專利名稱：：一種氣象氣球及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種探測空中氣象的運(yùn)載工具及其生產(chǎn)方法，特別涉及一種氣象氣球及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：氣象氣球是探測空中氣象要素普遍采用的一種運(yùn)載工具。不僅用于氣象部門進(jìn)行氣象要素探測，提供氣象保障條件，而且是部隊執(zhí)行航天、航空、航海、作戰(zhàn)等國防科研和軍事行動任務(wù)時所必不可少的氣象測試手段。近幾年來，由于工業(yè)發(fā)展迅猛，地理環(huán)境變化大，全球氣候變暖，各地氣象要素發(fā)生了許多變化，氣象氣球應(yīng)適應(yīng)大氣層中不斷變化的復(fù)雜的氣象要素。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型電子探空儀的普及、新型雷達(dá)的應(yīng)用，對探空氣球的升空高度提出了更高的要求。根據(jù)探測的高度氣球可分為①測風(fēng)、測云用氣象氣球，②中高空探測氣象氣球，③高空探測氣象氣球。根據(jù)氣象業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，探空資料要求達(dá)到35000米(5hPa)的高度，目前探測高度平均只有27000米左右，但新的探空系統(tǒng)可探測35000米以上的高度，但是現(xiàn)有技術(shù)中的氣球達(dá)不到此高度要求。目前750g氣象氣球在北方較好的升空高度在28000m左右，1200g氣球升空高度一般在2900032000m左右，1500g氣球升空高度在3100033000m左右。這些規(guī)格的氣球都不能滿足氣象部門探測35000m以上高空氣象要素的需求。為適應(yīng)探測35000m以上高空氣象要素的要求，還需對氣象氣球的生產(chǎn)方法進(jìn)一步改進(jìn)，使其具有優(yōu)良的耐老化性能，能適應(yīng)35000m以上高空工作要求。現(xiàn)有技術(shù)所生產(chǎn)的氣象氣球適應(yīng)性較差，究其原因，有以下影響因素A、臭氧濃度。探空氣球是氣球是在臭氧濃度較高的情況下使用，距地面20000-28000米處臭氧濃度達(dá)到最大值(7-14)。B、紫外線強(qiáng)度。紫外線的強(qiáng)烈輻射會引起膠膜的龜裂。C、太陽光照射的角度和強(qiáng)弱。氣球在升空過程中隨大氣密度的減少而膨脹，估計升到30000米左右其直徑要膨脹到原來的4倍左右，面積膨脹到原來的16倍左右，體積膨脹到原來的64倍左右，原厚度為0.2mm左右的球膜到30000米高空以上的高度時僅為0.005mm以下。與陽光照射的角度和強(qiáng)弱有關(guān)，即清晨陽光照射的角度和強(qiáng)度比傍晚大。現(xiàn)有技術(shù)中氣球的配方所生產(chǎn)的氣象氣球的升空高度存在早晚差，傍晚比清晨平均升空高度約高標(biāo)準(zhǔn)2300米。D、升空時間。氣球離開地面，升空歷時都在90分鐘以上，太陽光較長時間的曝曬也加速球膜的老化。E、氣球耐寒性能較差。探空氣球使用是在-80度的低溫低壓下膨脹，要求耐寒性好，伸長率高，現(xiàn)有技術(shù)中配方氣球耐寒性和低溫伸長率較差。F、天然膠乳的質(zhì)量。隨著近幾年科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各膠乳生產(chǎn)農(nóng)場為了提高橡膠樹的產(chǎn)膠量，大量使用生長素，所產(chǎn)的膠乳與原來相比，質(zhì)量差異太大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種氣象氣球的生產(chǎn)方法，它使氣象氣球能適應(yīng)于探測35000m以上高空氣象要素的要求，它具有優(yōu)良的耐老化性能，具有升空高度高，氣球使用時間長、能有效克服早晚差等優(yōu)點(diǎn)。它本發(fā)明的另一個目的在于提供一種氣象氣球，它采用上述方法生產(chǎn)，具有以上優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種氣象氣球的生產(chǎn)方法，其特征在于它的原料由固體原料、油性原料、膠性原料組成，所述的固體原料的組成及重量比為氫氧化鉀00.30份、酪素00.15份、平平加O00.10份、硫磺1.003份、N-苯基-2-萘胺1.002份、N-苯基-N，-異丙基-對苯二胺1.002份、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅1.503份、氧化鋅0.205份、氯丁二烯的聚合物5~30份，所述的油性原料為葵二酸二辛酯，所述的葵二酸二辛酯重量比為5.0010.0份，所述的膠性原料為離心濃縮天然膠乳，所述的離心濃縮天然膠乳的添加量為IOO份。作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的氣象氣球的原料組成及重量比為離心濃縮天然膠乳100氫氧化鉀0.15酪素0.30平平加o0.10硫磺1.00N-苯基-2-萘胺1.00N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺1.00乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅1.50氧化鋅0.20葵二酸二辛酯9.0氯丁二烯的聚合物20份作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的氣象氣球按下述步驟生產(chǎn)所述的原料配制方法為:先將各種不溶于水的固體粉末原料制成水分散體，將溶于水的固體粉末原料配制成溶液，將油性原料配制成乳狀液，再將所得水分散體和所得溶液混合成固體原料混合溶液，將固體原料混合溶液與乳狀液混合，最后將所得混合物與氯丁二烯的聚合物混合。作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的氫氧化鉀、酪素、平平加o制備成稀釋溶液，所述的硫磺、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅、N-苯基-2-萘胺、N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺、氧化鋅分別研磨成水分散體，所述的葵二酸二辛酯制備成乳狀液。一種如上述方法生產(chǎn)的氣象氣球，其特征在于它的質(zhì)量為16001700g，球身長度為3.053.55m，球柄寬度為1011cm，球柄長度為1216cm。作為對本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的氣象氣球，球皮頂部、柄部與球腰部之間的厚度差控制在0.03mm以內(nèi)。本發(fā)明的有益效果在于6本發(fā)明為提高氣象氣球的耐寒性，增加其低溫伸長率，在氣象氣球生產(chǎn)配方中加入凝固點(diǎn)很低的動物油作為耐寒劑，如葵二酸二辛酯，并同時采用N-苯基-2-萘胺和N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺兩種物質(zhì)作為防老劑，使二'者之間發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，既保證一定伸長性能，又使氣象氣球的耐光老化、耐臭氧老化性能、物理機(jī)械性能比單用一種防老劑效果好。本發(fā)明充分考慮現(xiàn)有天然膠乳整體質(zhì)量有所下降的特點(diǎn)，在其原料配方中增加了氯丁二烯的聚合物，且當(dāng)氯丁二烯的聚合物用量控制在5%30%左右時，工藝較容易控制。氯丁二烯的聚合物與膠乳有很多的相同和相似之處，如同樣具有優(yōu)良的成膜性能，且具有較大的伸長性能，與天然膠乳有較好的相容性，二者混合時不會出現(xiàn)在膠乳中分散不均的問題，也避免出現(xiàn)在膠乳成膜前后會析出球皮表面的現(xiàn)象。氯丁二烯的聚合物在一定范圍內(nèi)能較好地對抗紫外線、溫度和臭氧的對球皮的破壞力，從而達(dá)到減慢球皮老化速度的功能，有效提高了氣象氣球的防老化性能。由于氯丁二烯的聚合物中可能存在單體脫離不夠徹底的現(xiàn)象，為避免氯丁二烯的聚合物加入配合膠乳中后，可能會使配合膠乳的粘度升高，膠乳的穩(wěn)定性發(fā)生變化等不良反應(yīng)，本發(fā)明在氯丁二烯的聚合物與配合膠乳混合前，加入非離子型穩(wěn)定劑平平加O，可使氯丁二烯的聚合物與天然膠乳有效均勻混合，提高整體加工性能，浸漬球成膜效果較好，工藝性能基本穩(wěn)定，在定型工藝中確保氣球流線型外觀，提高球皮的均勻程度。本發(fā)明適當(dāng)?shù)卦龃罅藲馇虻馁|(zhì)量，可以保證氣球在升空過程中具有足夠的伸張倍數(shù)，并將氣象氣球的規(guī)格尺寸限定在一定的范圍，即保證氣球上、中、下各部分球皮厚度的一致性，使球皮受到內(nèi)部空氣壓力時所產(chǎn)生的應(yīng)力均勻分布，在施放過程中均勻膨脹，提高氣球的爆炸直徑，從而延緩氣球爆炸的時間，為氣球不斷上升提供了保障,對提高氣球平均升空高度起到了關(guān)鍵作用。-針對穩(wěn)定劑的濃度較小而在加入量過多時會降低配合膠乳的總固體含量；從而延長做球的膠停時間、降低生產(chǎn)效率、增加生產(chǎn)成本，本發(fā)明對穩(wěn)定劑的濃度和加入量進(jìn)行了研究，認(rèn)為加入平平加O穩(wěn)定劑0.1份的使用效果最好。具體實(shí)施方式-實(shí)施例1:一種氣象氣球，它的質(zhì)量為1600g，球身長度為3.65cm，球柄寬度為10cm，球柄長度為14cm,氣象氣球的球柄厚度為0.2mm，球皮頂部、柄部與球腰部之間的厚度差控制在0.03mm以內(nèi)。上述氣象氣球的生產(chǎn)方法，它的原料由固體原料、油性原料、膠性原料組成，所述的固體原料的組成及重量比為氫氧化鉀0.10份、酪素00.15份、平平加O0.10份、硫磺1.0份、N-苯基-2-萘胺1.00份、N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺1.00份、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅1.50份、氧化鋅020份、葵二酸二辛酯重量比為5.00份，離心濃縮天然膠乳的添加量為100份，氯丁二烯的聚合物的添加量為20份。原料配制方法為:先將氫氧化鉀、酪素、平平加o制備成稀釋溶液，硫磺、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅、N-苯基-2-萘胺、N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺、氧化鋅分別研磨成水分散體，葵二酸二辛酯制備成乳狀液，再將所得水分散體和所得溶液混合成固體原料混合溶液，將固體原料混合溶液與乳狀液混合，最后將所得混合物與氯丁二烯的聚合物混合。實(shí)施例2:一種氣象氣球，它的質(zhì)量為1700g，球身長度為3.55cm，球柄寬度為llcm，球柄長度為16cm，氣象氣球的球柄厚度為0.2mm，球皮頂部、柄部與球腰部之間的厚度差控制在0.03mm以內(nèi)。上述氣象氣球的生產(chǎn)方法，它的原料由固體原料、油性原料、膠性原料組成，所述的固體原料的組成及重量比為氫氧化鉀0,30份、酪素0.15份、平平加O0.10份、硫磺3份、N-苯基-2-萘胺2份、N-苯基-N，-異丙基-對苯二胺2份、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅3份、氧化鋅5份、葵二酸二辛酯重量比為5.0010.0份，離心濃縮天然膠乳的添加量為100份，氯丁二烯的聚合物添加量為5份。原料配制方法為:先將氫氧化鉀、酪素、平平加o制備成稀釋溶液，硫磺、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅、N-苯基-2-萘胺、N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺、氧化鋅分別研磨成水分散體，葵二酸二辛酯制備成乳狀液，再將所得水分散體和所得溶液混合成固體原料混合溶液，將固體原料混合溶液與乳狀液混合，最后將所得混合物與氯丁二烯的聚合物混合。實(shí)施例3:一種氣象氣球，它的質(zhì)量為1650g，球身長度為3.05cm，球柄寬度為10cra，球柄長度為12cm，氣象氣球的球柄厚度為0.2mm，球皮頂部、柄部與球腰部之間的厚度差控制在0.03mm以內(nèi)。上述氣象氣球的生產(chǎn)方法，它的原料由固體原料、油性原料、膠性原料組成，所述的固體原料的組成及重量比為氫氧化鉀0.15份、酪素0.10份、平平加O0.10份、硫磺2.00份、N-苯基-2-萘胺1.5份、N-苯基-N，-異丙基-對苯二胺1.50份、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅2.00份、氧化鋅3份、葵二酸二辛酯重量比為5.0010.0份，離心濃縮天然膠乳的添加量為100份，氯丁二烯的聚合物30份。原料配制方法為:先將氫氧化鉀、酪素、平平加0制備成稀釋溶液，硫磺、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅、N-苯基-2-萘胺、N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺、氧化鋅分別研磨成水分散體，葵二酸二辛酯制備成乳狀液，再將所得水分散體和所得溶液混合成固體原料混合溶液，將固體原料混合溶液與乳狀液混合，最后將所得混合物與氯丁膠乳混合。申請人試制的氣象氣球，在中國北京觀象臺進(jìn)行施放，施放有效結(jié)果如表一所示。本次共施放20個氣象氣球，除去儀器因素，有效施放個數(shù)為19個，平均升空高度35081.5米；早上平均35456米；晚上平均34744.4米；33000米有效率84.2.%;35000米有效率78.9%。表一氣象氣球施放情況<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1、一種氣象氣球的生產(chǎn)方法，其特征在于它的原料由固體原料、油性原料、膠性原料組成，所述的固體原料的組成及重量比為氫氧化鉀0～0.30份、酪素0～0.15份、平平加O0～0.10份、硫磺1.00～3份、N-苯基-2-萘胺1.00～2份、N-苯基-N’-異丙基-對苯二胺1.00～2份、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅1.50～3份、氧化鋅0.20～5份、氯丁二烯的聚合物5～30份，所述的油性原料為葵二酸二辛酯，所述的葵二酸二辛酯重量比為5.00～10.0份，所述的膠性原料為離心濃縮天然膠乳，所述的離心濃縮天然膠乳的添加量為100份。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象氣球的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的氣象氣球的原料組成及重量比為離心濃縮天然膠乳100氫氧化鉀0.15酪素0.30平平加o0.10硫磺1.00N-苯基-2-萘胺1.00N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺1.00乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅1.50氧化鋅0.20葵二酸二辛酯9.0氯丁二烯的聚合物20份3、根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的氣象氣球的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的氣象氣球按下述步驟生產(chǎn)所述的原料配制方法為:先將各種不溶于水的固體粉末原料制成水分散體，將溶于水的固體粉末原料配制成溶液，將油性原料配制成乳狀液，再將所得水分散體和所得溶液混合成固體原料混合溶液，將固體原料混合溶液與乳狀液混合，最后將所得混合物與氯丁二烯的聚合物混合。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣象氣球的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的氫氧化鉀、酪素、平平加O制備成稀釋溶液，所述的硫磺、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅、N-苯基-2-萘胺、N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺、氧化鋅分別研磨成水分散體，所述的葵二酸二辛酯制備成乳狀液。5、一種如權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的氣象氣球，其特征在于它的質(zhì)量為16001700g，球身長度為3.053.55m，球柄寬度為1011cm，球柄長度為1216cm。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣象氣球，其特征在于所述的氣象氣球，球皮頂部、柄部與球腰部之間的厚度差控制在0.03mm以內(nèi)。全文摘要一種氣象氣球及其生產(chǎn)方法。原料由固體原料、油性原料、膠性原料組成，固體原料的組成及重量比為氫氧化鉀0～0.30份、酪素0～0.15份、平平加O0～0.10份、硫磺1.00～3份、N-苯基-2-萘胺1.00～2份、N-苯基-N’-異丙基-對苯二胺1.00～2份、乙基-苯基-二硫代氨基甲酸鋅1.50～3份、氧化鋅0.20～5份、氯丁二烯的聚合物5～30份，油性原料為葵二酸二辛酯，葵二酸二辛酯重量比為5.00～10.0份，膠性原料為離心濃縮天然膠乳，離心濃縮天然膠乳的添加量為100份。氣象氣球的質(zhì)量為1600～1700g，球身長度為3.05～3.55m，球柄寬度為10～11cm，球柄長度為12～16cm。能適應(yīng)探測35000m以上高空氣象要素的要求，具有優(yōu)良的耐老化性能，升空高度高，氣球使用時間長、能有效克服早晚差等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號G01W1/00GK101592742SQ20091004371公開日2009年12月2日申請日期2009年6月19日優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日發(fā)明者望張,肖迪娥申請人:中橡集團(tuán)株洲橡膠塑料工業(yè)研究設(shè)計院