[发明专利]一种耐高温抗老化钢丝绳

说明书

本发明提供一种耐高温抗老化钢丝绳，包括一组合绳芯以及一外层股，所述外层股螺旋包捻所述组合绳芯，所述外层股外设置有一阻水层，所述阻水层外设置有一相变层，所述相变层外设置有一碳纤维层，所述碳纤维层外设置有一耐老化橡胶保护层。本发明通过对钢丝绳设置相变层和耐老化橡胶保护层，提高了钢丝绳对于高温条件，紫外线强等恶劣环境的适应性，防止钢丝绳在高温环境下软化，产生形变，从而导致钢丝绳的力学性能大大下降，带来安全隐患。

技术领域

本发明涉及钢丝绳技术领域，具体涉及一种耐高温抗老化钢丝绳及其制备方法。

背景技术

钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠，在日常生活中具有广泛的应用。由于钢丝绳的独特性能，迄今为止钢丝绳在冶金、矿上、石油天然气钻采、机械、化工、航空航天等领域都是必不可少的材料或部件，因此，钢丝绳的质量也被多个行业所关注。

目前随着钢丝绳的用途越来越多样化，对钢丝绳各方面的特性要求也越来越高。针对一些特定工作场合，使用的钢丝绳也有不同的要求，丝绳的应用环境非常广泛，特别的一些钢丝绳的使用环境温度较高，如工业生产环境，沙漠等部分超高温地区。这就要求钢丝绳的耐高温性能良好，防止钢丝绳断裂。特别的，在高温环境条件下钢丝绳的应用主要存在以下问题：钢丝绳表面受高温影响，容易产生形变，从而导致钢丝绳断裂。然而，温度升高还会对钢丝绳的外保护层也起到老化的影响，配合紫外线对钢丝绳外保护层的老化效果更加严重，导致钢丝绳的耐磨性降低，并且随着外保护层老化内部结构裸露容易被腐蚀发生断裂。因此，设计一种对高温环境具有良好适用性的钢丝绳可以有效提高钢丝绳的使用寿命和使用范围。

发明内容

本发明目的在于提供一种耐高温抗老化钢丝绳及其制备方法，所述钢丝绳针对在高温，紫外线强烈的恶劣环境进行优化，使其可以更加适应环境，延长钢丝绳老化时间，提升钢丝绳的使用寿命。

对此本发明提供了一种耐高温抗老化钢丝绳，包括一组合绳芯以及一外层股，所述外层股螺旋包捻所述组合绳芯，所述外层股外设置有一阻水层，所述阻水层外设置有一相变层，所述相变层外设置有一碳纤维层，所述碳纤维层外设置有一耐老化橡胶保护层。所述相变层包括若干加强筋和若干固相相变储热条，所述固相相变储热条的组分及其质量分数为：高密度聚乙烯20％～30％，线型低密度聚乙烯15％～20％，石蜡30％～35％，硅藻土3％～5％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10％～15％，偶联剂1％～3％，氧化铝2％～4％。

优选的，所述耐老化橡胶保护层的组分及其质量分数为：乙烯-丙烯酸酯橡胶10％～15％，丙烯酸酯橡胶30％～35％，顺丁橡胶28％～32％，天然橡胶10％～15％，硫化剂0.5％～1％，促进剂1％～3％，防老剂2％～4％，改性纳米水滑石3％～8％，炭黑4％～9％，硬脂酸1％～5％。

进一步优选的，所述改性纳米水滑石的制备方法为：采用紫外吸收剂取代水滑石层间阴离子的方式对水滑石改性，所述紫外吸收剂为2，3-二羟基萘-6-磺酸钠DNSA,所述水滑石为镁铝水滑石MgAl-NO₃-LDHs，通过将2，3-二羟基萘-6-磺酸钠阴离子插入水滑石MgAl-NO₃-LDHs层间制得所述改性纳米水滑石MgAl-DNSA-LDHs。

进一步优选的，所述硫化剂为六亚甲基二胺氨基甲酸盐，所述促进剂为VulcofacACT 55。

进一步优选的，所述防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺。

优选的，所述组合绳芯包括一钢丝和若干芳纶纤维丝，所述芳纶纤维丝螺旋包捻所述钢丝。

优选的，所述外层股由若干根锰系磷化涂层钢丝组成。

优选的，所述阻水层由3～6层阻水纱包捻而成。