泡沫產品、漂浮結構及其建設材料的製作方法

2024-02-29 02:36:15

泡沫產品、漂浮結構及其建設材料的製作方法
【專利摘要】本發明涉及泡沫產品、漂浮結構以及具有該類泡沫產品和漂浮結構的建設材料，具體來說，所述泡沫產品包括在框架上重疊的泡沫體，並且所述泡沫體的表面形成有所述泡沫產品，進而可以形成具有優良性質和耐久性的厚膜，藉此可以提供更輕、更安全且更抗衝擊的漂浮結構和建設材料。
【專利說明】泡沬產品、漂浮結構及其建設材料
【技術領域】
[0001]本發明的示例性實施例的教導，大體涉及包含框架和泡沫體的泡沫產品，更具體來說，涉及具有優良特性和耐久性的泡沫產品，通過使用該類泡沫產品，可以提供出更輕、更安全且更抗衝擊的漂浮結構和建設材料。
【背景技術】
[0002]傳統的船舶和休閒船隻由諸如金屬、FRP (纖維增強塑料)、木材以及充氣管制成。儘管這些漂浮結構用材料已經長期以來得到廣泛使用，但是，由於船舶或船隻的所有區域絕大多數由比重相同的材料製成，使得無法改善漂浮結構自身的恢復力，以及針對各個位置來調節自重。另外，難以實現對漂浮結構進行量產，並且，由於基本上涉及的是與水相關的活動，所以漂浮結構易於受到外部衝擊，抗性較弱。
[0003]隨著休閒相關的活動的擴展，能夠同時在水面和地面上運作的休閒設備開始受到關注。但是，大多數該類休閒設備存在缺陷，它使用的是傳統的漂浮結構，其易於遭受水密性損傷，水浸以及在碰到暗礁和陸基礁石時發生翻船的危險，而頻繁的在水面和陸地之間轉移，會造成在水上或陸地上運動時的不穩定。
[0004]另外，為了抵禦諸如子彈等外部衝擊，傳統的軍用兩棲移動物體使用諸如鋼的漂浮材料而製造得強健而厚重。因此，為了給這些重量生成足夠大的浮力，設備的大小不可避免地增加。另外，在製造軍用船隻時，需要使用重量輕、防彈且彈性的材料來代替傳統的橡膠或含氣材料。
[0005]在船舶上配備的救生船隻的漂浮結構相對較重，而救生船隻的製造也相對困難。船舶上歷來所配備的用於緊急情況的救生船隻必須是重量輕的以便於使用和節能。另外，救生船隻使用的是比重低的漂浮結構，為的是即便發生翻轉也不會沉沒。因此，需要使用漂浮結構來製造出一種抵擋陽光和嚴寒的救生船隻。
[0006]同時，擋土牆的建設、石制結構和填石排水道的回填傳統上是使用天然集料和碎石來進行的。然而，這些年來天然集料也變得難以獲得，其使用也變得昂貴。其他缺陷還包括，由於各地土壤性質不同，在過濾時的顆粒細化過程中，天然集料難以對此作出調整。並且，由於在回填時劣質而錯誤的建設所致，下暴雨時在土壓和水壓的增加之下，擋土牆和石制結構的塌方事故也頻繁發生。
[0007]此外，甚至傳統的預製裝配式建築也需要大量的成本和時間，因為建設工作是通過將每片材料進行拼接來完成的。具體來說，在使用傳統技術和建設材料時，海上房屋在建設時會面臨很多的困難和不便，而為了保證水面上的穩定性，在建設材料的選擇上也存在著限制。

【發明內容】

[0008]因此，為解決上述缺陷而提供本發明，並且本發明的目標是提供具有優良性質和耐久性之包含框架和泡沫體的泡沫產品，通過使用該類產品，可以提供出更輕、更安全且更抗衝擊的漂浮結構和建設材料。
[0009]也就是說，作為一種解決傳統問題的措施，本發明提供了一種新式的可調節自重的漂浮結構，該漂浮結構通過發泡來構造，通過配備重疊的框架而以重量輕的層疊結構製造，抗外部衝擊，可量產，能夠藉助材料自身特性來提高恢復力。
[0010]另外，考慮到上述要求而提供本發明，並且提供一種用於兩棲移動物體的漂浮結構，重量輕，漂浮性優良，能夠獲得機械強度和量產能力。
[0011]此外，本發明提供一種用於製造具有防彈防爆能力的軍用船隻之漂浮結構，以及一種用於製造救生船隻的漂浮結構，在船舶上出現包括危難關頭的緊急情況時，該類救生船隻投入海中即能使用。
[0012]另外，本發明提供了被配置成用於通過減少的滲透和平穩的排水來防止土木工程結構坍塌事故的建設材料，並且通過使用上述泡沫材料來作為用於擋土牆和石制結構的回填材料來改善建設能力、經濟效率以及安全性，並且提供建設材料，該類建設材料重量輕、易於裝配預製建築物和海上房屋，自重可調節且可以高效使用。
[0013]技術方案
[0014]為了達成上述目的，在本發明的一個總的方面中，提供了包含與框架相重疊的泡沫體的泡沫產品，其中所述泡沫體包含PS (聚苯乙烯)或聚氨酯，並且所述泡沫體的表面和/或內部形成有包含異氰酸酯的聚脲之塗層。
[0015]優選地，但非必需，所述PS可包含苯乙烯，其中所述PS可以是選自由以下各項構成的組中的一項或多項:作為苯乙烯均聚物的GPPS (通用苯乙烯)、HIPS (耐衝擊聚苯乙烯)以及混合有發泡劑的EPS (可發性聚苯乙烯)。
[0016]優選地，但非必需，所述泡`沫體可包含聚氨酯，其中所述聚氨酯可包含聚異氰酸酯，並且所述聚氨酯是選自由以下各項構成的組中的一項或多項:包含多元醇的聚醚型聚氨酯，以及包含二元醇或三元醇的聚酯型聚氨酯。
[0017]優選地，但非必需，所述泡沫體可包含聚氨酯，其中所述聚氨酯可包含層疊配置，在該層疊配置中層疊了比重互不相同的聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯、比重不同的聚酯型聚氨酯和聚酯型聚氨酯，或比重不同的聚醚型聚氨酯和聚醚型聚氨酯。
[0018]優選地，但非必需，所述泡沫體可包含聚氨酯，其中所述聚氨酯可包含層疊有聚苯乙烯的配置。
[0019]優選地，但非必需，通過使用聚脲來形成塗層，所述聚苯乙烯或所述聚氨酯可以通過粘合強度來增加其表面強度和/或內部強度。
[0020]優選地，但非必需，所述聚脲可包含胺，或胺和多元醇。
[0021]優選地，但非必需，所述聚脲塗層可被配置成接合所述框架中的一部分或全部。
[0022]優選地，但非必需，所述框架可與所述泡沫體的表面的一部分相重疊以接合所述塗層，並且所述框架中的一部分或全部可被配置成穿過所述泡沫體以接合所述塗層的另一表面。
[0023]優選地，但非必需，所述框架可安裝有能夠連接或耦接其他泡沫體、其他機構或其他設備的裝置。
[0024]優選地，但非必需，所述框架可包括第一部件以及第二部件的一個或多個，所述第一部件具有網孔結構、蜂巢結構或海綿結構，所述第二部件具有單一結構以用於增強所述泡沫體的強度。
[0025]優選地，但非必需，所述框架可包括所述第一部件和所述第二部件，其中所述第一部件和所述第二部件中的至少一部分彼此面對。
[0026]優選地，但非必需，所述第一部件和所述第二部件的一個或多個塗布有聚脲，或可包括通過聚脲耦合的內部塗層，這是藉助聚脲的防水和彈性特性來增強所述泡沫產品的漂浮性和彈性的措施之一。
[0027]優選地，但非必需，所述框架可被配置成使得泡沫體的表面的一部分與一獨立框架相重疊，其中所述獨立框架的一部分或全部可穿透所述泡沫體以與另一表面的塗層相重疊，在所述框架與所述泡沫體之間的耦接程度低的情況中這是一種實用措施，在框架耦接程度低的情況(諸如聚苯乙烯)中也被用來增強所述泡沫體與所述塗層之間的拉伸強度。
[0028]優選地，但非必需，所述泡沫產品可另外包括與所述框架相重疊的泡沫體，以及在所述泡沫體處形成的穿透所述內部塗層的支撐部件。
[0029]優選地，但非必需，所述支撐部件可穿透所述內部塗層以耦接至所述表面塗層。
[0030]優選地，但非必需，所述框架可作為穿透型圓柱體與所述泡沫體相重疊，所述穿透型圓柱體框架可在其前側和後側處安裝有開關以容納水或空氣，進而泡沫產品的自重和漂浮性可通過水和空氣來調節。
[0031]例如，在利用所述泡沫產品來作為用於船舶和休閒船隻的漂浮結構的情況中，所述船舶或休閒船隻可被配置有穿透型圓柱體框架，所述穿透型圓柱體框架形成在漂浮主體內部，具有用於調節比重的空間。所述穿透型圓柱體框架所密封的空間可容納有水或空氣，在浮力低的情況中可容納空氣，在因系泊而需要穩定性的情況下可容納水。
[0032]優選地，但非必需，所 述穿透型圓柱體框架可被配置成前開關附接至所述泡沫產品的上末端以容納空氣，而後開關可附接至所述泡沫產品的下末端以容納水。例如，在安裝有前開關和後開關的情況中，所述前開關可定位在水之外，而所述後開關可定位在水之內，以高效地操作所述船舶或休閒船隻。利用所述泡沫產品的船舶或休閒船隻具有很低的比重，使得吃水線可以相對高，進而造成船舶或休閒船隻的不穩定。為了克服此缺陷，並鑑於船舶或休閒船隻在高速運行時船頭會提起的特點，提供能夠在航行時減重的穿透型圓柱體框架以通過允許空氣進入前開關來自動減重。
[0033]所述穿透型圓柱體框架可被配置成使得，例如，當停止運轉時通過後開關自動引入水來提供在系泊及慢速時的安全性。所述穿透型圓柱體框架可允許容納空氣以增加所述泡沫廣品的整體浮力，在如開關和後開關均關閉並且容納有空氣的情況中，以及相反地在所述穿透型圓柱體框架容納有水的情況中，所述泡沫產品可得以穩定。
[0034]有利效果
[0035]本發明包括重疊有框架的泡沫體，並且其特徵在於，為在泡沫體的表面和/或內部形成有塗層的泡沫產品，並且通過形成塗料膜來提供更輕、更安全且更抗衝擊的漂浮結構和建設材料。
[0036]另外，根據本發明，可以製造漂浮結構和建設材料，其中所述漂浮結構和建設材料可通過發泡來製造並且形成有相重疊的框架結構，由於存在用於調節比重的層疊(層疊，多層)結構而重量輕，漂浮性優良、可量產，甚至可獲得機械強度，因而相對於在傳統船舶和水休閒設備上所用的金屬、FRP和木材來說，可以有利地提供具有創新改善的漂浮結構，在形成傳統船舶的漂浮結構中的自身比重調節變得可以實現，以改善材料或結構自身的漂浮性及恢復力，並且可以調節自重。
[0037]在利用根據本發明的漂浮結構來用於頻繁進入水和/或浮於水中的兩棲移動物體的情況中，可以減少在與諸如暗礁和陸基礁石的硬物體碰撞時發生損傷水密性的危險，並且可以大大減少在被設計用於陸地運動的結構中可能發生的翻船的危險。[0038]同時，在利用根據本發明的漂浮結構來作為用於軍用設備的漂浮結構的情況中，以及在插入防彈材料來作為額外重疊框架的情況中，可以製造出具有防彈防爆功能的重量輕、有彈性且強健的軍用設備。
[0039]所述漂浮結構可有利地應用於軍用橡膠船隻，其中與傳統橡膠船隻不同，在橡膠管上提供重量輕、防彈且有彈性的漂浮結構，以更安全地進行有效的軍事活動。
[0040]另外，在利用根據本發明的漂浮結構來作為中等大小船隻、休閒船隻以及可摺疊或可組裝船隻的情況中，可以實現量產，可以通過材料或結構自身的特性來改善恢復力，並且能夠實現自重控制以實現製造便於安全利用的更為先進的船舶和休閒船隻。
[0041]本發明可以很適用地用於製造援救船隻，這是因為援救船隻在與本發明結合使用時可以獲得重量輕、強度和高漂浮性。在援救船隻必須設置於船舶上以備緊急使用的情況中，本發明有助於使用的便捷和節能，因為其重量輕。
[0042]本發明中的泡沫產品可以用作用於擋土牆和石制結構的回填材料以防止土木工程結構的坍塌事故，並且由於其壓力的減少以及平穩的排水，促進了建設能力、經濟效率以及安全性。
[0043]另外，能夠通過使用重量輕以及水滲透性來防止由於土木工程結構的不良排水建設而發生的坍塌事故的排水方法，更具體來說，用於擋土牆和石制結構的排水方法，以及用於臺背回填建設的泡沫樹脂排水方法，土壓可以減少，排水可以平穩，因降雨和其他原因所致的地下水位的增加時可能發生的結構坍塌事故可以事先得到防止以提升安全性，進而藉助所述泡沫產品的輕的重量而可實現能夠通過人力進行的土木工程建設用的經濟排水方法。在本發明用於上述目的的情況中，優選使用直接發泡方法而不是使用模具的製造方法。
[0044]可以利用根據本發明的泡沫產品來作為建築材料。具體來說，可以利用根據本發明的泡沫產品來用於預製裝配建築物。儘管傳統的建設過程是將每一片相對重的材料結合併將它們片片耦接以維持其強度，但如今，通過使結構的整個區域或某一預定部分上發泡，可以用更輕更強健的材料來建設建築，並且成本和時間可以大大節省。具體來說，所述泡沫產品可以很適用地用於海事房屋。也就是說，在使用傳統技術的過程中，作為建設材料來說，傳統建設材料極為不便，而如今其自重可以得到調節，藉此通過使模具發泡而實現量產，因此，所述泡沫產品可以用作能夠獲得更大水上穩定性的建設材料以及漂浮結構。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是圖示根據本發明的示例性實施例的泡沫產品的結構的截面圖；
[0046]圖2是圖示根據本發明的通過模具使框架和發泡體相重疊的形成方法的截面圖；
[0047]圖3是圖示根據本發明的使用模具連續地形成框架的工藝的示意圖；
[0048]圖4是圖示根據本發明的包括第一部件、第二部件以及塗層的框架的截面圖；
[0049]圖5是圖示根據本發明的包括支撐部件的泡沫產品的結構的截面圖；[0050]圖6是圖示根據本發明的包括環或耦接裝置的泡沫產品的結構的截面圖，所述環或耦接裝置能夠將其他泡沫產品或設備耦接或連接到包括支撐部件的框架；
[0051]圖7是圖示根據本發明的泡沫產品的結構的截面圖，在該泡沫產品中包括支撐部件的框架穿透泡沫體以耦接至塗層；
[0052]圖8是圖示根據本發明的泡沫產品的結構的截面圖，在該泡沫產品中框架的整體或一部分耦接至塗層；
[0053]圖9是圖示根據本發明的泡沫產品的結構的截面圖，在該泡沫產品中泡沫體的表面的一部分與框架相重疊以耦接至塗層，並且該框架的整個面積或一部分穿透該泡沫體以耦接至該塗層的另一表面；
[0054]圖10是圖示根據本發明的包括穿透型圓柱體框架的泡沫產品的結構的截面圖；
[0055]圖11是圖示根據本發明的實驗實例的作為比較例的無塗層聚氨酯泡沫產品的實驗中的強度的結果的照片；
[0056]圖12是圖示根據本發明的作為實驗實例的帶塗層聚氨酯泡沫產品的實驗中的強度的結果的照片；
[0057]圖13、圖14以及圖15是圖示根據本發明的作為實驗實例的將各個泡沫體層疊的工藝的實驗的結果的照片，其中各個泡沫體均具有不同的比重；
[0058]圖16和圖17是圖示根據本發明的作為實驗實例的無塗層聚氨酯泡沫產品的抗UV實驗的結果的照片；
[0059]圖18和圖19是圖示根據本發明的作為實驗比較例的使用聚氨酯和聚苯乙烯層疊出的泡沫的照片；`
[0060]圖20和圖21是圖示根據本發明的作為實驗比較例的將框架與泡沫體相重疊的工藝以及在發泡之後的實驗的結果的照片。
【具體實施方式】
[0061]本發明容易接受各種修改和替代形式，其中某些實施方案以附圖的形式通過舉例給出，並且這些實施方案將會在本說明書中詳細描述。但是，應理解，所揭示的概念並非意圖將本發明限制在所描述的具體形式，恰恰相反，本發明意欲涵蓋落入由所附權利要求書所定義的概念的精神和範圍內的所有修改、替代例以及等效形式。
[0062]在描述本發明時，可能會省略所屬領域所熟知的構造或工藝的詳細描述，以避免因為有關此類熟知的構造和功能的不必要細節，而使所屬領域的一般技術人員對本發明的理解感到模糊。
[0063]本說明書中所使用的術語僅是出於描述具體實施方案的目的，而並非意圖限制本發明。
[0064]如本說明書中所使用，本說明書中所用的冠詞「一(a/an)」並不表示對於數量的限制，而是表示所涉及項目的至少一個的存在。也就是說，如本說明書中所使用，單數形式「一(a/an)」以及「該/所述(the)」意圖也包括相應的複數形式，除非在上下文中另有清晰指
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[0065]應進一步理解，術語「包含」和/或「包括」在本說明書中使用時，用於表明所陳述的特徵、區域、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但並未排除一個或多個其他特徵、區域、整體、步驟、操作、元件、組件，以及/或者其群組的存在或添加。
[0066]術語「第一」、「第二」以及類似術語的使用，在本說明書中並不表示任何次序、數量或重要性，而是用於將一個元件與另一個元件相區分。例如，只要不偏離本發明的範圍和精神，第二構成元件也可以表示為第一構成元件，並且相似地，第一構成元件也可以表示為第二構成元件。如在本說明書中所使用，固化和硬化可互換地使用，並且堆疊和層疊也可以互換地使用。
[0067]圖1是圖示根據本發明的示例性實施例的泡沫產品的結構的截面圖，圖2是圖示根據本發明的通過模具將框架與發泡體相重疊的形成方法的截面圖，而圖3是圖示根據本發明的使用模具來連續地形成框架的工藝的示意圖。
[0068]根據本發明的泡沫產品(100)包括與框架(100)相重疊的泡沫體(120)，其中泡沫體(120)包含PS (聚苯乙烯)或聚氨酯，並且其中該PS可以包含苯乙烯，並且其中該PS可以是選自由以下各者組成的組中的一項或多項:作為苯乙烯均聚物的GPPS (通用聚苯乙烯)、苯乙烯與橡膠相聚合的HIPS (耐衝擊聚苯乙烯)，以及與發泡劑相混合的EPS (可發性聚苯乙烯)，並且其中該聚苯乙烯包含聚異氰酸酯並且可以是選自由以下各者組成的組中的一項或多項:包含多元醇的聚醚型聚氨酯以及包含二元醇的聚酯型聚氨酯，並且其中泡沫體(120)的表面和/或內部可包含異氰酸酯並且可形成有包含胺或胺和多元醇的聚脲塗層(130、113a、113b)。
[0069]首先，框架(110)為根據本發明的泡沫產品(100)的基本結構，並且可被配置以增加該泡沫產品的強度。其材料或形狀並未被具體限制，並且可以包括所屬領域中所熟知的各類材料或形狀。泡沫產品(100)被配置成使框架(110)與泡沫體(120)相重疊，其中框架
(110)可以使用選自金屬、合成樹脂、碳、木材、纖維材料、水泥以及石制結構中的至少一種材料形成，並且可以形成為單一結構、網孔結構、蜂窩結構或海綿結構，並且框架(110)是被配置成用於增加泡沫產品(100)的機械強度的部分。根據本發明的泡沫產品(100)被配置成一種包含泡沫體的框架被重疊 的結構，其中該框架可以包括用於增強強度的一個或多個部件。隨後將詳細描述框架(110)的詳細描述。
[0070]但是，單單使用框架(110)難以為泡沫產品(100)提供漂浮性。因而，必須通過使框架(110)與泡沫體(120)相重疊來製造泡沫產品(100)，泡沫體(120)由能夠保證很高的正浮力的材料組成。根據本發明的泡沫體(120)可包含聚苯乙烯或聚氨酯，並且在聚氨酯泡沫體的情況中可以包含並層疊(堆疊)聚苯乙烯泡沫體。
[0071]在一個示例性實施例中，將在下文中解釋聚苯乙烯發泡或聚氨酯發泡。
[0072]聚苯乙烯或聚氨酯是可發泡材料，並且可以劃分成軟材料、半硬材料以及硬材料。為了製造出預定形狀，聚苯乙烯或聚氨酯是可發泡的以適應模具(200)，重量輕，且在硬度或強度的調整上具有更大自由度。在發泡工藝期間使用添加劑，可以在諸如彈性、恢復力、耐熱性、耐油性、耐磨損性以及耐燃性等此類特性方面對聚苯乙烯或聚氨酯作出調整，並且聚苯乙烯或聚氨酯具有能夠調節內部結構的空腔形狀的特性。如果在泡沫產品的製造工藝中利用聚苯乙烯或聚氨酯，就可以量產出重量輕且結實的泡沫產品，並且如果在發泡工藝中對所重疊的框架的比重進行調整，就可以調整泡沫產品的自重。此外，如果在發泡工藝期間將強度增強框架插入到包括泡沫體(120)的重疊結構中，漂浮材料或建設材料的強度可以得到大大增強。[0073]如前文所述，本發明可以通過將強度增強框架(110)包含在模具(200 )中並且將聚苯乙烯或聚氨酯材料插入到模具(200)中來製造出泡沫產品(100)，強度增強框架(110)包含金屬、合成樹脂、碳、木材以及纖維材料中的至少一種。
[0074]將聚氨酯插入到模具(200)中的示例性方法中的一種可以包括使用低壓發泡機。在低壓發泡機的情況中，將兩種組分(P0L+IS0)儲存在相應的料倉中，在3~5巴的低壓下進料，由6，000~8，000轉每分的電機所驅動的混合器在腔室中將所述兩種組分進行機械混合，然後將在該腔室與該混合器之間的殘留物清理。
[0075]對於大型模具(200)，可以使用高壓發泡機來作為聚氨酯插入方法的一種。歸功於其能將液體以300毫升/秒的速度插入並在大型模具中稀釋該液體的能力，該高壓發泡機可以使泡沫體(120)的質量穩定。
[0076]參看圖2，插入到模具(200)中以進行發泡的框架(110)與泡沫體(120)可以以各種方式重疊。此時，具有不同特性和現象的泡沫體和框架被重疊以維持一種形狀，但是即使在重疊之後所重疊的泡沫體與框架的各自特性仍然保持不變。重疊的示例性情況包括插入到模具(200)中以進行發泡的強度增強框架(110)與泡沫體(120)的重疊，框架(110)與泡沫體(120 )之間的相互連接，泡沫體(120 )滲入到框架(110 )的網孔結構或海綿結構之後的硬化(固化)，或者是在框架(110)與泡沫體(120)之間的重疊(層疊)，各自仍維持其固有特性。也就是說，在包含金屬、合成樹脂、碳、木材以及纖維材料中的至少一種的框架(110)被首先插入到模具(200)中並且聚氨酯以液態通過發泡機插入到模具(200)中並硬化的情況中,可以從框架(110)和泡沫體(120)製造出以複合結構重疊的聚氨酯泡沫產品(100)。
[0077]另外，如圖3所示，可能的是，與框架(110)的一部分相對應的第一區域(圖3中的參考數字I區域)使用模具(200)被插入例如液態的聚氨酯，然後該聚氨酯硬化，然後模具(200)被移動到第二區域(圖3中的II區域)，並且在框架(110)中在該第二區域處定位的一部分處插入泡沫體(120)然後該泡沫體(120)硬化。結果，可以完成關於每一區域的每一級的發泡過程。在硬化的聚氨酯泡 沫材料上額外地執行發泡的情況中，能夠實現每一級的可發性(expandability)，因為其粘合性(粘合強度)是很強的。即使在比重各不相同的聚氨酯的情況中，粘合性也是很好的。
[0078]如果利用聚氨酯的特性，則對於漂浮結構的上表面/底表面以及外側/內側進行比重的調整也是可能的。在漂浮結構的發泡的情況中，存在如果漂浮結構寬度過寬或長度過長則難以在每一次使用一個模具(200)來發泡的情況。為了克服該缺陷，置放一個加工好的框架(110)，製備小於該漂浮結構的模具(200)，完成針對I區域的複合結構形成工藝，其中如果在I1、II1、IV區域上執行相同工藝以重複進行批次處理，則可以加工出具有漂浮結構(體)大小的複合結構。也就是說，在執行一系列重複的批次工藝的情況中，其中針對參考數字I區域(此後稱作「第一區域」)製備模具(200)，聚氨酯被插入並硬化，接著，模具(200)被移動到參考數字II區域(此後稱作「第二區域」)並且聚氨酯被再次插入並硬化，則可以完成具有漂浮結構大小的複合結構。在另一示例性實施例中，為了縮短製造時間，製備出若干組模具(200)即第一模具(200a)至第四模具(200d)，並且聚氨酯同時插入到該等模具(200)中並硬化，可以針對包括參考數字1、I1、II1、IV區域的所有區域執行同時操作。
[0079]在內部將強度增強框架(110)和浮力增強泡沫體(120)相重疊的泡沫產品(100)可以同時實現優良的機械強度，增強的漂浮性和輕的重量。泡沫產品(100)的此結構可以進行量產以實現被用作很適用的漂浮結構，用於傳統船舶、休閒船隻、兩棲移動物體以及救援船，以及用於諸如海事建設材料、橋梁以及浮橋的建設材料。
[0080]在本發明中，該聚氨酯為通過氨基甲酸酯鍵聚合的氨基甲酸酯聚合物。該氨基甲酸酯鍵是通過具有活性羥基(-0H)的醇類與具有異氰酸酯基(-N=C=O)的異氰酸酯的加成聚合反應所生成的反應熱來形成。具有一個或多個NCO基的異氰酸酯以及具有一個或多個-OH的醇類被稱作多官能團。在該等多官能團在預定恰當條件下發射高溫並生成具有-NHCOO-結構的化合物的情況中，該等多官能團被稱作氨基甲酸酯鍵，並且在氨基甲酸酯鍵中接合了 1000個或1000個以上的分子。氨基甲酸酯被劃分成聚酯型氨基甲酸酯和聚醚型氨基甲酸酯。
[0081]異氰酸酯和二元醇以及異氰酸酯和三元醇大體用於聚酯型氨基甲酸酯，其主要由高分子量的二元醇或低分子量的二元醇製成，並且是嵌段共聚物，具有大體由高分子量的二元醇形成的軟鏈段並且具有大體由低分子量的二元醇形成的硬鏈段。聚酯型氨基甲酸酯由於以上提及的結構而表現出橡膠彈性。聚氨酯的化學組成、嵌段共聚物的長度以及二級結構和三級結構大體通過所用的聚異氰酸酯以及高分子量的二元醇的類型而改變。可以使用三元醇並且三元醇對最終產品的物理性質有很大影響。
[0082]製備聚酯型聚氨酯的工藝為:丙二醇和乙二醇與己二酸反應以製備聚酯，具有小於3，000的分子量並且在兩端具有OH基團的聚醚被制入到氨基甲酸酯中，並通過使用萘-1，5- 二異氰酸酯來聚合。通過上述方法所製備的聚酯型聚氨酯硬於聚醚型聚氨酯，這是因為相對於聚醚型聚氨酯，聚酯型聚氨酯由低發泡性的泡沫製成，儘管在剛性和柔性上有少許變化。因此，聚酯型聚氨酯大體用於要求諸如拉伸強度及硬度的高機械強度的產品。在一個示例性實施例中，如果使用聚醚型聚氨酯作為漂浮結構，例如在根據本發明的泡沫產品(100)中，則聚醚型聚氨酯可以作為用於吃水線的底部區段的泡沫體，這裡要求高比重和高強度。
[0083]同時，聚醚型聚氨酯是一種具有高孔隙率的高度可發性材料，可以用於重量輕的產品，並且在層疊發泡且用作漂浮結構的情況中，由於重量輕和優良的可發性，可以作為用於吃水線上部區段的泡沫體。聚異氰酸`酯和多元醇被用作用於製備聚醚型聚氨酯的主要材料。
[0084]多元醇是一種通過在恰當條件下令在分子中具有OH基團或兩個或兩個以上的胺基團的多官能團醇類，以及諸如芳香胺、氧化丙烯或乙烯的引發劑發生反應所獲得的物質，是一種用於製備聚醚型聚氨酯的重要原料。
[0085]根據示例性實施例的本發明的大體特徵在於重量輕以及漂浮性增強的優勢得以最大化，這尤其歸功於聚醚型聚氨酯的高度可發性，由具有強剛度的材料製成的框架(101)被用作初始結構以應對聚醚型聚氨酯的缺陷並改善拉伸強度，並且通過聚脲塗層(稍後描述)來增加外部和內部強度。
[0086]另外，本發明可以將低可發性和高比重的聚酯型聚氨酯與高可發性低比重的聚醚型聚氨酯耦合在一起。泡沫產品的層疊結構的目的可以通過互不相同的發泡材料的接合來完成，對於漂浮結構的浸水區域使用具有相對高比重的聚酯型聚氨酯，對於要求低比重和高漂浮性的區域使用具有相對低比重的聚醚型聚氨酯。
[0087]現在，將針對層疊方法給出更詳細的描述。該層疊方法可以被配置成使得可以層疊聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯、比重互不相同的聚酯型聚氨酯或者是比重互不相同的聚醚型聚氨酯。
[0088]此外，聚苯乙烯(PS)，為通過苯乙烯的自由基聚合反應獲得的無定形聚合物，是一種無色透明的熱塑性樹脂，也被稱作苯乙烯樹脂(styrole resin)。聚苯乙烯(PS),為通過使乙烯和苯反應生成的液態苯乙烯單體的聚合物，具有低比重，緊接著為聚丙烯和聚乙烯，並且具有在各種類型塑料中最容易處理的高折射率。
[0089]所述聚苯乙烯包含苯乙烯，並且可以劃分成作為苯乙烯均聚物的GPPS (通用聚苯乙烯)、將橡膠與苯乙烯相聚合的HIPS (耐衝擊聚苯乙烯)，以及將聚苯乙烯與作為發泡劑的丙烷、丁烷和戊烷相混合的EPS (可發性聚苯乙烯)。但是，在本說明書中並未具體劃分的聚苯乙烯涵蓋所有類型的所提及的聚苯乙烯。
[0090]儘管GPPS (通用聚苯乙烯)為苯乙烯的均聚物並且具有基本上低的比重、低拉伸強度以及低的熱變形溫度，但是該GPPS在溶解時具有良好的流動性，並且因此足夠用於以聞效率製造薄型廣品。
[0091]另外，耐衝擊聚苯乙烯一般簡寫為HIPS。該HIPS是一種與橡膠混合以克服易碎性的產品，而易碎性卻是聚苯乙烯最大的缺陷之一，並且該HIPS具有隨著橡膠含量增加比重和衝擊強度增加的特點。但是，橡膠的混合物卻不具備透明性，而透明性是聚苯乙烯的特性之一，因而該HIPS變成象牙白和半透明的。在該HIPS與先於橡膠溶解的苯乙烯單體相聚合的情況中，該HIPS變成在橡膠上具有聚苯乙烯側鏈的所謂接枝聚合物，進而橡膠和聚苯乙烯的相容性增加，耐衝擊性也變得優良並且比重也增加。
[0092]EPS (可發性聚苯乙烯)是一種與例如作為發泡劑(膨脹劑)的丙烷、丁烷以及戊烷相混合的聚苯乙烯，並且通過在適當的模具中簡單加熱並膨脹20~70倍可以獲得重量輕且強健的可發性成形產品。另外，聚苯乙烯和泡沫體被直接磨碎並在擠出機中熔融以一次性製備出板形或管形的泡沫體。該可發性聚苯乙烯在抵抗熱及聲的阻塞作用上極優良，這是因為形成有獨立的空氣泡，並且 作為絕緣材料或吸聲材料也很優良，廣泛用於倉儲和土建行業。此外，聚苯乙烯泡沫體用於如填充材料和漂浮結構的各種領域。該可發性聚苯乙烯可以被劃分成具有高比重的高比例可發性聚苯乙烯以及具有低比重的低比例可發性聚苯乙烯。也就是說，低可發性擠制泡沫產品可以藉助以下方式製備:在未充分填滿的條件下對添加了少量泡沫體的聚苯乙烯進行模製，對可發性聚苯乙烯進行擠制，或者在擠制聚苯乙烯的過程中插入發泡劑。
[0093]在本發明中，通過將低比重的聚苯乙烯與相對高強度但低比重的聚氨酯層疊並使之膨脹，可以使兩種材料的效率最大化。此時，泡沫體由聚氨酯構成，並且聚苯乙烯與聚氨酯以膨脹好的狀態相層疊。
[0094]也就是說，在聚氨酯發泡期間聚苯乙烯以膨脹狀態被插入，以使得與聚氨酯相層疊且接合。
[0095]在聚氨酯膨脹期間在模具中預形成且膨脹的聚苯乙烯泡沫體被包含並且在高壓下膨脹的情況下，可以生成具有優良凝聚性的泡沫體，在其中聚氨酯與聚苯乙烯被層疊並接合，這是一種通過將高強度的聚氨酯與低比重的聚苯乙烯相接合來同時提升可發性漂浮結構的強度和漂浮性的措施。
[0096]另外，該聚苯乙烯(優選為耐衝擊聚苯乙烯)可以通過聚脲塗層(稍後描述)來提升外部和內部強度。
[0097]本發明的另一特徵是在通過在泡沫體的表面上形成塗層(130)來增強表面強度。
[0098]儘管該聚苯乙烯與該聚氨酯容易進行膨脹和處理，但是表面並不強健。另外，該聚苯乙烯與該聚氨酯具有出現水解或吸水的傾向。也就是說，在作為反應物之一的水分子的置換反應發生的情況中，聚苯乙烯和聚氨酯的膨脹表面可能受到損傷。
[0099]儘管有可能通過在膨脹過程中添加添加劑調整空腔結構的方式來防止水解或最小化水滲透，但是可以通過形成塗層來製備出更安全且更抗衝擊的漂浮結構和建設材料。
[0100]在本發明中，提供聚脲塗層以形成泡沫體(120)的表面或內部塗層。該聚脲塗層可以劃分為以通常使用的異氰酸酯和胺作為主要材料構成的聚脲，使用聚脲、異氰酸酯和胺的雜合體脲，使用多元醇和FRP脲的雜合體脲，並且本發明中的術語聚脲塗層涵蓋包括通常聚脲、雜合體脲以及FRP脲的所有相關脲類物質。
[0101]首先，通常使用的聚脲是由具有快速反應性的異氰酸酯和胺構成的二組分塗料，並且可以在硬化之後形成具有優良物理性質和耐久性的塗料膜，並且硬化速度很快，構造能力優良並且可用噴塗器進行塗布。因而，該聚脲可以在漂浮結構和建設材料的傾斜表面和垂直表面形成厚塗層。
[0102]雜合體脲是一種由異氰酸酯、胺和多元醇構成的塗料。儘管相對於聚脲，該雜合體脲在硬化之後的物理性質和耐久性上較弱，但是卻不昂貴。
[0103]由聚脲塗層形成的塗層在拉伸強度、耐熱強度以及耐久性上都優良，並且在將聚脲塗層應用於根據本發明的泡沫產品(100)的情況中，聚氨酯和聚苯乙烯所具有的易於受到表面損傷的弱點可以得到圓滿地解決。另外，在將聚脲應用於對UV (紫外光)抗性弱的聚氨酯泡沫體的情況中，該聚脲形成塗層以對UV具有大的阻塞效應，因此，在利用聚氨酯泡沫體作為泡沫產品的工藝中，這是一個關鍵部分。
[0104]具體來說，在甚至於將聚脲用於休閒船隻、兩棲移動物體以及救生船隻的情況中，如果塗布有恰當的厚度(0.5mm以上)，即使在與障礙物碰撞的情況下，該聚脲可以安全地保護該漂浮結構(體)，這是因為其重量輕，且其強度和彈性優良。另外，在該聚脲用於軍用船隻和軍用兩棲移動物體的情況中，如果增加塗層厚度，則防彈效果可以得到高度改善。
[0105]另外，本發明可以通過增加聚氨酯和聚苯乙烯的外部強度來增強安全性，並且，由於其重量輕，能夠實現人力可實施的用於土木工程的經濟的排水方法，通過使用泡沫產品的輕的重量和水可滲透性，在排水方法中能夠防止由於土木工程結構的不良排水建設而發生的坍塌事故，並且通過對泡沫產品的內表面和外表面進行塗布，可以用於擋土牆和石制工程的回填材料。
[0106]此外，該聚氨酯塗層可以通過在預製裝配結構中增強聚苯乙烯和聚氨酯的外部強度並使結構自身擴展或發泡來構建建築物，藉此節約成本和時間，具體來說，在海上房屋中發生的聚苯乙烯和聚氨酯的弱點可以得到解決，實現高效使用。
[0107]因此，由於泡沫體的聚苯乙烯或聚氨酯和聚脲塗層的粘合強度，本發明可以使得泡沫產品的表面上的塗層的粘合強度增加。
[0108]舉例來說，由諸如FRP、木材以及金屬的通常漂浮結構構成的位於船舶吃水線以下的下部區域可以對水面船隻的重心和恢復力造成影響，位於吃水線上方的上部區域形成船舶的整體形狀並且用於在船舶翹起時產生恢復力並防止水滲透入船舶中。也就是說，形成吃水線上方的上部結構的漂浮結構對船舶航行沒有直接影響。
[0109]因此，在位於吃水線(CO)下方的漂浮結構被配置成具有大於1.0的比重以實現穩定的海上航行，並且位於吃水線上方的漂浮結構被配置成與根據本發明的強度確保的正比重(對於聚氨酯小於0.5，對於聚苯乙烯小於0.05)的泡沫體相層疊或堆疊的情況中，與傳統船舶結構相比，可以降低船舶的重心，除了減輕船舶重量以外，可以通過對漂浮結構自身的比重的控制來增加恢復力。
[0110]甚至於在兩棲移動物體的製造工藝中，在很多情況中，由於陸地運動對於漂浮結構的限制性配置，漂浮結構的船底表面是平坦的。如果漂浮結構的船底表面是平坦的，則可能便於漂浮結構在陸地上行動，但是海上的穩定性會變差，這是因為在浸入水中時在重心降低方面的限制。因而，可以將根據本發明的堆疊(層疊)泡沫(膨脹的)技術應用於船位置的重心降低以及水上穩定性，儘管其仍為平坦船底結構。
[0111]本發明的特徵可以便利地用於改善軍用兩棲船隻、兩棲裝甲車、由軍用橡皮艇組成的軍用登陸艇，也可以用作各種建設材料。
[0112]圖4是示出根據本發明的包括第一部件(111)和第二部件(112)的框架(110)的截面圖。
[0113]根據本發明的框架(110)可包括第一部件(111)和第二部件(112 )的至少一個，第一部件(111)具有網孔結構、蜂窩結構或海綿結構，第二部件由單一結構組成。也就是說，根據本發明的框架(110)可包括互不相同的結構或形狀不同的部件。第一部件(111)可包含金屬、合成樹脂、碳、纖維材料、非編織織物、布料、水泥或石制結構。優選第一部件(111)具有網孔結構、蜂窩結構或海綿結構。第二部件(112)可包含金屬、合成樹脂、碳、纖維材料、非編織織物、布料、水泥或石制結構，用於增強強度。優選第二部件(112)具有不同於網孔結構、蜂窩結構或海綿結構的單一結構。
[0114]當然，根據本發明的框 架(110)可使用第一部件(111)和第二部件(112)中的任何
一項來配置。
[0115]因而，在框架(110)包含第一和第二部件(111，112)的情況中，第一和第二部件(111，112)中的至少一些部分可以彼此相對。也就是說，第一和第二部件(111，112)中的至
少一些部分可以相互重疊，接觸或層疊(堆疊)，其中層疊層的數目和層疊次序並未具體限制。
[0116]另外，第一和第二部件(111、112)中的至少一者可包括內部聚脲塗層(113a、113b)。也就是說，根據本發明的框架(110)包括一個或多個聚脲塗層。該等內部塗層(113a、113b)欲用於增強強度，並且通過使防水、彈性以及強度加倍來提供更安全且更抗衝擊的框架(110)，並且製備出包括內部塗層(113a、113b)的泡沫產品(100)。形成內部塗層(113a、113b)的聚脲已經進行了解釋因此省略了進一步的細節。
[0117]圖5是示出根據本發明的包括支撐部件(300)的泡沫產品(100)的結構的示意圖。
[0118]圖5中所示的泡沫產品可以進一步包括與框架(110)相重疊的泡沫體(120)，以及在泡沫體(120)處形成的穿透內部塗層(130)的支撐部件(300)。
[0119]支撐部件(300)可以使用與上述的第一部件(111)和第二部件(112)材料相同且/或形狀相同的部件。
[0120]因而，本發明可以包括框架(110)、泡沫體(120)、塗層(130)以及穿過塗層(130)的獨立支撐部件(300)，藉此可以進一步改善泡沫產品(100)的物理性質。也就是說，儘管由且僅由框架(110)、泡沫體(120)以及塗層(130)組成的泡沫產品(100)可能會在每一層發生滑動或揉搓，但是進一步包含支撐部件(300)可以增加每一層的連貫性。
[0121]為此，支撐部件(300)可以穿過框架(110)、泡沫體(120)和塗層(130)，並且如圖5所示，優選框架(110)、泡沫體(120)以及塗層(130)在水平方向堆疊。
[0122]此時，支撐部件(300)可以相應地連接或接合到框架(110)、泡沫體(120)和塗層(130),並且具體地，可以優選連接或接合到框架(110)的內部塗層(113a、113b)。
[0123]圖6是示出根據本發明的包括環或耦接裝置的泡沫產品的結構的截面圖，該環或耦接裝置能夠將其他泡沫產品或設備耦接或連接到包括支撐部件的框架。
[0124]也就是說，該泡沫產品可包括根據本發明的環或耦接裝置(301)，該環或耦接裝置
(301)能夠通過與泡沫體相重疊的框架或該支撐部件耦接或連接其他泡沫產品。這是一個用於將額外裝置或部分附接或連接至該泡沫產品的必需配置。
[0125]圖7是示出根據本發明的泡沫產品的結構的截面圖，其中包括支撐部件的框架穿透泡沫體以耦接至塗層，其中所示為支撐部件(300)可僅接合至該塗層。這裡示出了一種結構，其中支撐部件(300 )被包括在該塗層中以免其暴露於外部。
[0126]圖8是示出根據本發明的泡沫產品的結構的截面圖，其中框架(110)的整體或一部分可以耦接至聚脲塗層(130)，其中框架(110)在泡沫產品(100)內的一個區域上被重疊以接合至該塗層而並未穿透該泡沫體，並且防止框架(110)暴露於泡沫產品(100)的外部。
[0127]可以通過使框架(110)自身耦接或接合至塗層(130)或通過獨立的支撐部件
`(302)來實施接合或耦接工藝。
[0128]同時，本發明可以採用另一種配置，獨立額外框架(400)被包括在泡沫體(120)與塗層(130)之間。圖9示出額外框架(400)。
[0129]當在基本框架(110)上形成泡沫體(120 )時，可以同時形成該額外框架，或者儘管該額外框架被重疊在泡沫體(120)的表面的一部分上以接合至該塗層，但是該額外框架可以簡單地置放在該泡沫體上，或者以物理或化學方式連接或不連接至該泡沫體。在對於泡沫體(120)使用通常聚苯乙烯的情況中，該額外框架被簡單地與該通常聚苯乙烯接觸，並且可能不以物理或化學方式連接或耦接至該通常聚苯乙烯。
[0130]因此，甚至於在具有上述結構的泡沫產品中，該額外框架的整體區域或一部分可以穿透該泡沫產品以連接或耦接至該塗層的另一表面，並且具有上述結構的泡沫產品可以進一步包括穿過該泡沫體的額外支撐部件(303)。
[0131]另外，在本發明中所用的泡沫體(120)是極輕的材料，並且可能具有0.011~0.15的比重。因此，對於使用基於泡沫體(120)的泡沫產品(100)作為漂浮結構的情況，以及對於使用泡沫產品(100)作為海事建築材料的情況，需要做出漂浮性的調整或控制。這是因為具有過低比重的海事建築材料可能導致穩定性的問題。
[0132]作為克服上述問題的一項措施，可以使用在泡沫體(120)上重疊的框架來調整泡沫產品(100)的重量。也就是說，可以使用一種方法，其中泡沫產品(100)的接觸水的下部區域被布置有一個較重的框架(110)，而不接觸水的區域則形成有一個重量較輕的框架
(110)。該方法是一種能夠容易完成的技術，因為框架(110)與泡沫體(120)相重疊。
[0133]另外，用於調整泡沫產品(100)的重量及漂浮性的方法中的一種可包括在泡沫產品(100)的內部提供空間以容納水或空氣，並且可以使用在該空間內容納的水和空氣的量來調整泡沫產品(100 )的重量的方法。例如，泡沫體(110)與穿透型圓柱體框架(500 )相重疊，其中該穿透型圓柱體框架(500)形成有能夠容納水和空氣的空間，並且開關(510、520)被安裝在該穿透型圓柱體框架(500)的前側和後側以容納該水或該空氣，藉此可以通過在該穿透型圓柱體框架(500)中所納入的水或空氣的量來調整泡沫產品的自重(比重)和漂浮性，這就意味著如果使用該泡沫產品作為漂浮結構的話則該泡沫產品可以極高效地用作漂浮結構。這是因為該泡沫產品的自重可以得到控制或調整。
[0134]此時，在穿透型圓柱體框架(500)的前開關(510)被附接至該泡沫產品的上末端以容納空氣並且後開關(520)被附接至該泡沫產品的下末端以容納水的情況中，可以容易地調整該泡沫產品的重量和漂浮性。
[0135]例如，如果泡沫產品(100)被用作船舶的漂浮結構，就可能因為低比重而發生船舶的不穩定。此時，在後開關(520)被打開以容納水並且在需要額外浮力時關閉後開關(520)以從穿透型圓柱體框架(500)移除水的情況中，可以獲得額外的足量的浮力。
[0136]另外，穿透型圓柱體框架(500)的所有前後開關(510、520)可以被打開以容納該水或該空氣。
[0137]在該泡沫產品用於船舶的情況中，容納到穿透型圓柱體框架(500)中的水和空氣可以得到自動調整以實現高效的船舶航行性能，這歸功於在系泊時水藉助自重而被穩定地引入而在船舶高速行駛時船頭又提起的船舶特性。有關穿透型圓柱體框架(500)的技術被圖示於圖10中。
[0138]實施實例
[0139]通過參考以下示例性實施例可以更全面地理解本發明。出於本發明的示例性目的而提供以下示例性實施例。本發明不應被理解為受限於由本說明書中所闡述的權利要求所限定的保護範圍。
[0140]聚脲被塗布於泡沫體的表面上，其中由於強的連貫性，聚脲也被用作粘合劑的原料。具體來說，該聚脲含有與聚氨酯相同的成分(例如，異氰酸酯)以使得物理和化學連貫性優良。藉此，相對於在其他通常材料上的聚脲的塗布，在粘結力(粘附能)、機械強度、拉伸強度、彈性、耐衝擊性以及UV抗性方面，本發明的聚脲的塗布能夠大大改善。聚苯乙烯還表現出與聚脲優良的連貫性。
[0141]現在，以下將描述有關塗布劑的實驗實例。
[0142]圖11是示出在未添加用於塗層的組分的情況下的使用通常聚氨酯的膨脹的照片。也就是說，圖11是示出根據本發明的實驗實例的作為比較例的無塗層聚氨酯泡沫產品的強度實驗的結果。
[0143]當在固化後三天對某一區域施加錘擊時(錘子的長度為70cm，且此錘擊是由70公斤重成年人盡全力完成的)，被該錘所擊打的區域發生塌陷，但是強度使得該塌陷相對於有關區域仍受到嚴格約束。
[0144]同時，圖12是示出在泡沫體與塗布劑之間的粘合性質的照片，其中在固化後五天聚脲塗層厚度為1.5mm,圖中截面是在暴露於陽光中一年以後所截得的。也就是說，圖12是示出根據本發明的作為實驗實例的帶塗層聚氨酯泡沫產品的實驗中的強度的結果的照片。
[0145]如 圖12所表示，圖示了優良的結果，在經錘子在聚脲塗層上擊打之後，有關強度和彈性的檢查結果報告為不存在嚴重的裂紋和損傷。
[0146]圖13是示出工藝實驗結果的照片，其中在使聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯膨脹的層疊之後使用聚脲形成塗層。也就是說，聚脲塗布是在將聚醚型聚氨酯的泡沫體插入模具中並使其膨脹的實例中進行的，由此確認比重互不相同的聚酯型聚氨酯和聚酯型聚氨酯，或比重互不相同的聚醚型聚氨酯和聚醚型聚氨酯可以被配置成用於層疊或堆疊。另外，確認所堆疊的聚氨酯泡沫體也可以優良地形成在聚脲塗層上。
[0147]圖14~圖15以及圖18~圖19是示出有可能進行在聚氨酯與聚苯乙烯之間的層疊的照片。如在該等照片中所示，可以確認工藝及其結果，其中將膨脹好的聚苯乙烯插入到模具中，並且層疊並堆疊聚氨酯，藉此可以獲得很適用的泡沫產品，該泡沫產品具有優良的粘合強度並且具有低比重的聚苯乙烯和高強度效果的聚氨酯。
[0148]所堆疊的聚氨酯泡沫體和聚苯乙烯泡沫體也可以形成有聚脲塗層以增強堆疊狀態的耦接並增強外部強度，圖18可以為此提供證據。
[0149]接下來，塗層的UV抗性的實驗將由圖16和圖17來解釋。圖16和圖17是示出根據本發明的作為實驗比較例的無塗層聚氨酯泡沫產品的UV抗性實驗的結果的照片。圖17所示為無塗層聚氨酯在經曆日曬雨淋一年之後發生脫色的情況。
[0150]相比之下，在形成塗層的情況中，可以確認如圖12、圖13以及圖16所示的被UV脫色的可能性大大降低。
[0151]接下來，圖20和圖21示出在泡沫體上重疊框架的工藝。圖20是圖示第一和第二部件插入到模具中的狀態的照片，其中可以確認第一部件是以網孔結構和海綿結構混合插入的方式插入。單一結構的鋼杆框架被用作第二部件。
[0152]圖21是漂浮結構的局部切面照片，其中由第一部件和第二部件插入的模具通過注入液態聚氨酯而固化。可以確 認具有網孔結構和海綿結構的第一部件被接合至泡沫體，且鋼杆第二部件也被緊密地接合併固化以成為很強健的泡沫產品。
[0153]提供本發明的之前描述以使得所屬領域的任何技術人員都能製造或使用本發明。本發明的各種修改對於所屬領域的技術人員將顯而易見，在不偏離本發明的精神或範圍的前提下，本說明書中所定義的一般原理可適用於其他修改。因而，本發明並非意圖僅限於本說明書中所描述的實例，而是應符合與本說明書中所揭示的原理和新穎特徵相一致的最廣範圍。
【權利要求】
1.一種包括與框架相重疊的泡沫體的泡沫產品,其中所述泡沫體包含PS (聚苯乙烯)或聚氨酯，並且其中所述PS為選自由作為苯乙烯均聚物的GPPS (通用聚苯乙烯)、HIPS (耐衝擊聚苯乙烯)以及與發泡劑相混合的EPS (可發性聚苯乙烯)組成的組中的一項或多項，並且其中所述聚氨酯為選自由聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯組成的組中的一項或多項，並且其中所述泡沫體的表面或內部形成有具有異氰酸酯的聚脲塗層。
2.根據權利要求1所述的泡沫產品，其中所述泡沫體包含聚氨酯，其中所述聚氨酯包含聚異氰酸酯並且是選自由包含多元醇的聚醚型聚氨酯和包含二元醇或三元醇的聚酯型聚氨酯組成的組中的一項或多項。
3.根據權利要求1所述的泡沫產品，其中所述泡沫體包含聚氨酯，其中所述聚氨酯包括層疊配置，在該層疊配置中層疊了比重互不相同的聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯、比重不相同的聚酯型聚氨酯和聚酯型聚氨酯，或比重不相同的聚醚型聚氨酯和聚醚型聚氨酯。
4.根據權利要求1所述的泡沫產品，其中所述泡沫體包含聚氨酯，其中所述聚氨酯包括層疊有聚苯乙烯的配置。
5.根據權利要求1所述的泡沫產品，其中所述聚脲包含胺，或胺和多元醇。
6.根據權利要求1所述的泡沫產品，其中所述聚脲塗層被配置成接合所述框架的一部分或全部。
7.根據權利要求1所述的泡沫產品，其中所述框架與所述泡沫體的表面的一部分相重疊以接合所述塗層，並且所述框架的一部分或全部被配置成穿過所述泡沫體以接合所述塗層的另一表面。`
8.根據權利要求1所述的泡沫產品，其中所述框架安裝有能夠連接或耦接至其他泡沫體、其他機構或其他設備的裝置。
9.根據權利要求1所述的泡沫產品，其中所述框架作為穿透型圓柱體與所述泡沫體相重疊，所述穿透型圓柱體框架在前側和後側安裝有開關以容納水或空氣，藉此可以通過水和空氣來調整泡沫產品的自重和漂浮性。
10.根據權利要求9所述的泡沫產品，其中所述穿透型圓柱體框架被配置成使得前開關附接至所述泡沫產品的上末端以容納空氣，並且後開關附接至所述泡沫產品的下末端以容納水。
11.根據權利要求1所述的泡沫產品，其中所述框架包括具有網孔結構、蜂窩結構或海綿結構的第一部件，以及具有單一結構的第二部件。
12.根據權利要求11所述的泡沫產品，其中所述第一部件和所述第二部件中的任一項或兩者包括塗布有聚脲的內部層。
13.根據權利要求11所述的泡沫產品，另外包括與所述框架相重疊的泡沫體和支撐部件，所述支撐部件穿透在所述泡沫體上形成的所述內部塗層以耦接至所述表面塗層。
【文檔編號】C09D175/04GK103502336SQ201280017530
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年3月30日 優先權日:2011年4月4日
【發明者】金永根 申請人:株式會社Yetoo, 株式會社Clife