CN107475805A - 一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳，其特征在于，由如下原料制备：超高相对分子质量聚乙烯：100份；环氧树脂：5‑10份；碳纳米管：1‑5份；固化剂：0.1‑1份；复合阻燃剂：3‑8份；抗氧化剂：0.1‑0.5份；流动改性剂：0.2‑1份。该缆绳通过超高相对分子质量聚乙烯和碳纳米管复合制备，制得的缆绳耐腐蚀性强，并且机械强度高，可以延长缆绳实用寿命，同时在缆绳制备过程中加入阻燃剂可以提高缆绳的阻燃性能。

Description

一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳及制备工艺
技术领域
本发明属于缆绳制备领域，涉及一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳及制备工艺。
背景技术
船舶用缆绳根据用途不同分为静索和动索两种，静索用于稳定大栀和烟囱，动索用于起货吊货，通常用的缆绳有植物纤维绳、化学纤维绳和钢丝绳，化学纤维绳由于柔软、耐用、质轻和搬运方便，并且具有较强的耐化学药品性，因此被广泛应用，但是化学纤维绳在使用过程中由于摩擦起毛，会减少缆绳的使用寿命，并且在摩擦过程中容易起静电，同时在高温和遇火容易燃烧。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳及制备工艺，该缆绳通过超高相对分子质量聚乙烯和碳纳米管复合制备，制得的缆绳耐腐蚀性强，并且机械强度高，可以延长缆绳实用寿命，同时在缆绳制备过程中加入阻燃剂可以提高缆绳的阻燃性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳，由如下原料制备：
超高相对分子质量聚乙烯：100份；
环氧树脂：5-10份；
碳纳米管：1-5份；
固化剂：0.1-1份；
复合阻燃剂：3-8份；
抗氧化剂：0.1-0.5份；
流动改性剂：0.2-1份。
所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、E44环氧树脂、E51环氧树脂中的一种或多种。
所述固化剂为脂肪胺类固化剂、聚酰胺固化剂、酚醛胺固化剂中的一种或多种。
所述复合阻燃剂制备方法为：取一定量的硝酸镁和硝酸铝，加入一定量的溶剂水搅拌溶解后，加入一定量的碳酸钠，在70-120℃下搅拌反应15-30h后进行过滤，过滤后的产物依次经过去离子水和丙酮洗涤，然后经过烘干后得到产物。
所述硝酸镁、硝酸铝和碳酸钠的物质的量之比为1:1-1.5：1-3，每摩尔硝酸镁中加入溶剂水的量为150-300mL。
所述流动改性剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯、石蜡、硬脂酸中的一种或多种。
一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳的制备工艺，具体步骤如下：
步骤1：将流动改性剂和碳纳米管溶于水溶液中，超声震荡2-5h，然后将分散均匀的流动改性剂和碳纳米管加入加热反应容器中，向其中加入超高相对分子质量聚乙烯、环氧树脂、抗氧化剂、复合阻燃剂和固化剂，升温至90-120℃反应20-60min，然后再加热至150-180℃反应30-50min，得到胶状溶液；
步骤2：将步骤1制备的胶状溶液经过纺丝组件在180-300℃下进行纺丝，然后经过冷却固化成型，得到缆绳纤维丝；
步骤3：将步骤2制备的纤维丝通过制绳设备编制成缆绳，然后将缆绳表面涂刷一层桐油，晾干备用。
本发明的有益效果：
本发明是以超高相对分子质量聚乙烯为原料制备缆绳，具有耐紫外线辐射、耐化学腐蚀、摩擦系数低、抗冲击、抗切割性能强等优点，可以延长缆绳的使用寿命。
本发明以碳纳米管制备的缆绳，具有碳纳米管的疏水性强、绝热性好、强度高、弹性强等优点，可以提高缆绳的耐腐蚀性和阻燃性能，同时制备缆绳过程中加入复合阻燃剂，可以进一步提高缆绳的阻燃性能。
本发明制备好的缆绳表面涂布一层桐油，可以提高缆绳的抗腐蚀性，同时使缆绳的疏水性增强，从而较少缆绳的重量。
具体实施方式
实施例1：
一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳的制备工艺，具体步骤如下：
步骤1：将重量份为0.2份的聚乙烯蜡和1份的碳纳米管溶于水溶液中，超声震荡2h，然后将分散均匀的流动改性剂和碳纳米管加入加热反应容器中，向其中加入100份超高相对分子质量聚乙烯、5份双酚A环氧树脂、0.1份抗氧化剂、3份复合阻燃剂和0.1份脂肪胺类固化剂，升温至90℃反应20min，然后再加热至150℃反应30min，得到胶状溶液；
步骤2：将步骤1制备的胶状溶液经过纺丝组件在180℃下进行纺丝，然后经过冷却固化成型，得到缆绳纤维丝；
步骤3：将步骤2制备的纤维丝通过制绳设备编制成缆绳，然后将缆绳表面涂刷一层桐油，晾干备用。
所述复合阻燃剂制备方法为：取100mol硝酸镁和100mol硝酸铝，加入150mL的溶剂水搅拌溶解后，加入一定量的碳酸钠，在70℃下搅拌反应15h后进行过滤，过滤后的产物依次经过去离子水和丙酮洗涤，然后经过烘干后得到产物。
实施例2：
一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳的制备工艺，具体步骤如下：
步骤1：将重量份为0.5份的石蜡和3份的碳纳米管溶于水溶液中，超声震荡3h，然后将分散均匀的流动改性剂和碳纳米管加入加热反应容器中，向其中加入100份超高相对分子质量聚乙烯、7份E44环氧树脂、0.3份抗氧化剂、5份复合阻燃剂和0.5份聚酰胺固化剂，升温至1000℃反应40min，然后再加热至1600℃反应40min，得到胶状溶液；
步骤2：将步骤1制备的胶状溶液经过纺丝组件在200℃下进行纺丝，然后经过冷却固化成型，得到缆绳纤维丝；
步骤3：将步骤2制备的纤维丝通过制绳设备编制成缆绳，然后将缆绳表面涂刷一层桐油，晾干备用。
所述复合阻燃剂制备方法为：取100mol硝酸镁和120mol硝酸铝，加入200mL的溶剂水搅拌溶解后，加入一定量的碳酸钠，在100℃下搅拌反应20h后进行过滤，过滤后的产物依次经过去离子水和丙酮洗涤，然后经过烘干后得到产物。
实施例3：
一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳的制备工艺，具体步骤如下：
步骤1：将重量份为1份的硬脂酸和5份的碳纳米管溶于水溶液中，超声震荡5h，然后将分散均匀的流动改性剂和碳纳米管加入加热反应容器中，向其中加入100份超高相对分子质量聚乙烯、10份E51环氧树脂、0.5份抗氧化剂、8份复合阻燃剂和1份酚醛胺固化剂，升温至120℃反应60min，然后再加热至180℃反应50min，得到胶状溶液；
步骤2：将步骤1制备的胶状溶液经过纺丝组件在300℃下进行纺丝，然后经过冷却固化成型，得到缆绳纤维丝；
步骤3：将步骤2制备的纤维丝通过制绳设备编制成缆绳，然后将缆绳表面涂刷一层桐油，晾干备用。
所述复合阻燃剂制备方法为：取100mol硝酸镁和150mol硝酸铝，加入300mL的溶剂水搅拌溶解后，加入一定量的碳酸钠，在120℃下搅拌反应30h后进行过滤，过滤后的产物依次经过去离子水和丙酮洗涤，然后经过烘干后得到产物。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳，其特征在于，由如下原料制备：
超高相对分子质量聚乙烯：100份；
环氧树脂：5-10份；
碳纳米管：1-5份；
固化剂：0.1-1份；
复合阻燃剂：3-8份；
抗氧化剂：0.1-0.5份；
流动改性剂：0.2-1份。
2.根据权利要求1所述的一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、E44环氧树脂、E51环氧树脂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳，其特征在于，所述固化剂为脂肪胺类固化剂、聚酰胺固化剂、酚醛胺固化剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳，其特征在于，所述复合阻燃剂制备方法为：取一定量的硝酸镁和硝酸铝，加入一定量的溶剂水搅拌溶解后，加入一定量的碳酸钠，在70-120℃下搅拌反应15-30h后进行过滤，过滤后的产物依次经过去离子水和丙酮洗涤，然后经过烘干后得到产物。
5.根据权利要求1所述的一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳，其特征在于，所述硝酸镁、硝酸铝和碳酸钠的物质的量之比为1:1-1.5：1-3，每摩尔硝酸镁中加入溶剂水的量为150-300mL。
6.根据权利要求1所述的一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳，其特征在于，所述流动改性剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯、石蜡、硬脂酸中的一种或多种。
7.一种船舶用耐腐蚀阻燃缆绳的制备工艺，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：将流动改性剂和碳纳米管溶于水溶液中，超声震荡2-5h，然后将分散均匀的流动改性剂和碳纳米管加入加热反应容器中，向其中加入超高相对分子质量聚乙烯、环氧树脂、抗氧化剂、复合阻燃剂和固化剂，升温至90-120℃反应20-60min，然后再加热至150-180℃反应30-50min，得到胶状溶液；
步骤2：将步骤1制备的胶状溶液经过纺丝组件在180-300℃下进行纺丝，然后经过冷却固化成型，得到缆绳纤维丝；
步骤3：将步骤2制备的纤维丝通过制绳设备编制成缆绳，然后将缆绳表面涂刷一层桐油，晾干备用。
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