混杂绳索制造技术

本发明专利技术涉及一种混杂绳索，其具有包含高模量聚乙烯(HMPE)、被包含钢丝绳股的外层围绕的芯，其中所述芯涂有塑性体，所述塑性体为乙烯或丙烯与一种或更多种C2-C12α-烯烃共聚单体的半结晶性共聚物，并且其根据ISO1183测量所述塑性体的密度介于870和930kg/m3之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种混杂绳索，其具有包含高模量聚乙烯(HMPE)纱线的芯，所述芯被包含钢丝绳股的外层围绕，并且本专利技术涉及其制造方法。具有包含合成或天然纱线的芯(其被包含例如螺旋形捻合的外部钢丝绳股的外层围绕)的混杂绳索是已知的。混杂绳索旨在结合合成纱线类和钢丝绳股类这两类的最好性能。相对于全合成纤维绳索，混杂绳索的优点为，这种绳索对机械断裂不那么敏感。混杂绳索更耐磨并且更耐尖锐物体的攻击。此外，外层保护芯的合成纱线不受外部影响，例如UV攻击以及高温辐射。混杂绳索在例如GB-1290900、US 4,887,422和WO 2008/141623中有所描述。WO00/17441描述了一种绳索，其具有由被热塑性鞘覆盖的平行合成纤维束形成的芯，所述热塑性鞘充当用于金属绳股的缠绕支撑。相对于全钢的绳索，混杂绳索的优点为，绳索的重量较轻并且具有改善的性能，例如拉伸疲劳性能和弯曲疲劳性能。当高性能纱线(例如HMPE纱线)被用于混杂绳索的芯时，与具有相同直径的全钢绳索相比混杂绳索将显示出能比得上或甚至更高的性能，但混杂绳索将具有明显较轻的重量。混杂绳索可以例如用于提升操作(例如起重机缆绳)、深海安装、海运和离岸系泊、商业捕鱼(例如作为网的经线)和采矿操作。我们认为这些已知混杂绳索的性能仍可以被改善。因此，本专利技术提供了一种混杂绳索，其具有包含高模量聚乙烯(HMPE)纱线、被包含钢丝绳股的外层围绕的芯，其中所述芯涂有塑性体，所述塑性体为乙烯或丙烯与一种或更多种C2-C12α-烯烃共聚单体的半结晶性共聚物，并且其中所述塑性体具有根据ISO1183测量的介于870和930kg/m3之间的密度。在绳索中使用HMPE较之其他高性能合成纤维的优点在于，HMPE在一些性能方面(例如拉伸疲劳、弯曲疲劳和刚度)超过其他纤维，并且HMPE与钢丝绳最相配。在制造这种混杂绳索时使用上述塑性体的优点在于，该塑性体具有不会使HMPE芯的机械性能受到加工条件的不利影响的加工温度。此外，由于塑性体也是基于聚烯烃，所以导致塑性体和HMPE芯之间具有良好的粘附性。同样也可以得到层厚均匀的涂层，确保了围绕芯的钢丝更好的包合。在混杂绳索的HMPE芯上使用本专利技术的塑性体涂层也确保了保护HMPE芯不受使用该绳索时因钢丝绳股的移动而导致的磨损。芯和钢外层之间发生较少的滑移。可以得到弹性模量接近全钢丝绳的弹性模量的全混杂绳索。本专利技术所用的塑性体是属于热塑性材料类的塑性材料。根据本专利技术，所述塑性体是乙烯或丙烯与一种或更多种C2-C12的α-烯烃共聚单体的半结晶性共聚物，所述塑性体的密度介于870和930 kg/m3之间。优选地，所述塑性体是通过单点催化剂聚合工艺制备的，其中特别地，所述塑性体是茂金属塑性体，即，通过茂金属单点催化剂制备的塑性体。特别地，乙烯是丙烯的共聚物中优选的共聚单体，而丁烯、己烯和辛烯是乙烯共聚物和丙烯共聚物的优选的α-烯烃共聚单体。在一个优选的实施方式中，塑性体是乙烯或丙烯的热塑性共聚物并且包含一种或更多种具有2-12个碳原子的α-烯烃(特别是乙烯、异丁烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯)作为共聚单体。当使用乙烯和作为共聚单体的一种或更多种C2-C12的α-烯烃单体时，共聚物中共聚单体的量通常介于1-50 wt.％之间，优选地介于5-35 wt.％之间。如果是乙烯共聚物，优选的共聚单体为1-辛烯，所述共聚单体的量介于5 wt％和25 wt％之间，更优选介于15 wt％和20 wt％之间。如果是丙烯共聚物，共聚单体的量(特别是乙烯共聚单体的量)通常介于1-50 wt.％之间，优选地介于2-35 wt.％之间，更优选介于5-20 wt.％之间。当塑性体的密度介于880-920kg/m3之间，更优选介于880-910 kg/m3之间时，得到良好的结果。当根据ASTM D3418测量，本专利技术所用的塑性体的DSC峰值熔点介于70℃和120℃之间，优选介于75℃和100℃之间，更优选介于80℃和95℃之间时，其具有良好的加工能力。通过单点催化剂聚合法制备的塑性体(特别是茂金属塑性体)因其比重而区别于通过其他聚合技术(例如Ziegler-Natta催化)制备的乙烯共聚物和丙烯共聚物。所述塑性体还因较窄的分子量分布(Mw/Mn)和有限量的长链支化而使其区别于其他，其中分子量分布(Mw/Mn)的值优选地为1.5-3。优选地，长支链的数量为每1000个碳原子至多3个。可用于本发明方法并且通过茂金属催化剂得到的合适的塑性体是商业规模生产的，例如以商标Exact、Tafmer、Exceed、Engage、Affinity、Vistamaxx和Versify由Exxon、Mitsui、DEX-Plastomers和DOW所提供的那些。塑性体(特别是茂金属塑性体)的说明以及其机械和物理性能的概述可以在例如Harutun G.Karian编辑的\Handbook of polypropylene andpolypropylene composites″(ISBN 0-8247-4064-5)的第7.2章、更具体是在其子章节7.2.1、7.2.2和7.2.5到7.2.7中找到，它们均通过引用结合于此。本专利技术所用的塑性体还可以包含添加到其中的各种填料和添加剂。填料的例子包括增强型和非增强型材料，例如炭黑、碳酸钙、粘土、硅石、云母、滑石和玻璃。添加剂的例子包括稳定剂(例如UV稳定剂)、颜料、抗氧化剂、阻燃剂等。优选的阻燃剂包括三水合铝、脱水镁和磷酸铵。优选地，阻燃剂的量占本专利技术的柔性片材中塑性体量的1-60重量％、更优选1-10重量％。最优选的阻燃剂是磷酸铵(例如Exolit)。在下文中，绳索上的涂层被描述为在含有HMPE纱线的芯上的单层。然而，本专利技术的绳索还可以包含其他的涂层，例如介于塑性体涂层和HMPE纱线之间，或者介于塑性涂层和钢丝绳之间的其他涂层。如上所述，本专利技术的混杂绳索包含高模量聚乙烯(HMPE)纱线。所述纱线进一步包含HMPE纤维。本文中“纤维”被理解为细长体，其长度尺寸远远大于宽度和厚度的横向尺寸。因此，术语“纤维”包括具有规则或不规则横截面的丝线、丝带、条、条带、带以及类似物。纤维可以具有连续的长度(在本领域中被称为丝线)或不连续的长度(在本领域中被称为定长纤维)。定长纤维通常是通过剪切或拉断丝线而得到。用于本专利技术目的的纱线是含有多根纤维的细长体。优选的聚乙烯纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.08 EP 10165263.41.一种混杂绳索，其具有包含高模量聚乙烯(HMPE)纱线、被包含钢
丝绳股的外层围绕的芯，其中所述芯涂有塑性体，所述塑性体为乙烯或丙
烯与一种或更多种C2-Cl2α-烯烃共聚单体的半结晶性共聚物，并且所述
塑性体具有根据ISO1183测量的介于870和930kg/m3之间的密度。
2.如权利要求1所述的混杂绳索，其中，所述塑性体通过单点催化剂
聚合工艺制备。
3.如权利要求1或2所述的混杂绳索，其中，所述塑性体为乙烯或丙
烯的热塑性共聚物并且包含一种或更多种具有2-12个碳原子的α-烯烃作为
共聚单体。
4.如前面任何一个权利要求所述的混杂绳索，其中，所述塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：保卢斯·约翰内斯·海厄森斯·马莉亚·斯梅茨，赛维尔·阿米尔斯，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，贝卡尔特公司，
类型：
国别省市：