CN1557673A - 一种弹性浮体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹性浮体，旨在提供一种同时具有耐冲击、耐腐蚀、易加工、免维护时间长、维护费用低、寿命长等优点的弹性浮体以及制造所述弹性浮体的方法。该弹性浮体包括浮体主体，所述浮体主体由弹性泡沫内芯(2)和包覆在所述弹性泡沫内芯(2)表面的弹性铠甲(3)组成；本发明用高压喷枪喷涂的方法将液体的聚胺酯或聚脲或聚胺酯和聚脲混合料包覆在由高分子发泡材料制作的所述弹性泡沫内芯(2)表面形成所述弹性体铠甲(3)，所述弹性泡沫内芯(2)与所述弹性铠甲(3)之间无间隙。本发明可用于制作护舷及浮标的浮体。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹性浮体及其制造方法。
背景技术
航标及护舷是保证船舶安全航行及停泊的重要设施。
长期以来水上航标多以钢质浮体为主，但是随着经济的发展，航道上船舶航行密度增大，使得钢质浮体显现出如下缺点：
1.由于钢质浮体强度硬度大，与之发生碰撞的船舶尤其是小型船舶会产生较大的损害；
2.由于钢质浮体抗冲击性差，与之发生碰撞的大型船舶会使其产生破损而造成浮体进水后沉没，沉没的浮标会给船舶航行带来威胁；
3.由于钢质浮体重，使浮标运输、投放及回收困难；
4.由于钢质浮体易腐蚀，造成其除锈、除海生附着物、涂漆等维护保养工作量大、后续成本高。
针对钢质浮体的以上各种缺点，人们研发了玻璃钢浮体、塑料浮体及橡胶浮体。
玻璃钢浮体具有耐腐蚀、易着色、重量轻的优点，但是玻璃钢浮体的表面脆弱，其耐冲击性很差，且其耐老化、耐温度变化的性能也差。
中国专利公开号CN1046711，公开日1990年11月7日，公开了一种名称为《全塑航标》的塑料浮标，其浮体具有耐腐蚀、易着色、重量轻的优点，但是塑料浮体的表面较为脆弱，其耐冲击性差，且其耐老化、耐温度变化的性能也差。
中国专利公开号为CN2414000，公开日2001年1月10日，公开了一种名称为《用于水上助航标志设置中的浮鼓》的橡胶浮标，其浮体具有耐冲击、耐腐蚀的优点，但是橡胶浮体不易着色，成型加工困难。
而且上述玻璃钢浮标、塑料浮标及橡胶浮标的浮体是在玻璃钢、塑料或橡胶做的外壳中填充泡沫材料，浮体存在间隙或是因外壳与发泡内芯的收缩率不同而形成间隙，使其内部填充物吸水率高，从而使浮体存在浮力损失大、物理性能差等难以克服的缺点。
而现有技术的护舷多采用橡胶或充气橡胶制成，它存在着不易着色，成型加工困难等缺点。
所以现有技术中没有同时具有耐冲击、耐腐蚀、易加工、免维护时间长、维护费用低、寿命长等优点的浮体。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种同时具有耐冲击、耐腐蚀、易加工、免维护时间长、维护费用低、寿命长等优点的弹性浮体。
本发明所要解决的另一技术问题是，提供一种制造上述弹性浮体的方法。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括浮体主体，所述浮体主体由弹性泡沫内芯和包覆在所述弹性泡沫内芯表面的弹性铠甲组成，所述弹性泡沫内芯与所述弹性铠甲之间无间隙。
对于稍大规格的弹性浮体，本发明还包括上盖板、下托板及若干连接杆，所述上盖板设置于所述浮体主体的上部，所述下托板设置于所述浮体主体的下部，所述上盖板、所述下托板与所述浮体主体通过所述连接杆连为一体。
对于再大规格的弹性浮体，本发明还包括上盖板、下托板及中心管，所述上盖板设置于所述浮体主体的上部，所述下托板设置于所述浮体主体的下部，所述上盖板、所述下托板与所述浮体主体通过所述中心管连为一体。
对于更大规格的弹性浮体，本发明还包括上盖板、下托板、若干根连接杆及中心管，所述上盖板设置于所述浮体主体的上部，所述下托板设置于所述浮体主体的下部，所述上盖板、所述下托板与所述浮体主体通过所述连接杆和所述中心管连为一体。
所述弹性泡沫内芯由高分子发泡材料制成，所述弹性铠甲由聚胺酯或聚脲或聚胺酯和聚脲混合料制成。
本发明弹性浮体是按照下述工艺步骤制成的：
A)所述弹性泡沫内芯的制作：
a)首先将高分子材料经高压发泡制成发泡体，然后将制成的发泡体经层压粘合或围绕一中心轴缠卷粘合成型；或用高分子材料在模具中发泡成型；
b)经机械加工处理，使之达到符合设计要求尺寸的所述弹性泡沫内芯；
B)将液体的聚胺酯或聚脲或聚胺酯和聚脲混合料用高压喷枪喷涂在所述弹性泡沫内芯表面，形成所述弹性体铠甲；
本发明的有益效果是：由于本发明的浮体主体由弹性泡沫内芯和包覆在其表面的弹性铠甲组成，所述弹性泡沫内芯由高分子发泡材料制成，该材料具有良好的物理性能及加工性能，所述弹性铠甲由聚胺酯或聚脲或聚胺酯和聚脲混合料制成，该材料具有更优良的物理性能及加工性能，而且本发明是用高压喷枪喷涂的方法将液体的聚胺酯或聚脲或聚胺酯和聚脲混合料包覆在所述弹性泡沫内芯表面形成所述弹性体铠甲，所述弹性泡沫内芯和所述弹性铠甲之间无间隙，另外上述材料还能回收再利用，所以能使该弹性浮体同时具有耐冲击、耐腐蚀、易加工、免维护时间长、维护费用低、绿色环保、寿命长等优点。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例一的制作工艺流程图；
图3是本发明实施例二的结构示意图；
图4是本发明实施例三的结构示意图；
图5是本发明实施例四的结构示意图；
图6是应用本发明制作的弹性体灯浮标的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，本发明包括浮体主体1，所述浮体主体1由弹性泡沫内芯2和包覆在所述弹性泡沫内芯2表面的弹性铠甲3组成。所述弹性泡沫内芯2由高分子发泡材料制成，所述高分子材料可采用塑料或塑料和橡胶混合料或聚胺酯，本发明采用塑料中的一种——EVA树脂；所述弹性铠甲3由聚胺酯或聚脲或聚胺酯和聚脲混合料制成，本发明采用聚胺酯和聚脲混合料。
如图2所示，本发明的制作工艺步骤如下：
一、首先制作弹性泡沫内芯2。
1、内芯可采用塑料泡沫内芯或聚胺酯泡沫内芯。
1)塑料泡沫的生产方法有模压法和挤出法：
I.模压法是将塑料、填料、发泡剂、交联剂、活化剂等放入密闭式或开放式炼塑机内混炼均匀，压片或是造粒后置于模压机内，在适当的温度和压力下发泡成型，得到泡沫塑料板材；
II.挤出法是将上述原材料直接或造粒后加入挤出机，在适当的温度和压力下挤出成型，得到任意长度的片状泡沫塑料。
制作较大体积的弹性泡沫内芯，还须将上述泡沫塑料板材用胶粘剂层层粘合，或将足够长度的片状泡沫塑料围绕一个中心轴缠卷粘合，以达到所需的规格。
2)聚胺酯泡沫内芯是将聚醚聚脂多元醇、多异氰酸酯、助剂等原料精确计量后，经聚胺酯发泡机浇铸于模具腔内，得到聚胺酯泡沫内芯。
本发明是采用模压法制作塑料泡沫内芯，所用材料及其重量份如下：乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA树脂)64Kg、轻质活性碳酸钙(填料)5Kg、偶氮二甲酰胺(AC发泡剂)3Kg、氧化锌(活化剂)0.65Kg、过氧化二异丙苯(DCP交联剂)0.55Kg及色母粒5Kg。将上述配比的原材料放入密闭式或开放式炼塑机内混炼均匀，压片或是造粒后置于模压机内，在165℃的温度下经1200T的模压机发泡成型，得到泡沫塑料板材；将所述泡沫塑料板材用胶粘剂层层粘合，达到所需规格的塑料泡沫内芯。
2、将上述塑料泡沫内芯经机械加工处理以达到设计要求形状和尺寸的弹性泡沫内芯2。本发明采用磨削方法对初步形成的内芯进行精加工，以保证弹性泡沫内芯2达到设计要求形状和尺寸。
二、用高压喷枪喷涂的方法将液体的聚胺酯或聚脲或聚胺酯和聚脲混合料包覆在所述弹性泡沫内芯2表面，形成足够厚度所述弹性体铠甲3。
聚胺酯、聚脲均是由两种原材料组分混合反应生成的新型的弹性体材料。如聚胺酯由组份为二异氰酸酯(MD1基)和组份为多元醇、扩链剂、催化剂的原材料混合反应生成，聚脲由组份为二异氰酸酯(MD1基)和组份为端氨基聚醚、扩链剂的原材料混合反应生成。
上述材料均有市售。国外较知名的公司有Futura Co、Huntsman Co、Emvirochem、Technologies、Specialty Products等。
喷涂弹性体材料对设备的要求很高，必须采用专用的喷涂设备。国外较知名的公司有binks Co、Graco Co、Gusmer Co等。
由于本发明的弹性泡沫内芯2由EVA树脂经高压发泡制成的泡沫塑料内芯，泡沫塑料以塑料为基本组分，含有大量气泡，其泡孔为闭孔状态，吸水率很低，发泡体具有质量轻，能吸收冲击荷载，缓冲性能优良，比强度高的特点；弹性铠甲3用高压喷枪喷涂的方法将液体的聚胺酯和聚脲混合料包覆在所述弹性泡沫内芯3表面形成的弹性保护层，弹性泡沫内芯3和弹性铠甲4之间没有间隙，且制成所述弹性铠甲3材料为新型材料，具有弹性好、强度高、耐腐蚀、耐冲击等优异的物理性能，因此能使该弹性浮体同时具有耐冲击、耐腐蚀、易加工、寿命长等优点。
实施例二：
如图3所示，对于稍大规格的弹性浮体，本发明还包括上盖板4、下托板5及4根连接杆6。
制作时，喷涂弹性铠甲3前在成型的弹性泡沫内芯2上沿以内芯中心为轴的一圆周上钻出4个通孔，以便安装连接杆6；在成型后的浮体主体1的上部设置上盖板4、下部设置下托板5，所述上盖板4、所述下托板5与所述浮体主体1便通过所述连接杆6连为一体。
其余特征同实施例一。
实施例三：
如图4所示，对于再大规格的弹性浮体，本发明还包括上盖板4、下托板5及中心管7。
制作时，喷涂弹性铠甲3前在成型的弹性泡沫内芯2的中心钻一通孔，安装中心管7；在成型的浮体主体1的上部和下部设置上盖板4和下托板5并与中心管7紧密配合连接，所述上盖板4、所述下托板5与所述浮体主体1便通过所述中心管7连为一体。
其余特征同实施例一。
实施例四：
如图5所示，对于更大规格的弹性浮体，本发明还包括上盖板4、下托板5、8根连接杆6及中心管7。
制作时，喷涂弹性铠甲3前在成型的弹性泡沫内芯2的中心钻一通孔，再在沿以所述通孔为中心轴的一圆周上钻出8个通孔，安装中心管7；在成型后的浮体主体1的上部和下部设置上盖板4和下托板5并与中心管7紧密配合连接，安装连接杆6，所述上盖板4、所述下托板5与所述浮体主体1便通过所述连接杆6和所述中心管连为一体。
其余特征同实施例一。
在如图1所示的弹性浮体的弹性泡沫内芯2制作时，在其中嵌入绳索11，便可制作小规格的护舷，如图3、图4、图5所示的弹性浮体可作不同规格的护舷，也可作不同规格的浮标的浮体。
如图6所示，在其中上盖板2上部固定连接上部带有信号灯的灯架8、在下托板下部固定连接尾管9，所述尾管9下端固定连接配重10，即可制作成弹性体灯浮标。
Claims (6)
1、一种弹性浮体，它包括浮体主体，其特征在于：所述浮体主体由弹性泡沫内芯(2)和包覆在所述弹性泡沫内芯(2)表面的弹性铠甲(3)组成，所述弹性泡沫内芯(2)与所述弹性铠甲(3)之间无间隙。
2、根据权利要求1所述的一种弹性浮体，其特征在于：它还包括上盖板(4)、下托板(5)及若干连接杆(6)，所述上盖板(4)设置于所述浮体主体的上部，所述下托板(5)设置于所述浮体主体的下部，所述上盖板(4)、所述下托板(5)与所述浮体主体通过所述连接杆(6)连为一体。
3、根据权利要求1所述的一种弹性浮体，其特征在于：它还包括上盖板(4)、下托板(5)及中心管(7)，所述上盖板(4)设置于所述浮体主体的上部，所述下托板(5)设置于所述浮体主体的下部，所述上盖板(4)、所述下托板(5)与所述浮体主体通过所述中心管(7)连为一体。
4、根据权利要求1所述的一种弹性浮体，其特征在于：它还包括上盖板(4)、下托板(5)、若干根连接杆(6)及中心管(7)，所述上盖板(4)设置于所述浮体主体的上部，所述下托板(5)设置于所述浮体主体的下部，所述上盖板(4)、所述下托板(5)与所述浮体主体通过所述连接杆(6)和所述中心管(7)连为一体。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的一种弹性浮体，其特征在于：所述弹性泡沫内芯(2)由高分子发泡材料制成，所述弹性铠甲(3)由聚胺酯或聚脲或聚胺酯和聚脲混合料制成。
6、一种权利要求1所述的一种弹性浮体的制造方法，其特征在于，它是按照下述工艺步骤制成的：
A)所述弹性泡沫内芯(2)的制作：
a)首先将高分子材料经高压发泡制成发泡体，然后将制成的发泡体经层压粘合或围绕一中心轴缠卷粘合成型；或用高分子材料在模具中发泡成型；
b)经机械加工处理，使之达到符合设计要求尺寸的所述弹性泡沫内芯(2)；
B)将液体的聚胺酯或聚脲或聚胺酯和聚脲混合料用高压喷枪喷涂在所述弹性泡沫内芯(2)表面，形成所述弹性体铠甲(3)；
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