CN1405795A - 一种高耐蚀高强度复合钢丝及制造工艺 - Google Patents
一种高耐蚀高强度复合钢丝及制造工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种高耐蚀高强度复合钢丝及制造工艺，主要用于钢芯铝绞线或钢绞线。该复合钢丝是在钢芯线或钢绞线表面涂敷有机硅涂料，经低温工艺固化，成膜后钢丝表面透明，耐蚀性好。该复合钢丝的制造工艺技术简单、成本低，可广泛用于其它诸如板材、管材、型材及管件的制造业上。
Description
本发明涉及一种高耐蚀、高强度的新型复合线材。特别适用于架空导线的加强钢芯线或钢绞线。
目前，国内外用于钢芯铝绞线及钢绞线的钢丝，主要是在钢丝表面热浸镀一层铝锌合金，已应用和标准化的产品为：55％Al-Zn和5％Al-Zn合金制品钢丝。近年来，为了进一步改善表面质量，国内又相继研制开发了添加稀土或Mg、Sn等新合金镀层，这都是为了提高钢丝表面的耐蚀效果。但这些钢丝制品的抗拉强度比浸镀前有明显下降，尽管国外有采取浸镀后“二次拉拔”技术，这对镀层质量提出了更高要求，也增加了制品的生产成本，一般企业难以达到。
用于电力输送的钢芯线及绞线钢丝，不仅要耐蚀性能好，亦要求力学性能高。目前，已使用的诸多品种金属镀层钢丝，均不能良好的满足该要求，其主要原因有，一是现有金属涂镀层的耐蚀性能只是相对镀锌而言，二是生产工艺中熔融合金温度，导致浸镀钢丝的力学性能下降。
本发明的目的，是提供一种用非金属材料与钢芯线或钢绞线进行复合的新型线材。本发明采用有机硅涂料作为外涂层，涂于磷化后的钢丝表面，低温工艺固化后，形成一种新型复合钢丝。该复合钢丝不仅耐蚀耐候性能优异，而且保持钢丝原有力学性能不变，本发明复合钢丝的结构是以钢丝为基体，磷化钝化后，外层涂敷有机硅涂料。
本发明采用的有机硅涂料为聚氧硅烷或多官能可水解硅烷改性有机树脂，这其中，尤以透明甲基硅树脂最为适合，这些有机硅涂料，能与有机溶剂在较大范围内混合，以便调整粘度，易于涂敷，而且，固化温度低(80℃以下)，成膜后外观坚硬有韧、耐搔抓、耐热、耐寒、耐老化、耐溶剂、耐水性等，高度透明，使涂敷后的钢丝，表面光滑，耐化学腐蚀和大气侵蚀，钢丝原有的性能参数不变。同时，在制造工艺中，采用了先磷化钝化，后涂膜的工艺过程，使得成膜与钢丝基体牢牢结合，能源消耗也比浸镀金属镀层工艺大大降低(70％以上)。而且，对于漏涂现象，可方便地采用局部刷涂或喷涂进行修补。
本发明关键技术，是在磷化钝化的钢丝表面，涂敷有机硅涂料。有机硅涂料的组成配方为：有机硅树脂15-35％，溶剂65-85％，固化剂0.15-1.5％，增韧剂1.0-3.0％。其中：有机硅树脂主要采用聚硅氧烷类或多官能可水解硅烷类改性有机树脂。溶剂采用醇类化合物，如乙醇、丁醇等，也可采用其它诸如酯类、苯类及酮类的溶剂。固化剂采用三乙烯四胺或四乙烯五胺。增韧剂采用邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛脂。为了延长有机硅涂料涂敷时的使用时间，可适量添加阻聚剂。本发明制造工艺是先磷化钝化钢丝，再浸渍涂料，固化工艺过程中设有溶剂回收装置，整个操作过程连续作业。
本发明的制造工艺流程如下：
本发明制造工艺实施例如下：
1、被涂钢丝为φb3.0高碳钢丝
2、涂料配方(wt％)：
SAR-5甲基有机硅树脂 25％
无水乙醇 49％
正丁醇 23％
邻苯二甲酸二丁酯 2％
三乙烯四胺 1％
3、工艺流程：
(1)钢丝除油
(2)水洗→磷化→清洗→烘干
(3)浸渍有机硅封闭涂料(15-20s)
(4)拉抽取出(模孔限厚)
(5)固化烘干(75℃，2min)
(6)收线得到成品
(7)溶剂冷却回收
4、产品检测：
| 序号 | 测试项目 | 测试结果 |
| ① | 浸入5％沸腾NaCl溶液8h | 无变化 |
| ② | 饱和H2S气体30min | 无变化 |
| ③ | 浸入1％NaOH溶液25℃ 10d | 无变化 |
| ④ | 250℃ 1000h老化紫外线光照-50℃耐寒 | 膜层不粉化，不变色，不龟裂 |
| ⑤ | 相对湿度大于95％ 38℃ 72h | 无变化 |
| ⑥ | 附着力弯曲180° | 涂层无脱落 |
| ⑦ | 抗拉强度浸涂前后 | 无变化 |
| ⑧ | 缠绕试验线径8倍5-10圈 | 不开裂 |
| ⑨ | 涂膜厚度 | 7.4×10-5m |
本发明解决了钢丝表面不能长期有效的耐腐蚀问题，解决了钢丝因浸镀熔融合金而力学性能下降的问题。该复合钢丝表面质量高，涂膜寿命长达10年以上，适用于有酸、碱、盐，高温潮湿，低温寒冻等复杂场合，与传统的浸镀金属镀层工艺相比，能耗大大降低，对漏涂或破膜，修补快速、方便。本发明也可用于涂敷其它的金属丝、板材、管材、管件及型材。
Claims (3)
1、一种高耐蚀高强度复合钢丝及制造工艺，其特征在于该复合钢丝是在钢芯线或钢绞线表面涂敷有机硅涂料。有机硅涂料采用的配方分别为：甲基硅树脂15-35％，乙醇和丁醇65-85％，三乙烯四胺或四乙烯五胺0.15-1.5％，邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛脂1.0-3.0％。
2、根据权利要求书1所述的高耐蚀高强度复合钢丝及制造工艺，其特征在于该复合钢丝的制造工艺是：先磷化钝化钢丝，再浸渍涂料，在涂料层固化过程中设有溶剂回收装置。
3、根据权利要求书1所述的高耐蚀高强度复合钢丝及制造工艺，其特征在于所述的有机硅树脂可采用聚氧硅烷或多官能可水解硅烷改性有机树脂，溶剂可采用酯类、苯类及酮类化合物。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101676489B (zh) * | 2008-09-17 | 2011-12-21 | 贵州钢绳股份有限公司 | 航天专用不锈钢丝绳连续生产线设备及工艺 |
| CN104123988A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-10-29 | 国家电网公司 | 一种具有良好抗疲劳性能的钢芯铝绞线 |
| CN104149412A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-19 | 福州大学 | 表面含Ni-P-植酸非晶镀层的高耐蚀自洁钢芯铝绞线 |
| CN104157374A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-19 | 福州大学 | 一种表面含Ni-P-植酸非晶镀层的耐腐蚀钢芯铝绞线的制备 |
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2002
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