CN114753156B - 一种浸胶聚酯线绳及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及浸胶线的技术领域，具体公开了一种浸胶聚酯线绳，包括线体和设置于线体外侧的浸胶层，所述浸胶层由浸胶液固化形成，所述浸胶液包含一浴组分和二浴组分，所述一浴组分如下：己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液、丙三醇三缩水甘油醚、丙三醇均聚物丙氧基醚、水；二浴组分如下：丁苯胶乳、水溶性酚醛树脂、氨水、甲醛、催化剂、水。通过一浴组分和二浴组分形成浸胶层，使线体和浸胶层粘结强度高，且因为交联密度较高，使浸胶聚酯线绳的强度较好；通过添加2,3,6,7,10,11‑六氨基三苯，使浸胶聚酯线绳的耐磨性较好，强度提高。

Description

一种浸胶聚酯线绳及其生产工艺
技术领域
本申请涉及浸胶线的领域，更具体地说，它涉及一种浸胶聚酯线绳及其生产工艺。
背景技术
聚酯线广泛应用于现代农业温室工程，具有强度高、不易断裂、表面光滑、防酸碱、抗UV辐射、耐气候老化等特点，使用寿命长，是铁丝、钢线的最佳替代品。聚酯线绳是传送带理想的骨架材料,具有强力高、模量大、伸长变形小、耐屈挠性能好等优点。
申请公布号为CN104674580A的发明专利申请，公布了一种浸胶聚酯硬线绳研制方法，方案步骤为：1）先经过异氰酯浸渍4小时；2）再经过RFL乳液处理5小时；3）在线绳表面再涂覆一层混炼胶胶浆，厚度1mm；4）这样线与橡胶能够粘合在一起，不容易造成线与橡胶脱层，明显提高聚酯硬线绳与橡胶的粘结强度。
针对上述中的相关技术，发明人认为上述工艺得到的浸胶线强度不足，难以满足现在的要求。
发明内容
为了提高浸胶聚酯线绳的生产效率，本申请提供一种浸胶聚酯线绳及其生产工艺。
第一方面，本申请提供一种浸胶聚酯线绳，采用如下的技术方案：
一种浸胶聚酯线绳，包括线体和设置于线体外侧的浸胶层，所述浸胶层由浸胶液固化形成，所述浸胶液包含一浴组分和二浴组分，所述一浴组分的重量份数如下：
己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液2.7-3.3份；
丙三醇三缩水甘油醚0.4-0.6份；
丙三醇均聚物丙氧基醚0.9-1.1份；
水95.2-96份；
所述二浴组分包含以下重量份组分：
丁苯胶乳64-66份；
水溶性酚醛树脂12-14份；
氨水0.45-0.55份；
甲醛0.45-0.55份；
催化剂0.3-0.55份；
水19-22份。
通过采用上述技术方案，丙三醇三缩水甘油醚和丙三醇均聚物丙氧基醚含有大量羟基和环氧基，参与交联反应，己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液可与各种低聚物多元醇组合，在常温下稳定，高温解封后浸交联反应。丁苯胶乳是由丁二烯、苯乙烯、不饱和羧酸等通过乳液聚合生成的三元共聚物，由于引入了极性基团-羧基(粘结性能提高)，具有较高的的结膜强度和粘结力，抗水可印刷性与耐磨性强，稳定性、流动性俱佳，填充量大，成模性好，机械、化学与冻融稳定性优异。水溶性酚醛树脂粘结性好，同时还参与环氧基的交联固定化，形成致密的网络结构，增强浸胶层的强度。氨水为ph调节剂，将二浴组分在pH大于7使用，方便控制酚醛树脂的缩合度；甲醛的添加促进酚醛树脂进行缩合。催化剂催化丙三醇三缩水甘油醚和丙三醇均聚物丙氧基醚中环氧基进行交联，提交接枝率，从而提高接枝强度。
本申请中，通过将一浴组分和二浴组分分开，线体进入一浴后，己内酰胺封闭型异氰酸酯、丙三醇三缩水甘油醚和丙三醇均聚物丙氧基醚分子量较小，方便浸透入线体内部中，再进行烘干，烘干时使己内酰胺封闭型异氰酸酯解封，解封后的异氰酸酯和丙三醇均聚物丙氧基醚上羟基在线体内部进行交联，提高线体的强度。再将烘干后的线体进入二浴中，二浴中酚醛树脂与丙三醇三缩水甘油醚以及丙三醇均聚物丙氧基醚中环氧基进行交联聚合，使得酚醛树脂、异氰酸酯、丙三醇三缩水甘油醚和丙三醇均聚物丙氧基醚交联形成致密的网络结构，更好地提高浸胶聚酯线的强度。
可选的，所述二浴组分还包括重量份为1.2-1.5的固化剂。
通过采用上述技术方案，通过加入固化剂，提高环氧基团的接枝率，提高交联密度，从而更好的提高浸胶聚酯线绳的强度。
可选的，所述固化剂为2,3,6,7,10,11-六氨基三苯和乙腈的组合物。
通过采用上述技术方案，2,3,6,7,10,11-六氨基三苯具有多个伯胺基团，方便与环氧基团进行接枝，同时因为2,3,6,7,10,11-六氨基三苯为四环结构，其中有三个刚性苯环，通过引入刚性苯环，使浸胶层的耐磨性提高，同时因为其多氨基结构，进一步提高交联密度，提高浸胶线的强度。乙腈为溶剂，乙腈使2,3,6,7,10,11-六氨基三苯方便进入二浴组分中。
可选的，所述2,3,6,7,10,11-六氨基三苯和乙腈和乙腈的重量比为1:（3.7-4.2）。
通过采用上述技术方案，使乙腈能较好的将2,3,6,7,10,11-六氨基三苯溶解。
可选的，所述催化剂为辛酸锌。
通过采用上述技术方案，辛酸锌催化环氧基交联，提高接枝率，提高交联密度，从而提高浸胶层强度，辛酸锌不易影响二浴组分的pH，若采用酸酐或Lewis酸或苯酚等作为催化剂，容易影响二浴组分的pH。
可选的，所述一浴组分的制备方法如下：按所需重量份，将己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液、丙三醇三缩水甘油醚、丙三醇均聚物丙氧基醚和水搅拌混合均匀。
通过采用上述技术方案，一浴组分制备方便，简单混匀即可进行使用。
可选的，所述一浴组分经过乳化机搅拌混合均匀。
通过采用上述技术方案，使己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液在水中分散均匀，降低沉聚，同时将丙三醇三缩水甘油醚、丙三醇均聚物丙氧基醚也能均匀分散在水中。
可选的，所述二浴组分的制备方法如下：按所需重量份，将丁苯胶乳、水溶性酚醛树脂、氨水、甲醛、催化剂、固化剂和水搅拌混合均匀。
通过采用上述技术方案，二浴组分制备方式简单，各个组分在常温下不易发生反应，且方便贮存。
第二方面，本申请提供一种浸胶聚酯线的生产工艺，采用如下的技术方案：
一种浸胶聚酯线的生产工艺，包括以下步骤：
一浴组分和二浴组分的制备；
线体由牵引器牵引沿线体的长度方向移动，线体先浸泡一浴组分、烘干；再浸泡二浴组分、烘干。
通过采用上述技术方案，采用浸泡一浴组分、烘干，再浸泡二浴组分，再烘干的方式进行生产，使聚酯线绳保持持续移动，无需将线整体浸泡一浴组分或整体去进行烘干，实现全自动工业化生产，使生产高效且降低人工成本。
可选的，所述一浴组分浸泡后进入215-220℃烘箱50-65s，所述二浴组分浸泡后进入225-230℃烘箱50-65s。
通过采用上述技术方，两次烘干时间仅需50-65s，且线体保持持续位移，浸泡时间段，烘干时间段，使得生产效率较高。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、通过一浴组分和二浴组分形成浸胶层，使线体和浸胶层粘结强度高，且因为交联密度较高，使浸胶聚酯线绳的强度较好；
2、通过添加2,3,6,7,10,11-六氨基三苯，使浸胶聚酯线绳的耐磨性较好，强度提高。
附图说明
图1是本申请实施例的浸胶聚酯线绳的结构示意图。
图2是本申请的浸胶聚酯线绳的生产工艺的流程图。
附图标记：1、线体；2、浸胶层。
具体实施方式
以下结合实施例和说明书附图1-2对本申请作进一步详细说明。
原料名称 种类或来源
线体 24股聚酯纤维捻合得到，平均直径2.2mm
己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液 苏州巨峰新材料有限公司出售，产品代码：JF-500；成分：己内酰胺封闭型异氰酸酯（N,N’-(亚甲基-二-4,1-亚苯基)-二(六氢-2-氧代)-1H-氮杂卓-1-甲酰胺）49.5wt%、己内酰胺0.5wt%、去离子水50wt%
丁苯胶乳 山东奥固特化工有限公司出售，产品名称丁苯（吡）胶乳，丁二烯/苯乙烯/2-VP共聚物水分散体
水溶性酚醛树脂 安徽省郎溪县科景助剂有限公司出售，产品名称，粘合剂RP-20
氨水 浓度为28wt%
制备例
制备例1
固化剂的制备：
称取2,3,6,7,10,11-六氨基三苯0.255kg和乙腈0.945kg搅拌，待2,3,6,7,10,11-六氨基三苯完全溶解后得到固化剂。
制备例2
固化剂的制备：
称取2,3,6,7,10,11-六氨基三苯0.289kg和乙腈1.211kg搅拌，待2,3,6,7,10,11-六氨基三苯完全溶解后得到固化剂。
制备例3
固化剂的制备：
称取2,3,6,7,10,11-六氨基三苯0.27kg和乙腈1.08kg搅拌，待2,3,6,7,10,11-六氨基三苯完全溶解后得到固化剂。
制备例4
与制备例3的区别在于等量四乙烯五胺替换2,3,6,7,10,11-六氨基三苯。
制备例5
与制备例3的区别在于等量二乙烯三胺替换2,3,6,7,10,11-六氨基三苯。
实施例
实施例1
参照图1、图2，一种浸胶聚酯线绳，包括线体1和包覆于线体1外侧的浸胶层2，所述浸胶层2由浸胶液固化形成，所述浸胶液包含一浴组分和二浴组分，所述一浴组分的质量如下：
己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液2.7kg；
丙三醇三缩水甘油醚0.4kg；
丙三醇均聚物丙氧基醚0.9kg；
水96kg；
所述二浴组分包含以下质量的组分：
丁苯胶乳64.75kg；
水溶性酚醛树脂12kg；
氨水0.45kg；
甲醛0.45kg；
辛酸锌0.3kg；
水22kg。
一种浸胶聚酯线的生产工艺，包括以下步骤：
S1，一浴组分的制备；
按所需质量，将己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液、丙三醇三缩水甘油醚、丙三醇均聚物丙氧基醚和水搅拌混合均匀；
二浴组分的制备；
按所需质量，将丁苯胶乳、水溶性酚醛树脂、氨水、甲醛、辛酸锌和水搅拌混合均匀。
S2，线体1由牵引器牵引沿线体1的长度方向移动，线体1先浸泡一浴组分30s，再进入215℃烘箱烘干65s，再浸泡二浴组分30s，进入225℃烘箱烘干65s，形成浸胶层2。
实施例2
参照图1、图2，一种浸胶聚酯线绳，包括线体1和包覆于线体1外侧的浸胶层2，所述浸胶层2由浸胶液固化形成，所述浸胶液包含一浴组分和二浴组分，所述一浴组分的质量数如下：
己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液3.3kg；
丙三醇三缩水甘油醚0.6kg；
丙三醇均聚物丙氧基醚1.1kg；
水95kg；
所述二浴组分包含以下质量的组分：
丁苯胶乳65kg；
水溶性酚醛树脂14kg；
氨水0.55kg；
甲醛0.55kg；
辛酸锌0.55kg；
水19.35kg。
一种浸胶聚酯线的生产工艺，包括以下步骤：
S1，一浴组分的制备；
按所需质量，将己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液、丙三醇三缩水甘油醚、丙三醇均聚物丙氧基醚和水搅拌混合均匀；
二浴组分的制备；
按所需质量，将丁苯胶乳、水溶性酚醛树脂、氨水、甲醛、辛酸锌和水搅拌混合均匀。
S2，线体1由牵引器牵引沿线体1的长度方向移动，线体1先浸泡一浴组分30s，再进入220℃烘箱烘干65s，再浸泡二浴组分30s，进入230℃烘箱烘干65s，形成浸胶层2。
实施例3
参照图1、图2，一种浸胶聚酯线绳，包括线体1和包覆于线体1外侧的浸胶层2，所述浸胶层2由浸胶液固化形成，所述浸胶液包含一浴组分和二浴组分，所述一浴组分的质量数如下：
己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液3kg；
丙三醇三缩水甘油醚0.5kg；
丙三醇均聚物丙氧基醚1kg；
水95.5kg；
所述二浴组分包含以下质量的组分：
丁苯胶乳65kg；
水溶性酚醛树脂13kg；
氨水0.5kg；
甲醛0.5kg；
辛酸锌0.5kg；
水20.5kg。
一种浸胶聚酯线的生产工艺，包括以下步骤：
S1，一浴组分的制备；
按所需质量，将己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液、丙三醇三缩水甘油醚、丙三醇均聚物丙氧基醚和水搅拌混合均匀；
二浴组分的制备；
按所需质量，将丁苯胶乳、水溶性酚醛树脂、氨水、甲醛、辛酸锌和水搅拌混合均匀。
S2，线体1由牵引器牵引沿线体1的长度方向移动，线体1先浸泡一浴组分30s，再进入218℃烘箱烘干60s，再浸泡二浴组分30s，进入228℃烘箱烘干60s，形成浸胶层2。
实施例4
与实施例3的区别在于，二浴组分中还添加由制备例1得到的固化剂。
实施例5
与实施例3的区别在于，二浴组分中还添加由制备例2得到的固化剂。
实施例6
与实施例3的区别在于，二浴组分中还添加由制备例3得到的固化剂。
实施例7
与实施例6的区别在于，不添加乙腈。
实施例8
与实施例6的区别在于，不添加2,3,6,7,10,11-六氨基三苯。
实施例9
与实施例6的区别在于，固化剂由制备例4得到。
实施例10
与实施例6的区别在于，固化剂由制备例5得到。
对比例
对比例1
与实施例3的区别在于，不添加丙三醇均聚物丙氧基醚。
对比例2
与实施例3的区别在于，不添加辛酸锌。
对比例3
与实施例3的区别在于，将申请公布号为CN107974832A的专利中的第一浴液和第二浴液替换本申请中的一浴组分和二浴组分，其他条件不变。
性能检测试验
耐磨性：采用UMT-2型摩擦磨损试验机检测实施例1-10和对比例1-3得到的浸胶聚酯线绳的耐磨性,基础油为HVI750,实验载荷为40N,转速为400r/min，测试时间为30min。
强度：采用万能拉力试验机测试实施例1-10和对比例1-3得到的浸胶聚酯线绳的拉断强度。
阻燃性：采用极限氧指数测试仪CSI-101G检测实施例1-10和对比例1-3得到的浸胶聚酯线绳的极限氧指数。
表1
磨痕尺寸，微米 极限氧指数 拉断强度KN
实施例1 72 22 102
实施例2 69 23 107
实施例3 70 22 106
实施例4 36 28 124
实施例5 32 28 125
实施例6 33 27 126
实施例7 67 24 110
实施例8 70 22 106
实施例9 66 23 113
实施例10 67 23 116
对比例1 88 22 84
对比例2 82 22 92
对比例3 146 22 64
结合实施例1-3和对比例1并结合表1可以看出，通过丙三醇均聚物丙氧基醚将己内酰胺封闭型异氰酸酯和丙三醇均聚物丙氧基醚以及水溶性酚醛树脂等组分进行相互交联，具有较好的交联密度，使浸胶聚酯线绳的强度和耐磨性较好。
结合实施例3和对比例1并结合表1可以看出，辛酸锌的添加，催化环氧基开环交联，使浸胶层2的交联的较好，从而提高浸胶聚酯线绳的强度和耐磨性。
结合实施例3和对比例2并结合表1可以看出，辛酸锌的添加，本申请的浸胶聚酯线绳具有较好的拉断强度和耐磨性，使浸胶聚酯线绳的牢固更高，方便其进行应用。
结合实施例3和实施例4-6并结合表1可以看出，添加有乙腈和2,3,6,7,10,11-六氨基三苯制备得到的固化剂，使浸胶聚酯线绳的拉断强度、耐磨性和阻燃性均提高。
结合实施例6和实施例7-8并结合表1可以看出，乙腈对浸胶聚酯线绳的强度影响不大，但是不添加乙腈导致2,3,6,7,10,11-六氨基三苯难以与二浴体系混溶，导致2,3,6,7,10,11-六氨基三苯难以发挥其作用。
结合实施例6和实施例9-10并结合表1可以看出，通过四乙烯五胺或二乙烯三胺替代2,3,6,7,10,11-六氨基三苯作为固化剂的主要成分时，虽然对提高浸胶聚酯线绳的强度，但是对浸胶聚酯线绳的耐磨性和阻燃性帮助不大。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种浸胶聚酯线绳，其特征在于，包括线体(1)和设置于线体(1)外侧的浸胶层(2)，所述浸胶层(2)由浸胶液固化形成，所述浸胶液包含一浴组分和二浴组分，所述一浴组分的重量份数如下：
己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液2.7-3.3份；
丙三醇三缩水甘油醚0.4-0.6份；
丙三醇均聚物丙氧基醚0.9-1.1份；
水95.2-96份；
所述二浴组分包含以下重量份组分：
丁苯胶乳64-66份；
水溶性酚醛树脂12-14份；
氨水0.45-0.55份；
甲醛0.45-0.55份；
催化剂0.3-0.55份；
水19-22份；
所述二浴组分还包括重量份为1.2-1.5的固化剂；
所述固化剂为2,3,6,7,10,11-六氨基三苯和乙腈的组合物；
所述2,3,6,7,10,11-六氨基三苯和乙腈的质量比为1:(3.7-4.2)；
所述催化剂为辛酸锌。
2.根据权利要求1所述的一种浸胶聚酯线绳，其特征在于：所述一浴组分的制备方法如下：按所需重量份，将己内酰胺封闭型异氰酸酯乳液、丙三醇三缩水甘油醚、丙三醇均聚物丙氧基醚和水搅拌混合均匀。
3.根据权利要求2所述的一种浸胶聚酯线绳，其特征在于：所述一浴组分经过乳化机搅拌混合均匀。
4.根据权利要求1所述的一种浸胶聚酯线绳，其特征在于：所述二浴组分的制备方法如下：按所需重量份，将丁苯胶乳、水溶性酚醛树脂、氨水、甲醛、催化剂、固化剂和水搅拌混合均匀。
5.一种权利要求1-4任一项所述的浸胶聚酯线绳的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
一浴组分和二浴组分的制备；
线体(1)由牵引器牵引沿线体(1)的长度方向移动，线体(1)先浸泡一浴组分、烘干；再浸泡二浴组分、烘干。
6.根据权利要求5所述的浸胶聚酯线绳的生产工艺，其特征在于：所述一浴组分浸泡后进入215-220℃烘箱50-65s，所述二浴组分浸泡后进入225-230℃烘箱50-65s。
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