CN108531119A - 一种ef型胶粘剂及其在钢丝绳破断负荷试验中应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种EF型胶粘剂及其在钢丝绳破断负荷试验中应用。本发明提供的EF型胶粘剂，包括E组分和F组分，以质量份计，所述E组分包括90～100份不饱和聚酯树脂和1～5份钴盐促进剂；所述F组分包括过氧化甲乙酮固化剂；所述E组分中不饱和聚酯树脂与F组分中过氧化甲乙酮固化剂的质量比为(90～100):(5～10)。本发明提供的胶粘剂固化后硬度较高，使得本发明提供的胶粘剂能够应用在破断负荷高的钢丝绳破断负荷试验中。如本发明实施例所示，本发明提供的胶粘剂固化后硬度高达99HRB，能够测试的钢丝绳破断负荷可达2000kN。

Description

一种EF型胶粘剂及其在钢丝绳破断负荷试验中应用
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种EF型胶粘剂及其在钢丝绳破断负荷试验中应用。
背景技术
胶粘剂是一种具有很好粘合性能的物质，能够将同种或不同种类的材料粘结在一起。胶粘剂应用广泛，主要应用在木材加工、建筑、包装、机械制造、电子电器、交通运输、医疗卫生等行业，在很大程度上方便了人们的生活。
钢丝绳广泛应用于各种机械设备，如电梯、缆车、矿山机械等。钢丝绳是主要的受力件，因钢丝绳质量缺陷导致设备毁坏，甚至人员伤亡的事故缕见不鲜。因此各国对钢丝绳的性能要求相当严格，我国对大多数钢丝绳亦实施强制性检验。钢丝绳的性能主要体现在破断负荷的大小，即可承受的最大负荷。检测方法是在拉力试验机上将钢丝绳整根拉断，检测试验进程中最大负荷。由于钢丝绳结构复杂，一般由多股小钢丝或小股钢丝绳捻制而成，其钢丝强度高，表面硬。采用夹具直接夹持钢丝绳进行测试，存在夹持不彻底，无法准确测量钢丝绳破断负荷的问题。
目前，人们将粘结剂应用在钢丝绳破断负荷试验中，使用胶粘剂粘结钢丝绳，制成钢丝绳索头，通过夹具夹持住钢丝绳索头后，再测试钢丝绳的破断负荷。
现有技术中钢丝绳破断负荷试验常用的胶粘剂是AB型粘合剂(农机胶)，但是AB型粘合剂固化后硬度较小，只能用于破断负荷小于1.5吨的钢丝绳试验中。国外通过研究制备出了硬度较高的胶粘剂，例如Wirelock胶粘剂。但是Wirelock胶粘剂固化后硬度仍不能满足人们的需求。
发明内容
本发明提供了一种EF型胶粘剂及其在钢丝绳破断负荷试验中应用。本发明提供的EF型胶粘剂固化后硬度较高，可以应用在破断负荷达2000kN的钢丝绳破断负荷试验中，能够满足钢丝绳破断负荷试验的要求。
为实现以上目的，本发明提供了一种EF型胶粘剂，包括E组分和F组分，以质量份计，所述E组分包括90～100份不饱和聚酯树脂和1～5份钴盐促进剂；所述F组分包括过氧化甲乙酮固化剂；所述E组分中不饱和聚酯树脂与F组分中过氧化甲乙酮固化剂的质量比为(90～100):(5～10)。
优选的，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂。
优选的，所述不饱和聚酯树脂为196型不饱和聚酯树脂。
优选的，所述钴盐促进剂为环烷酸钴。
优选的，所述胶粘剂可应用在破断负荷达2000kN的钢丝绳破断负荷试验中。
本发明还提供了上述技术方案所述胶粘剂在钢丝绳破断负荷试验中的应用。
优选的，所述应用包括以下步骤：
(1)将钢丝绳的两端分别置于两个套筒后，向两个套筒中加入所述胶粘剂；
(2)在套筒外部与钢丝绳结合处粘涂橡皮泥后静置固化；
(3)对所述步骤(2)固化后的钢丝绳进行破断负荷试验。
优选的，所述步骤(2)中静置固化的时间为10～20h。
优选的，所述步骤(1)中EF型胶粘剂的质量与套筒中钢丝绳的直径比为3～12g:1mm。
本发明提供了一种EF型胶粘剂，包括E组分和F组分，以质量份计，所述E组分包括90～100份不饱和聚酯树脂和1～5份钴盐促进剂；所述F组分包括过氧化甲乙酮固化剂；所述E组分中不饱和聚酯树脂与F组分中过氧化甲乙酮固化剂的质量比为(90～100):(5～10)。本发明提供的胶粘剂在固化过程中，固化剂在钴盐促进剂的作用下释放出游离基，使不饱和聚酯树脂中不饱和键之间发生自由基聚合反应，形成一种硬度较高的高分子网状聚合物，从而使得固化后的胶粘剂具有较高的硬度，使得本发明提供的胶粘剂能够应用在破断负荷高的钢丝绳破断负荷试验中。如本发明实施例所示，本发明提供的胶粘剂固化后硬度高达99HRB，能够测试的钢丝绳破断负荷可达2000kN。
附图说明
图1为本发明钢丝绳破断负荷试验中粘结剂应用示意图；
其中，1为套筒，2为橡皮泥，3为钢丝绳，4为胶粘剂灌入处。
具体实施方式
本发明提供了一种EF型胶粘剂，包括E组分和F组分，以质量份计，所述E组分包括90～100份不饱和聚酯树脂和1～5份钴盐促进剂；所述F组分包括过氧化甲乙酮固化剂；所述E组分中不饱和聚酯树脂与F组分中过氧化甲乙酮固化剂的质量比为(90～100):(5～10)。
本发明提供的EF型胶粘剂包括E组分和F组分。在本发明中，所述E组分包括不饱和聚酯树脂和钴盐促进剂。
在本发明中，所述不饱和聚酯树脂优选为邻苯型不饱和聚酯树脂，进一步优选为196型不饱和聚酯树脂。以质量份数计，所述不饱和聚酯树脂为90～100份，优选为92～98份，进一步优选为94～96份。
在本发明中，所述钴盐促进剂优选为环烷酸钴。以所述不饱和聚酯树脂的质量份为基准，所述钴盐促进剂为1～5份，优选为2～4份，进一步优选为2.5～3.5份。
在本发明中，所述F组分包括过氧化甲乙酮固化剂。在本发明中，所述E组分中不饱和聚酯树脂与F组分中过氧化甲乙酮固化剂的质量比为(90～100):(5～10)，优选为(92～98):(6～9)，进一步优选为(94～96):(7～8)。
本发明提供的EF型胶粘剂中E组分与F组分独立包装，即本发明提供的EF型胶粘剂不使用时，所述F组分中的固化剂与所述E组分中的不饱和聚酯树脂和钴盐促进剂分隔，有利于避免固化剂与不饱和聚酯树脂和钴盐促进剂接触后，使胶粘剂发生固化，导致无法使用的问题。本发明优选在使用过程中，再将固化剂与不饱和聚酯树脂和钴盐促进剂混合。
本发明提供的EF型胶粘剂在使用过程中，所述固化剂在所述钴盐促进剂的作用下释放出游离基，使不饱和聚酯树脂中不饱和键之间发生自由基聚合反应，形成一种硬度较高的高分子网状聚合物，从而有利于提高固化后胶粘剂的硬度，能够满足钢丝绳破断负荷试验的要求；在本发明中，所述胶粘剂优选可应用在破断负荷达2000kN的钢丝绳破断负荷试验中。
本发明对EF型胶粘剂的制备方法没有特别限制，采用本领域技术人员所熟知的以能实现E组分和F组分独立分装的方法即可。本发明对E组分的制备方法没有特别要求，在本发明中，所述E组分中不饱和聚酯树脂与钴盐促进剂可以混合，也可以不混合。当所述不饱和聚酯树脂和钴盐促进剂混合时，本发明对不饱和聚酯树脂和钴盐促进剂的混合方式没有特别限制。在本发明中，所述E组分与F组分独立分装，有利于避免F组分中的固化剂与E组分中的不饱和聚酯树脂和钴盐促进剂之间发生固化。
本发明还提供了上述技术方案所述EF型胶粘剂在钢丝绳破断负荷试验中的应用。
在本发明中，所述应用优选包括以下步骤：
(1)将钢丝绳的两端分别置于两个套筒后，向两个套筒中加入所述EF型胶粘剂；
(2)在套筒外部与钢丝绳结合处粘涂橡皮泥后静置，得到两端固化的钢丝绳；
(3)对所述步骤(2)得到的两端固化的钢丝绳进行破断负荷试验。
本发明将钢丝绳的两端分别置于两个套筒后，向两个套筒中加入所述EF型胶粘剂。在本发明中，所述两个套筒的规格可以相同也可以不同。在本发明中，所述钢丝绳的直径与套筒的规格优选具有表1所述关系：
表1钢丝绳的直径与套筒规格关系
本发明对所述套筒的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。在本发明中，所述EF型胶粘剂优选从套筒上方开口处注入套筒中，本发明对所述EF型胶粘剂是否从钢丝绳端口处注入没有特别限制，只要能够将所述EF型胶粘剂注入套筒中即可。
本发明将钢丝绳的两端分别置于两个套筒中，钢丝绳的其余部分留在套筒的外部。
本发明将所述钢丝绳的两端分别置于两个套筒前，优选将待置入部分的钢丝绳拆松成丝，便于后续与胶粘剂的混合，进而提高胶粘剂对钢丝绳的稳固效果。本发明对将钢丝绳拆松成丝的方法没有特别限制，采用本领域技术人员所熟知的拆松方法即可。
在本发明中，所述套筒的规格优选根据钢丝绳的粗细来决定。在本发明中，所述胶粘剂的用量优选通过套筒的大小决定，本发明优选使用EF型胶粘剂将套筒填满。在本发明中，所述套筒中胶粘剂的质量与钢丝绳的直径比优选为3～12g:1mm，进一步优选为5～9g:1mm，更优选为7～8g:1mm。在本发明中，所述套筒中胶粘剂的质量与钢丝绳的直径关系优选为：
本发明将所述EF型胶粘剂加入到套筒前，本发明优选将所述EF型胶粘剂中的不饱和聚酯树脂、钴盐促进剂和固化剂混合；所述不饱和聚酯树脂、钴盐促进剂和固化剂混合的方式优选为：先将不饱和聚酯树脂和钴盐促进剂混合，然后再与固化剂混合。本发明优选采用上述混合方式，有利于使固化剂在胶粘剂中充分分散，从而有利于胶粘剂的充分固化。
本发明在套筒外部与钢丝绳结合处粘涂橡皮泥后静置，得到两端固化的钢丝绳。在本发明中，所述橡皮泥起到防止未固化的EF型胶粘剂漏出套筒的作用。本发明对橡皮泥的粘涂方式、橡皮泥的种类和橡皮泥的用量没有特别要求，只要能够将套筒与钢丝绳之间的缝隙封堵严实，防止未固化的胶粘剂漏出套筒即可。
以得到一端固化的钢丝绳为例，如图1所示，本发明将钢丝绳3拆松成丝的一端置于套筒1中，通过套筒的胶粘剂灌入处4向套筒的空隙中注入胶粘剂，直至将套筒加满为止；在套筒外部与钢丝绳结合处粘涂橡皮泥2。
粘涂橡皮泥后，本发明将两个套筒进行静置，得到两端固化的钢丝绳。在本发明中，每个套筒静置的时间独立地优选为10～20h，优选为12～18h，进一步优选为14～16h；每个套筒静置的温度独立地优选为20～30℃，进一步优选为22～28℃，更优选为24～26℃。
在本发明中，所述套筒静置过程中，套筒中的胶粘剂发生固化，使胶粘剂和处于套筒中的钢丝绳固化在一起。在本发明中，所述胶粘剂在静置过程中，所述固化剂在钴盐促进剂的作用下释放出游离基，使不饱和聚酯树脂中不饱和键之间发生自由基聚合反应，形成一种硬度高的高分子网状聚合物，实现对钢丝绳的稳固粘结。
本发明在所述静置过程中，两个套筒中的胶粘剂在固化的同时，体积收缩，体积收缩比率独立地优选为1/(15～17)；所述体积收缩比率为固化后胶粘剂缩小的体积与固化前胶粘剂的体积比。本发明所述胶粘剂在固化中体积发生收缩，有利于提高固化后胶粘剂的硬度。
本发明对钢丝绳的两端分别置于两个套筒并粘涂橡皮泥后静置完成固化的先后顺序没有时间限制，可以先固化一端，再固化另一端，也可以同时固化钢丝绳的两端。本发明通过将钢丝绳的两端进行固化，得到两端固化的钢丝绳，有利于在钢丝绳破断负荷试验中，对钢丝绳的破断负荷进行测试。
本发明对两端固化的钢丝绳进行破断试验。本发明对钢丝绳破断负荷试验的具体方法没有特别要求，采用本领域技术人员所熟知的钢丝绳破断负荷试验方法即可。
下面将结合本发明的具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
将196型不饱和聚酯树脂100质量份、环烷酸钴5质量份混合，得到E组分。另取过氧化甲乙酮10质量份作为F组分，得到EF型胶粘剂。
实施例2
将196型不饱和聚酯树脂90质量份、环烷酸钴1质量份混合，得到E组分。另取过氧化甲乙酮5质量份作为F组分，得到EF型胶粘剂。
实施例3
将196型不饱和聚酯树脂95质量份、环烷酸钴3质量份混合，得到E组分。另取过氧化甲乙酮8质量份作为F组分，得到EF型胶粘剂。
实施例4
将实施例1～3制备得到的EF型胶粘剂和现有技术中的Wirelock胶水应用在钢丝绳破断负荷试验中，以测试钢丝绳的破断负荷，试验结果如表1所示。
表1实施例1～3的EF型胶粘剂和Wirelock胶水的破断负荷
胶粘剂类型 破断负荷
实施例1 2000kN
实施例2 2000kN
实施例3 2000kN
Wirelock胶水 2000kN
由表1测试结果可知，本发明提供的EF型胶粘剂的破断负荷达2000kN。
实施例5
将实施例1～3制备得到的EF型胶粘剂和现有技术中的Wirelock胶水固化后，测试胶粘剂硬度。本发明采用的固化方式为：常温静置20h。硬度的测试标准为GB/T230.1-2009《金属材料洛氏硬度试验第一部分(A、B、C、D、E、F、G、H、N、T标尺)》；ISO 6508-1:2005Metallic materials-Rochwellhardness test-part 1:Test method。测试结果如表2所示。
表2实施例1～3的EF型胶粘剂和Wirelock胶水固化后的硬度
由表2测试结果可知，本发明提供的EF型胶粘剂固化后具有比Wirelock胶水更高的硬度，达99HRB，从而使得本发明提供的EF型胶粘剂能够用于破断负荷更高的钢丝绳破断负荷试验中。
实施例6
对实施例1的EF型胶粘剂、Wirelock胶水和Socket lock胶水的成本进行比较，结果如表3所示。
品种 价格/500mL 平均可用次数 平均成本(元/次)
Wirelock胶水 700元 2 350
Socketlock胶水 500元 2 250
EF型胶粘剂 15元 4 4
由表3结果可知，本发明提供的EF型胶粘剂成本远远低于进口的Wirelock胶水和Socket lock胶水。
由表1～表3测试结果可知，本发明提供的EF型胶粘剂固化后具有更高的硬度，达99HRB，可应用在破断负荷更高的钢丝绳破断负荷试验中。而且本发明提供的EF型胶粘剂成本较低，远低于进口的Wirelock胶水和Socketlock胶水的成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种EF型胶粘剂，包括E组分和F组分，以质量份计，所述E组分包括90～100份不饱和聚酯树脂和1～5份钴盐促进剂；
所述F组分包括过氧化甲乙酮固化剂；
所述E组分中不饱和聚酯树脂与F组分中过氧化甲乙酮固化剂的质量比为(90～100):(5～10)。
2.根据权利要求1所述的EF型胶粘剂，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂。
3.根据权利要求1或2所述的EF型胶粘剂，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为196型不饱和聚酯树脂。
4.根据权利要求1所述的EF型胶粘剂，其特征在于，所述钴盐促进剂为环烷酸钴。
5.根据权利要求1所述的EF型胶粘剂，其特征在于，所述胶粘剂可应用在破断负荷达2000kN的钢丝绳破断负荷试验中。
6.权利要求1～5任一项所述EF型胶粘剂在钢丝绳破断负荷试验中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将钢丝绳的两端分别置于两个套筒后，向两个套筒中加入所述EF型胶粘剂；
(2)在套筒外部与钢丝绳结合处粘涂橡皮泥后静置固化；
(3)对所述步骤(2)固化后的钢丝绳进行破断负荷试验。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述步骤(2)中静置固化的时间为10～20h。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述步骤(1)中EF型胶粘剂的质量与套筒中钢丝绳的直径比为3～12g:1mm。
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