[发明专利]经涂布的高强度纤维

说明书

本申请是申请日为2010年7月26日，申请号为201080034728.6，发明名称为“经涂布的高强度纤维”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及经涂布的高强度纤维以及所述纤维用于制造绳索的用途。所述绳索特别适用于涉及绳索反复弯曲的应用。本发明还涉及用于制备经涂布的纤维和绳索的方法。

背景技术

涉及绳索反复弯曲的应用在下文中也被称为弯曲应用，包括滑轮上弯曲应用(bend-over-sheave applications)。本说明书的上下文中用于滑轮上弯曲应用的绳索是指通常用于提升或安装应用的承重绳索，用于例如船舶、海洋、海上油气、地震、商业捕鱼和其它工业市场。在这些应用(统称为滑轮上弯曲应用)中，绳索经常在卷筒、缆柱、托辊、滑轮等上拉拽，造成绳索的摩擦和弯曲。当如此频繁地弯曲或挠曲时，由于外部和内部磨损、摩擦热等导致绳索和纤维损坏从而可使绳索失效，这种疲劳断裂通常称为弯曲疲劳或挠曲疲劳。

已知绳索的缺点是，当频繁地弯曲或挠曲时，绳索的使用寿命有限。因此，工业上需要在长时间地用于弯曲应用时具有改进性能的绳索。

为了减少绳索中纤维间的内部磨损导致的强度损失等，US 6945153B2中提出在绳股中采用聚合物纤维的特定混合物。US 6945153B2描述了一种结构的编织绳索，其中绳股含有比例为40∶60-60∶40的高性能聚乙烯纤维和溶致或热致聚合物纤维的混合物。该文指出，溶致或热致液晶纤维(如芳族聚酰胺(aramid)或聚二噁唑(PBO))具有良好的耐蠕变断裂性，但极易自磨损；而HPPE纤维虽然呈现出最小量的纤维间磨损，但易于蠕变失效。

从WO2007/101032和WO2007/062803中已知用于滑轮上弯曲应用的包含高抗断强度聚烯烃纤维的绳索。在WO2007/101032中，该绳索由用包含氨基官能的硅树脂和已中和的低分子量聚乙烯蜡的(流体)组合物涂布的纤维构成。WO2007/062803描述了由高性能聚乙烯纤维和聚四氟乙烯纤维构建成的绳索。该绳索可以包含3-18质量％的为流体聚有机硅氧烷的硅酮化合物。

因此，根据现有技术，已经提出使用流体硅酮组合物(也被称为硅油)来涂布用在用于滑轮上弯曲应用的绳索中的高强度纤维。这种硅油的缺点是，当绳索被置于张力和增大的温度下时，硅油易于从绳索中“排出”，从而减少其对绳索性能的有利影响。

发明目的

因而本发明的目的是提供一种高强度纤维以及由这样的高强度纤维制成的具有用于弯曲应用的改善性能的绳索。另一个目的是提供一种具有用于弯曲应用的改善性能的绳索。

发明内容

该目的通过一种根据本发明的用交联硅酮聚合物涂布的高强度纤维实现了。优选地，所述涂层由包含可交联的硅酮聚合物的涂料组合物制成。

本发明的经涂布的高强度纤维的优点为，当绳索由所述纤维制成时，纤维的耐磨性得到改善。此外，使用交联或固化的硅酮涂层得到不会被洗掉且柔软并耐热的涂层。

特别地，涂层与高强度纤维，特别是高性能聚乙烯(HPPE)纤维的相容性很好。

业已发现：当高强度纤维具有包含交联硅酮聚合物的涂层时，用这种纤维制成的绳索具有令人惊讶地改进的耐弯曲疲劳性。本发明还提供了含有高强度纤维的绳索，其中所述高强度纤维被交联的硅酮聚合物涂布。

根据第二方面，本发明提供了包含高强度纤维的绳索，其中所提供的绳索具有包含交联硅酮聚合物的涂层。

本发明的绳索的其他优点包括该绳索具有高的强度效率，即绳索的强度对其构成纤维的强度的百分比相对较高。该绳索还呈现出改善的牵引(存储)性和绞盘性，并且可以容易地检查潜在的损坏。

因此，本发明还涉及具有本说明书中进一步详述的结构和组成的绳索在滑轮上弯曲应用(例如滑轮上弯曲应用，如提升应用)中作为载荷承受构件的用途。该绳索还适用于其中绳索的一段或几段固定部分在长时间内反复弯曲的应用。实例包括水下安装、采矿、再生能源等应用。

本发明还涉及交联硅酮聚合物在绳索中用于改善耐弯曲疲劳性的用途。