[发明专利]聚合物元件及其制造方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请请求享有美国专利申请No.13/029743的权益，该美国专利申请No.13/029743于2011年2月17日申请，该美国申请的全部内容组合在文中作为参考。

背景技术

注射成型法是制造聚合物元件的常用方法。尽管注射成型法对于制造具有特定性能的元件效果十分好，但是这种方法不能让元件的某些参数满足特定应用场合的需要。这类参数例如可包括过滤属性、密度、渗透性和形状记忆性能。一些制造聚合物元件的替换方法可以控制这类参数，这些方法总是引起本领域的技术人员的关注。

发明内容

文中公开了一种制造聚合物元件的方法。该方法包括：挤出一个或更多个聚合物丝状体；停止固化所述的一个或更多个丝状体；利用被挤出的一个或更多个丝状体来形成垫；使所述的一个或更多个丝状体在它们接触的位置处相互连接；以及，固化所述的一个或更多个丝状体。

文中还公开了一种聚合物元件，其包括被压紧的垫结构，该垫结构具有多个被挤出的聚合物材料丝状体，它们在相互之间的接触点处连接，在完全固化所述丝状体之前停止固化，然后完全固化所述丝状体。

附图说明

下面的描述绝不应该认为是限制性的。请参照下面的附图，附图中的类似元件用类似标记表示，附图如下：

图1示出了聚合物元件的四分之一截面图，该聚合物元件用作文中公开的可膨胀筛；

图2示出了喷丝头的局部透视图，所示的喷丝头挤出多个聚合物材料丝状体；

图3示出了文中公开的聚合物元件的局部截面图；以及

图4示出了图3中的聚合物元件的一部分的放大视图。

具体实施方式

在此，下面将参照附图以示例方式而非限制方式详细描述一个或更多个公开的装置和方法。

参照图1，示出了文中公开的聚合物元件的一实施例，该聚合物元件整体用标记10表示。聚合物元件10具有压紧的垫结构14，该垫结构中具有由聚合材料22制成的多个丝状体18。所述聚合物元件在附图中为可膨胀筛，尽管也可考虑为其他元件。所述聚合材料22可包括形状记忆聚合物（例如为热塑性塑料）。

参照图2至4，该实施例中示出的多个丝状体18通过喷丝头30的孔26被同时挤出而进入结构34中。在丝状体18被形成为垫结构14的过程中，对丝状体18进行骤冷处理，以有效地停止固化丝状体18。例如，可通过冷却丝状体或将其置于特定环境（如，化学环境）下来进行骤冷或停止固化。不管使用何种停止方法，除了要停止固化和交联材料以外，还需要至少局部硬化丝状体18，从而可让丝状体18在放样（lofted）状态下保持垫结构14。丝状体18之间的结合点42或丝状体的一部分46形成在丝状体之间的接触位置上，可有效地将丝状体18连接在一起。在骤冷完成之前使接触的丝状体18之间的聚合物链并合，或进行类似操作，由于被骤冷处理的聚合物的粘着性以及被骤冷处理聚合物的接触表面之间的阻挡，可形成这种结合点42。正因如此，垫结构14具有结构稳定性，但是仍未被完全固化。请注意：通过调节与挤出操作和停止固化操作相关的参数，如被挤出的丝状体18的温度、孔26的尺寸以及喷丝头30与结构34之间的距离，操作者例如能有效地选择垫14的合适放样程度。

在停止固化和硬化操作之后，可执行垫结构14的另外固化和交联操作，包括完全固化和完全交联材料。在硬化时或在已经另外改变垫结构14之后，在放样情况下执行这种另外固化操作。压紧操作是执行的另外过程的例子之一。在压紧过程之前或期间，升高丝状体18的温度会引起形成另外的结合点42。这个过程可让操作者另外控制垫结构14及其相关参数。例如可改变过滤特性、密度、渗透性和形状记忆性能等参数，以适合使用聚合物元件10的应用场合。例如，如果聚合物元件10用作筛来从可在其中流动的流体中滤除颗粒，那么，可根据需要选择过滤效率以及压降特性。垫结构14的其他应用例如包括，改变流动方向、平衡、缓冲以及隔离。

所述垫结构14一旦处于上述被固化的状态下，则可在应用场合中直接使用该垫结构，或首先执行另外的处理过程。在垫结构14是可膨胀筛的应用场合下，另外的处理过程可将垫结构14重新配置为处于稳定容积状态下，此时容积比上述被固化状态下的容积更小，直到垫结构暴露在某环境下使其返回到上述被固化的状态和容积下。这种过程可以包括加热、压紧，然后冷却垫结构14，从而使垫结构在这种更小的容积结构下凝固。这样可保持这种更小的容积结构，直到这种结构暴露在可让其膨胀回到上述被固化的容积状态下的激励温度为止。