一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202311513199.3 申请日 2023-11-14
公开(公告)号 CN117535996A 公开(公告)日 2024-02-09
申请人 无锡通用钢绳有限公司; 申请人类型 企业
发明人 张浩; 第一发明人 张浩
权利人 无锡通用钢绳有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 无锡通用钢绳有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:江苏省 城市 当前专利权人所在城市:江苏省无锡市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:江苏省无锡市锡山区东港镇民祥路18号 邮编 当前专利权人邮编:214000
主IPC国际分类 D07B1/06 所有IPC国际分类 D07B1/06C09D175/08C09D5/08C09D7/61C08G18/32C08G18/61B05D7/24B05D7/20D07B7/14C25D15/00C25D5/48C25D3/02C25D7/06
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 南京众创睿智知识产权代理事务所 专利代理人 曹志霞;
摘要 本 发明 涉及曳引绳技术领域,具体是一种高强度耐摩擦 纤维 的曳引绳,包括复合纤维绳芯和包裹在复合纤维绳芯周围的外层 钢 丝股,复合纤维绳芯由 碳 纤维和 玄武岩 纤维复合捻制组成;对组成外层钢丝股的钢丝上进行复合电 镀 处理,然后涂覆用复合纳米碳化 硅 、微米 二 氧 化硅 、含二硫键的自修复涂料制备的保护涂料,在曳引绳表面构建自修复超疏 水 耐磨表面,来赋予曳引绳较好的抗机械损伤性,改善曳引绳耐摩擦、抗 腐蚀 的持久性;在碳化硅 纳米线 上原位生长以2‑甲基咪唑为有机配体的锌铈金属骨架,作为用2‑噻吩甲胺、乙二醇二缩水甘油醚制备的含硫杂环的 氨 基醇类化合物缓蚀剂的纳米容器。
权利要求

1.一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,包括复合纤维绳芯和包裹在所述复合纤维绳芯周围的外层丝股,所述复合纤维绳芯是由纤维和玄武岩纤维复合捻制组成;所述钢丝股是由多根改性钢丝捻制而成。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,所述复合纤维绳芯由30‑40根纱线捻制而成,其中碳纤维和玄武岩纤维的质量比为2:1。
3.根据权利要求1所述的一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,改性钢丝的制备包括以下步骤:
S1:将钢丝作为原料,依次进行洗、酸洗拉拔处理,干燥,得到基材;
S2:用复合纳米碳化制备复合液;
S3:将基材放入复合镀液中进行复合电镀,得到预处理基材;
S4:用复合纳米碳化硅、微米化硅、含二硫键的自修复涂料制备保护涂料;
S5:将保护涂料涂覆在预处理基材表面,固化,形成保护层,得到改性钢丝。
4.根据权利要求3所述的一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,复合镀液的组成为:以去离子溶剂,其中硫酸镍32g/L、次磷酸钠18g/L、钨酸钠8g/L、柠檬酸钠42g/L、硫酸铵28g/L、复合纳米碳化硅3g/L、十二烷基硫酸钠1g/L。
5.根据权利要求3所述的一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,复合电镀的工
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作条件为:电镀时间为15‑20min,温度50‑55℃,电流密度2A/dm。
6.根据权利要求3所述的一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,拉拔处理的工作条件为:温度为140℃‑150℃,拉拔速度控制为2‑3m/s。
7.根据权利要求3所述的一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,以质量份数计,保护涂料的组成为:复合纳米碳化硅2‑4份、微米二氧化硅1‑2份、含二硫键的自修复涂料25‑27份。
8.根据权利要求3所述的一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,复合纳米碳化硅的制备包括以下步骤:
将SiC纳米线、甲醇混合,加入六水硝酸锌、六水硝酸铈、甲醇,超声搅拌5‑10min,在18‑
25℃搅拌50‑60min,加入2‑甲基咪唑、甲醇的混合液中,升温至30‑40℃保温5‑6h,加入含硫杂环的基醇类化合物,超声搅拌1‑2h,过滤、洗涤、干燥,得到复合纳米碳化硅。
9.根据权利要求3所述的一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,含二硫键的自修复涂料的制备包括以下步骤:
(1)将D‑胱氨酸、氯化亚砜、甲醇混合,在55‑60℃保温10‑12h,旋蒸,得到胱氨酸二甲酯二盐酸盐;将胱氨酸二甲酯二盐酸盐、N,N‑二甲基甲酰胺、三乙醇胺混合,继续搅拌10‑12h后,减压过滤,得到胱氨酸二甲酯;
(2)在氮气气氛下,将异佛尔二异氰酸酯、聚四氢呋喃、N,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至68‑72℃加入二月桂酸二丁基,保温3‑4h,得到预聚体A;
(3)在氮气气氛下,将含硫杂环的氨基醇类化合物、异佛尔酮二异氰酸酯、N,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至68‑72℃加入二月桂酸二丁基锡,保温3‑4h,得到预聚体B;
(4)将预聚体A、预聚体B、氨基封端聚二甲基硅氧烷、N,N‑二甲基甲酰胺混合,在浴至
0℃加入胱氨酸二甲酯、去离子水的混合液,保温30‑40min,得到含二硫键的自修复涂料。
10.根据权利要求8或9所述的一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,其特征在于,含硫杂环的氨基醇类化合物的制备包括以下步骤:将2‑噻吩甲胺、乙二醇二缩水甘油醚混合,升温至
40‑45℃搅拌7‑8h,经硅胶柱层析纯化,干燥,得到含硫杂环的氨基醇类化合物。

说明书全文

一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳

技术领域

[0001] 本发明涉及曳引绳技术领域,具体是一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳。

背景技术

[0002] 随着城市化的推进,各地的高层建筑数量在不断增加,电梯是高层建筑内垂直交通的主要运载工具,而曳引绳是电梯的重要零部件,它的性能对电梯的安全性有很大的影响。
[0003] 传统电梯曳引绳多为丝绳,是用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索。但是因为电梯井中通常是阴暗潮湿的,易造成钢丝生锈磨损,从而大幅降低了钢丝绳的使用寿命。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,以解决现有技术中的问题。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,包括复合纤维绳芯和包裹在所述复合纤维绳芯周围的外层钢丝股,所述复合纤维绳芯是由纤维和玄武岩纤维复合捻制组成;所述钢丝股是由多根改性钢丝捻制而成。
[0006] 进一步的,复合纤维绳芯由30‑40根纱线捻制而成,其中碳纤维和玄武岩纤维的质量比为2:1。
[0007] 进一步的,外层钢丝股数为8‑10股,且每股钢丝股是由21‑31根改性钢丝捻制而成。
[0008] 进一步的,改性钢丝的制备包括以下步骤:S1:将钢丝作为原料,依次进行洗、酸洗拉拔处理,干燥,得到基材;
S2:用复合纳米碳化制备复合液;
S3:将基材放入复合镀液中进行复合电镀,得到预处理基材;
S4:用复合纳米碳化硅、微米化硅、含二硫键的自修复涂料制备保护涂料;
S5:将保护涂料涂覆在预处理基材表面,固化,形成保护层,得到改性钢丝。
[0009] 进一步的,复合镀液的组成为:以去离子溶剂,其中硫酸镍32g/L、次磷酸钠18g/L、钨酸钠8g/L、柠檬酸钠42g/L、硫酸铵28g/L、复合纳米碳化硅3g/L、十二烷基硫酸钠
1g/L。
[0010] 进一步的,复合电镀的工作条件为:电镀时间为15‑20min,温度50‑55℃,电流密度2A/dm2。
[0011] 进一步的,拉拔处理的工作条件为:温度为140℃‑150℃,拉拔速度控制为2‑3m/s。
[0012] 进一步的,以质量份数计,保护涂料的组成为:复合纳米碳化硅2‑4份、微米二氧化硅1‑2份、含二硫键的自修复涂料25‑27份。
[0013] 进一步的,复合纳米碳化硅的制备包括以下步骤:将SiC纳米线、甲醇混合,加入六水硝酸锌、六水硝酸铈、甲醇,超声搅拌5‑10min,在18‑25℃搅拌50‑60min,加入2‑甲基咪唑、甲醇的混合液中,升温至30‑40℃保温5‑6h,加入含硫杂环的基醇类化合物,超声搅拌1‑2h,过滤、洗涤、干燥,得到复合纳米碳化硅。
[0014] 进一步的,含二硫键的自修复涂料的制备包括以下步骤:(1)将D‑胱氨酸、氯化亚砜、甲醇混合,在55‑60℃保温10‑12h,旋蒸,得到胱氨酸二甲酯二盐酸盐;将胱氨酸二甲酯二盐酸盐、N,N‑二甲基甲酰胺、三乙醇胺混合,继续搅拌10‑
12h后,减压过滤,得到胱氨酸二甲酯;
(2)在氮气气氛下,将异佛尔二异氰酸酯、聚四氢呋喃、N,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至68‑72℃加入二月桂酸二丁基,保温3‑4h,得到预聚体A;
(3)在氮气气氛下,将含硫杂环的氨基醇类化合物、异佛尔酮二异氰酸酯、N,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至68‑72℃加入二月桂酸二丁基锡,保温3‑4h,得到预聚体B;
(4)将预聚体A、预聚体B、氨基封端聚二甲基硅氧烷、N,N‑二甲基甲酰胺混合,在浴至0℃加入胱氨酸二甲酯、去离子水的混合液,保温30‑40min,得到含二硫键的自修复涂料。
[0015] 进一步的,含硫杂环的氨基醇类化合物的制备包括以下步骤:将2‑噻吩甲胺、乙二醇二缩水甘油醚混合,升温至40‑45℃搅拌7‑8h,经硅胶柱层析纯化,干燥,得到含硫杂环的氨基醇类化合物。
[0016] 本发明的有益效果:本发明提供一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,包括复合纤维绳芯和包裹在复合纤维绳芯周围的外层钢丝股,复合纤维绳芯是由比重轻、比刚度大、比模量高、耐腐蚀性好、膨胀系数较小、机械性能稳定的碳纤维和机械性能稳定、热稳定性好、耐酸碱腐蚀的玄武岩纤维复合捻制组成;对组成外层钢丝股的钢丝进行复合电镀处理,然后涂覆具有自修复性的超疏水保护涂料,得到具有超疏水自修复表面的高强度改性钢丝,大幅提高曳引绳的耐摩擦性、抗腐蚀性,从而降低电梯结构的维护费用,延长电梯的维护周期。
[0017] 采用电沉积法在钢丝表面电镀镍基Ni‑W‑P合金镀层,在电镀时引入纳米碳化硅来改善其耐磨性能,为了提高纳米碳化硅的沉积速率,在碳化硅纳米线上原位生长以2‑甲基咪唑为有机配体的锌铈金属骨架,对镀层上的纳米孔洞进行封孔处理,同时碳化硅纳米线上原位生长的锌铈金属骨架,可以作为用2‑噻吩甲胺、乙二醇二缩水甘油醚制备的含硫杂环的氨基醇类化合物缓蚀剂的纳米容器,在复合电镀液中引入复合纳米碳化硅,同时提高曳引绳的强度、耐磨性、抗腐蚀性。
[0018] 在改性钢丝表面涂覆用复合纳米碳化硅、微米二氧化硅、含二硫键的自修复涂料制备的保护涂料,在曳引绳表面构建自修复超疏水、耐磨表面,来赋予曳引绳较好的抗机械损伤性,改善曳引绳耐摩擦、抗腐蚀的持久性;本发明中用异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃制备预聚体A,然后用具有抗腐蚀性的含硫杂环的氨基醇类化合物与异佛尔酮二异氰酸酯制备预聚体B,选用价格较为低廉的D‑胱氨酸为原料,与甲醇、三乙醇胺等合成含有二硫键胱氨酸二甲酯作为扩链剂,用氨基封端聚二甲基硅氧烷作为封端剂,得到含二硫键的自修复涂料,将其作为保护涂料的基料,赋予曳引绳自修复疏水表面;在保护涂料中引入复合纳米碳化硅、微米二氧化硅,通过控制引入量,协同赋予曳引绳超疏水耐磨表面,同时复合纳米碳化硅中的锌铈金属骨架能有效提高涂层的自修复速率及自修复性,涂层中各原料相互缠联的复杂度能有效提高涂层的耐溶剂性,从而有效达到持久耐磨、抗腐蚀的性能。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0020] 以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明,应当理解,以下实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0021] 实施例1:一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,包括复合纤维绳芯和包裹在所述复合纤维绳芯周围的外层钢丝股,所述复合纤维绳芯是由碳纤维和玄武岩纤维复合捻制组成;外层钢丝股数为8股,且每股钢丝股是由21根改性钢丝捻制而成;
复合纤维绳芯由30根纱线捻制而成,其中碳纤维和玄武岩纤维的质量比为2:1;
改性钢丝的制备包括以下步骤:
S1:将钢丝作为原料,依次进行碱洗、酸洗、拉拔处理,干燥,得到基材;
拉拔处理的工作条件为:温度为140℃,拉拔速度控制为3m/s;
S2:用复合纳米碳化硅制备复合镀液;
复合镀液的组成为:以去离子水为溶剂,其中硫酸镍32g/L、次磷酸钠18g/L、钨酸钠8g/L、柠檬酸钠42g/L、硫酸铵28g/L、复合纳米碳化硅3g/L、十二烷基硫酸钠1g/L;
S3:将基材放入复合镀液中进行复合电镀,得到预处理基材;
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复合电镀的工作条件为:电镀时间为15min,温度55℃,电流密度2A/dm;
S4:用复合纳米碳化硅、微米二氧化硅、含二硫键的自修复涂料制备保护涂料;
以质量份数计,保护涂料的组成为:复合纳米碳化硅2份、微米二氧化硅1份、含二硫键的自修复涂料25份;
含硫杂环的氨基醇类化合物的制备包括以下步骤:将50mL的2‑噻吩甲胺、39mL乙二醇二缩水甘油醚混合,升温至40℃搅拌8h,经二氯甲烷与甲醇的体积比为30:1的硅胶柱层析纯化,干燥,得到含硫杂环的氨基醇类化合物;
复合纳米碳化硅的制备包括以下步骤:
将2gSiC纳米线、80mL甲醇混合,加入8mmol六水硝酸锌、2mmol六水硝酸铈、80mL甲醇,超声搅拌5min,在18℃搅拌60min,加入3.28g2‑甲基咪唑、80mL甲醇的混合液中,升温至
30℃保温6h,加入1.2g含硫杂环的氨基醇类化合物,超声搅拌1h,过滤、洗涤、干燥,得到复合纳米碳化硅;
含二硫键的自修复涂料的制备包括以下步骤:
(1)将4.9gD‑胱氨酸、4.9g氯化亚砜、25mL甲醇混合,在55℃保温12h,旋蒸,得到胱氨酸二甲酯二盐酸盐;将2.2g胱氨酸二甲酯二盐酸盐、100mLN,N‑二甲基甲酰胺、0.13mol三乙醇胺混合,继续搅拌10h后,减压过滤,得到胱氨酸二甲酯;
(2)在氮气气氛下,将4.44g异佛尔酮二异氰酸酯、10g聚四氢呋喃、25mLN,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至68℃加入25mg二月桂酸二丁基锡,保温3h,得到预聚体A;
(3)将1.6g含硫杂环的氨基醇类化合物、3.3g异佛尔酮二异氰酸酯、20mLN,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至68℃加入25mg二月桂酸二丁基锡,保温3h,得到预聚体B;
(4)将8.7g预聚体A、1.2g预聚体B、1g氨基封端聚二甲基硅氧烷、30mLN,N‑二甲基甲酰胺混合,在冰浴至0℃加入2.1g胱氨酸二甲酯、500mL去离子水的混合液,保温30min,得到含二硫键的自修复涂料;
S5:将保护涂料涂覆在预处理基材表面,固化,形成保护层,得到改性钢丝。
[0022] 实施例2:一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,包括复合纤维绳芯和包裹在所述复合纤维绳芯周围的外层钢丝股,所述复合纤维绳芯是由碳纤维和玄武岩纤维复合捻制组成;外层钢丝股数为8股,且每股钢丝股是由21根改性钢丝捻制而成;
复合纤维绳芯由30根纱线捻制而成,其中碳纤维和玄武岩纤维的质量比为2:1;
改性钢丝的制备包括以下步骤:
S1:将钢丝作为原料,依次进行碱洗、酸洗、拉拔处理,干燥,得到基材;
拉拔处理的工作条件为:温度为145℃,拉拔速度控制为2.5m/s;
S2:用复合纳米碳化硅制备复合镀液;
复合镀液的组成为:以去离子水为溶剂,其中硫酸镍32g/L、次磷酸钠18g/L、钨酸钠8g/L、柠檬酸钠42g/L、硫酸铵28g/L、复合纳米碳化硅3g/L、十二烷基硫酸钠1g/L;
S3:将基材放入复合镀液中进行复合电镀,得到预处理基材;
2
复合电镀的工作条件为:电镀时间为18min,温度52℃,电流密度2A/dm;
S4:用复合纳米碳化硅、微米二氧化硅、含二硫键的自修复涂料制备保护涂料;
以质量份数计,保护涂料的组成为:复合纳米碳化硅3份、微米二氧化硅1.5份、含二硫键的自修复涂料26份;
含硫杂环的氨基醇类化合物的制备包括以下步骤:将50mL的2‑噻吩甲胺、39mL乙二醇二缩水甘油醚混合,升温至42℃搅拌7.5h,经二氯甲烷与甲醇的体积比为30:1的硅胶柱层析纯化,干燥,得到含硫杂环的氨基醇类化合物;
复合纳米碳化硅的制备包括以下步骤:
将2gSiC纳米线、80mL甲醇混合,加入8mmol六水硝酸锌、2mmol六水硝酸铈、80mL甲醇,超声搅拌8min,在20℃搅拌55min,加入3.28g2‑甲基咪唑、80mL甲醇的混合液中,升温至
35℃保温5.5h,加入1.2g含硫杂环的氨基醇类化合物,超声搅拌1.5h,过滤、洗涤、干燥,得到复合纳米碳化硅;
含二硫键的自修复涂料的制备包括以下步骤:
(1)将4.9gD‑胱氨酸、4.9g氯化亚砜、25mL甲醇混合,在58℃保温11h,旋蒸,得到胱氨酸二甲酯二盐酸盐;将2.2g胱氨酸二甲酯二盐酸盐、100mLN,N‑二甲基甲酰胺、0.13mol三乙醇胺混合,继续搅拌11h后,减压过滤,得到胱氨酸二甲酯;
(2)在氮气气氛下,将4.44g异佛尔酮二异氰酸酯、10g聚四氢呋喃、25mLN,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至70℃加入25mg二月桂酸二丁基锡,保温3.5h,得到预聚体A;
(3)将1.6g含硫杂环的氨基醇类化合物、3.3g异佛尔酮二异氰酸酯、20mLN,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至70℃加入25mg二月桂酸二丁基锡,保温3.5h,得到预聚体B;
(4)将8.7g预聚体A、1.2g预聚体B、1g氨基封端聚二甲基硅氧烷、30mLN,N‑二甲基甲酰胺混合,在冰浴至0℃加入2.1g胱氨酸二甲酯、500mL去离子水的混合液,保温35min,得到含二硫键的自修复涂料;
S5:将保护涂料涂覆在预处理基材表面,固化,形成保护层,得到改性钢丝。
[0023] 实施例3:一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,包括复合纤维绳芯和包裹在所述复合纤维绳芯周围的外层钢丝股,所述复合纤维绳芯是由碳纤维和玄武岩纤维复合捻制组成;外层钢丝股数为8股,且每股钢丝股是由21根改性钢丝捻制而成;
复合纤维绳芯由30根纱线捻制而成,其中碳纤维和玄武岩纤维的质量比为2:1;
改性钢丝的制备包括以下步骤:
S1:将钢丝作为原料,依次进行碱洗、酸洗、拉拔处理,干燥,得到基材;
拉拔处理的工作条件为:温度为150℃,拉拔速度控制为2m/s;
S2:用复合纳米碳化硅制备复合镀液;
复合镀液的组成为:以去离子水为溶剂,其中硫酸镍32g/L、次磷酸钠18g/L、钨酸钠8g/L、柠檬酸钠42g/L、硫酸铵28g/L、复合纳米碳化硅3g/L、十二烷基硫酸钠1g/L;
S3:将基材放入复合镀液中进行复合电镀,得到预处理基材;
2
复合电镀的工作条件为:电镀时间为20min,温度50℃,电流密度2A/dm;
S4:用复合纳米碳化硅、微米二氧化硅、含二硫键的自修复涂料制备保护涂料;
以质量份数计,保护涂料的组成为:复合纳米碳化硅4份、微米二氧化硅2份、含二硫键的自修复涂料27份;
含硫杂环的氨基醇类化合物的制备包括以下步骤:将50mL的2‑噻吩甲胺、39mL乙二醇二缩水甘油醚混合,升温至45℃搅拌7h,经二氯甲烷与甲醇的体积比为30:1的硅胶柱层析纯化,干燥,得到含硫杂环的氨基醇类化合物;
复合纳米碳化硅的制备包括以下步骤:
将2gSiC纳米线、80mL甲醇混合,加入8mmol六水硝酸锌、2mmol六水硝酸铈、80mL甲醇,超声搅拌10min,在25℃搅拌50min,加入3.28g2‑甲基咪唑、80mL甲醇的混合液中,升温至40℃保温5h,加入1.2g含硫杂环的氨基醇类化合物,超声搅拌2h,过滤、洗涤、干燥,得到复合纳米碳化硅;
含二硫键的自修复涂料的制备包括以下步骤:
(1)将4.9gD‑胱氨酸、4.9g氯化亚砜、25mL甲醇混合,在60℃保温10h,旋蒸,得到胱氨酸二甲酯二盐酸盐;将2.2g胱氨酸二甲酯二盐酸盐、100mLN,N‑二甲基甲酰胺、0.13mol三乙醇胺混合,继续搅拌12h后,减压过滤,得到胱氨酸二甲酯;
(2)在氮气气氛下,将4.44g异佛尔酮二异氰酸酯、10g聚四氢呋喃、25mLN,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至72℃加入25mg二月桂酸二丁基锡,保温4h,得到预聚体A;
(3)将1.6g含硫杂环的氨基醇类化合物、3.3g异佛尔酮二异氰酸酯、20mLN,N‑二甲基甲酰胺混合,升温至72℃加入25mg二月桂酸二丁基锡,保温4h,得到预聚体B;
(4)将8.7g预聚体A、1.2g预聚体B、1g氨基封端聚二甲基硅氧烷、30mLN,N‑二甲基甲酰胺混合,在冰浴至0℃加入2.1g胱氨酸二甲酯、500mL去离子水的混合液,保温40min,得到含二硫键的自修复涂料;
S5:将保护涂料涂覆在预处理基材表面,固化,形成保护层,得到改性钢丝。
[0024] 对比例1:以实施例3为对照组,没有制备含硫杂环的氨基醇类化合物,其他工序正常。
[0025] 对比例2:以实施例3为对照组,用SiC纳米线替换复合纳米碳化硅,其他工序正常。
[0026] 对比例3:以实施例3为对照组,没有制备胱氨酸二甲酯,其他工序正常。
[0027] 实施例与对比例中,基材的直径为1mm,电镀层厚度为80µm,保护层厚度为40µm。
[0028] 所用原料来源:钢丝(1860级钢丝,直径为3mm):82B高碳钢经铅浴淬火后冷拉制成;碳纤维SYT45S‑24K:中复神鹰碳纤维股份有限公司;玄武岩纤维加捻纱(单丝直径为10µm):江苏炫坤玄武岩纤维科技有限公司;氨基封端聚二甲基硅氧烷481696、2‑噻吩甲胺220884:西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;硫酸镍N100218、次磷酸钠S475696、钨酸钠S305386、柠檬酸钠S189183、硫酸铵A112091、十二烷基硫酸钠S432157、微米二氧化硅S433673、乙二醇二缩水甘油醚G132841、SiC纳米线S196604、六水硝酸锌Z111703、六水硝酸铈C105376、2‑甲基咪唑M104839、D‑胱氨酸C103190、氯化亚砜T293183、N,N‑二甲基甲酰胺D111999、三乙醇胺T108151、异佛尔酮二异氰酸酯I109582、聚四氢呋喃P118599、二月桂酸二丁基锡D100274:
阿拉丁试剂;二氯甲烷、甲醇,分析纯:国药集团试剂。
[0029] 性能测试:疏水性:用水接触进行表征,测试采用2µL水滴;耐摩擦性:参考ASTM中No.G99‑
95测试,采用15N的载荷,速度为0.3m/s,摩擦副采用球盘式接触运动;自修复性:在涂层上划出宽5µm,长150µm的十字划痕,在40℃保温2h,再次测量耐磨性,用磨损变化率表征性能;
耐盐雾性:参考GB/T1771‑2007,pH为7,温度为36℃,氯化钠浓度为60g/L;所得结果如下表1所示;
表1
[0030] 本发明提供一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,包括复合纤维绳芯和包裹在复合纤维绳芯周围的外层钢丝股,复合纤维绳芯是由比重轻、比刚度大、比模量高、耐腐蚀性好、膨胀系数较小、机械性能稳定的碳纤维和机械性能稳定、热稳定性好、耐酸碱腐蚀的玄武岩纤维复合捻制组成;对组成外层钢丝股的钢丝上进行复合电镀处理,然后涂覆具有自修复性的超疏水保护涂料,得到具有超疏水自修复表面的高强度改性钢丝,大幅提高曳引绳的耐摩擦性、抗腐蚀性,从而降低电梯结构的维护费用,延长电梯的维护周期。
[0031] 将实施例3与对比例1、对比例2进行对比可知,采用电沉积法在钢丝表面电镀镍基Ni‑W‑P合金镀层,在电镀时引入纳米碳化硅来改善其耐磨性能,为了提高纳米碳化硅的沉积速率,在碳化硅纳米线上原位生长以2‑甲基咪唑为有机配体的锌铈金属骨架,对镀层上的纳米孔洞进行封孔处理,同时碳化硅纳米线上原位生长的锌铈金属骨架可以作为用2‑噻吩甲胺、乙二醇二缩水甘油醚制备的含硫杂环的氨基醇类化合物缓蚀剂的纳米容器,在复合电镀液中引入复合纳米碳化硅,同时提高曳引绳的强度、耐磨性、抗腐蚀性。
[0032] 将实施例3与对比例1、对比例3进行对比可知,本发明中用异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃制备预聚体A,然后用具有抗腐蚀性的含硫杂环的氨基醇类化合物与异佛尔酮二异氰酸酯制备预聚体B,选用价格较为低廉的D‑胱氨酸为原料,与甲醇、三乙醇胺等合成含有二硫键胱氨酸二甲酯作为扩链剂,用氨基封端聚二甲基硅氧烷作为封端剂,得到含二硫键的自修复涂料,将其作为保护涂料的基料,赋予曳引绳自修复疏水表面;在保护涂料中引入复合纳米碳化硅、微米二氧化硅,通过控制引入量,协同赋予曳引绳超疏水耐磨表面,同时复合纳米碳化硅中的锌铈金属骨架能有效提高涂层的自修复速率及自修复性,涂层中各原料相互缠联的复杂度能有效提高涂层的耐溶剂性,从而有效达到持久耐磨、抗腐蚀的性能。
[0033] 综上所述,本发明制备了一种高强度耐摩擦纤维的曳引绳,具有良好的应用前景。
[0034] 以上所述仅为本发明的为实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书所做的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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