料：加速剂比率来制备。然后将顶盖组件放置在复合板上的紧固件上，并在21℃下固化24小时。这得到由标准重量的固化的密封顶盖保护的紧固件。
比较例F。
根据在比较例E中描述的一般过程制备由标准重量的固化的密封顶盖保护的紧固件，该顶盖具有轻质固化的密封剂芯，其中AC-360密封剂芯被AC-380取代。
选择的实例和比较例D-比较例F的雷击测试在表1中记录。选择的实例和比较例A-比较例C的顶盖重量和顶盖密度列于表2和表3中。顶盖材料的电介质击穿强度在表4中记录。
表1
实例 测试 峰值电流kA 通过/失败
实例6 1 21 通过
2 24 通过
3 27 通过
4 28 通过
比较例D 1 21 通过
2 21 通过
3 27 通过
比较例E 1 21 通过
2 27 通过
3 28 通过
比较例F 1 28 通过
2 28 通过
3 33 通过
表2
顶盖实例 成分 顶盖重量(克)
实例1 THV 0.05
实例2 THV 0.05
比较例A 聚硫化物 1.81
比较例B 聚硫化物 2.01
表3
顶盖实例 成分 顶盖重量(克)
比较例C 聚硫醚 1.75
表4
顶盖实例 顶盖材料 电介质击穿强度kV/mm
比较例A、B、D、E、F 聚硫化物 0.35
实例1、2、5、6、7 THV 62
实例3、9 PEEK 20
本公开包括例示性实施例的以下编号列表。
1.一种保护紧固件的方法，包括以下步骤：
a)提供紧固件；
b)提供限定内部的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，并且其中所述密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚；
c)将未固化的密封剂施涂到所述密封顶盖的内部或施涂到所述紧固件或两者；以及
d)将所述密封顶盖定位在所述紧固件之上，使得所述紧固件的至少一部分存在于所述密封顶盖的所述内部中。
2.根据实施例1所述的方法，其中在步骤d)之前执行步骤c)。
3.根据实施例1所述的方法，其中在步骤c)之前执行步骤d)。
4.根据实施例1-3中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖是光学半透明的。
5.根据实施例1-4中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖是可见透明的。
6.根据前述实施例中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
e)固化所述密封剂。
7.根据实施例6所述的方法，其中所述密封顶盖是光学半透明的，并且其中固化所述密封剂的所述步骤包括将光化辐射穿过所述密封顶盖施加到所述密封剂。
8.根据实施例6-7中任一项所述的方法，其中所述紧固件从基板制品的第一表面突出，并且其中在步骤c)、步骤d)和步骤e)之后，从所述基板制品的第一表面突出的所述紧固件的每一部分被固化的密封剂或密封顶盖或两者覆盖。
9.一种保护紧固件的方法，包括以下步骤：
f)提供紧固件；
g)提供限定内部的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，其中所述密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚，并且其中所述密封顶盖的内部包含一定量的未固化的密封剂；以及
h)将所述密封顶盖定位在所述紧固件之上，使得所述紧固件的至少一部分存在于所述密封顶盖的所述内部中。
10.根据实施例9所述的方法，其中在步骤g)中所述的密封顶盖和未固化的密封剂在低于5℃的温度下，并且其中所述方法还包括以下步骤：
i)将所述密封顶盖和未固化的密封剂加温到至少20℃的温度。
11.根据实施例9或10所述的方法，其中所述密封顶盖是光学半透明的。
12.根据实施例9-11中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖是可见透明的。
13.根据实施例中9-12中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
j)固化所述密封剂。
14.根据实施例13所述的方法，其中所述密封顶盖是光学半透明的，并且其中固化所述密封剂的所述步骤包括将光化辐射穿过所述密封顶盖施加到所述密封剂。
15.根据实施例13-14中任一项所述的方法，其中所述紧固件从基板制品的第一表面突出，并且其中在步骤j)之后，从所述基板制品的第一表面突出的所述紧固件的每一部分被固化的密封剂或密封顶盖或两者覆盖。
16.根据实施例8或实施例15所述的方法，其中所述第一表面是燃料容器的内表面。
17.根据实施例16所述的方法，其中所述第一表面是飞行器的燃料容器的内表面。
18.根据实施例6-8和实施例13-17中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖和固化的密封剂基本上防止所述紧固件周围的电弧放电。
19.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含具有大于5.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
20.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含具有大于10.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
21.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含具有大于15.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
22.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含具有大于30.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
23.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含具有大于50.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
24.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖具有小于1.0mm的平均壁厚。
25.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖具有小于0.5mm的平均壁厚。
26.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖具有小于0.1mm的平均壁厚。
27.根据实施例1-26中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含氟化的热塑性聚合物。
28.根据实施例1-26中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含THV聚合物。
29.根据实施例1-26中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含氟化的热固性聚合物。
30.根据实施例1-26中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含工程热塑性塑料。
31.根据实施例1-26中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含PEEK聚合物。
32.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述未固化的密封剂是半透明的。
33.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述未固化的密封剂是可见透明的。
34.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述未固化的密封剂固化以形成半透明的材料。
35.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述未固化的密封剂固化以形成可见透明的材料。
36.根据实施例1-35中任一项所述的方法，其中所述密封剂包含聚氨酯聚合物。
37.根据实施例1-35中任一项所述的方法，其中所述密封剂包含聚硫醚聚合物。
38.根据实施例1-35中任一项所述的方法，其中所述密封剂包含聚硫化物聚合物。
39.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封剂包含聚合物和纳米颗粒填料的混合物。
40.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述密封剂包含聚合物和纳米颗粒固化剂的混合物。
41.一种受保护的紧固件构造，包括：
q)紧固件；
r)限定内部的密封顶盖；和
s)固化的密封剂；
其中所述密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，并且其中所述密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚；
其中所述密封顶盖被定位在所述紧固件之上，使得所述紧固件的至少一部分存在于所述密封顶盖的所述内部中；并且
其中所述密封顶盖的所述内部还包含将所述密封顶盖粘结到所述紧固件的所述固化的密封剂。
42.根据实施例41所述的受保护的紧固件构造，其中所述紧固件从基板制品的第一表面突出，并且其中从所述基板制品的第一表面突出的所述紧固件的每一部分被固化的密封剂或密封顶盖或两者覆盖。
43.根据实施例42所述的受保护的紧固件构造，其中所述第一表面是燃料容器的内表面。
44.根据实施例42所述的受保护的紧固件构造，其中所述第一表面是飞行器的燃料容器的内表面。
45.根据实施例41-44中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖和固化的密封剂基本上防止所述紧固件周围的电弧放电。
46.根据实施例41-45中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖是半透明的。
47.根据实施例41-46中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖是可见透明的。
48.根据实施例41-47中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含具有大于5.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
49.根据实施例41-47中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含具有大于10.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
50.根据实施例41-47中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含具有大于15.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
51.根据实施例41-47中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含具有大于30.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
52.根据实施例41-47中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含具有大于50.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
53.根据实施例41-52中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖具有小于1.0mm的平均壁厚。
54.根据实施例41-52中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖具有小于0.5mm的平均壁厚。
55.根据实施例41-52中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖具有小于0.1mm的平均壁厚。
56.根据实施例41-55中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含氟化的热塑性聚合物。
57.根据实施例41-55中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含THV聚合物。
58.根据实施例41-55中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含氟化的热固性聚合物。
59.根据实施例41-55中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含工程热塑性塑料。
60.根据实施例41-55中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含PEEK聚合物。
61.根据实施例41-60中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述固化的密封剂是半透明的。
62.根据实施例41-61中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述固化的密封剂是可见透明的。
63.根据实施例41-62中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含聚氨酯聚合物。
64.根据实施例41-62中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含聚硫醚聚合物。
65.根据实施例41-62中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含聚硫化物聚合物。
66.根据实施例41-62中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述固化的密封剂包含聚合物和纳米颗粒填料的混合物。
67.根据实施例41-62中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述固化的密封剂包含聚合物和纳米颗粒固化剂的混合物。
68.一种应用就绪的密封顶盖，包括：
v)限定内部的密封顶盖；和
w)一定量的未固化的密封剂；
其中所述密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，并且其中所述密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚；并且
其中所述密封顶盖的所述内部包含所述量的未固化的密封剂。
69.根据实施例68所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖是半透明的。
70.根据实施例68所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖是光学透明的。
71.根据实施例68-70中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于5.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
72.根据实施例68-70中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于10.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
73.根据实施例68-70中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于15.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
74.根据实施例68-70中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于30.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
75.根据实施例68-70中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于50.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
76.根据实施例68-75中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖具有小于1.0mm的平均壁厚。
77.根据实施例68-75中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖具有小于0.5mm的平均壁厚。
78.根据实施例68-75中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖具有小于0.1mm的平均壁厚。
79.根据实施例68-78中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含氟化的热塑性聚合物。
80.根据实施例68-78中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含THV聚合物。
81.根据实施例68-78中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含氟化的热固性聚合物。
82.根据实施例68-78中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含工程热塑性塑料。
83.根据实施例68-78中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含PEEK聚合物。
84.根据实施例68-83中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述未固化的密封剂是半透明的。
85.根据实施例68-84中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述未固化的密封剂是可见透明的。
86.根据实施例68-85中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述未固化的密封剂固化以形成半透明的材料。
87.根据实施例68-86中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述未固化的密封剂固化以形成可见透明的材料。
88.根据实施例68-87中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封剂包含聚氨酯聚合物。
89.根据实施例68-87中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封剂包含聚硫醚聚合物。
90.根据实施例68-87中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封剂包含聚硫化物聚合物。
91.根据实施例68-90中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封剂包含聚合物和纳米颗粒填料的混合物。
92.根据实施例68-91中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封剂包含聚合物和纳米颗粒固化剂的混合物。
93.根据实施例68-92中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，保持在低于5℃的温度下。
94.一种用于保护紧固件的密封顶盖，包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，具有小于1.5mm的平均壁厚。
95.根据实施例94所述的密封顶盖，所述密封顶盖是半透明的。
96.根据实施例94所述的密封顶盖，所述密封顶盖是光学透明的。
97.根据实施例94-96中任一项所述的密封顶盖，所述密封顶盖包含具有大于5.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
98.根据实施例94-96中任一项所述的密封顶盖，所述密封顶盖包含具有大于10.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
99.根据实施例94-96中任一项所述的密封顶盖，所述密封顶盖包含具有大于15.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
100.根据实施例94-96中任一项所述的密封顶盖，所述密封顶盖包含具有大于30.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
101.根据实施例94-96中任一项所述的密封顶盖，所述密封顶盖包含具有大于50.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
102.根据实施例94-101中任一项所述的密封顶盖，具有小于1.0mm的平均壁厚。
103.根据实施例94-101中任一项所述的密封顶盖，具有小于0.5mm的平均壁厚。
104.根据实施例94-101中任一项所述的密封顶盖，具有小于0.1mm的平均壁厚。
105.根据实施例94-104中任一项所述的密封顶盖，包含氟化的热塑性聚合物。
106.根据实施例94-104中任一项所述的密封顶盖，包含THV聚合物。
107.根据实施例94-104中任一项所述的密封顶盖，包含氟化的热固性聚合物。
108.根据实施例94-104中任一项所述的密封顶盖，包含工程热塑性塑料。
109.根据实施例94-104中任一项所述的密封顶盖，包含PEEK聚合物。
在不脱离本公开的范围和原理的前提下，对本公开做出各种修改和更改对本领域的技术人员而言将变得显而易见，并且应当理解本公开并不受以上说明的例示性实施例的不当限制。

Claims (44)

1.一种保护紧固件的方法，包括以下步骤：
a)提供紧固件；
b)提供限定内部的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，并且其中所述密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚；
c)将未固化的密封剂施涂到所述密封顶盖的所述内部或施涂到所述紧固件或两者；以及
d)将所述密封顶盖定位在所述紧固件之上，使得所述紧固件的至少一部分存在于所述密封顶盖的所述内部中。
2.一种保护紧固件的方法，包括以下步骤：
f)提供紧固件；
g)提供限定内部的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，其中所述密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚，并且其中所述密封顶盖的所述内部包含一定量的未固化的密封剂；以及
h)将所述密封顶盖定位在所述紧固件之上，使得所述紧固件的至少一部分存在于所述密封顶盖的所述内部中。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
j)固化所述密封剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述密封顶盖是光学半透明的，并且其中固化所述密封剂的所述步骤包括将光化辐射穿过所述密封顶盖施加到所述密封剂。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含具有大于15.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含具有大于50.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖具有小于0.5mm的平均壁厚。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含氟化的热塑性聚合物。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含THV聚合物。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含氟化的热固性聚合物。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含工程热塑性塑料。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述密封顶盖包含PEEK聚合物。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述密封剂包含聚硫醚聚合物。
14.一种受保护的紧固件构造，包括：
q)紧固件；
r)限定内部的密封顶盖；和
s)固化的密封剂；
其中所述密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，并且其中所述密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚；
其中所述密封顶盖定位在所述紧固件之上，使得所述紧固件的至少一部分存在于所述密封顶盖的所述内部中；并且
其中所述密封顶盖的所述内部还包含将所述密封顶盖粘结到所述紧固件的所述固化的密封剂。
15.根据权利要求14所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖是半透明的。
16.根据权利要求14所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖是可见透明的。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含具有大于15.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
18.根据权利要求14-16中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含具有大于50.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
19.根据权利要求14-18中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖具有小于0.5mm的平均壁厚。
20.根据权利要求14-19中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含氟化的热塑性聚合物。
21.根据权利要求14-19中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含THV聚合物。
22.根据权利要求14-19中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含氟化的热固性聚合物。
23.根据权利要求14-19中任一项所述的受保护的紧固件构造，其中所述密封顶盖包含工程热塑性塑料。
24.一种应用就绪的密封顶盖，包括：
v)限定内部的密封顶盖；和
w)一定量的未固化的密封剂；
其中所述密封顶盖包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，并且其中所述密封顶盖具有小于1.5mm的平均壁厚；并且
其中所述密封顶盖的所述内部包含所述量的未固化的密封剂。
25.根据权利要求24所述的应用就绪的密封项盖，其中所述密封顶盖是半透明的。
26.根据权利要求24所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖是光学透明的。
27.根据权利要求24-26中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于15.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
28.根据权利要求24-26中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含具有大于50.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
29.根据权利要求24-28中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖具有小于0.5mm的平均壁厚。
30.根据权利要求24-29中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含氟化的热塑性聚合物。
31.根据权利要求24-29中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含THV聚合物。
32.根据权利要求24-29中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含氟化的热固性聚合物。
33.根据权利要求24-29中任一项所述的应用就绪的密封顶盖，其中所述密封顶盖包含工程热塑性塑料。
34.一种用于保护紧固件的密封顶盖，包含具有大于1.0kV/mm的电介质击穿强度的材料，具有小于1.5mm的平均壁厚。
35.根据权利要求34所述的密封顶盖，所述密封顶盖是半透明的。
36.根据权利要求34所述的密封顶盖，所述密封顶盖是光学透明的。
37.根据权利要求34-36中任一项所述的密封顶盖，所述密封顶盖包含具有大于15.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
38.根据权利要求34-36中任一项所述的密封顶盖，所述密封顶盖包含具有大于50.0kV/mm的电介质击穿强度的材料。
39.根据权利要求34-38中任一项所述的密封顶盖，具有小于0.5mm的平均壁厚。
40.根据权利要求34-39中任一项所述的密封顶盖，包含氟化的热塑性聚合物。
41.根据权利要求34-39中任一项所述的密封顶盖，包含THV聚合物。
42.根据权利要求34-39中任一项所述的密封顶盖，包含氟化的热固性聚合物。
43.根据权利要求34-39中任一项所述的密封顶盖，包含工程热塑性塑料。
44.根据权利要求34-39中任一项所述的密封顶盖，包含PEEK聚合物。
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