一种钢丝绳表面活化工艺制造技术

本申请涉及钢丝绳处理的技术领域，具体公开了一种钢丝绳表面活化工艺。钢丝绳表面活化工艺，包括如下步骤：硅烷水解：硅烷偶联剂投入至溶剂中，配制成硅烷水解液，控制硅烷水解液中硅烷偶联剂的浓度为5wt%～10wt%，调整硅烷水解液pH值为8～9，电导率为250us/cm～300us/cm；钢丝绳表面膜膜重控制：经过清洁处理的钢丝绳置于硅烷水解液中，浸泡、漂洗，使得钢丝绳表面膜的膜重为0.03g/m2～0.08g/m2，烘干固化。本申请的钢丝绳表面处理工艺能够使得单丝直径小、排列紧密的钢丝绳与聚氨酯橡胶之间的粘合力高达255N/cm以上。并且本申请的活化工艺操作简单、环保。环保。

【技术实现步骤摘要】
一种钢丝绳表面活化工艺


[0001]本申请涉及钢丝绳处理的
，更具体地说，它涉及一种钢丝绳表面活化工艺。

技术介绍

[0002]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。钢丝绳作为一种常见的骨架材料，与聚氨酯、天然橡胶等橡胶材料结合，可制成传输带、同步带、电梯曳引带。随着传输带等材料的飞速发展，市场对钢丝绳与聚氨酯等橡胶材料之间的复合粘合力提出了更高的要求。
[0003]目前生产的镀锌钢丝绳主要是和聚氨酯进行复合。相关技术中，为了增强钢丝绳与聚氨酯之间的粘合性能，一般都是在钢丝绳表面进行胶水涂覆，比如环氧树脂胶、氨基树脂胶、酚醛树脂胶、丙烯酸树脂胶等。上述有机高分子胶粘剂在使用过程中存在如下缺陷：第一，胶水需要有机溶剂稀释，有机溶剂常选择三氯乙烯，胶水涂覆过程中释放出大量VOC(挥发性有机化合物)，对环境不友好；第二，胶水在聚氨酯复核过程中由于提前预热，在明火条件下就会产生烟尘，操作危险系数较高；第三，使用氨基树脂胶对钢丝绳表面进行涂覆，再将钢丝绳与聚氨酯橡胶硫化粘合，经过检测，钢丝绳与聚氨酯橡胶之间的粘合力仅为195N/cm，粘合力仍然有待提升。
[0004]针对上述问题，亟需开发出一种对环境友好且能够显著提升钢丝绳与聚氨酯橡胶之间粘合力的工艺。

技术实现思路

[0005]为了解决钢丝绳与聚氨酯橡胶之间粘合力较低、有机高分子胶水对钢丝绳表面处理工艺存在环境污染的问题，本申请提供一种钢丝绳表面活化工艺。
[0006]第一方面，本申请提供一种钢丝绳表面活化工艺，采用如下的技术方案：一种钢丝绳表面活化工艺，包括如下步骤：硅烷水解：硅烷偶联剂投入至溶剂中，配制成硅烷水解液，控制硅烷水解液中硅烷偶联剂的浓度为5wt％～10wt％，调整硅烷水解液pH值为8～9，电导率为250us/cm～300us/cm；钢丝绳表面膜膜重控制：经过清洁处理的钢丝绳置于硅烷水解液中，浸泡、漂洗，使得钢丝绳表面膜的膜重为0.03g/m2～0.08g/m2，烘干固化。
[0007]通过采用上述技术方案，硅烷水解液具有较低的表面张力，润湿角大，能够快速渗入单丝直径小的钢丝绳的极小空隙中，硅烷水解液中硅氧键与镀锌钢丝绳表面的活性基团相连。通过漂洗降低钢丝绳表面膜的膜重，使其表面膜的膜重可控制在0.03g/m2～0.08g/m2范围内，在此膜重范围内的钢丝绳与聚氨酯橡胶结合，其粘合力可达到255N/cm及以上，钢丝绳与聚氨酯橡胶之间粘合力显著提升。
[0008]并且，硅烷水解步骤以及钢丝绳表面膜膜重控制步骤中均无VOC产生，对环境友
好，工艺简单，具有较大发展潜力。
[0009]优选的，所述钢丝绳表面膜的膜重为0.03g/m2～0.05g/m2。
[0010]优选的，所述硅烷水解步骤中电导率为150us/cm～250us/cm。
[0011]优选的，所述硅烷水解步骤中硅烷偶联剂的浓度为7wt％～9wt％。
[0012]通过采用上述技术方案，控制硅烷偶联剂含量，进一步提高硅烷水解液的水解稳定性，有利于后期能够在钢丝绳表面形成均匀且致密的膜。硅烷偶联剂的选择包括但不限于氨基硅烷偶联剂，氨基硅烷偶联剂上所含的氨基能够使得钢丝绳表面膜与聚氨酯的相容性较好，能够进一步增强钢丝绳与聚氨酯树脂之间的粘合力。
[0013]优选的，所述硅烷水解步骤中溶剂为醇类物质和水，所述醇类物质和水的重量比为(7～9):1。
[0014]通过采用上述技术方案，水能够促进硅烷偶联剂的水解，而醇类物质能够抑制硅烷偶联剂的缩合，在此醇类物质与水复配量下，能够保证硅烷偶联剂充分水解，但又降低水解后的硅烷偶联剂自聚的可能性。本申请中醇类物质包括但不限于乙醇、丙醇等环保型溶剂。
[0015]优选的，所述硅烷水解液中含有非离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂的浓度为2wt％～8wt％。
[0016]通过采用上述技术方案，非离子表面活性剂的性质稳定，并且能够进一步降低硅烷水解液的表面张力，使得硅烷水解液能够快速浸润、扩散至钢丝绳表面，能够进一步提高结构规格细小的钢丝绳与聚氨酯橡胶之间的粘合力。本申请中非离子表面活性剂包括但不限于多元醇类、聚氧乙烯烷基胺、聚醚类、聚氧乙烯烷基醇酰胺。
[0017]可选的，所述钢丝绳表面膜膜重控制步骤中，浸泡时间为0.5min～2min。
[0018]优选的，所述钢丝绳表面膜膜重控制步骤中，在浸泡的同时，采用超声处理，超声频率为20kHz～30kHz，超声时间为0.5min～1min。
[0019]通过采用上述技术方案，超声处理能够提高硅烷水解的效率，从而提高钢丝绳表面活化效率，缩短浸泡时间。控制超声处理参数在此范围内，使得硅烷水解液的电导率上升缓慢，延长硅烷水解液的更换时间。
[0020]优选的，所述钢丝绳表面膜膜重控制步骤中，漂洗所使用的漂洗剂为去离子水。
[0021]通过采用上述技术方案，去离子水作为漂洗剂可以有效地降低钢丝绳表面膜膜重，同时在漂洗过程中不引入新的杂质。
[0022]可选的，所述钢丝绳表面膜膜重控制步骤中，烘干固化温度为120℃～150℃，烘干固化时间为5min～10min。
[0023]综上所述，本申请具有以下有益效果：由于本申请采用了硅烷水解液作为钢丝绳表面活化处理剂，通过硅烷水解液的水解、缩聚作用，在钢丝绳表面成膜，整个工艺对环境友好，无废气产生。
[0024]本申请对钢丝绳表面膜膜重进行控制，使其表面膜膜重控制在0.03g/m2～0.08g/m2，从而使得单丝直径小、排列紧密的钢丝绳能够与聚氨酯橡胶的粘合力达到255N/cm以上。
附图说明
[0025]图1是本申请实施例3样品的扫描电镜(SEM)检测图；图2是本申请实施例3样品的元素检测图；图3是本申请实施例与聚氨酯结合状态图。
具体实施方式
[0026]以下结合附图1
‑
3和实施例对本申请作进一步详细说明。
[0027]钢丝绳目前的发展方向为轻量化和高强度，因此，钢丝绳单丝直径越来越小，钢丝绳规格可达到3*3
‑
0.63mm、1*19
‑
0.63mm、7*3
‑
0.91mm等。上述规格的微丝钢丝绳由于单丝直径小，单丝排列紧密，钢丝绳之间的空隙小，使得微丝钢丝绳与聚氨酯橡胶之间的粘合性能降低。
[0028]针对具有上述规格的钢丝绳使用有机高分子胶粘剂进行涂覆处理。例如，涂覆有氨基树脂胶的钢丝绳(钢丝绳规格为1*19
‑
0.63mm)与聚氨酯橡胶结合，按照GB/T5755
‑
2000所记载的检测方法对微丝钢丝绳和聚氨酯橡胶之间的粘合力仅为195N/cm，而行业内要求此规格的微丝钢丝绳和聚氨酯橡胶之间的粘合力达到200N/cm以上，因此，有机高分子胶粘剂对微丝钢丝绳和聚氨酯橡胶之间的粘合力改善作用有限。
[0029]为了解决该问题，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢丝绳表面活化工艺，其特征在于，包括如下步骤：硅烷水解：硅烷偶联剂投入至溶剂中，配制成硅烷水解液，控制硅烷水解液中硅烷偶联剂的浓度为5wt%～10wt%，调整硅烷水解液pH值为8～9，电导率为100us/cm～300us/cm；钢丝绳表面膜膜重控制：经过清洁处理的钢丝绳置于硅烷水解液中，浸泡、漂洗，烘干固化，使得钢丝绳表面膜的膜重为0.03g/m2～0.08g/m2。2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳表面活化工艺，其特征在于：所述钢丝绳表面膜的膜重为0.03g/m2～0.05g/m2。3.根据权利要求1所述的一种钢丝绳表面活化工艺，其特征在于：所述硅烷水解步骤中电导率为150us/cm～250us/cm。4.根据权利要求3所述的一种钢丝绳表面活化工艺，其特征在于：所述硅烷水解步骤中硅烷偶联剂的浓度为7wt%～9wt%。5.根据权利要求1所述的一种钢丝绳表面活化工艺，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春雷，刘红芳，邵永清，卢东，李革伟，许晓楠，施瑾，周艳华，蒋婷慧，
申请(专利权)人：法尔胜泓昇集团有限公司江苏法尔胜研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：