[发明专利]压实钢丝绳绳芯专用料及绳芯制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钢丝绳制造技术领域，特别涉及钢丝绳的绳芯，是一种压实钢丝绳专用绳芯，即抗冲击型聚丙烯绳芯。

背景技术

钢丝绳的绳芯处于钢丝绳中心位置，绳芯在钢丝绳中起支撑和存储油脂作用。钢丝绳的纤维绳芯一般采用剑麻或黄麻加工成。这种纤维绳芯不能适应压实钢丝绳的绳芯使用要求。

目前，压实钢丝绳生产工序为：按照常规生产工艺捻制钢丝绳，再对钢丝绳通过压力加工(通常采用锻打法)成型，即钢丝绳在冲击力的作用下发生变形，使钢丝绳直径减小，组绳钢丝和组绳股变形。最早压实钢丝绳中的绳芯采用剑麻或黄麻构成，在压实过程中由于钢丝绳受到较大冲击力，由剑麻或黄麻构成的绳芯在此冲击力作用下出现破碎(组成绳芯80％以上纤维出现断裂)，降低了钢丝绳结构的稳定性，使用中出现结构破坏，从而降低了压实钢丝绳使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种压实钢丝绳绳芯专用料及绳芯制备方法，通过改变压实钢丝绳的制作材料，使各组分之间具有较好的配伍性，同时改变制作工艺，提高绳芯的耐抗冲击性能，在压实钢丝绳的压实加工过程中绳芯不会出现破碎；提高绳芯抗老化性能，在压实钢丝绳使用中绳芯起到良好的支撑效果，提高压实钢丝绳的使用寿命。

本发明采用的技术方案是：压实钢丝绳绳芯专用料，各组分重量份为：聚丙烯，68～75份；聚乙烯，13～20份；聚烯烃弹性体，3.5～7.5份；三元乙丙橡胶，3.5～7.5份；尼龙6，2.5～6份；紫外线吸收剂，0.4～0.6份；抗氧化剂，0.4～0.6份。

比较好的压实钢丝绳绳芯专用料，各组分重量份为：聚丙烯，69～71份；聚乙烯，14～16份；聚烯烃弹性体，4～6份；三元乙丙橡胶，4～6份；尼龙6，3～5份；紫外线吸收剂，0.4～0.6份；抗氧化剂，0.4～0.6份。

聚乙烯、聚丙烯则是烯烃聚合物，是一种稳定性很好的高分子材料，具有很强的抗化学性能；聚丙烯机械强度较高但韧性不足，加入适量的聚乙烯可以提高其柔韧性；三元乙丙橡胶的作用在于有利于提高回弹性、抗臭氧和耐热耐寒性。所述的聚乙烯采用高密度聚乙烯，选择的是密度高于0.940g/cm³的聚乙烯。

在制备过程中，聚烯烃弹性体可以采用聚烯烃弹性体(POE)8150；三元乙丙橡胶采用三元乙丙橡胶(EPDM)4725P，是美国杜邦公司的产品。

紫外线吸收剂采用紫外线吸收剂UV-320，也称作光稳定剂TINUVIN 320，是宿迁市永盛精细化工有限公司的产品。

抗氧化剂采用抗氧化剂1010，也称作多酚受阻酚抗氧剂1010，是青岛市海大化工有限公司的产品。

尼龙6：学名聚己内酰胺。具有优良的耐磨性和自润滑性，耐热性和机械强度较高、弹性好，冲击强度高，经过材料筛选，认为尼龙6的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和冲击强度比较适合作压实钢丝绳绳芯材料；另外，经大量试验数据证明，尼龙6的密度和熔点非常适合与本发明的其它材料配伍提高绳芯的抗冲击、耐挤压性能，所以选择尼龙6的为压实钢丝绳绳芯的一种添加材料。与未加入尼龙6相比较，抗拉强度提高10％；抗冲击强度提高15％。

三元乙丙橡胶具有优异的耐天候、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、耐臭氧性能，以及优良的弹性，因此加入三元乙丙橡胶有利于材料弹性、耐热性以及耐老化性能的提高，使乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用，满足了压实钢丝绳的实际使用工况。与未加入三元乙丙橡胶相比较，抗冲击强度提高10％。

压实钢丝绳绳芯的制作过程，分为制备压实钢丝绳绳芯纤维和制备压实钢丝绳绳芯两个步骤。其中，制备压实钢丝绳绳芯纤维的过程包括：原料混合、烘干、挤塑机温度设定、挤出、水冷定型、烘烤、拉伸、辊轧变形和稳定工序制成。具体过程如下：

1、制备压实钢丝绳绳芯纤维：

1)原料配伍：按配制比例将所需原料混合，搅拌均匀。

2)原料烘干：原料放入烘干设备，经过50～60℃，保持1～2小时进行烘烤。

3)挤塑机四个区的温度设定：四个区的加热温度为200℃±5℃，220℃±5℃，240℃±5℃，220℃±5℃，模具温度为210℃±5℃。

4)挤出：混合均匀的原料加入挤塑机，通过挤塑机和挤出模具将塑料挤成连续不断的丝条状。

5)水冷定型：将挤出的塑料丝条通入水中进行快速冷却定型，防止出现断裂或缩径，保证整条直径相同。

6)烘烤：将丝条加热到约100℃。

7)拉伸：将丝条均匀拉伸到规定的直径。

8)辊轧变形：将丝条辊压，轧制成片状丝条。

9)稳定：通过稳定器使片状丝条形状稳定，形状不反弹。