[发明专利]用于电磁保护的覆盖交通工具紧固件的喷雾塑料涂层

说明书

本发明的名称是用于电磁保护的覆盖交通工具紧固件的喷雾塑料涂层。公开了用于输送到高速喷雾器的可调节热塑性聚合物粉末原料制剂和可调节导电热塑性聚合物粉末原料制剂，连同由公开的制剂制成的可调节涂层，和用于涂布安装的紧固件的方法，以及涂布有可调节热塑性聚合物涂层的紧固件、紧固件/基板界面和基板。

技术领域

本公开内容一般地涉及涂层和密封剂领域。更具体地本公开内容涉及包括导电涂层和密封剂的涂层和密封剂领域，特别是通过热喷雾施加到表面的那些涂层和密封剂。

背景技术

在许多领域中，大型结构上的部件——包括在交通工具(包括航空器等)上发现的那些部件——通常涂布有可以为基板表面提供许多重要功能的油漆、底漆、涂料等，功能包括例如防止腐蚀和其他形式的环境退化、外涂层或密封剂粘合、耐磨性、外观等。涂层和密封剂通常应用于通过传统涂层和密封剂应用过程难以进入的组装部件或子组件的区域。此外，在大型结构(例如，航空器上的燃料箱等)的组件中可能出现大量(有时以数千和数万计数)需要涂层和/或密封剂的小零件(例如，紧固件等)。这种涂层和密封剂需要几天或更长的漫长的固化方案，或者需要施加热量或其他额外的触发机制(例如紫外线辐射等)以获得适当的固化程度。

此外，一些涂料(例如油漆和底漆等)和密封剂通常是电绝缘的，并且可能导致对静电耗散和其他电荷耗散的阻碍。然而，某些结构需要耗散积聚在结构内部和/或外表面上的电荷，包括静电荷，以及例如由雷击等产生的电荷。由于航空器制造不断地并入非金属材料，在航空器工业中对电荷耗散的需求变得越来越重要。此外，在某些航空器组件中，不会在其表面上可预测地耗散电荷的非金属材料比如复合材料、塑料等可以与包括传导电荷的金属材料的组件和子组件连接或以其他方式接触。也就是说，可以在更大型结构(例如航空器)的制造中使用包括复合材料和金属材料二者的部件、组件和子组件，或以其他方式并入。

这种结构可能遇到电磁效应(EME)，包括例如但不限于雷击。当结构遇到EME时，传输到结构的电荷经过任何导电路径，并且可能对暴露的介电材料(包括例如复合材料)造成损伤。如果复合材料的边缘包括暴露的碳纤维，则由EME造成的复合材料的电损伤会加剧。如果由EME产生的电荷的路径遇到具有不同电导率的不同材料，则在材料界面处或附近可能发生损伤。这样的界面包括但不限于紧固件/基板界面，并且可以进一步包括连接的界面，在该连接的界面处出现例如密封。

碳纤维增强塑料材料(CFRP)在包括但不限于交通工具的结构中具有实用性，交通工具包括但不限于飞行器。CFRP包括浸渍有树脂材料(例如环氧树脂、丙烯酸树脂等)的纤维材料(例如碳纤维等)以制造所谓的预浸料。预浸料是可以制成卷的部分固化的层，卷可以产生用于复合材料制造的展开的片材。预浸材料或“预浸料”然后可以“铺设”或“堆叠”成多层“堆叠”，该多层“堆叠”可以在成形心轴或其他工具上成形，然后固化或部分固化成形材料以产生复合材料，如果需要，复合材料采用由工具赋予的期望的和预定的形状和尺寸，其中复合材料具有期望的重量和强度。可选地，预浸料可以被定向成堆叠，该堆叠被修整和固化以形成用作复合材料结构或其他类型的复合部件的固体堆叠。

在航空器制造中，CFRP零件通常连接到金属零件。当材料比如CFRP和具有不同导电率的各种金属(例如铝、钛等)连接、紧固或以其他方式彼此靠近时，可能出现关于可预测地耗散电荷的问题。

涂层，特别是航空器制造中使用的涂层，也必须足够坚固以具有多种特性，但可能无法充分地提供所有所需的功能直到相同或可接受的程度。例如，已经尝试了用于同样在金属和非金属涂层上耗散电荷的导电涂层，并取得了不同的成功。然而，已知的导电涂层必须载有导电颗粒到其它所需的涂层特性受损的程度(有时高达50-70重量百分比)。

此外，可以设计为减轻在各种金属和/或非金属表面上的电不平衡的表面涂层通常必须，至少部分地，解决另外的问题和功能，包括外观、粘合性、耐磨性、环境退化等。