CN102356116A - 基于共聚物的聚酰亚胺制品以及它们在飞行器中的用途 - Google Patents

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Abstract

本文公开了制备适用于飞行器的聚酰亚胺制品的方法。本文所公开的制品是刚性的、氧化稳定的、耐磨的，并且是受热水分和气体可渗透的，并且包含基于共聚物的聚酰亚胺和至少一种添加剂或填料，并且是使用20,000至50,000psi的压缩压力制得的。

Description

基于共聚物的聚酰亚胺制品以及它们在飞行器中的用途
发明领域
塑性材料具有广泛的工业应用，包括某些高温应用。聚酰亚胺可用于某些高温应用，但是可能仍需要具有某些其它物理特性。本文所公开的是基于共聚物的聚酰亚胺制品，所述制品适用于高温应用，并且仍具有增强的渗透性、耐久性、氧化稳定性、理想的磨损期限、以及暴露于热时的抗缺陷性。
发明背景
高温操作条件和工业制造需要使用耐受所述条件的材料。一如既往，当前已使用金属、陶瓷、石墨、石棉和其它材料用于高温应用中。塑料已经可用于替代这些材料中的一部分以用于高温应用中。然而，某些应用还需要具有附加特性的材料，例如耐磨性、耐化学品性、低摩擦性、降低的磨损性、以及对其应用提供相容性的其它特性。
一些应用需要能够耐受显著高于400摄氏度温度的适宜材料。例如，玻璃生产操作是在约1400℃至1600℃下实施的。其它系统如内燃机需要使用能够经受高温并且不因这些高温而快速失效或损耗的材料。
可制得适用于高温的用于制造制品或机械部件的材料。然而，随着机械部件的横截面增加，被捕获的受热水分和气体不易到达所述部件的表面区域，从而限制了它们的释放。在此情况下，由于快速热循环的暴露于热，机械部件易于产生缺陷如起泡。反复进行的暴露于水分和暴露于热的循环也可能发生部件机械特性的逐渐降低，所测得的塑料玻璃化转变温度(Tg)的降低(有时还称为“湿态Tg降低”)可证实这一点。
石墨已被用于高温应用中，但是其易碎，因此缺乏耐久性，不能经受某些应用中所施加的负载，并且达不到许多应用所期望的磨损期限。
已使用由塑性材料制得的其它材料，如热固性材料。然而，许多这些材料不适用于高温应用，缺乏强度、耐久性和期望的机械特性，导致比石墨劣化得更快。
还已使用了一些聚酰亚胺材料，但是许多材料因具体应用的温度范围，或因聚酰亚胺部件无法具有与暴露于热时释放受热水分和气体的部件表面区域相比显著的或更大的横截面而具有限制，使得其不适用于高温应用中。
本发明的目的是提供制备制品的方法，所述制品由聚酰亚胺组合物制得，其中所述制品适用于高温应用，具有刚性、氧化稳定性、对受热水分和气体的渗透性，以避免因快速热循环或暴露于热造成的缺陷。
此外，由本发明方法制得的聚酰亚胺部件不易于积累降解的油残留物，而用于相同或类似应用中的基于石墨的材料却是如此。
附图简述
图1为根据本公开制得的包含基于共聚物的聚酰亚胺的制品的拉伸强度对压实压力的图示。
图2为根据本公开制得的包含基于共聚物的聚酰亚胺的制品的伸长率对压实压力的图示。
发明概述
本文公开了制备适用于飞行器的制品的方法，所述制品包含基于共聚物的聚酰亚胺组合物，其中所述组合物包含：
a)芳族四甲酸二酐组分；和
b)二胺组分，所述二胺组分进一步包含：
(i)大于60摩尔％至约85摩尔％的对苯二胺，和
(ii)15摩尔％至小于40摩尔％的间苯二胺；
其中a)和b)以1∶1的比率存在；并且所述方法包括：
采用压缩形成预定形状的部件；其中用于压缩的压力值为约20,000psi至约50,000psi以获得多孔制品，所述制品具有水分可渗透性，并且对由热暴露造成的缺陷具有抗性。
本文还公开了用于飞行器中的制造制品，所述制品包含基于共聚物的聚酰亚胺组合物，其中所述组合物包含：
a)芳族四甲酸二酐组分；和
b)二胺组分，所述二胺组分进一步包含：
i)大于60摩尔％至约85摩尔％的对苯二胺，和
ii)15摩尔％至小于40摩尔％的间苯二胺；
其中a)和b)以1∶1的比率存在；并且
所述制品是多孔的，并且具有水分可渗透性，并且对由热暴露造成的缺陷具有抗性。
发明详述
聚酰亚胺材料易于吸收大气中的水分。根据环境，平衡点可大于1重量％。当聚酰亚胺材料被加热时，该水分将释放。然而，如果材料以比该水分逸出速率更快的速率加热时，可能发生起泡。
本发明提供了制备适用于高温飞行器应用的制品的方法。根据本发明方法制得的制品是这样的制品，其中所述制品是耐用的，在高温应用中随时间的推移是耐磨的，是刚性的，是氧化稳定的，并且对由快速热循环造成的缺陷具有抗性。
在本发明方法中，所述制品包含基于共聚物的聚酰亚胺组合物，其中所述组合物包含：
a)芳族四甲酸二酐组分；和
b)二胺组分，所述二胺组分进一步包含：
i)大于60摩尔％至约85摩尔％的对苯二胺，和
ii)15摩尔％至小于40摩尔％的间苯二胺；
其中a)和b)以1∶1的比率存在；并且所述方法包括：
采用压缩形成预定形状的部件；其中用于压缩的压力值为约20,000psi至约50,000psi以获得多孔制品，所述制品具有水分可渗透性，并且对由热暴露造成的缺陷具有抗性。
在本发明的一个实施方案中，压缩压力可预定以制得具有一定所期望密度的制品。
在本发明方法的一个实施方案中，所述制品可具有与制品的表面区域相比更大的横截面区域，并且所述制品能够通过制品的表面区域释放出存在于制品横截面中的水分和气体。
在本文所公开方法的另一个实施方案中，聚酰亚胺组合物可包含至少一种填料。用于本发明中的填料是碳质填料，所述碳质填料选自天然石墨、人造石墨和碳纤维；含氟聚合物，包括但不限于聚四氟乙烯；和无机填料，所述无机填料选自高岭石、海泡石；以及它们的混合物。
本发明是多种高温应用。根据本文公开制得的制品可用于替代用于高温的常规材料。例如，根据本文公开制得的制品可用于替代主要由石墨、金属、陶瓷或石棉构成的机械元件、部件。
使用本发明的制品，作为对流烘箱、科学仪器中的部件如用于分离转移室，用于机动车系统中，包括作为排放系统部件、内燃机部件、套管、轴承、垫圈、密封环、垫磨片和滑块。本文公开部件的其它应用选自再循环系统；离合器系统；泵；涡轮增压器；推力反向器；机舱、襟翼系统；注塑机；传送装置；和拉幅机框。
本发明提供了由聚酰亚胺组合物制备成型部件的方法，其中所述部件具有改善的氧化稳定性和优异的拉伸特性。此类成型部件可用于高温应用中，或用于400℃或更高温度下操作的应用中。除了玻璃容器制造以外，由本发明方法制得的制品的其它应用包括科学仪器、对流烘箱、热传送装置、机动车应用以及航空航天发动机。更具体地讲，采用本发明方法制得的部件和其它制品包括但不限于飞机发动机零件如套管、轴承、垫圈、密封环、垫圈、垫磨片和滑块。这些部件可用于所有类型的飞机发动机中，如往复式活塞发动机，尤其是喷气发动机。采用本发明方法制得的部件和其它制品还可用于下列中：机动车和其它类型的内燃机；其它车辆子系统如尾气再循环系统和离合器系统；泵；非飞机用喷气发动机；涡轮增压器；飞机子系统如推力反向器、机舱、襟翼系统和阀门；物料加工设备如注塑机；物料处理设备如传送装置、压带机、和拉幅机框；以及膜、密封件、垫片、轴承、衬套、垫圈、垫磨片、密封环、滑块和按销和其中期望低磨损的其它应用。在一些应用中，当装配并且正常使用其中存在根据本文公开方法制得的部件或其它制品的设备时，使根据本文公开方法制得的部件或其它制品与金属接触至少一段时间。
术语“刚性聚酰亚胺”是指聚酰亚胺单元中不存在柔性连接基。
用于制备本发明共聚物聚酰亚胺的芳族四甲酸二酐组分包括均苯四甲酸二酐(PMDA)、3，3′4，4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)、以及任何其它刚性芳族二酸酐。当使用BPDA作为二酸酐组分时，获得最佳结果。就本发明优选实施方案而言，采用溶液亚胺化方法来提供具有下列重复单元的刚性芳族聚酰亚胺组合物
Figure BPA00001437727700051
其中R为大于60至85摩尔％的PPD单元和15至小于40摩尔％的MPD单元。优选具有70％PPD和30％MPD的聚酰亚胺组合物。
在本发明聚酰亚胺组合物的制备中，如下使用溶液亚胺化方法。一般首先将二胺(PPD和MPD)溶解于溶剂中，形成二胺组分。一般来讲，在将二胺组分溶于所需浓度的溶剂中后，将二酸酐以基本上等摩尔的量加入到反应溶液中，形成聚酰胺酸(PAA)聚合物溶液。二酸酐或二胺组分的摩尔数稍过量是可行的。据发现二胺组分摩尔数过量0.5至1.0％可提供最佳结果。如本领域普通技术人员已知的，作为常规，越接近等摩尔化学计量，获得的拉伸特性越好，但是这必须与达到等摩尔点时出现的越高的粘度相平衡。
在一段时间内，将所得PAA聚合物溶液转移到溶剂的热溶液中。将转移的PAA聚合物溶液持续加热并且搅拌，以完成可溶性PAA至不溶性聚酰亚胺浆液的反应。
用溶剂洗涤所得聚酰亚胺浆液，并且在100至230℃，优选140至190℃，更优选180℃下干燥，以将聚酰亚胺浆液转化为具有高表面积的粉末形式的聚酰亚胺树脂。180℃的最佳温度获得更高的加工效率和更好的物理特性。根据由反应溶液的聚酰胺酸沉淀获得的粒度，可通过例如适宜的碾磨技术将聚酰亚胺颗粒进一步改性，以提供适于处理和后续模塑的期望粒度。
可用于合成PAA聚合物溶液的溶液聚合方法中的溶剂为其官能团不与任何反应物(BPDA或二胺)发生任何显著程度反应的有机溶剂。所述溶剂表现出约8至10的pH，这可通过将所述溶剂与少量水混合，然后使用pH试纸或探针测量来测定。此类溶剂包括例如吡啶和β-甲基吡啶。在Gall和授予Edwards的美国专利3,179,614中所公开的溶剂中，吡啶(KB＝1.4×10-9)是聚合反应中这些反应物的优选溶剂，并且还用作催化剂。就二酸酐与二胺反应形成PAA聚合物溶液而言，需要碱性催化剂。由于吡啶为碱性化合物，因此它在本文中用作催化剂和溶剂。
溶剂的量对于获得具有高表面积的产物是重要的。具体地讲，应存在一定量的溶剂，使得PAA聚合物溶液的浓度为约1至15重量％固体，优选约8至12重量％固体。
由本发明聚酰亚胺组合物获得的聚酰亚胺树脂的表面积应为至少20m2/g。所述表面积优选为至少75m2/g，以获得可接受的物理特性和易于加工性。
在PAA1制备中，必要的是，分子量使得PAA聚合物溶液的特性粘度(IV)为至少0.2dl/g，优选0.5至2.0dl/g。测定和计算IV的方法描述于下文中。
聚酰亚胺组合物通常包含至少一种填料或一类填料。本发明聚酰亚胺组合物中的填料可包括粘土如高岭石或海泡石；含氟聚合物或共聚物如聚四氟乙烯；二硫化钼；和/或碳质填料如石墨、碳纤维。所述填料可用于改善聚酰亚胺组合物和由其制得的部件的磨损和摩擦特征，同时保持优异的拉伸性和氧化稳定性。
适用于本文的石墨可以是天然存在的石墨或人造石墨。天然石墨一般具有浓度范围广泛的杂质，而合成制得的石墨可商购获得，具有低浓度的反应性杂质。包含不可接受的高浓度杂质的石墨可由多种已知处理中的任一种纯化，包括例如用无机酸化学处理。在例如高温或回流温度下，用硫酸、硝酸或盐酸处理不纯的石墨，可用于将杂质降低至所期望的程度。
海泡石填料、高岭土填料或它们的混合物也适用于本文中。适用于本文的海泡石填料包括海泡石自身[Mg4Si6O15(OH)2·6(H2O)]，其为因其纤维结构而表现出高纵横比的水合硅酸镁填料。海泡石由长条状微晶组成，这在硅酸盐中是仅有的，其中二氧化硅链平行于纤维轴延伸。已显示，所述材料包括两种形式，α和β形式。已知α形式为长束状纤维，并且所述形式呈现为无定形聚集体。
适用于本文的海泡石填料还包括绿坡缕石(还称为镁铝皮石)，其在结构上和化学上几乎与海泡石相同，不同的是绿坡缕石具有稍小的晶胞。
适用于本文的海泡石填料还包括粘土，其为成层纤维材料，其中每一层由与包含镁离子的中心八面体单元片键合的两片四面体二氧化硅单元构成[参见例如L.Bokobza等人的“Polymer International”53，1060-1065(2004)中的图1和2]。所述纤维粘在一起形成纤维束，其继而可形成附聚物。可由工业方法如微粉化或化学改性将这些附聚物打散(参见例如授予Tolsa S.A.的欧洲专利170,299)。
在一个实施方案中，适用于本文的海泡石填料包括流变级海泡石粘土，如EP-A-454,222和/或EP-A-170,299中所述的那些，并且以商标Pangel
Figure BPA00001437727700071
由Tolsa S.A.(Madrid，Spain)出售。在此上下文中，术语“流变级”是指海泡石粘土通常具有大于120m2/g的平均表面积[根据Brunauer/Emmett/Teller方法，在N2中测得(如Brunauer等人的“Adsorptionof Gases in Multimolecular Layers”，Journal of the American ChemicalSociety，60：309-19，1938)中所述]，并且通常具有约200至2000nm长、10-30nm宽、和5-10nm厚的平均纤维尺寸。流变级海泡石经由微粉化方法得自天然海泡石，所述微粉化方法基本上防止了海泡石纤维破损，使得海泡石易于分散于水和其它极性液体中，并且具有高度不规则的外表面，大于300m2/g的高比表面，和高密度的用于吸附的活性中心，这使得在能够比较容易地与活性中心形成氢桥时，向其提供非常高的保水能力。流变级海泡石颗粒的微纤特性使得海泡石成为具有高孔隙率和低表观密度的材料。
此外，流变级海泡石具有非常低的阳离子交换容量(10-20meq/100g)，并且与电解质的交互作用非常弱，这继而导致流变级海泡石几乎不受其所存在介质中盐存在的影响，因此它在广泛的pH范围内保持稳定。上述质量的流变级海泡石还可存在于流变级绿坡缕石中，其通常具有小于40微米的粒度，如由Engelhard Corporation(United States)制造和销售的ATTAGEL
Figure BPA00001437727700081
粘土系列(例如ATTAGEL 40和ATTAGEL 50)；和得自Floridin Company的MIN-U-GEL产品系列。
适用于本文的高岭土填料包括高岭石自身，它是片状硅酸盐，其分子以一片层二氧化硅和一片层氧化铝的两片层或两板层形式排列。高岭土是具有Al2Si2O5(OH)4化学组成的粘土矿物质。它是成层硅酸盐矿物质，具有通过氧原子与一个氧化铝八面体的八面体片层连接的一个四面体片层。富含高岭石的岩块被称为陶土或高岭土。相比之下，绿土如蒙脱石粘土矿物质以两个二氧化硅片层和一个氧化铝片层形式排列。与高岭石类别的那些相比，绿土分子较松散地连接在一起，因此间距更大。保持片状硅酸盐晶体结构的相稳定性是适宜的，与在较高的温度如最高至约450℃下保持片状硅酸盐结构水的热稳定性一样[如例如热重量分析(TGA)所示]。在聚酰亚胺组合物处理期间丧失结构水，可能对聚酰亚胺完整性造成伤害，并且可能改变片状硅酸盐的晶体结构，获得更硬更易磨损的化合物。不足够稳定而未包括在本文所述组合物中的片状硅酸盐的实例是蒙脱石、蛭石和叶蜡石。适用于本文的高岭土填料进一步论述于Murray的“Applied Clay Science”17(2000)，207-221中。
适用于本文的海泡石填料和高岭土填料进一步论述于Murray的“Applied Clay Science”17(2000)，207-221中。
在本发明实施方案中，在转移PAA聚合物溶液(或其它类型单体的其它溶液)之前，通常将用作填料的石墨、海泡石和/或高岭土掺入到热溶剂中，使得所得聚酰亚胺在组分(b)和(c)的存在下沉淀出来，从而掺入到所述组合物中。
任选适用于本文组合物中的附加添加剂可无限制地包括一种或多种下列物质：颜料；抗氧化剂；赋予低热膨胀系数的物质，例如碳纤维；赋予高强度特性的物质，例如玻璃纤维、陶瓷纤维、硼纤维、玻璃小珠、晶须、石墨晶须或金刚石粉末；赋予热耗散或耐热特性的物质，例如芳族聚酰胺纤维、金属纤维、陶瓷纤维、晶须、二氧化硅、碳化硅、氧化硅、氧化铝、镁粉或钛粉；赋予耐电晕性的物质，例如天然云母、合成云母、或氧化铝；赋予导电性的物质，例如炭黑、银粉、铜粉、铝粉、或镍粉；进一步降低磨损或摩擦系数的物质，例如氮化硼或聚(四氟乙烯)均聚物和共聚物。可在部件制造之前，将填料以干粉形式加入到最终树脂中。
添加剂和/或填料的任何一种或组合的含量可在0.1至80重量％范围内。当然，对本领域技术人员显而易见的是，所选的一种或多种具体填料以及用量将取决于最终组合物中所期望的功效。
这些添加剂或填料通常但不总是在PAA聚合物溶液转移之前掺入到热溶剂中，使得聚酰亚胺在填料的存在下沉淀出来，从而掺入所述填料。在一些情况下，将一种或多种填料或添加剂或二者与聚酰亚胺颗粒共混。填料形式将取决于填料在最终产品中的用途。例如，填料可为颗粒或纤维形式。
如前所述，本发明的聚酰亚胺组合物是氧化稳定的。为测试氧化稳定性，如下所述制成拉力试棒，然后在极端温度下经历固定的一段时间。在测试之前和之后称量所述拉力试棒，并且计算重量损失百分比。如果重量损失百分比小于5％，优选小于3％，则认为本发明的刚性芳族聚酰亚胺组合物是氧化稳定的，因为该重量损失不会损害拉力试棒的完整性，或更具体地讲，不会损害由本文所公开的本发明方法制得的部件的完整性。
本发明聚酰亚胺制品的特征不仅在于单独的优异热氧化稳定性，或任何单独的一种特性，而且在于优异的拉伸特性和高温应用中并非不显著的其它特性，如耐久性、耐磨性和磨损期限、刚性、受热水分和气体的可渗透性、以及暴露于热时的抗缺陷性。就如上所述应用而言，拉伸强度和伸长率是尤其重要的特性。如本领域普通技术人员通常已知的，具有低伸长率的产品往往是脆的，这导致在机加工期间或承重应用中开裂。
根据本文所公开制得的聚酰亚胺组合物可在高压下模塑成多种构型。对于许多应用，在约50,000至100,000psi(345至690MPa)的压力和环境温度下模塑聚酰亚胺组合物。
制备用于高温应用的制品的方法包括(包括受热水分和气体可渗透性)直接成型法，并且通过将聚酰亚胺组合物加入到模具中，在约300℃至约450℃的高温下烧结聚酰亚胺组合物，同时使用约20,000psi至约50,000psi，优选约35,000psi至约45,000psi，并且最优选约40,000psi的压力压制所述部件来实施，形成制品或部件。
通过在约20,000psi至约50,000psi下压制聚酰亚胺组合物制得的制品或部件可用于高温应用中。更具体地讲，由本发明方法制得的部件制品可用于玻璃制造中，并且更具体地讲，可用于玻璃容器制造中。此类制品或部件包括但不限于玻璃处理组合件及其组件。这些包括取样钳组合件及其组件(包括取样钳凸齿块)、障热板、清扫装置、装载台、装载台垫片、装载台轴承、以及这些中任何的组件。
聚酰亚胺材料易于吸收大气中的水分。根据环境，平衡点可大于1重量％。当聚酰亚胺材料被加热时，该水分将释放。然而，如果材料以比该水分逸出速率更快的速率加热时，可能发生起泡。该现象可限制聚酰亚胺材料用于许多应用中。为了克服该限制，我们已经研究了提高聚酰亚胺材料渗透性的方法。我们已经证实，在较低的压力下压缩或压制聚酰亚胺材料，可获得更加多孔的结构，同时在暴露于热期间或在暴露于快速热循环期间具有显著更好的抗起泡性。我们还证实，这可在不显著影响材料机械特性的情况下来实现，所述机械特性是其高温抗磨性能和耐久性的关键。
在某些高温应用如热玻璃处理应用、飞机发动机和部件或科学分析仪器中，与使用传统常用聚酰亚胺材料和碳质石墨材料(例如不含聚酰亚胺的材料)相比，本发明一种或多种方法和一种或多种制品中所用的基于共聚物的聚酰亚胺赋予了有利因素。
本文所公开的方法和用途提供了低热导率，显示热传递系数比使用常规碳质石墨制得的制品低大约50至100倍。较低热导率的本发明制品以及本发明制品的相关使用，使得最大程度地降低或消除了气泡和微开裂，从而降低了质量不合格率并且改善了产量。
还发现，本发明方法制品提供了比热玻璃制造应用中常用的碳质石墨部件高70至100％的高抗冲击性。
制品制造、处理和使用期间破损率降低，延长了制品寿命，这继而提高了工艺可靠性并且降低了操作成本。
在本发明方法和制品中还观察到油吸收。本发明制得的组件吸收的油比碳质石墨部件少30倍至零吸油度。降低或消除油吸收提供了减少检查用所述制品操作的容器的优点，从而提高了容器产量，并且降低了操作成本。
本发明方法和制品的另一个优点是低磨损。测试结果表明，在600华氏度(315摄氏度)振荡条件下，磨损度比碳质石墨低三倍，显示寿命比玻璃处理碳质石墨取样凸齿块长2至11倍。此优点转化为显著较长的消耗品寿命，提高了生产效率。
实施例
就上表中所述的测试数据而言，根据ASTM E8-“Standard Tension TestSpecimen for Powdered Metal Products-Flat Un-machined Tensile Test Bar”，在室温和20,000至100,000psi范围内的压力下，将如本文所公开的聚酰亚胺组合物样本加工成拉力试棒。使用氮气吹扫，将拉力试棒在405C下烧结3小时。根据ASTM D638测定拉伸强度和伸长率。
采用阿基米德原理测定比重(即，通过测定样本在水中的重量，将所述重量减去干重来确定体积。然后将所述干重除以该体积来确定比重)。
如下测定热氧化稳定性(TOS)：首先将拉力试棒或拉力试棒一部分在醇中浸泡15分钟，并且在300F下干燥1小时。冷却后，称量样本，然后在空气氛下，在700F温度和70psia压力下经历100小时。进行最终重量测定，并且根据下式计算拉力试棒重量损失百分比：
重量损失％＝(初始重量-最终重量I初始重量)×100
如下测定暴露于热或快速热循环期间抗起泡性：首先将拉力试棒或拉力试棒一部分在95℃水中浸泡12天。接着，将样本放入到指定温度下预热的烘箱中。若该热暴露后样本中不存在可见的开裂或气泡，则获得合格结果。20,000和40,000psi下压制的样本在至多并且包括400℃的暴露后，显示没有可见的缺陷。在60,000-100,000psi下压制的样本当暴露于325℃以及更高的温度时显示出缺陷。
值得注意的是，40,000psi下压制的样本保持100,000psi下压制样本88％的拉伸强度和94％的伸长率，同时在400℃下显示出积极的抗起泡性能，而在更高压力下压制的样本仅在325℃显示出积极的抗起泡性能。
应当指出的是，可使用其它方法获得低密度或孔密度提高的部件，如加入在热、化学或机械工序后降解或剥落或崩解的保护性填料，获得供水分离开的孔腔或通道网络。然而，本文所述方法是经济的，因为不需要附加的填料和工序，同时获得具有适宜机械完整性的部件，以用于高温应用。
实施例2：比较分析
传统聚酰亚胺和石墨与基于共聚物的聚酰亚胺的性能比较
Figure BPA00001437727700121
在“实施例2：比较分析”中，使用具有60重量％常规聚酰亚胺和40重量％石墨的样本获得标示为“传统聚酰亚胺”栏中的结果。使用不含聚酰亚胺的石墨获得“传统碳质石墨”的结果。使用具有50重量％本文所公开的聚酰亚胺组合物和50重量％石墨的样本获得“本发明的基于共聚物的聚酰亚胺”的结果。

Claims (14)

1.制备适用于飞行器的制品的方法，所述制品包含基于共聚物的聚酰亚胺组合物，其中所述组合物包含：
a)芳族四甲酸二酐组分；和
b)二胺组分，所述二胺组分进一步包含：
(i)大于60摩尔％至约85摩尔％的对苯二胺，和
(ii)15摩尔％至小于40摩尔％的间苯二胺；
其中a)和b)以1∶1的比率存在；并且所述方法包括：
采用压缩形成预定形状的部件；
其中用于压缩的压力值为约20,000psi至约50,000psi以获得多孔制品，所述制品具有水分可渗透性，并且对由热暴露造成的缺陷具有抗性。
2.权利要求1的方法，其中所述压缩压力为约35,000psi至约45,000psi。
3.权利要求1的方法，其中所述压缩压力为约40,000psi。
4.权利要求1的方法，其中所述制品具有相对于所述制品的表面区域更大的横截面区域，并且所述制品能够通过所述制品的表面区域来释放出存在于所述制品横截面区域中的水分和气体。
5.权利要求1的方法，其中所述聚酰亚胺组合物包含至少一种填料或添加剂。
6.权利要求5的方法，其中所述填料为碳质填料，所述碳质填料选自天然石墨、人造石墨和碳纤维。
7.权利要求6的方法，其中所述填料为含氟聚合物，并且所述含氟聚合物选自聚四氟乙烯。
8.权利要求5的方法，其中所述填料选自高岭石、海泡石以及它们的混合物。
9.由权利要求1的方法制得的制品。
10.根据权利要求9的制品，其中所述制品为飞行器部件。
11.根据权利要求10的制品，其中所述制品是内燃机中的组件。
12.权利要求9的制品，其中所述制品选自密封件、垫圈、轴承、套管、垫圈、垫磨片、密封环、垫磨片和滑块。
13.权利要求10的制品，其中所述制品为飞行器子系统中的组件，所述子系统选自推力反向器、机舱、和襟翼系统。
14.用于飞行器中的制造制品，所述制品包含基于共聚物的聚酰亚胺组合物，
其中所述组合物包含：
a)芳族四甲酸二酐组分；和
b)二胺组分，所述二胺组分进一步包含：
i)大于60摩尔％至约85摩尔％的对苯二胺，和
ii)15摩尔％至小于40摩尔％的间苯二胺；
其中a)和b)以1∶1的比率存在；并且
所述制品是多孔的，并且具有水分可渗透性，并且对由热暴露造成的缺陷具有抗性。
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