三層滾塑摩托艇的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種三層滾塑摩托艇，包含有外表層、中間發泡層、內表層，其特征在于：外表層包括30到50％（重量）的樹脂合成物，據外表層重量計，和50~70％（重量）與樹脂合成物相同或不同的茂金屬制造的聚乙烯；中間發泡層包括95到99.8％（重量）的樹脂合成物，據發泡層重量計，和0.2~5％（重量）的發泡劑；內表層包括與在外表層或樹脂合成物中使用的相同或不同形式的茂金屬制造的聚乙烯，該合成物包含80％至98％（重量）茂金屬制造的聚乙烯，據樹脂合成物重量計，為0至20%（重量）的接枝聚乙烯和0~20％（重量）的離聚物，其限制為接枝聚乙烯或離聚物中的至少一個不為0來制備三層滾塑摩托艇。本發明的有益效果是：有良好粘附性、剛度和硬度。
【專利說明】三層滾塑摩托艇
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種摩托艇，特別是一種三層滾塑摩托艇。
【背景技術】[0003]本發明涉及由發泡聚乙烯通過滾塑制備三層摩托艇的領域。本發明所涵蓋的休閑摩托艇包括以傳統摩托艇或包含一個主船體的兩部分水運工具，沒有獨立的供電裝置，并設計成接收可釋放的車輛，車輛配備有馬達，并插入主船體內，以推動它。這些船只通常由聚酯制備，使用兩個單獨成型的零件進行組裝。
[0004]滾塑用于制造簡單到復雜的中空塑料產品。它可用于模塑多種材料，如聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯聚酰胺或聚氯乙烯(PVC)。聚乙烯占滾塑市場中所用聚合物的80%以上。這是由于聚乙烯在加工過程中有杰出的抗熱降解的能力，抗容易研磨的能力，良好的流動性和低溫沖擊性能。但是現有技術的茂金屬制造的聚乙烯在某些應用中遭受高收縮和彎曲，在其自然狀態下的白度，或者這些聚合物合金的聚合反應需要一個復雜的催化劑體系。因此，人們希望生產能制備相似材料或異種材料兩層或兩層以上的物品，以改善成品的最終性能。然而，這通常需要添加結合層或交聯，以確保結構的完整性。因此，有必要生產不具有這些缺點，并且有均勻光滑的發泡材料層的滾塑多層休閑摩托艇。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供了一種三層滾塑摩托艇，用以解決上述的現有問題。
[0006]本發明的技術方案如下:一種三層滾塑摩托艇，包含有外表層、中間發泡層、內表層，其特征在于:外表層包括30到50 % (重量)的樹脂合成物，根據外表層的重量計，和5070% (重量)與樹脂合成物相同或不同的茂金屬制造的聚乙烯；中間發泡層包括95到99.8% (重量)的樹脂合成物，根據發泡層的重量計，和0.25% (重量)的發泡劑；內表層包括與在外表層或樹脂合成物中使用的相同或不同形式的茂金屬制造的聚乙烯，該合成物包含80%至98% (重量)茂金屬制造的聚乙烯，根據該樹脂合成物的重量計，為0至20% (重量)的接枝聚乙烯和020% (重量)的離聚物，其限制為接枝聚乙烯或離聚物中的至少一個不為0來制備三層滾塑摩托艇。
[0007]中間發泡層的泡沫呈現一種閉孔結構，不能潛水。
[0008]外表層包含顏料，且含有防藻或防污劑。
[0009]該三層滾塑摩托艇沒有供電裝置，且被設計成接收可釋放的動力的小型船只。
[0010]本發明的有益效果是:具有良好的粘附性，提高了整體的性能，容易且迅速地能夠進行加工，具有良好的剛度和硬度。
【具體實施方式】[0011]本發明一種三層滾塑摩托艇，包含有外表層、中間發泡層、內表層，其特征在于:夕卜表層包括30到50 % (重量)的樹脂合成物，根據外表層的重量計，和50 70% (重量)與樹脂合成物相同或不同的茂金屬制造的聚乙烯；中間發泡層包括95到99.8 % (重量)的樹脂合成物，根據發泡層的重量計，和0.25% (重量)的發泡劑；內表層包括與在外表層或樹脂合成物中使用的相同或不同形式的茂金屬制造的聚乙烯，該合成物包含80%至98% (重量)茂金屬制造的聚乙烯，根據該樹脂合成物的重量計，為0至20% (重量)的接枝聚乙烯和020% (重量)的離聚物，其限制為接枝聚乙烯或離聚物中的至少一個不為0來制備三層滾塑摩托艇。中間發泡層的泡沫呈現一種閉孔結構，不能潛水。外表層包含顏料，且含有防藻或防污劑。該三層滾塑摩托艇沒有供電裝置，且被設計成接收可釋放的動力的小型船只。
[0012]
[0013]本發明的具體結構如上文所述。其中，為了獲得所需的性能，可能會增加額外的層，例如抗蠕變性或耐高溫。這些額外的層可以由聚酰胺或乙烯/乙烯醇聚合物。優選地，所述樹脂合成物包括85到97 % (重量)的茂金屬制造的聚乙烯，根據該樹脂合成物的重量計，更優選為90 96 % (重量)，1 10% (重量)，更優選為2 5 % (重量)的接枝聚乙烯和I到10% (重量)，更優選為2 5% (重量)的離聚物。
[0014]外表層a)包括用茂金屬催化劑體系制備的乙烯的均聚物或共聚物和離子交聯聚合物和/或接枝聚烯烴制備的合成物。在本說明書中，從一種單體和一種或多種共聚單體制備共聚物。聚乙烯可有利地被具有不同特性的茂金屬制備的聚乙烯樹脂的干混物代替來適合外表層的性質。
[0015]在一個根據本發明的優選的實施例中，a)包括3545% (重量)，根據樹脂合成物的表層的重量計，更優選約40% (重量),優選為55 65% (重量),更優選為約60% (重量)的金屬茂制備的聚乙烯的樹脂。茂金屬制造的聚乙烯可以與在樹脂合成物中的聚乙烯相同或不同，優選為相同。
[0016]接枝的聚烯烴，如果存在嫁接著極性和/或反應性材料的聚烯烴，因此它們取決于相鄰層的性質。優選地，在本發明中，聚烯烴與酸酐接枝，優選地，聚烯烴是聚乙烯或聚丙烯，更優選地，它是聚乙烯。或者，使用離聚物。離聚物是一種聚合電解質包括包含兩個電中性重復單元和離子化單元的一小部分的共聚物，通常占聚合物至多15%。它們連結以這樣一種方式，即使它們在室溫下是僵硬，加熱可能會破壞連接，新的聯系將引起材料起作用，就好像它是一種熱塑性材料。因此，離子吸引物強烈地影響聚合物的性能，特別是它的機械性能。在離聚物中，非極性鏈組合在一起，并且極性離子基團彼此吸引。這允許熱塑性離聚物以與交聯聚合物或嵌段共聚物類似的方式起作用，但實際上它們稱作可逆的交聯劑。當加熱時，離子基團失去了彼此的吸引，鏈變得移動。隨著溫度的升高，鏈運動增加，團體不能再待著他們的集群中。這將產生一種具有一種彈性體的性質和熱塑性塑料的可加工性的聚合物。
[0017]合適的離聚物能從聚(乙烯-共-甲基丙烯酸)中選擇。該聚合物是由乙烯和甲基丙烯酸衍生的共聚物的鈉鹽或鋅鹽。
[0018]接枝聚乙烯提供優異的粘附性能，而離聚物提高機械性能。在一個根據本發明的更優選的實施例中，離聚物和接枝聚乙烯的混合物加入到聚乙烯合成物中。更優選地，使用的離聚物和接枝聚乙烯的50/50混合物。[0019]根據本發明的優選的聚乙烯是一種含有二氧化硅/鋁氧烷載體上的金屬茂催化劑產生的乙烯的均聚物或共聚物。更優選地，茂金屬成分為亞乙基-雙-四氫茚基二氯化鋯或二甲基亞甲硅烷基-雙(2 -甲基-4 -苯基-茚基)二氯化鋯。最優選的茂金屬組分為亞乙基-雙-四氫茚基二氯化鋯。
[0020]樹脂合成物中所用的聚乙烯的熔融指數典型地至少等于0.5分克/分鐘，優選至少為I分克/分鐘。優選至多等于25分克/分鐘，優選至多為20分克/分鐘。根據標準測試ASTM D 1283的方法，在190°C下的溫度下，測定的熔體流動指數MI2為2.16千克的負荷。
[0021]在外表層上使用的生產茂金屬聚乙烯樹脂的熔融指數a)通常至少為I分克/分鐘，優選至少為5分克/分鐘。優選至多為30分克/分鐘，優選至多為25分克/分鐘。
[0022]樹脂合成物中所用的聚乙烯的密度至少為0.920克/立方厘米，優選至少為0.930克/立方厘米。最多為0.965克/立方厘米，優選最多為0.960克/立方厘米。在23°C下按照標準測試ASTM D 1505的方法測量密度。
[0023]在外表層a)中使用的茂金屬制造的聚乙烯樹脂的密度通常至少為0.930克/立方厘米，優選至少為0.935克/立方厘米。至多為0.965克/立方厘米，優選最多為0.960
克/立方厘米。
[0024]在內表層c)中使用的茂金屬制造的聚乙烯樹脂的密度和熔融指數優選為和那些外表層a)中使用的茂金屬制造的聚乙烯在相同范圍內。
[0025]本發明的聚乙烯也可具有一個雙向或多峰分子量分布，即它們可以是兩個或兩個以上的不同的分子量分布，可以物理或化學共混的聚乙烯的共混物，即在兩個或更多的核反應堆中順序地產生。適用于本發明的聚乙烯的多分散指數D的范圍為2 20，優選為215，更優選小于或等于10，最優選小于或等于6，后者的范圍典型地與優選的茂金屬制備的聚乙烯樹脂有關。多分散指數D定義為重均分子量Mw與數均分子量Mn的比值Mw / Mn。本發明的樹脂也可包括其它添加劑，例如抗氧化劑，除酸劑，抗靜電添加劑，填料，增滑添加劑或抗粘連添加劑，加工助劑，抗藻添加劑或防污劑。
[0026]發泡聚乙烯層b)通過標準技術與化學發泡劑制備，但它的特點是，使用包括離聚物的茂金屬制備的聚乙烯。已經令人驚訝地觀察到，包括離子交聯聚合物的茂金屬制造的聚乙烯與發泡劑結合使用產生了非常均勻和整齊的泡沫。
[0027]合成物可以通過擠壓聚乙烯組合物和含有發泡劑，或直接與發泡劑制備。另外，優選的是，在滾塑循環中，聚乙烯合成物和化學發泡劑干混，并直接引入到模具中。
[0028]為了發泡聚乙烯，發泡劑必須滿足以下幾個要求:
發泡劑的分解溫度與聚合物的加工溫度一致；
吹入氣體的釋放約在10°c下發生，在一個已定義的溫度范圍內，并在此過程中是可控
的；
不自動催化分解，以避免過熱；
吹入氣體是一種惰性氣體，優選為氮氣，二氧化碳和水等；
化學發泡劑均勻地納入并與聚乙烯兼容。
[0029]在發泡過程中，在升高的溫度下，化學發泡劑發生化學反應，主要是分解，即釋放吹入氣體，通常為氮氣，一氧化碳，二氧化碳，氨和水。[0030]在本發明中使用的化學劑可以根據三個主要過程起作用:
1.不可逆反應:AB — C +氣體。它們可以選自偶氮化合物，肼衍生物，氨基脲，四唑類和亞硝基化合物集團中。
[0031]2.平衡反應:AB —— C +氣體。它們可以被選自由碳酸氫鹽和碳酸鹽組成的集團中。
[0032]3.釋放氣體的化合物組合，由于其相互化學作用:A + BG — AB +氣體。
[0033]發泡劑可以選自:
放熱，例如偶氮二酰胺(AZ)或4，4 ’ -氧雙(苯磺酰肼)(0B)，或 吸熱，如例如碳酸氫鈉(SB )。
[0034]偶氮化合物，例如偶氮二碳酰胺在溫度160到215°C下分解和釋放約220毫升/克的氣體，主要是氮氣，CO，CO 2，nh 3和水。
[0035]酰肼類，例如4，4 ’ -氧-雙(苯磺酰肼)在溫度140 160°C下分解，并釋放120140毫升/克的氣體，主要是氮氣和水。此類型的發泡劑是特別優選的，因為它是放熱的，只釋放中性氣體。
[0036]碳酸鹽，例如與檸檬酸組合的碳酸氫鈉在溫度150 230°C下分解，釋放140至230毫升/克的氣體，主要是CO2和h2o。
[0037]發泡劑的量至少為0.2 % (重量)，根據中間層的發泡聚乙烯的組合物的總重量計，優選至少為I % (重量)。至多為5 % (重量),優選至多為3% (重量)。最優選的量是約2.5 % (重量)。
[0038]放熱劑比吸熱劑有更快的分解速率。
[0039]可以在成型周期中，通過手動引入材料，或者使用一個升降梭箱，或通過一個單穩態系統來制備多層物體。
[0040]手動添加除了涉及從烘箱中移動模具，取出在這部分上形成開口的排氣管或插頭，并使用茴香或棒加入更多的材料。對于每個額外的層必須重復此操作。
[0041]一個升降梭箱通常包含一個單一的材料層，它是一種隔熱的容器，其固定材料直到它在循環過程中合適的時間被釋放。材料釋放的信號通常是由航線通過機器臂產生壓力脈沖傳輸。絕緣層必須保持涼爽，以防止箱內的材料熔化。
[0042]在這兩種方法中，有兩個關鍵因素:
添加后續層時的溫度對于確定以前表皮的形成與兩層結合在一起的質量是至關重要
的；
在添加材料的后續層之前，時間流逝:如果模具處于靜止狀態的時間過長，已經貼在壁上的材料可能會下垂。
[0043]有可能通過降低所述第一層的熔融指數和/或通過降低下一層的噴射溫度下一層，和/或通過在噴射下一層之前稍微冷卻模具來減少這些問題。
[0044]本發明還公開了一種制備三層滾塑摩托艇方法，其包括以下步驟:
a)將外表層a)的合成物作為干混物輸送到模具中；
b)把填充模具放入到預熱的爐中；
c)繞兩條垂直的軸旋轉填充模具；
d)輸送作為聚乙烯和化學發泡劑的干混物的發泡的中間層的合成物； e)重復步驟b)和c)；
f)輸送內表層c)的組合物；
g)重復步驟b)和c)；
h)任選輸送所需的附加層。
[0045]或者，化學發泡劑可以在滾塑循環過程中由特氟隆管引入。
[0046]在這個過程中的第一個關鍵點是在模具內的溫度達到外部的聚乙烯表層的熔化溫度的時間。在剛好達到或早于達到第一熔化溫度時，注入包含聚乙烯和發泡劑的中間層。
[0047]在這個過程中的第二個關鍵點是模具內的溫度達到聚乙烯組合物/發泡劑組合物的熔融溫度的時間。在剛好達到或早于達到第二熔化溫度時，注入內部的聚乙烯表層。
[0048]在內部空氣的溫度120和140°C之間時注入中間層的聚乙烯組合物和發泡劑。
[0049]在內部空氣的溫度125_145°C之間時注入內部聚乙烯表層。
[0050]內部空氣溫度必須與發泡溫度一致，在整個循環時間內，優選至多為150°C。
[0051]建造模具以維持約200°C的內部溫度。
[0052]典型地，烘箱溫度為260 300°C。
[0053]該模具通常是用冷空氣冷卻。
[0054]本發明特別適合于制備要求堅硬和剛性的壁的物品，例如長度可達12米的摩托艇。優選地，它們的長度為5至10米。烘箱的大小給模具的大小加上了一個上限，但如果可使用大烘箱，該方法和材料可以擴展到更大的結構中。
[0055]在根據本發明的一個實施例中，摩托艇包括一個沒有供電裝置的主船體，并在后部提供一個停泊區，適合用于接收一個裝有推進裝置的小型船只。為了同時在垂直和橫向上阻擋小船只，主船體配備有欄桿，特別設計來符合所述小船只的外周帶。小動力船只最好是水上摩托車。
[0056]在根據本發明的另一個實施例中，摩托艇具有常規設計，并由配備有馬達的本體組成。
[0057]根據本發明的船從聚酯上比同等的船只有一個更小的重量，相對于所述聚酯船的重量降低至少20%，優選為25%。這樣的重量減少意味著大幅節能。
[0058]它們的特點是有很好的可浮性，其完全由發泡層產生。另外，因為泡沫體呈現一種閉孔結構，它不能吸收水分，因此，該結構是絕對不能潛水的，即使外皮層被刺穿或如果船只被分成獨立的部分，每一塊都不能潛水。因此，它提供了一個獨特的安全級別。
[0059]抗藻添加劑或防污劑與混合到外表層的樹脂中。
[0060]在根據本發明的一個優選實施例中，添加顏料到外皮層的樹脂中，優選通過配混。優選的顏料是黑色或白色。
[0061]各層的厚度由最終產品的尺寸，所需的性能和成本確定:其可以在0.5毫米到幾個厘米的范圍內變化。本發明指向三層摩托艇，所述外表層的厚度為I到20毫米，中間發泡層的厚度為350毫米，優選為330毫米，和內表層的厚度為0.5到2.5毫米。
[0062]產生的船有一個很好的剛度。
[0063]本發明的船只也是生態友好型的，因為它們是完全可回收的:它們可再生，并在相同或其它應用中使用。
[0064]當受到速度和/或洶涌的海面，本發明的摩托艇顯示出非常小的變形。他們還可以抵抗由膨脹所引起的強烈影響。
[0065]電機的功率沒有特別的限制，但必須調整適應船舶的尺寸和重量。
[0066]通常情況下，長為5米，重約320公斤的船可以接受150至210馬力的電動機，從而速度可達30海里。
【權利要求】
1.一種三層滾塑摩托艇，包含有外表層、中間發泡層、內表層，其特征在于: 外表層包括30到50% (重量)的樹脂合成物，根據外表層的重量計，和50 — 70% (重量)與樹脂合成物相同或不同的茂金屬制造的聚乙烯； 中間發泡層包括95到99.8% (重量)的樹脂合成物，根據發泡層的重量計，和0.2 一5% (重量)的發泡劑； 內表層包括與在外表層或樹脂合成物中使用的相同或不同形式的茂金屬制造的聚乙烯，該合成物包含80%至98% (重量)茂金屬制造的聚乙烯，根據該樹脂合成物的重量計，為0至20% (重量)的接枝聚乙烯和0 — 20% (重量)的離聚物，其限制為接枝聚乙烯或離聚物中的至少一個不為0來制備三層滾塑摩托艇。
2.根據權利要求1所述的三層滾塑摩托艇，其特征在于:中間發泡層的泡沫呈現一種閉孔結構，不能潛水。
3.根據權利要求1所述的三層滾塑摩托艇，其特征在于:外表層包含顏料，且含有防藻或防污劑。
4.根據權利要求1所述的三層滾塑摩托艇，其特征在于:該三層滾塑摩托艇沒有供電裝置，且被設計成接收可釋放的動力的小型船只。
【文檔編號】B63B5/24GK103612710SQ201310571036
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】朱科奇 申請人:寧波市鄞州科啟動漫工業技術有限公司