CN103612710A

CN103612710A - 三层滚塑摩托艇

Info

Publication number: CN103612710A
Application number: CN201310571036.0A
Authority: CN
Inventors: 朱科奇
Original assignee: Ningbo Yinzhou Keqi Cartoon Industrial Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Yinzhou Keqi Cartoon Industrial Technology Co Ltd
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2014-03-05

Abstract

本发明公开了一种三层滚塑摩托艇，包含有外表层、中间发泡层、内表层，其特征在于：外表层包括30到50％（重量）的树脂合成物，据外表层重量计，和50~70％（重量）与树脂合成物相同或不同的茂金属制造的聚乙烯；中间发泡层包括95到99.8％（重量）的树脂合成物，据发泡层重量计，和0.2~5％（重量）的发泡剂；内表层包括与在外表层或树脂合成物中使用的相同或不同形式的茂金属制造的聚乙烯，该合成物包含80％至98％（重量）茂金属制造的聚乙烯，据树脂合成物重量计，为0至20%（重量）的接枝聚乙烯和0~20％（重量）的离聚物，其限制为接枝聚乙烯或离聚物中的至少一个不为0来制备三层滚塑摩托艇。本发明的有益效果是：有良好粘附性、刚度和硬度。

Description

三层滚塑摩托艇

技术领域

本发明涉及一种摩托艇，特别是一种三层滚塑摩托艇。

背景技术

本发明涉及由发泡聚乙烯通过滚塑制备三层摩托艇的领域。本发明所涵盖的休闲摩托艇包括以传统摩托艇或包含一个主船体的两部分水运工具，没有独立的供电装置，并设计成接收可释放的车辆，车辆配备有马达，并插入主船体内，以推动它。这些船只通常由聚酯制备，使用两个单独成型的零件进行组装。

滚塑用于制造简单到复杂的中空塑料产品。它可用于模塑多种材料，如聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯聚酰胺或聚氯乙烯（PVC）。聚乙烯占滚塑市场中所用聚合物的80％以上。这是由于聚乙烯在加工过程中有杰出的抗热降解的能力，抗容易研磨的能力，良好的流动性和低温冲击性能。但是现有技术的茂金属制造的聚乙烯在某些应用中遭受高收缩和弯曲，在其自然状态下的白度，或者这些聚合物合金的聚合反应需要一个复杂的催化剂体系。因此，人们希望生产能制备相似材料或异种材料两层或两层以上的物品，以改善成品的最终性能。然而，这通常需要添加结合层或交联，以确保结构的完整性。因此，有必要生产不具有这些缺点，并且有均匀光滑的发泡材料层的滚塑多层休闲摩托艇。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种三层滚塑摩托艇，用以解决上述的现有问题。

本发明的技术方案如下：一种三层滚塑摩托艇，包含有外表层、中间发泡层、内表层，其特征在于：外表层包括30到50 ％（重量）的树脂合成物，根据外表层的重量计，和50 70％（重量）与树脂合成物相同或不同的茂金属制造的聚乙烯；中间发泡层包括95到99.8 ％（重量）的树脂合成物，根据发泡层的重量计，和0.25％（重量）的发泡剂；内表层包括与在外表层或树脂合成物中使用的相同或不同形式的茂金属制造的聚乙烯，该合成物包含80％至98％（重量）茂金属制造的聚乙烯，根据该树脂合成物的重量计，为0至20%（重量）的接枝聚乙烯和020％（重量）的离聚物，其限制为接枝聚乙烯或离聚物中的至少一个不为0来制备三层滚塑摩托艇。

中间发泡层的泡沫呈现一种闭孔结构，不能潜水。

外表层包含颜料，且含有防藻或防污剂。

该三层滚塑摩托艇没有供电装置，且被设计成接收可释放的动力的小型船只。

本发明的有益效果是：具有良好的粘附性，提高了整体的性能，容易且迅速地能够进行加工，具有良好的刚度和硬度。

具体实施方式

本发明一种三层滚塑摩托艇，包含有外表层、中间发泡层、内表层，其特征在于：外表层包括30到50 ％（重量）的树脂合成物，根据外表层的重量计，和50 70％（重量）与树脂合成物相同或不同的茂金属制造的聚乙烯；中间发泡层包括95到99.8 ％（重量）的树脂合成物，根据发泡层的重量计，和0.25％（重量）的发泡剂；内表层包括与在外表层或树脂合成物中使用的相同或不同形式的茂金属制造的聚乙烯，该合成物包含80％至98％（重量）茂金属制造的聚乙烯，根据该树脂合成物的重量计，为0至20%（重量）的接枝聚乙烯和020％（重量）的离聚物，其限制为接枝聚乙烯或离聚物中的至少一个不为0来制备三层滚塑摩托艇。中间发泡层的泡沫呈现一种闭孔结构，不能潜水。外表层包含颜料，且含有防藻或防污剂。该三层滚塑摩托艇没有供电装置，且被设计成接收可释放的动力的小型船只。

本发明的具体结构如上文所述。其中，为了获得所需的性能，可能会增加额外的层，例如抗蠕变性或耐高温。这些额外的层可以由聚酰胺或乙烯/乙烯醇聚合物。优选地，所述树脂合成物包括85到97 ％（重量）的茂金属制造的聚乙烯，根据该树脂合成物的重量计，更优选为90 96 ％（重量），1 10％（重量），更优选为2 5 ％（重量）的接枝聚乙烯和1到10％（重量），更优选为2 5％（重量）的离聚物。

外表层a）包括用茂金属催化剂体系制备的乙烯的均聚物或共聚物和离子交联聚合物和/或接枝聚烯烃制备的合成物。在本说明书中，从一种单体和一种或多种共聚单体制备共聚物。聚乙烯可有利地被具有不同特性的茂金属制备的聚乙烯树脂的干混物代替来适合外表层的性质。

在一个根据本发明的优选的实施例中，a）包括3545％（重量），根据树脂合成物的表层的重量计，更优选约40％（重量），优选为55 65％（重量），更优选为约60％（重量）的金属茂制备的聚乙烯的树脂。茂金属制造的聚乙烯可以与在树脂合成物中的聚乙烯相同或不同，优选为相同。

接枝的聚烯烃，如果存在嫁接着极性和/或反应性材料的聚烯烃，因此它们取决于相邻层的性质。优选地，在本发明中，聚烯烃与酸酐接枝，优选地，聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯，更优选地，它是聚乙烯。或者，使用离聚物。离聚物是一种聚合电解质包括包含两个电中性重复单元和离子化单元的一小部分的共聚物，通常占聚合物至多15％。它们连结以这样一种方式，即使它们在室温下是僵硬，加热可能会破坏连接，新的联系将引起材料起作用，就好像它是一种热塑性材料。因此，离子吸引物强烈地影响聚合物的性能，特别是它的机械性能。在离聚物中，非极性链组合在一起，并且极性离子基团彼此吸引。这允许热塑性离聚物以与交联聚合物或嵌段共聚物类似的方式起作用，但实际上它们称作可逆的交联剂。当加热时，离子基团失去了彼此的吸引，链变得移动。随着温度的升高，链运动增加，团体不能再待着他们的集群中。这将产生一种具有一种弹性体的性质和热塑性塑料的可加工性的聚合物。

合适的离聚物能从聚（乙烯-共-甲基丙烯酸）中选择。该聚合物是由乙烯和甲基丙烯酸衍生的共聚物的钠盐或锌盐。

接枝聚乙烯提供优异的粘附性能，而离聚物提高机械性能。在一个根据本发明的更优选的实施例中，离聚物和接枝聚乙烯的混合物加入到聚乙烯合成物中。更优选地，使用的离聚物和接枝聚乙烯的50/50混合物。

根据本发明的优选的聚乙烯是一种含有二氧化硅/铝氧烷载体上的金属茂催化剂产生的乙烯的均聚物或共聚物。更优选地，茂金属成分为亚乙基 - 双 - 四氢茚基二氯化锆或二甲基亚甲硅烷基 - 双（ 2 - 甲基-4 - 苯基 - 茚基）二氯化锆。最优选的茂金属组分为亚乙基 - 双 - 四氢茚基二氯化锆。

树脂合成物中所用的聚乙烯的熔融指数典型地至少等于0.5分克/分钟，优选至少为1分克/分钟。优选至多等于25分克/分钟，优选至多为20分克/分钟。根据标准测试ASTM D 1283的方法，在190℃下的温度下，测定的熔体流动指数MI2为 2.16千克的负荷。

在外表层上使用的生产茂金属聚乙烯树脂的熔融指数a）通常至少为1分克/分钟，优选至少为5分克/分钟。优选至多为30分克/分钟，优选至多为25分克/分钟。

树脂合成物中所用的聚乙烯的密度至少为0.920克/立方厘米，优选至少为0.930克/立方厘米。最多为0.965克/立方厘米，优选最多为0.960克/立方厘米。在23℃下按照标准测试ASTM D 1505的方法测量密度。

在外表层a）中使用的茂金属制造的聚乙烯树脂的密度通常至少为0.930克/立方厘米，优选至少为0.935克/立方厘米。至多为0.965克/立方厘米，优选最多为0.960克/立方厘米。

在内表层c）中使用的茂金属制造的聚乙烯树脂的密度和熔融指数优选为和那些外表层a）中使用的茂金属制造的聚乙烯在相同范围内。

本发明的聚乙烯也可具有一个双向或多峰分子量分布，即它们可以是两个或两个以上的不同的分子量分布，可以物理或化学共混的聚乙烯的共混物，即在两个或更多的核反应堆中顺序地产生。适用于本发明的聚乙烯的多分散指数D的范围为2 20，优选为215，更优选小于或等于10 ，最优选小于或等于6 ，后者的范围典型地与优选的茂金属制备的聚乙烯树脂有关。多分散指数D定义为重均分子量Mw与数均分子量Mn的比值Mw / Mn。本发明的树脂也可包括其它添加剂，例如抗氧化剂，除酸剂，抗静电添加剂，填料，增滑添加剂或抗粘连添加剂，加工助剂，抗藻添加剂或防污剂。

发泡聚乙烯层b）通过标准技术与化学发泡剂制备，但它的特点是，使用包括离聚物的茂金属制备的聚乙烯。已经令人惊讶地观察到，包括离子交联聚合物的茂金属制造的聚乙烯与发泡剂结合使用产生了非常均匀和整齐的泡沫。

合成物可以通过挤压聚乙烯组合物和含有发泡剂，或直接与发泡剂制备。另外，优选的是，在滚塑循环中，聚乙烯合成物和化学发泡剂干混，并直接引入到模具中。

为了发泡聚乙烯，发泡剂必须满足以下几个要求：

发泡剂的分解温度与聚合物的加工温度一致；

吹入气体的释放约在10℃下发生，在一个已定义的温度范围内，并在此过程中是可控的;

不自动催化分解，以避免过热；

吹入气体是一种惰性气体，优选为氮气，二氧化碳和水等；

化学发泡剂均匀地纳入并与聚乙烯兼容。

在发泡过程中，在升高的温度下，化学发泡剂发生化学反应，主要是分解，即释放吹入气体，通常为氮气，一氧化碳，二氧化碳，氨和水。

在本发明中使用的化学剂可以根据三个主要过程起作用：

1．不可逆反应： AB →C +气体。它们可以选自偶氮化合物，肼衍生物，氨基脲，四唑类和亚硝基化合物集团中。

2．平衡反应： AB ←→ C +气体。它们可以被选自由碳酸氢盐和碳酸盐组成的集团中。

3．释放气体的化合物组合，由于其相互化学作用： A + BG → AB +气体。

发泡剂可以选自：

放热，例如偶氮二酰胺（AZ）或4,4 ' - 氧双（苯磺酰肼）（OB），或

吸热，如例如碳酸氢钠（SB）。

偶氮化合物，例如偶氮二碳酰胺在温度160到215℃下分解和释放约220毫升/克的气体，主要是氮气，CO，CO ₂，NH ₃和水。

酰肼类，例如4,4 ' - 氧 - 双（苯磺酰肼）在温度140 160℃下分解，并释放120140毫升/克的气体，主要是氮气和水。此类型的发泡剂是特别优选的，因为它是放热的，只释放中性气体。

碳酸盐，例如与柠檬酸组合的碳酸氢钠在温度150 230℃下分解，释放140至230毫升/克的气体，主要是CO₂和H₂O。

发泡剂的量至少为0.2 ％（重量），根据中间层的发泡聚乙烯的组合物的总重量计，优选至少为1 ％（重量）。至多为5 ％（重量），优选至多为3％（重量）。最优选的量是约2.5 ％（重量）。

放热剂比吸热剂有更快的分解速率。

可以在成型周期中，通过手动引入材料，或者使用一个升降梭箱，或通过一个单稳态系统来制备多层物体。

手动添加除了涉及从烘箱中移动模具，取出在这部分上形成开口的排气管或插头，并使用茴香或棒加入更多的材料。对于每个额外的层必须重复此操作。

一个升降梭箱通常包含一个单一的材料层，它是一种隔热的容器，其固定材料直到它在循环过程中合适的时间被释放。材料释放的信号通常是由航线通过机器臂产生压力脉冲传输。绝缘层必须保持凉爽，以防止箱内的材料熔化。

在这两种方法中，有两个关键因素：

添加后续层时的温度对于确定以前表皮的形成与两层结合在一起的质量是至关重要的；

在添加材料的后续层之前，时间流逝：如果模具处于静止状态的时间过长，已经贴在壁上的材料可能会下垂。

有可能通过降低所述第一层的熔融指数和/或通过降低下一层的喷射温度下一层，和/或通过在喷射下一层之前稍微冷却模具来减少这些问题。

本发明还公开了一种制备三层滚塑摩托艇方法，其包括以下步骤：

a）将外表层a）的合成物作为干混物输送到模具中；

b）把填充模具放入到预热的炉中；

c）绕两条垂直的轴旋转填充模具；

d）输送作为聚乙烯和化学发泡剂的干混物的发泡的中间层的合成物；

e）重复步骤b）和c）；

f）输送内表层c）的组合物；

g）重复步骤b）和c）；

h）任选输送所需的附加层。

或者，化学发泡剂可以在滚塑循环过程中由特氟隆管引入。

在这个过程中的第一个关键点是在模具内的温度达到外部的聚乙烯表层的熔化温度的时间。在刚好达到或早于达到第一熔化温度时，注入包含聚乙烯和发泡剂的中间层。

在这个过程中的第二个关键点是模具内的温度达到聚乙烯组合物/发泡剂组合物的熔融温度的时间。在刚好达到或早于达到第二熔化温度时，注入内部的聚乙烯表层。

在内部空气的温度120和140℃之间时注入中间层的聚乙烯组合物和发泡剂。

在内部空气的温度125-145℃之间时注入内部聚乙烯表层。

内部空气温度必须与发泡温度一致，在整个循环时间内，优选至多为150℃。

建造模具以维持约200℃的内部温度。

典型地，烘箱温度为260 300℃。

该模具通常是用冷空气冷却。

本发明特别适合于制备要求坚硬和刚性的壁的物品，例如长度可达12米的摩托艇。优选地，它们的长度为5至10米。烘箱的大小给模具的大小加上了一个上限，但如果可使用大烘箱，该方法和材料可以扩展到更大的结构中。

在根据本发明的一个实施例中，摩托艇包括一个没有供电装置的主船体，并在后部提供一个停泊区，适合用于接收一个装有推进装置的小型船只。为了同时在垂直和横向上阻挡小船只，主船体配备有栏杆，特别设计来符合所述小船只的外周带。小动力船只最好是水上摩托车。

在根据本发明的另一个实施例中，摩托艇具有常规设计，并由配备有马达的本体组成。

根据本发明的船从聚酯上比同等的船只有一个更小的重量，相对于所述聚酯船的重量降低至少20％，优选为25％。这样的重量减少意味着大幅节能。

它们的特点是有很好的可浮性，其完全由发泡层产生。另外，因为泡沫体呈现一种闭孔结构，它不能吸收水分，因此，该结构是绝对不能潜水的，即使外皮层被刺穿或如果船只被分成独立的部分，每一块都不能潜水。因此，它提供了一个独特的安全级别。

抗藻添加剂或防污剂与混合到外表层的树脂中。

在根据本发明的一个优选实施例中，添加颜料到外皮层的树脂中，优选通过配混。优选的颜料是黑色或白色。

各层的厚度由最终产品的尺寸，所需的性能和成本确定：其可以在0.5毫米到几个厘米的范围内变化。本发明指向三层摩托艇，所述外表层的厚度为1到20毫米，中间发泡层的厚度为350毫米，优选为330毫米，和内表层的厚度为0.5到2.5毫米。

产生的船有一个很好的刚度。

本发明的船只也是生态友好型的，因为它们是完全可回收的：它们可再生，并在相同或其它应用中使用。

当受到速度和/或汹涌的海面，本发明的摩托艇显示出非常小的变形。他们还可以抵抗由膨胀所引起的强烈影响。

电机的功率没有特别的限制，但必须调整适应船舶的尺寸和重量。

通常情况下，长为5米，重约320公斤的船可以接受150至210马力的电动机，从而速度可达30海里。

Claims

1.一种三层滚塑摩托艇，包含有外表层、中间发泡层、内表层，其特征在于：

外表层包括30到50％（重量）的树脂合成物，根据外表层的重量计，和50〜70％（重量）与树脂合成物相同或不同的茂金属制造的聚乙烯；

中间发泡层包括95到99.8％（重量）的树脂合成物，根据发泡层的重量计，和0.2〜5％（重量）的发泡剂；

内表层包括与在外表层或树脂合成物中使用的相同或不同形式的茂金属制造的聚乙烯，该合成物包含80％至98％（重量）茂金属制造的聚乙烯，根据该树脂合成物的重量计，为0至20%（重量）的接枝聚乙烯和0〜20％（重量）的离聚物，其限制为接枝聚乙烯或离聚物中的至少一个不为0来制备三层滚塑摩托艇。

2.根据权利要求1所述的三层滚塑摩托艇，其特征在于：中间发泡层的泡沫呈现一种闭孔结构，不能潜水。

3.根据权利要求1所述的三层滚塑摩托艇，其特征在于：外表层包含颜料，且含有防藻或防污剂。

4.根据权利要求1所述的三层滚塑摩托艇，其特征在于：该三层滚塑摩托艇没有供电装置，且被设计成接收可释放的动力的小型船只。