專利名稱：壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料及繩芯制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼絲繩制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及鋼絲繩的繩芯，是一 種壓實(shí)鋼絲繩專用繩芯，即抗沖擊型聚丙烯繩芯。
背景技術(shù)：
鋼絲繩的繩芯處于鋼絲繩中心位置，繩芯在鋼絲繩中起支撐和存 儲油脂作用。鋼絲繩的纖維繩芯一般采用劍麻或黃麻加工成。這種纖 維繩芯不能適應(yīng)壓實(shí)鋼絲繩的繩芯使用要求。
目前，壓實(shí)鋼絲繩生產(chǎn)工序?yàn)榘凑粘Ｒ?guī)生產(chǎn)工藝捻制鋼絲繩， 再對鋼絲繩通過壓力加工(通常采用鍛打法)成型，即鋼絲繩在沖擊 力的作用下發(fā)生變形，使鋼絲繩直徑減小，組繩鋼絲和組繩股變形。 最早壓實(shí)鋼絲繩中的繩芯采用劍麻或黃麻構(gòu)成，在壓實(shí)過程中由于鋼 絲繩受到較大沖擊力，由劍麻或黃麻構(gòu)成的繩芯在此沖擊力作用下出 現(xiàn)破碎(組成繩芯80%以上纖維出現(xiàn)斷裂)，降低了鋼絲繩結(jié)構(gòu)的穩(wěn) 定性，使用中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞，從而降低了壓實(shí)鋼絲繩使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料及繩芯制備方 法，通過改變壓實(shí)鋼絲繩的制作材料，使各組分之間具有較好的配伍 性，同時改變制作工藝，提高繩芯的耐抗沖擊性能，在壓實(shí)鋼絲繩的 壓實(shí)加工過程中繩芯不會出現(xiàn)破碎；提高繩芯抗老化性能，在壓實(shí)鋼 絲繩使用中繩芯起到良好的支撐效果，提高壓實(shí)鋼絲繩的使用壽命。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，各組分重量
4份為聚丙烯，6S 75份；聚乙烯，13 20份；聚烯烴彈性體，3.5 7.5份；三元乙丙橡膠，3.5 7.5份；尼龍6， 2.5 6份；紫外線吸收 劑，0.4 0.6份；抗氧化劑，0.4 0.6份。
比較好的壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，各組分重量份為聚丙烯，69 71份；聚乙烯，14 16份；聚烯烴彈性體，4 6份；三元乙丙橡膠，
4 6份；尼龍6， 3 5份；紫外線吸收劑，0.4 0.6份；抗氧化劑， 0.4 0.6份。
聚乙烯、聚丙烯則是烯烴聚合物，是一種穩(wěn)定性很好的高分子材料，
具有很強(qiáng)的抗化學(xué)性能；聚丙烯機(jī)械強(qiáng)度較高但韌性不足，加入適量 的聚乙烯可以提高其柔韌性；三元乙丙橡膠的作用在于有利于提高回 彈性、抗臭氧和耐熱耐寒性。所述的聚乙烯采用高密度聚乙烯，選擇 的是密度高于0.940g/cm3的聚乙烯。
在制備過程中，聚烯烴彈性體可以采用聚烯烴彈性體(POE)8150; 三元乙丙橡膠采用三元乙丙橡膠(EPDM) 4725P，是美國杜邦公司的
紫外線吸收劑采用紫外線吸收劑UV-320,也稱作光穩(wěn)定劑 TINUVIN320，是宿遷市永盛精細(xì)化工有限公司的產(chǎn)品。
抗氧化劑采用抗氧化劑1010，也稱作多酚受阻酚抗氧劑1010，是 青島市海大化工有限公司的產(chǎn)品。
尼龍6:學(xué)名聚已內(nèi)酰胺。具有優(yōu)良的耐磨性和自潤滑性，耐熱性 和機(jī)械強(qiáng)度較高、彈性好，沖擊強(qiáng)度高，經(jīng)過材料篩選，認(rèn)為尼龍6 的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度比較適合作壓實(shí)鋼絲繩 繩芯材料；另外，經(jīng)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，尼龍6的密度和熔點(diǎn)非常適 合與本發(fā)明的其它材料配伍提高繩芯的抗沖擊、耐擠壓性能，所以選 擇尼龍6的為壓實(shí)鋼絲繩繩芯的一種添加材料。與未加入尼龍6相比 較，抗拉強(qiáng)度提高10%;抗沖擊強(qiáng)度提高15%。三元乙丙橡膠具有優(yōu)異的耐天候、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽、耐 臭氧性能，以及優(yōu)良的彈性，因此加入三元乙丙橡膠有利于材料彈性、
耐熱性以及耐老化性能的提高，使乙丙橡膠制品在12(TC下可長期使
用，滿足了壓實(shí)鋼絲繩的實(shí)際使用工況。與未加入三元乙丙橡膠相比
較，抗沖擊強(qiáng)度提高10%。
壓實(shí)鋼絲繩繩芯的制作過程，分為制備壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維和制 備壓實(shí)鋼絲繩繩芯兩個步驟。其中，制備壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維的過程
包括原料混合、烘干、擠塑機(jī)溫度設(shè)定、擠出、水冷定型、烘烤、 拉伸、輥軋變形和穩(wěn)定工序制成。具體過程如下
1、 制備壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維
1) 原料配伍按配制比例將所需原料混合，攪拌均勻。
2) 原料烘干原料放入烘干設(shè)備，經(jīng)過50 6(TC，保持1 2小
時進(jìn)行烘烤。
3) 擠塑機(jī)四個區(qū)的溫度設(shè)定四個區(qū)的加熱溫度為200°C±5°C， 220°C±5°C， 240°C±5°C， 220°C±5°C，模具溫度為210°C ±5°C 。
4) 擠出混合均勻的原料加入擠塑機(jī)，通過擠塑機(jī)和擠出模具 將塑料擠成連續(xù)不斷的絲條狀。
5) 水冷定型將擠出的塑料絲條通入水中進(jìn)行快速冷卻定型，
防止出現(xiàn)斷裂或縮徑，保證整條直徑相同。
6) 烘烤將絲條加熱到約IOO'C。
7) 拉伸將絲條均勻拉伸到規(guī)定的直徑。
8) 輥軋變形將絲條輥壓，軋制成片狀絲條。
9) 穩(wěn)定通過穩(wěn)定器使片狀絲條形狀穩(wěn)定，形狀不反彈。 經(jīng)過以上工序，壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維制造完成。
2、 制備壓實(shí)鋼絲繩繩芯
1)用上述壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維3 18根，在捻股設(shè)備上捻制成股。
2)在合繩設(shè)備上，用3 6根股捻制成繩芯。 經(jīng)過以上工序，完成了壓實(shí)鋼絲繩繩芯生產(chǎn)。
在壓實(shí)鋼絲繩繩芯生產(chǎn)中，將所需原料按照以上比例混合，加熱為 液態(tài)，通過專用設(shè)備擠出為絲條狀，經(jīng)過烘干、拉伸、輥軋變形和穩(wěn) 定，生產(chǎn)出扁平狀絲條，再經(jīng)過捻股、合繩，加工成壓實(shí)鋼絲繩專用 繩芯。
在壓實(shí)鋼絲繩繩芯生產(chǎn)中，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，如尺寸檢測和性能檢
測。壓實(shí)鋼絲繩專用繩芯原料為絲條狀，輥軋厚度在0.3 0.5mm之間， 寬度0.5 2mm，顏色呈微黃色，光亮，表面光滑，富有極高的彈性、 靭性和強(qiáng)度。單絲強(qiáng)度可達(dá)到190MPa，比標(biāo)準(zhǔn)(29.4 38.2MPa)規(guī) 定高出近5倍，是普通片狀聚丙烯的4 5倍，常溫下(20°C)伸長量 約20%。繩芯密度測量為0.7765g/ci^左右，是普通繩芯密度的1.5倍。 本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明的壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，制備的 繩芯，在生產(chǎn)壓實(shí)鋼絲繩的壓力加工成型過程中，繩芯纖維不會出現(xiàn) 破碎和斷裂。該繩芯具有抗沖擊、耐擠壓、抗老化等優(yōu)點(diǎn)。通過改變 壓實(shí)鋼絲繩繩芯的制作材料及制作工藝，提高繩芯的抗沖擊性能，在 壓實(shí)鋼絲繩的使用中繩芯起到良好的支撐效果，提高壓實(shí)鋼絲繩的使 用壽命。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，各組分重量份為聚丙烯(PP)， 69份；高密度聚乙烯(HDPE) ， 15份；聚烯烴彈性體(POE) ， 4份；
三元乙丙橡膠(EPDM) ， 6份；尼龍6， 5份；紫外線吸收劑，0.4份； 抗氧化劑，0.6份。用實(shí)施例l繩芯專用料制備繩芯的抗沖擊強(qiáng)度提高 30%，壓實(shí)鋼絲繩的使用壽命延長30%。實(shí)施例2:壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，各組分重量份為聚丙烯(PP)，
70份；高密度聚乙烯(HDPE)5000S， 15份；聚烯烴彈性體(POE) 8150， 5份；三元乙丙橡膠(EPDM) 4725P， 5份；尼龍6， 4份；紫 外線吸收劑UV-320， 0.5份；抗氧化劑1010， 0.5份。用實(shí)施例2繩 芯專用料制備繩芯的抗沖擊強(qiáng)度提高35%,壓實(shí)鋼絲繩的使用壽命延 長30%。
實(shí)施例3:壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，各組分重量份為聚丙烯(PP)，
71份；聚乙烯(HDPE) ， 13份；聚烯烴彈性體(POE) 8150， 6份； 三元乙丙橡膠(EPDM) 4725P， 4份；尼龍6， 5份；紫外線吸收劑 UV-320, 0.4份；抗氧化劑1010，0.6份。用實(shí)施例3繩芯專用料制 備繩芯的抗沖擊強(qiáng)度提高24%，壓實(shí)鋼絲繩的使用壽命延長30%。
上述壓實(shí)鋼絲繩繩芯組合物實(shí)施例的制備方法
以一個直徑為小6.2mm的三股繩芯為例，詳細(xì)說明繩芯的制備方法。
1、制備壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維
1) 原料配伍按實(shí)施例1、 2或3各組分重量份配制原料并混合、 攪拌均勻。
2) 原料烘干原料放入烘干設(shè)備，經(jīng)過55'C，保持1小時30分 鐘進(jìn)行烘烤。
3) 擠塑機(jī)四個區(qū)的溫度設(shè)定四個區(qū)的加熱溫度依次分別為200 °C， 220°C， 240°C， 220°C，模具溫度為21(TC。
4) 擠出混合均勻的原料加入擠塑機(jī)，通過擠塑機(jī)和擠出模具將 塑料擠成直徑在3mm的連續(xù)不斷的絲條狀。
5) 水冷定型將擠出的塑料絲條通入水中進(jìn)行快速冷卻定型，防 止出現(xiàn)斷裂或縮徑，保證整條直徑相同。
6) 烘烤將絲條加熱到約100°C。7) 拉伸將絲條均勻拉伸到規(guī)定的直徑，4>1.2mm。
8) 輥軋變形將直徑為小1.2mm絲條通過輥壓，軋制成厚度0.5mm, 寬度1.6mm的片狀絲條。
9) 穩(wěn)定通過穩(wěn)定器使片狀絲條形狀穩(wěn)定，形狀不反彈。 經(jīng)過以上工序，壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維制造完成。
2、制備壓實(shí)鋼絲繩繩芯
1) 用上述壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維12根，在捻股設(shè)備上捻制成直徑 4> 3.0mm的股。
2) 在合繩設(shè)備上，用三根4> 3.0的股捻制成直徑小6.2mm的繩芯。 經(jīng)過以上工序，完成了直徑4)6.2mm壓實(shí)鋼絲繩繩芯生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1、一種壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，其特征在于各組分重量份為聚丙烯，68～75份；聚乙烯，13～20份；聚烯烴彈性體，3.5～7.5份；三元乙丙橡膠，3.5～7.5份；尼龍6，2.5～6份；紫外線吸收劑，0.4～0.6份；抗氧化劑，0.4～0.6份。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，其特征是各 組分重量份為聚丙烯，69 71份；聚乙烯，14 16份；聚烯烴彈性 體，4 6份；三元乙丙橡膠，4 6份；尼龍6， 3 5份；紫外線吸收劑，0.4 0.6份；抗氧化劑，0.4 0.6份。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，其特征是:所述的聚乙烯是高密度聚乙烯，密度高于0.940g/cm3。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，其特征是:各組分重量份為聚丙烯，70份；聚乙烯采用的是高密度聚乙烯5000S,15份；聚烯烴彈性體采用的是聚烯烴彈性體8150， 5份；三元乙丙橡 膠采用的是三元乙丙橡膠4725P， 5份；尼龍6， 4份；紫外線吸收劑 采用的是紫外線吸收劑UV-320， 0.5份；抗氧化劑采用的是抗氧化劑 1010， 0.5份。
5、 采用權(quán)利要求1或2所述的壓實(shí)鋼絲繩繩芯專用料，制備壓實(shí)鋼絲繩繩芯的方法，其特征是 制備壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維1) 原料配伍按上述配制比例將所需原料混合，攪拌均勻；2) 原料烘干原料放入烘干設(shè)備，經(jīng)過50 6(TC，保持1 2小 時進(jìn)行烘烤；3) 擠塑機(jī)四個區(qū)的溫度設(shè)定四個區(qū)的加熱溫度為200°C±5°C， 220°C±5°C, 240°C±5°C， 220°C±5°C，模具溫度為210°C ±5°C ;4) 擠出混合均勻的原料加入擠塑機(jī)，通過擠塑機(jī)和擠出模具將塑料擠成連續(xù)不斷的絲條狀；5) 水冷定型將擠出的塑料絲條通入水中進(jìn)行快速冷卻定型， 防止出現(xiàn)斷裂或縮徑，保證整條直徑相同；6) 烘烤將絲條加熱到約100°C;7) 拉伸將絲條均勻拉伸到規(guī)定的直徑；8) 輥軋變形將絲條輥壓，軋制成片狀絲條；9) 穩(wěn)定通過穩(wěn)定器使片狀絲條形狀穩(wěn)定，形狀不反彈； 經(jīng)過以上工序，壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維制造完成； 制備壓實(shí)鋼絲繩繩芯1) 用上述壓實(shí)鋼絲繩繩芯纖維3 18根，在捻股設(shè)備上捻制成股；2) 在合繩設(shè)備上，用3 6根股捻制成繩芯； 經(jīng)過以上工序，完成了壓實(shí)鋼絲繩繩芯生產(chǎn)。
全文摘要
壓實(shí)鋼絲繩繩芯，應(yīng)用于鋼絲繩加工技術(shù)領(lǐng)域。特征是繩芯專用料各組分重量份為聚丙烯(PP)，69～71份；高密度聚乙烯(HDPE)14～16份；聚烯烴彈性體(POE)4～6份；三元乙丙橡膠(EPDM)4～6份；尼龍6 3～5份；紫外線吸收劑0.4～0.6份；抗氧化劑0.4～0.6份。效果是繩芯纖維不會出現(xiàn)破碎和斷裂。繩芯具有抗沖擊、耐擠壓、抗老化等優(yōu)點(diǎn)。通過改變壓實(shí)鋼絲繩繩芯的制作材料及制作工藝，提高繩芯的抗沖擊性能，在壓實(shí)鋼絲繩的使用中繩芯起到良好的支撐效果，提高壓實(shí)鋼絲繩的使用壽命。
文檔編號C08L23/12GK101463165SQ200910076329
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者康先智, 璇 張, 張建文, 張來興, 支宇堃, 王萬錢, 郭合理 申請人:咸陽石油鋼管鋼繩有限責(zé)任公司