【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子组合物领域及高分子组合物在预应力钢绞线中的应用领域，具体涉及一种聚氨酯改性环氧树脂组合物、适用于风电混塔环向布置的钢绞线及其制备方法。
技术介绍
1、随着时代的进步和科技的发展，可再生能源的开发和利用越来越受到人们的重视。风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生资源，风能发电具有非常低的二氧化碳排放量，对气候的影响较小的优点。近年来，我国风电发展取得了实质性进步。为了提高发电量，大功率、高塔筒的风电机组成为发展趋势，并且对于中部地区的低风速区域，需要更高的轮毂高度。纯钢结构塔筒刚度较低，当轮毂高度较高时,容易发生折断破坏，并且在运维过程中经常会发生发电量损失、摆幅过大以及疲劳等问题。 因此为了节省材料造价、提高塔筒受力性能，风电混塔应运而生，其下部为混凝土塔筒，上部为钢塔筒，风电混塔筒具有稳定性好、承载力高、抗疲劳性能好等优点。
2、目前，风电混塔环向布置主要是现浇的筒仓结构，其主要采用的是粘结预应力钢绞线、有粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线。但是风电混塔的施工环境较为恶劣，因此装配式风电混塔环向布置形式更合适，即混凝土塔筒采用工厂分片预制的管片，运输到现场后进行拼装和接缝处灌浆。为满足装配式的安装要求，风电混塔环向段布置的预应力钢绞线要具备高强、防腐性能的同时需具备低摩擦阻力，以便于安装和更换。但是，目前常用的无粘结预应力钢绞线、有粘结预应力钢绞线或缓粘结预应力钢绞线若用于装配式风电混塔的环向预制结构中，均有施工工艺复杂，造价高，预应力效率低等缺点。无粘结预应力若用于风电混塔的环线的体外布置时，
3、cn 104830050 b公开了一种耐候防腐钢绞线包覆材料及其制备方法。包覆材料由a、b组分混合而成，a组分百分比组成：脂肪族异氰酸酯化合物15-30、聚碳酸酯二元醇或氨基聚醚68-85、改性助剂苯磺酰氯0.1-0.3；b组分百分比组成：增塑剂0-10、改性扩链剂、10-20、混合仲氨基聚醚30-65、耐候防腐因子1-2、填料20-50、颜料10-20、改性促进剂0.5-2和润湿分散助剂0.5-1。本材料完全可以替代pe包覆材料，由于树脂化学稳定性好，隔绝了有害介质与钢基的接触，对结构安全非常有利。由于其优异的性质使其更换次数降低，延长使用寿命，从而降低了整体工程的造价。特别是耐候与防腐性能优于pe包覆材料至少10倍以上。本专利技术的包覆材料是作为护套用在钢绞线上，相当于有粘结钢绞线的使用，适应于现浇的筒仓结构；若用于风电混塔环向的体外布置时，预应力孔道穿筋难度依然大，摩擦系数也大，且穿筋过程中宜造成外皮损坏，导致防腐性能降低。
4、因此有必要开发出一种适合用作钢绞线覆膜的涂覆材料，其要具备高强和防腐性优异，在体外预应力中耐久性能好；同时表面光滑，环向施工时摩擦系数小，以便于安装和体外施工时的更换。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术问题，本专利技术提供一种聚氨酯改性环氧树脂组合物，适用于装配式风电混塔环向布置的钢绞线，在保障风电混塔环向预应力钢绞线的高强度和防腐性能的同时，能降低其摩擦系数，以便于安装和更换，提高施工质量。
2、本专利技术的技术方案如下:
3、本专利技术首先提供一种聚氨酯改性环氧树脂组合物，其由a组分和b组分按质量比1:0.5-0.8的比例组成，所述a组分包括聚氨酯改性环氧树脂和含环氧基的纳米钛合金聚合物，所述b组分包括端氨基超支化聚酰胺、改性填料、改性石墨烯和分散剂；所述改性填料的改性剂为多胺基硅烷偶联剂，所述改性石墨烯为聚醚胺改性氧化石墨烯。
4、所述覆膜的a组分包括以下质量份的原料：
5、聚四氢呋喃二元醇 100份，
6、甲苯-2,4-二异氰酸酯 25-35份，
7、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯 35-45份，
8、环氧树脂溶液 650-850份，
9、含环氧基的纳米钛合金聚合物 40-50份；
10、所述覆膜的b组分包括以下质量份的原料：
11、端氨基超支化聚酰胺 100份，
12、改性填料 20-30份，
13、改性石墨烯 0.3-1份，
14、分散剂 0.2-0.5份。
15、本专利技术还提供一种适用于风电混塔环向布置的钢绞线，包括钢绞线本体和包覆在钢绞线本体外的覆膜，所述覆膜由a组分和b组分按质量比1:0.5-0.8混合后涂覆在钢绞线本体上，再经加热固化而成；所述a组分包括聚氨酯改性环氧树脂和含环氧基的纳米钛合金聚合物，所述b组分包括端氨基超支化聚酰胺、改性填料、改性石墨烯和分散剂；所述改性填料的改性剂为多胺基硅烷偶联剂，所述改性石墨烯为聚醚胺改性氧化石墨烯。
16、进一步地，所述覆膜的a组分包括以下质量份的原料：
17、聚四氢呋喃二元醇 100份
18、甲苯-2,4-二异氰酸酯 25-35份
19、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯 35-45份
20、环氧树脂溶液 650-850份
21、含环氧基的纳米钛合金聚合物 40-50份。
22、其中，所述聚四氢呋喃二元醇的数均分子量为500-1000，含水量为10-50ppm；所述环氧树脂溶液的固含量50%-70%，环氧树脂为环氧值0.1-0.25 eq/100g的双酚a类环氧树脂中的至少一种；聚氨酯改性环氧树脂的制备原料包括聚四氢呋喃二元醇、甲苯-2,4-二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯和环氧树脂溶液。
23、所述覆膜的b组分包括以下质量份的原料：
24、端氨基超支化聚酰胺 100份
25、改性填料 20-30份
26、改性石墨烯 0.3-1份
27、分散剂 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚氨酯改性环氧树脂组合物，其由A组分和B组分按质量比1:0.5-0.8的比例组成，所述A组分包括聚氨酯改性环氧树脂和含环氧基的纳米钛合金聚合物，所述B组分包括端氨基超支化聚酰胺、改性填料、改性石墨烯和分散剂；所述改性填料的改性剂为多胺基硅烷偶联剂，所述改性石墨烯为聚醚胺改性氧化石墨烯。
2.权利要求1所述的聚氨酯改性环氧树脂组合物，其特征在于，所述覆膜的A组分包括以下质量份的原料：
3.一种适用于风电混塔环向布置的钢绞线，包括钢绞线本体和包覆在钢绞线本体外的覆膜，其特征在于，所述覆膜由A组分和B组分按质量比1:0.5-0.8混合后涂覆在钢绞线本体上，再经加热固化而成；所述A组分包括聚氨酯改性环氧树脂和含环氧基的纳米钛合金聚合物，所述B组分包括端氨基超支化聚酰胺、改性填料、改性石墨烯和分散剂；所述改性填料的改性剂为多胺基硅烷偶联剂，所述改性石墨烯为聚醚胺改性氧化石墨烯。
4.根据权利要求3所述的适用于装配式风电混塔环向布置的钢绞线，其特征在于，所述覆膜的A组分包括以下质量份的原料：
5.根据权利要求3所述的适用于风电混塔环向布
6.根据权利要求3所述的适用于风电混塔环向布置的钢绞线，其特征在于，所述改性填料是填料经过多胺基硅烷偶联剂改性得到，所述填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、炭黑中的至少一种，中值粒径D50为30-100nm；所述多胺基硅烷偶联剂的用量为填料的1-3wt%；所述多胺基硅烷偶联剂为N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷、N-苄基-N'-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的适用于风电混塔环向布置的钢绞线，其特征在于，所述填料经多胺基硅烷偶联剂改性的具体步骤为：
8.根据权利要求3所述的适用于风电混塔环向布置的钢绞线，其特征在于，所述改性石墨烯为聚醚胺改性氧化石墨烯，包括以下质量份的原料：氧化石墨烯100份，聚醚胺40-60份，催化剂0.03-0.05份；所述氧化石墨烯的中值粒径D50为1-10微米。
9.根据权利要求3所述的适用于风电混塔环向布置的钢绞线，其特征在于，所述聚醚胺为M-600和T-403按摩尔比1:0.4-0.7的复配物；所述催化剂为二羟基甲基丙酮。
10.权利要求3-9任一项所述适用于风电混塔环向布置的钢绞线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯改性环氧树脂组合物，其由a组分和b组分按质量比1:0.5-0.8的比例组成，所述a组分包括聚氨酯改性环氧树脂和含环氧基的纳米钛合金聚合物，所述b组分包括端氨基超支化聚酰胺、改性填料、改性石墨烯和分散剂；所述改性填料的改性剂为多胺基硅烷偶联剂，所述改性石墨烯为聚醚胺改性氧化石墨烯。
2.权利要求1所述的聚氨酯改性环氧树脂组合物，其特征在于，所述覆膜的a组分包括以下质量份的原料：
3.一种适用于风电混塔环向布置的钢绞线，包括钢绞线本体和包覆在钢绞线本体外的覆膜，其特征在于，所述覆膜由a组分和b组分按质量比1:0.5-0.8混合后涂覆在钢绞线本体上，再经加热固化而成；所述a组分包括聚氨酯改性环氧树脂和含环氧基的纳米钛合金聚合物，所述b组分包括端氨基超支化聚酰胺、改性填料、改性石墨烯和分散剂；所述改性填料的改性剂为多胺基硅烷偶联剂，所述改性石墨烯为聚醚胺改性氧化石墨烯。
4.根据权利要求3所述的适用于装配式风电混塔环向布置的钢绞线，其特征在于，所述覆膜的a组分包括以下质量份的原料：
5.根据权利要求3所述的适用于风电混塔环向布置的钢绞线，其特征在于，所述含环氧基的纳米钛合金聚合物为环氧值0.6-1.0eq/100g的双酚a类环氧树脂与氢化钛粉的缩聚物，聚合度n为5-20。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：吕李青，陈康乐，上官鹏程，张鹏，林毅，魏思航，张喆，刘鲁，汪洋，边伟，
申请(专利权)人：北京市建筑工程研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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