相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年12月18日提交的、題為“用于交通工具攔阻系統(tǒng)的聚合物泡沫復(fù)合材料”的美國臨時申請序列號62/093,622及2015年5月22日提交的、題為“用于交通工具攔阻系統(tǒng)的聚合物泡沫復(fù)合材料”的美國臨時申請序列號62/165,401的權(quán)益，這些申請中的每個申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。

本公開的實(shí)施例大體上涉及用作交通工具攔阻系統(tǒng)(也被稱為工程材料攔阻系統(tǒng)(emas))的復(fù)合材料。具體實(shí)施例可以使用改性聚合物泡沫復(fù)合材料。聚合物泡沫可以包括添加劑、涂層、兩者的組合或使其對于emas是有用的其他特征。聚合物泡沫還可以具有提供防護(hù)性外殼的一個或多個改性表面。例如，一個或多個表面可以通過熱量的施加而改性，以便幫助封閉聚合物泡沫單元和/或產(chǎn)生包封表面。這些特征可以提供增強(qiáng)的耐候性、耐火性、吸濕性、耐噴射性，改進(jìn)其能量吸收性能或其他期望的特征。

背景技術(shù)：

飛行器可能并且確實(shí)超出跑道的終點(diǎn)，增大了對乘客的傷害及飛行器的損毀或飛行器造成嚴(yán)重?fù)p壞的可能性。隨著飛行器以高達(dá)80節(jié)的速度行進(jìn)，這樣的超限在被中止的起飛期間或當(dāng)著陸時出現(xiàn)。為了最小化超限的隱患，聯(lián)邦航空局(faa)通常要求在跑道終點(diǎn)之外的、長度為一千英尺的安全區(qū)域。雖然這一安全區(qū)域目前是faa標(biāo)準(zhǔn)，但是遍及全國的許多跑道是在該標(biāo)準(zhǔn)采用前建造的。這些跑道的位置可能使得水、道路或其他障礙妨礙經(jīng)濟(jì)地遵守該一千英尺超限要求。

為了減輕超限情形的嚴(yán)重后果，針對其減速飛行器的能力，已對包括現(xiàn)有的跑道之外的包括目前的土壤表面的數(shù)種材料進(jìn)行評估。然而，土壤表面不是用于攔阻運(yùn)動的交通工具(即，飛行器)的最佳解決方案，主要因?yàn)樗鼈兊男阅懿豢深A(yù)測。

已探索的另一系統(tǒng)是提供一種交通工具攔阻系統(tǒng)或其他可壓縮系統(tǒng)，其包括設(shè)置在跑道的終點(diǎn)處的材料或屏障，該材料或屏障在脫離跑道終點(diǎn)行進(jìn)的飛行器輪的壓力下將可預(yù)測且可靠地壓碎(或以其他方式變形)。由可壓縮、低強(qiáng)度材料提供的阻力使飛行器減速并使其在超限區(qū)域的限定內(nèi)停下來。交通工具攔阻系統(tǒng)的具體示例被稱作工程材料攔阻系統(tǒng)(emas)，并且目前是2012年9月提出的faa咨詢通告150/5220-22b“用于飛行器超限區(qū)的工程材料攔阻系統(tǒng)(emas)”中所描述的美國機(jī)場設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的一部分。emas和跑道安全區(qū)域計劃由faa5200.8和5200.9命令指導(dǎo)。

例如為了為除飛行器以外的交通工具或?qū)ο鬁p速，可壓縮(或可變形的)交通工具攔阻系統(tǒng)還可以被放置在道路或人行道(或其他地方)上或在道路或人行道(或其他地方)中。該系統(tǒng)可以用于安全地停止汽車、火車、卡車、摩托車、拖拉機(jī)、機(jī)動自行車、自行車、船或可能獲得速度并失去控制猛沖因而需要被安全地停止的任何其他交通工具。

已被考慮用于攔阻交通工具(特別是與攔阻飛行器相關(guān)的)一些具體材料包括：多孔混凝土、發(fā)泡玻璃、超輕膠凝材料、珍珠巖和水泥以及化學(xué)結(jié)合的磷酸鹽陶瓷(cbpc)。這些材料可以形成為跑道終點(diǎn)處的攔阻器區(qū)域中的淺層。當(dāng)交通工具進(jìn)入攔阻器區(qū)域時，其輪可以向材料施加壓力，使得材料壓碎或坍塌并產(chǎn)生拖曳負(fù)載的增加。

然而，一些迄今為止已探索的材料可以被改進(jìn)。例如，一些類型的泡沫可能是不利的，因?yàn)槠淇赡芫哂辛⒓吹摹盎貜棥碧匦?，?dǎo)致一些能量在壓縮后返回。例如，它們可能迅速回彈成形，非常像橡皮筋。這是不期望的，因?yàn)閿r阻功能一旦完成，外來能量就不應(yīng)當(dāng)重新對抗飛行器輪胎。(然而，如下文所描述，一些根據(jù)本公開的材料可能具有慢回彈特性，使得可能出現(xiàn)的任何回彈在交通工具已經(jīng)經(jīng)過系統(tǒng)之后發(fā)生。)多孔混凝土具有可能隨時間變化的密度和壓縮強(qiáng)度性能，并且歸因于其可變的原材料和后續(xù)水合過程的固有性能，一些性能在生產(chǎn)中難以維持。陶瓷的性能在燒結(jié)過程期間被設(shè)置到穩(wěn)定狀態(tài)，但是發(fā)泡玻璃的性能(包括均勻性、顆粒大小、晶粒強(qiáng)度等)可能難以控制。因此，期望開發(fā)用于交通工具攔阻床的改進(jìn)的材料。

一個另外的示例已經(jīng)探索了一種使用酚醛泡沫板的飛行器攔阻系統(tǒng)。這在美國專利no.5,193,764中進(jìn)行了概述。這一解決方案尋求提供可以堆疊成層并通過粘合劑而彼此固定的硬質(zhì)泡沫板。該硬質(zhì)泡沫是閉孔結(jié)構(gòu)，具有在每立方英尺2至4磅的范圍中的密度及在每平方英寸20至80磅范圍中的壓縮強(qiáng)度。該專利中所描述的優(yōu)選材料是酚醛泡沫，并且粘合劑是膠乳粘合劑。酚醛泡沫本身具有高吸水性，因此該系統(tǒng)未被faa進(jìn)一步探索或追求。

acrp的29號報告“開發(fā)改進(jìn)的民用飛行器攔阻系統(tǒng)”是由美國運(yùn)輸研究委員會(并由聯(lián)邦航空局贊助)創(chuàng)建的2009報告。該報告探索了可能用于emas的吸收能量的各種材料。該報告提到了諸如酚醛泡沫和泡沫聚苯乙烯的聚合物多孔泡沫，但聲明“確定的是，膠凝泡沫提供優(yōu)于聚合物泡沫的優(yōu)點(diǎn)”(參見2.2節(jié))，導(dǎo)致本領(lǐng)域的技術(shù)人員遠(yuǎn)離追求聚合物泡沫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例涉及用作交通工具攔阻系統(tǒng)(也被稱為工程材料攔阻系統(tǒng)(emas))的復(fù)合材料。具體實(shí)施例可以使用改性聚合物泡沫復(fù)合材料。聚合物泡沫可以包括添加劑、涂層、兩者的組合或使其對于emas是有用的其他特征。聚合物泡沫還可以具有提供防護(hù)性外殼的一個或多個改性表面。例如，一個或多個表面可以通過熱量的施加而改性，以便幫助封閉聚合物泡沫單元和/或產(chǎn)生包封表面。這些特征可以提供增強(qiáng)的耐候性、耐火性、吸濕性、耐噴射性，改進(jìn)其能量吸收性能或其他期望的特征。

在一個示例中，提供了被配置為用在交通工具攔阻系統(tǒng)中的聚合物泡沫材料，其包括：由聚合物泡沫材料形成的一個或多個芯材；以及所述一個或多個芯材的周圍形成的涂層、包封或防護(hù)性材料層。聚合物泡沫材料可以是聚苯乙烯、聚氨酯、聚酯或聚丙烯，但不包括酚醛泡沫。聚合物泡沫可以是擠塑聚苯乙烯或/和發(fā)泡聚苯乙烯。

聚合物泡沫材料可以包括一種或多種添加劑。聚合物泡沫可以具有在該材料的一個或多個表面上形成的防護(hù)性外殼。該外殼可以經(jīng)由熱改性、粉末涂覆、噴涂或任何其他表面改性方法而形成在該材料的所述一個或多個表面上。可以存在包括阻燃劑、耐候涂層的涂層。在一個示例中，聚合物泡沫材料在擴(kuò)展的應(yīng)變范圍上表現(xiàn)出保持相對恒定的應(yīng)力對應(yīng)變分布。

在另一示例中，提供了一種交通工具攔阻系統(tǒng)，包括：由聚合物泡沫形成的多個芯材，該多個芯材包括應(yīng)用到一個或多個單獨(dú)的芯材或應(yīng)用到多個芯材的涂層或圍護(hù)系統(tǒng)，其中該多個芯材安裝在飛行器跑道的終點(diǎn)處。芯材可以相對于耐噴射圍護(hù)系統(tǒng)定位。

附圖說明

圖1示出了可以根據(jù)本公開的各種實(shí)施例使用的泡沫塊的一個示例。

圖2示出了施加有涂層的、圖1的泡沫塊。

圖3示出了具有通過向一個或多個表面施加熱量而產(chǎn)生的外殼的泡沫塊。

圖4示出了一批可以用于產(chǎn)生交通工具攔阻系統(tǒng)的聚合物泡沫塊。

圖5提供了圖示針對與本公開有關(guān)的使用而測試的四種材料的不同的壓縮強(qiáng)度對壓縮應(yīng)變的圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明人已經(jīng)確定聚合物泡沫可以用作用于交通工具攔阻系統(tǒng)能量吸收材料。如果聚合物泡沫的組成改變，或如果聚合物泡沫以使其適于交通工具攔阻目的的方式被處理、涂覆或以其他方式改性，那么聚合物泡沫可以有益地起作用。

在一個示例中，能量吸收可以由包封的多孔聚合物復(fù)合材料提供。包封可以提供圍護(hù)系統(tǒng)。包封可以由任何合適的涂層、層壓板、膜、圍護(hù)、防護(hù)性材料、覆蓋層或者至少部分地包封、覆蓋或以其他方式保護(hù)聚合物泡沫芯材免受過早的退化或損害的任何其他物質(zhì)來提供。包封可以由噴涂的或浸涂的涂層來提供。包封可以通過向一個或多個聚合物泡沫表面施加熱量來提供。這可以產(chǎn)生硬化的外殼。這可以產(chǎn)生包封性的表面，其可以例如允許工人在所得的聚合物泡沫復(fù)合材料上行走，或者可以幫助保護(hù)材料免受噴射的影響。包封可以提供火災(zāi)損害、落在表面上的小物體、退化、天氣(雨、水蒸汽、紫外線暴露、冰雹、雪、冰凍等)、動物攻擊、化學(xué)泄漏和/或與風(fēng)或噴射相關(guān)聯(lián)的力的抵抗能力。另外，包封可以提供防滑表面以改進(jìn)用于行人的抓地力或涂料可以粘附的附加的表面區(qū)域。下文概述了各種非限制性包封和/或涂層。所包封的聚合物復(fù)合材料可以是本質(zhì)上多孔的。

本發(fā)明人還研究了具有進(jìn)一步改進(jìn)性能的添加劑和其他成分的改性聚合物泡沫，這可以使得聚合物泡沫在所期望的環(huán)境中更有前景且更可用。這些具有添加劑的聚合物泡沫可以如本文所概述的那樣被包封。然而，這些具有添加劑的聚合物泡沫可以單獨(dú)使用，而不需要這樣的包封或涂層。所探索的聚合物泡沫復(fù)合材料可以具有低回彈，這可以允許其在安全地攔阻交通工具中是有用的。

本公開的實(shí)施例因此提供了可以包括低回彈聚合物泡沫芯材10的交通工具攔阻系統(tǒng)。聚合物泡沫芯材可以被改性為包含各種添加劑。芯材10可以以具有變化的厚度、單片結(jié)構(gòu)或者不同形狀或定向的組分的片材的形式。圖1只是提供了示例性聚合物泡沫芯材10的一個示例。雖然示出了某一形狀，但是應(yīng)當(dāng)理解芯材可以形成為任何合適的形狀或配置。芯材10可以以塊、中空、或穿孔結(jié)構(gòu)、或其他成形物的形式。芯材可以堆疊、制造或以其他形式形成或定向成所期望的攔阻層形狀。芯材可以被粘附到跑道表面。如由圖2所圖示的，芯材可以具有施加到其上的一個或多個涂層或者外層12(也被稱為“圍護(hù)系統(tǒng)”)。芯材可以被定位在外部圍護(hù)系統(tǒng)內(nèi)，該外部圍護(hù)系統(tǒng)維持芯材彼此相關(guān)。

一般而言，復(fù)合材料系統(tǒng)可以在負(fù)載之下壓縮并具有最小的回彈。應(yīng)當(dāng)理解，某些回彈可以是可接受的。如果使用具有某些回彈的材料，那么通常旨在回彈足夠慢而不對在材料上移動的交通工具輪胎施加回彈壓力?？赡馨l(fā)生的任何回彈出現(xiàn)在移動的交通工具輪胎已經(jīng)經(jīng)過之后。這些特征可以支持emas中改性聚合物泡沫材料的使用。該系統(tǒng)具有產(chǎn)生更小的碎片的失效模式，這可以降低異物碎片(fod)的風(fēng)險。

在一個示例中，當(dāng)這樣的交通工具攔阻系統(tǒng)由要被停止的交通工具的承載結(jié)構(gòu)(例如，輪、軌道、起落架)接觸時，材料將通常在小于或等于由該交通工具/機(jī)構(gòu)所體現(xiàn)的合力的力的情況下坍塌和壓縮。這可以提供低的回彈阻力，進(jìn)一步提高在系統(tǒng)與交通工具之間的整體相互作用中吸收的能量。在另一示例中，當(dāng)交通工具攔阻系統(tǒng)由要被停止的交通工具的負(fù)載承載結(jié)構(gòu)接觸時，材料可能破裂和壓碎。通常還期望該材料還具有可以經(jīng)受噴射、行走在材料上的工人的重量及其他不直接壓碎的外力外表面。因此，還可以提供可以有助于在材料上形成外殼或分化層的一種或多種表面處理。不要求外殼是特別薄的外殼。頂層可以是尺寸在從1/64英寸到塊本身的厚度的一半的任何尺寸。

該分化層可以實(shí)際上是次級層或附加層。外殼層可以提供復(fù)合塊狀材料。在一個示例中，可以將兩種不同的泡沫材料組合，其中材料中的一種材料提供與第一材料不同的特性。在另一示例中，聚合物粉末可以被添加到塊的表面并被加熱以形成外殼。在另一示例中，層可以被層壓到塊上。在另一示例中，層可以被噴涂、涂漆或浸涂到塊上。

以下提供了可以用于形成聚合物泡沫芯材的一些聚合物材料的性能的描述。該描述還包括可以使用的各種添加劑、改性劑及圍護(hù)/涂層系統(tǒng)。

原材料：原材料可以是聚合物泡沫材料。原材料來源可以是有機(jī)聚合物(聚苯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚丙烯、酚醛化合物等，或以上所提到的任何材料的共混物)。示例性材料的非限制性示例包括擠塑聚乙烯泡沫、發(fā)泡聚乙烯泡沫、擠塑聚氨酯泡沫、發(fā)泡聚氨酯泡沫、擠塑酚醛泡沫、發(fā)泡酚醛泡沫或它們的任何組合。該材料可以是復(fù)雜的聚合物共混物。共混物可以包括一種或多種填料、共聚物、發(fā)泡劑、交聯(lián)聚合物、密度調(diào)節(jié)劑、促進(jìn)劑、阻燃劑、潤滑劑、其組合或任何其他添加的組分。該材料可以是以本文所描述的方式中的一種或多種方式而改性和/或涂覆和/或包封的任何聚合物泡沫。

泡沫聚合物的一個示例是用于花卉和航空器應(yīng)用的聚氨酯。這種材料吸收能量，但其還可以吸收水且在火災(zāi)條件下易燃。這種材料在被施加初始壓力之后還回彈，這對用于交通工具攔阻系統(tǒng)是不期望的。另一示例材料是用于航空器應(yīng)用的擠塑聚苯乙烯。這種材料吸收能量，但其不是阻燃的，并且可能具有高于期望的回彈。因此，雖然這樣的材料可以用在本公開中，但據(jù)信應(yīng)當(dāng)為了其在emas中的使用而對這樣的泡沫聚合物進(jìn)行一種或多種改性。這些改性可以是向泡沫本身添加一種或多種填料，和/或在該材料上提供涂層、層壓板或其他涂層。

在一個具體的非限制性示例中，可以使用擠塑聚苯乙烯泡沫(xps)(該擠塑聚苯乙烯泡沫的一個示例被稱為泡沫，由陶氏化學(xué)公司出售)。這種材料作為能量吸收材料出售，并且目前被應(yīng)用于一些賽車保險桿、門以及諸如直升機(jī)門和地板的其他高端應(yīng)用中。然而，這種材料可以被改性，以成功地用作emas(工程材料攔阻系統(tǒng))芯材。在沒有一種或多種改性的情況下，據(jù)信這種材料可能是各向異性的、過于強(qiáng)的，并且可能產(chǎn)生火災(zāi)隱患。本發(fā)明人已經(jīng)確定，改性這樣的泡沫材料可以克服這些挑戰(zhàn)。xps泡沫通常不回彈，但在壓碎時破裂或折斷。

在一些實(shí)例中，用于產(chǎn)生擠塑聚苯乙烯泡沫的擠塑過程可能在泡沫上產(chǎn)生頂部邊緣或外殼14。這由圖3圖示出。當(dāng)泡沫被用于其他目的時，這種外殼材料可能被切斷，但對于本公開，產(chǎn)生的外殼14可以留在芯材10上的適當(dāng)位置，以便幫助增加該材料的強(qiáng)度以及形成防護(hù)性的涂層/外殼/覆蓋物/包封。

在另一示例中，可以使用發(fā)泡聚苯乙烯(eps)泡沫。eps泡沫可能具有一些回彈/更多的彈性變形，但該回彈通常是慢的，使得其不立即對交通工具輪胎做出反應(yīng)。

其他潛在的泡沫板制造商包括但不限于歐文斯科寧(owenscoming)、佐治亞太平洋(georgiapacific)、派克奇(pactiv)、瑟登帝(certainteed)(圣戈班的一個部門)、jm公司、巴斯夫(basf)及其他。這些公司中的許多公司生產(chǎn)面板形式的聚合物泡沫(主要用作房屋中的絕緣材料)。但是這些材料中沒有一個被認(rèn)為完全適于用作真正的交通工具攔阻系統(tǒng)。它們將不能經(jīng)受住在跑道終點(diǎn)處放置這樣的泡沫嚴(yán)酷環(huán)境并長時間(如每個faa通告對emas所要求的那樣、要求20年的耐久性)暴露于天氣要素。

目前市場中可獲得的層壓泡沫使用纖維織物、金屬層壓板或塑料薄膜或載體制成。這樣的“層壓泡沫”的預(yù)期作用是保護(hù)泡沫芯材本身免受吸濕的影響(例如用于房屋工業(yè)而出售的pu泡沫)。這樣的層壓板不適于emas應(yīng)用，因?yàn)槠溥^于強(qiáng)或過于有彈性，不能容易地撕裂或在壓力下變形。只這一特性使得目前柜臺銷售的層壓泡沫產(chǎn)品不適于emas。層壓可能干擾性能，并且當(dāng)暴露于室外環(huán)境時可能不會持久。目前的泡沫板不能被出售以用于暴露，而是當(dāng)建造房屋或浮動設(shè)備等時要用其他材料覆蓋。

本發(fā)明人已經(jīng)確定，可以以一種或多種方式對聚合物泡沫進(jìn)行改性，以允許其具有所期望的壓碎和/或壓縮強(qiáng)度特征。(這些特征、限制和參數(shù)中的許多在申請人的共同未決申請和已頒發(fā)的專利中被定義。期望的壓縮在這些材料中的一些中被稱為壓縮梯度強(qiáng)度(cgs)。)這些改性可以是添加一種或多種填料和/或在材料上提供涂層、層壓板、包封、圍護(hù)系統(tǒng)或其他涂層或?qū)印?/p>

材料參數(shù)。為了確定針對特定用途的、合適的聚合物泡沫材料，測試可以使用能量吸收曲線。圖5圖示了一個示例。這一測試可以比較壓縮強(qiáng)度(以磅每平方英寸“psi”測量)相對于壓縮應(yīng)變(以百分比％測量)。如所圖示的，存在初始強(qiáng)度參數(shù)，直到達(dá)到某一壓縮應(yīng)變，該初始強(qiáng)度參數(shù)才可能穩(wěn)定。當(dāng)應(yīng)力在擴(kuò)展的應(yīng)變范圍上保持相對恒定時，產(chǎn)生平臺狀的分布，這可以反映出當(dāng)用在emas中時所測試的材料可能具有有益效果?？梢赃M(jìn)行相關(guān)測試，以便分析任何特定聚合物泡沫材料的能量曲線分布。然而，不是所有泡沫都產(chǎn)生穩(wěn)定階段，但其仍然可能是有前途的候選者。如果特定材料看起來是有前途的，那么可以向該材料添加一種或多種涂層。附加地或可選地，可以添加一種或多種添加劑，以便改變或以其他方式改性某些材料參數(shù)以改變泡沫強(qiáng)度或任何其他因素。

添加劑：不要求添加劑，但如果提供添加劑，其可以包括阻燃劑或其他填料。其他添加劑可以包括但不限于顏料、石墨、碳纖維、氣凝膠顆粒、納米材料、膠凝材料、陶瓷材料或其組合?？梢蕴砑佑米鹘M分或加工助劑以產(chǎn)生泡沫的氣體或化學(xué)品。其他可選添加劑可以包括但不限于動物或植物生長排斥物。例如，可以將添加劑添加到材料，使得該材料具有動物不喜歡的氣味或味道。例如，可以將防止細(xì)菌或霉菌在材料上生長的添加劑添加到材料。其他添加劑是可能的，并被考慮在本公開的范圍內(nèi)。在一個示例中，要被添加的材料可以通常旨在使得泡沫在與以一定速度運(yùn)動的交通工具接觸時可靠地壓碎、變形或坍塌，以便攔阻該交通工具的運(yùn)動和/或改變其力學(xué)性能和各向同性的性質(zhì)?？蛇x添加劑還可以幫助保護(hù)材料的完整性免受動物、微生物或天氣的攻擊。

在一個示例中，可以包括增加材料脆性的一種或多種添加劑。例如，emas的失效的期望模式是與彈性(例如，拉動一塊橡膠)失效相對的“折斷失效”。(這是現(xiàn)今許多商業(yè)上可用的泡沫的常見行為。)

過程：用于制造泡沫的任何過程(目前的或未來的)可以用于制造本文所描述的聚合物泡沫復(fù)合材料?？梢杂糜诒疚乃枋龅男静牟考闹圃斓闹饕^程被認(rèn)為是：

·利用氣體的、熱聚合物的擠塑(即xps)

·利用氣體的、熱聚合物的膨脹(即eps)

·通過化學(xué)反應(yīng)的、聚合物的膨脹(即發(fā)泡聚氨酯)

任何上述過程都可以制作單獨(dú)的泡沫，或涂覆的/層壓的泡沫。

應(yīng)當(dāng)理解，其他過程可以用于不同類型的泡沫，并被認(rèn)為在本公開的范圍內(nèi)。

熱改性：在一個示例中，可以向聚合物泡沫芯材或部件的一個或多個表面施加熱量。這種改性可以在芯材已經(jīng)形成之后(后期加工)或在芯材的形成期間(例如，在擠塑期間)完成。熱改性可以在擠塑過程期間完成。在一個實(shí)施例中，外殼材料14可以在材料通過非常熱的模具擠塑時形成。熱改性可以使用可以施加到表面的加熱板來完成。熱改性可以經(jīng)由烘箱或其他熱產(chǎn)生器具來完成。熱改性可以通過使用火焰施加、噴燈、或通過將任何其他類型的加熱儀器施加或接觸到芯材的表面以便將熱量施加到一個或多個表面來完成。熱改性可以經(jīng)由擠塑過程本身來完成。通常的目標(biāo)是在至少一個表面上改變聚合物泡沫材料的特性，以便在暴露于熱改性的至少一個表面上提供包封外殼14。

使用的溫度可能足以使得約1/64"至約1"的外層熔化并在芯材上形成外殼。一個有用的類比可能是法式焦糖布丁的產(chǎn)生。在使用中，經(jīng)由熱量的施加，硬化的、通常無孔的外殼形成在更多孔的聚合物泡沫材料的頂部上。

所形成的外殼可以在芯材上提供硬表面。其可能具有凝膠狀表層的外觀。硬表面可以幫助防止水滲透、動物攻擊、噴射損害、和/或可以提供在攔阻系統(tǒng)的檢查期間工作人員可以行走的表面。

其他改性。在一個示例中，可以通過孔/縫/切口來穿孔聚合物泡沫，這可以使材料在具體方向或模式中變?nèi)?。這可以導(dǎo)致用手而容易地將材料分解成小而輕的碎片而沒有鋒利的邊緣。所提出的材料將通常不粘附在金屬表面，這意味著其將不存在異物碎片(fod)風(fēng)險；或不是飛行器的損害的潛在來源。另外，這些穿孔可以改變材料的力學(xué)性能，這可以使該材料成為更好的能量吸收體。在一個具體示例中，聚合物泡沫材料可以是擠塑聚苯乙烯?？卓梢酝ㄟ^任何合適的方法形成，包括在泡沫的制造之后形成或在泡沫的制造期間形成。

圍護(hù)系統(tǒng)/涂層/包封。還可以在材料的芯材塊、材料的芯材塊的一部分的周圍，或在材料的芯材塊的整個構(gòu)造的周圍提供圍護(hù)系統(tǒng)，以便提供屏障。如上文所概述的，這可以是對天氣要素、外部要素(人或動物干預(yù))的屏障、阻燃屏障或其任何組合。這可以形成為層12、膜、涂層、覆蓋物或用以至少部分地保護(hù)聚合物泡沫芯材或芯材的組合免受來自各種來源的可能退化的影響的任何其他系統(tǒng)。

一種潛在的圍護(hù)系統(tǒng)可以被提供為阻燃涂層12，其可以用于熱和火焰屏障。這樣的材料的一個非限制性示例現(xiàn)今作為temprotex^tm出售。阻燃材料可以像涂料一樣涂覆，以覆蓋聚合物芯材材料。其可以噴涂、刷涂、浸涂、膠合或經(jīng)由任何其他合適的方法涂覆到材料的一個或多個芯材上。另一種潛在的涂層是聚脲涂層。

另一潛在的圍護(hù)系統(tǒng)可以提供包括織物、板、涂層、外殼或其他覆蓋物/層/材料的表層。例如，上述加熱形成的外殼可以有助于防止材料的剝落或其他損害。在一個具體實(shí)施例中，這種表層圍護(hù)系統(tǒng)不需要覆蓋各個芯材部件10，而可以形成在整個系統(tǒng)20上。(圖4圖示了彼此相關(guān)的芯材部件10的系統(tǒng)20的一個示例)。在另外的示例中，這種表層可以覆蓋多個塊或材料部件，或者其可以覆蓋各個塊或材料部件。

雖然圍護(hù)系統(tǒng)通常向芯材10提供強(qiáng)度，但還可以向涂層提供使得涂層易碎的一種或多種添加劑。這可以允許交通工具的輪在碰撞時穿透涂層/芯材。歸因于部分涂層破裂并通過空氣而被推進(jìn)，這可以幫助減少異物損害(fod)的風(fēng)險。在另一個示例中，涂層可以是柔性/可變形的涂層。在交通工具輪碰撞時，涂層可能引起泡沫變形，但不壓碎。可以由不同的圍護(hù)系統(tǒng)提供不同的失效模式。

另一種潛在的圍護(hù)系統(tǒng)是提供芯材塊或材料部件，芯材塊或材料部件被包裝在組成整個系統(tǒng)的小組中。這些概念可以在申請人共同未決的申請2013/0020437中描述。

另一種潛在的圍護(hù)系統(tǒng)是提供單獨(dú)包裝或涂覆的每個單獨(dú)的芯材組成。emas可以通過使用多個單獨(dú)的涂覆部件而形成。

固定?？梢允褂酶鞣N方法來將芯材10固定在期望的位置中，該期望的位置通常是飛行器跑道。在一個示例中，瀝青層可以用于將一系列泡沫芯材10粘附到跑道上。因?yàn)榕菽静?0具有低剪切強(qiáng)度并且由于噴射而很可能從位置上撕裂，芯材10通常被涂覆以增加強(qiáng)度并幫助將泡沫固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。在一個示例中，涂層可以是聚脲涂層。這樣的涂層是相當(dāng)強(qiáng)和有彈性的，但可以幫助保護(hù)芯材免受風(fēng)化、噴射和其他的環(huán)境沖擊。其他涂層是可能的。例如，可以使用本文所述的其他涂層中的一種或多種涂層。

在一個示例中，每個單獨(dú)的塊可以在固定之前單獨(dú)地涂覆。在另一示例中，塊的整體系統(tǒng)可以被固定，然后共同地涂覆?？梢栽谂菽髁现g提供一層或多層粘合劑。

在另一個示例中，芯材可以相對于耐噴射(jbr)圍護(hù)系統(tǒng)固定。本受讓人擁有關(guān)于某些系統(tǒng)的各種專利，其中任何一項(xiàng)可以結(jié)合本公開來使用。示例包括美國專利no.6685387、no.6971817、no.7261490、no.7597502、no.8021075。

芯材材料的運(yùn)輸：因?yàn)橐寻l(fā)現(xiàn)聚合物泡沫比迄今已經(jīng)使用的一些其他類型的交通工具攔阻材料更輕，可以形成芯材材料，使得其更易于運(yùn)輸。在一個示例中，芯材可以在芯材的一個或多個側(cè)面上形成有夾持凹口。這可以有助于工人提起芯材并根據(jù)所要形成的交通工具攔阻系統(tǒng)所期望的那樣將其定位。在另一示例中，芯材可以形成有從芯材突出的一個或多個手柄元件。手柄元件可以形成為芯材材料本身(例如，手柄部件可以在加工期間形成，然后經(jīng)過熱改性，以在后加工期間將手柄硬化)。手柄元件可以作為諸如與芯材一體形成的繩手柄、金屬手柄等的附加元件添加。還可以在芯材中提供凹口、孔或其他形式的開口特征，凹口、孔或其他形式的開口特征可以容納夾具或可以被插到凹陷、孔或開口中的其他元件，以使芯材材料的運(yùn)輸變得容易。

可以對上文所陳述和附圖中所示的結(jié)構(gòu)和方法進(jìn)行改變和修改、添加和刪除，而不脫離本公開或所附權(quán)利要求的范圍或精神。