一种桥梁缆索套管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种桥梁缆索套管以及制备方法，套管由微交联的聚乙烯制成，交联度约为1.5％‑15％。将高密度聚乙烯、过氧化二异丙苯按重量配比为100:0.5‑1.0及抗氧剂0.2‑0.8、润滑剂0‑1.2混合后加入开炼机混炼约5‑8分钟，控制温度在130℃左右，成为混合均匀又不至于交联的料；通过双螺杆挤出机热挤聚乙烯套管，其中温度在150‑200℃，挤出后的聚乙烯套管呈中空型，壁厚在1‑4mm。本发明专利技术制备出微交联的聚乙烯套管，大大改善聚乙烯材料耐磨和耐老化性能，延长桥梁缆索系统的使用寿命。

Bridge cable sleeve and preparation method thereof

The invention discloses a preparation method of bridge cable and casing, casing made of polyethylene crosslinking made, crosslinking degree is about 1.5% 15%. High density polyethylene, two oxidation of Cumene by weight ratio of 100:0.5 1 and 0.8, 0 antioxidant 0.2 lubricant 1.2 mixed into open mill mixing about 5 8 minutes, to control the temperature at 130 degrees Celsius, become mixed evenly without crosslinking material; heat by twin-screw extruder polyethylene tube, and the temperature in the 150 200 DEG C, polyethylene tube extrusion after a hollow type, wall thickness in 1 4mm. The invention has the advantages of preparing a micro crosslinked polyethylene sleeve, greatly improving the wear resistance and aging resistance of the polyethylene material, and prolonging the service life of the bridge cable system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁的缆索领域，更具体的说涉及一种桥梁的缆索的防腐蚀套管，本专利技术还涉及一种桥梁的缆索防腐蚀套管的制备方法。
技术介绍
桥梁的缆索是现代大跨度桥梁，如悬索桥、斜拉桥和拱吊桥的主要承重结构，也可以说是桥梁的生命索。缆索长期承受动载和静载，暴露在风雨、潮湿和污染空气的环境中，既受“应力腐蚀”、“疲劳腐蚀”，又受“金属腐蚀”作用，很容易遭受腐蚀破坏，一旦发生腐蚀，后果不堪设想。国内外已有桥梁缆索破坏失效的实例，引起的安全事故和经济损失是非常严重的，必须对缆索进行防腐保护。目前，桥梁缆索索体防护主要是类似于电线电缆技术的防护方法，如热挤高密度聚乙烯护套防护的平行钢丝索、高密度聚乙烯套管防护的平行钢绞线索。在实际使用中,由于聚乙烯逐步吸收太阳光中的紫外线,导致高分子材料的主链断裂,以及引起一系列的氧化降解反应，其防护时间一般为20～30年。此外，考虑到换索、缠包、涂装维护和维修成本较大，很难达到桥梁缆索护套设计提出的50年寿命的使用要求。交联聚乙烯是利用物理或化学方法，使聚乙烯分子由线性分子结构变成三维网状结构，由热塑性材料变成热固性材料，工作温度从70℃提高到90℃，显著提高了材料性能。交联聚乙烯的管的目前用于水管，电线套管，制备方法有很多种，其中，过氧化物交联主要用于电缆、管材及炫光线条。过氧化物一般选用过氧化二异丙苯(DCP)，但是，高度交联的聚乙烯管不能直接用作桥梁的缆索套管，一是与缆索同时加工挤出时，高度交联聚乙烯流动性差，二是高度交联聚乙烯抗光老化性能实际上未能提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防腐蚀桥梁缆索套管，在聚乙烯套管加工的过程中加入适量过氧化物交联剂，使聚乙烯发生微交联，所得微交联的聚乙烯套管，大大改善护套的耐热性能、机械性能、耐光化学性能等，使用寿命大大延长。本专利技术的另一目的是提供一种由交联聚乙烯材料制成的桥梁缆索套管的制备方法。本专利技术的桥梁缆索套管是交联聚乙烯材料制成，交联度为1.5％-15％。本专利技术的桥梁缆索套管，所用的聚乙烯是高密度聚乙烯。本专利技术的桥梁缆索套管，最佳交联度为10％。本专利技术的桥梁缆索套管的制备方法，包括以下步骤：a.将高密度聚乙烯、过氧化二异丙苯按重量份数配比为100:0.5-1.0及抗氧剂0.2-0.8、润滑剂0-1.2混合后加入开炼机混炼约5-8分钟，控制温度在130℃左右，成为混合均匀又不至于交联的料；b.通过双螺杆挤出机热挤聚乙烯套管，其中温度在150-200℃，挤出后的交联聚乙烯套管呈中空型，壁厚在1-4mm。本专利技术的桥梁缆索套管的制备方法中，优选的高密度聚乙烯、过氧化二异丙苯按重量配比为100:0.5。本专利技术的桥梁缆索套管，所选用的润滑剂是硬脂酸和硬脂酸锌。本专利技术的桥梁缆索套管，所选用的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用过氧化二异丙苯热分解形成自由基与聚乙烯分子链反应，形成三维网状结构，通过对过氧化二异丙苯的量的控制，制备成微交联聚乙烯材料套管，大大改善聚乙烯材料耐磨和耐老化性能，延长桥梁缆索系统的使用寿命。本专利技术中，交联度是本专利技术的一个关键，首先将聚乙烯和过氧化二异丙苯及其他助剂进行共混，在开炼机上可以达到均匀的共混效果，但是控制温度不能过高，防止提前发生交联，如果直接将助剂加进去进入挤出机，则达不到均匀的交联产物，套管的性能不好。本专利技术中，交联剂用量要控制好，交联度过高或者过低都没有较好的抗老化性能。经测试，交联度为10％时抗老化性能最佳。本专利技术工艺流程简单，对设备要求不高，反应平稳，无副产物，清洁环保，基本没有污染。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术做进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术做出一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。实施例桥梁缆索套管的制备：a.将高密度聚乙烯、过氧化二异丙苯按重量份数配比为100:0.5-1.0及抗氧剂0.2-0.8、润滑剂0-1.2混合后加入开炼机混炼约5-8分钟，控制温度在130℃左右，成为混合均匀又不至于交联的料；b.通过双螺杆挤出机热挤聚乙烯套管，其中温度在150-200℃，挤出后的交联聚乙烯套管呈中空型，壁厚在1-4mm。具体的组分配比列于表中。为了研究不同交联度的聚乙烯材料老化开裂时间，考察交联聚乙烯材料对聚乙烯的改性效果，将七种配方的交联聚乙烯套管样条进行凝胶含量测定，以及应力、紫外老化试验。设置老化箱温度为50(±1)℃，应力为7MPa，辐照强度为3W/m2。采用重庆奥普光电技术有限公司UM200i型正置透反射金相显微镜对复合材料以及空白材料老化后表面进行观察，试验以裂纹贯穿样条表面作为结束点。实验结果如上表所示。由上述结果可知，当过氧化二异丙苯含量为0.5％，交联度约为10％的时候，老化性能最佳。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁缆索套管，其特征在于，套管是交联聚乙烯材料制成，交联度为1.5％‑15％。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁缆索套管，其特征在于，套管是交联聚乙烯材料制成，交联度为1.5％-15％。2.按照权利要求1所述的桥梁缆索套管，其特征在于，其中，所述的聚乙烯为高密度聚乙烯。3.按照权利要求1所述的桥梁缆索套管，其特征在于，其中，所述的交联度为10％。4.一种权利要求1所述的桥梁缆索套管的制备方法，包括以下步骤：a.将高密度聚乙烯、过氧化二异丙苯按重量配比为100:0.5-1.0及抗氧剂0.2-0.8、润滑剂0-1.2混合后加入开炼机混炼约5-8分钟，控制温度在130℃左右，...

【专利技术属性】
技术研发人员：任显诚，胡文轩，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51