[发明专利]一种新型双层过塑钢丝及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种双层过塑钢丝及其制备方法和应用，属于钢丝表面处理方法技术领域。所述双层过塑钢丝由内到外分别为钢丝、粉末涂料、粘接树脂三层复合固化而成，利用粉末涂料对钢丝具有优异粘接强度、马来酸酐接枝型粘接树脂可以参与粉末涂料的固化的原理，使钢丝、粉末涂料、粘接树脂三种异种物质形成优异层间结合力的复合体。本发明的双层过塑钢丝与粘接树脂的剪切强度比普通钢丝与粘接树脂的剪切强度提高了15MPa。本发明的双层过塑钢丝应用到钢丝网骨架复合管上，粘接树脂对钢丝具有更强的束缚力，降低了钢丝网骨架复合管钢丝在端面穿出及管端发生鼓胀抽丝引起的灯笼破坏的技术风险。

技术领域

本发明属于钢丝表面处理方法技术领域，具体涉及一种用于钢丝网骨架聚烯烃复合管的粉末涂料、粘接树脂双层过塑的钢丝及其制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

钢丝缠绕增强塑料复合管是我国拥有自主知识产权的高新技术产品。这种新型管道是用高强度过塑钢丝网骨架和热塑性塑料聚乙烯或聚丙烯为原材料，钢丝缠绕网作为塑料管的骨架增强体，以管道级聚烯烃为基体，采用高性能马来酸酐接枝改性的粘结树脂将钢丝骨架与内、外层管道聚烯烃紧密地连接在一起，使之具有优良的复合效果。因为有了高强度钢丝增强体被包覆在连续热塑性塑料之中，因此这种复合管克服了钢管和塑料管各自的缺点，而又保持了钢管和塑料管各自的优点，使之具有更高的耐压性能。同时，该复合管具有优良的柔性，适用于长距离埋地用供水、输气管道系统。

钢丝网骨架塑料复合管的增强体钢丝是通过钢丝在塑料芯管经过左旋缠绕、右旋缠绕后用马来酸酐接枝改性的粘接树脂对钢丝进行固定而得到的。马来酸酐接枝改性的粘接树脂对钢丝的固定作用是基于马来酸酐基团与钢丝表面的范德华力，因此在实际应用中钢丝增强体容易在超压使用或输送高温介质发生钢丝抽出引起复合管灯笼破坏。灯笼破坏主要是由于钢丝增强体没有经过焊接固定、粘接树脂对钢丝的粘接固定作用力不够引起。马来酸酐接枝改性的粘接树脂对钢丝增强体固定作用随复合管使用温度升高急剧降低，主要是由于粘接树脂是热塑性材料，温度升高后，粘接树脂本身的强度显著降低，更容易发生蠕变形变，同时高温下粘接树脂马来酸酐基团与钢丝表面的分子间相互作用力也大大减弱。

发明内容

针对上述现有技术中存在钢丝管因钢丝层缠绕而未焊接固定、粘接树脂对钢丝的固定作用对温度的敏感这两个问题，本发明的目的是提供一种粉末涂料、粘接树脂双层过塑的钢丝及其制备方法和应用。对钢丝表面进行粉末涂料、粘接树脂双层过塑处理，使钢丝、粉末涂料、粘接树脂三种异种物质形成优异层间结合力的复合体。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

本发明的第一个方面，提供一种双层过塑钢丝，由内到外分别为钢丝、粉末涂料、粘接树脂。

发明人经过研究发现，对钢丝表面进行粉末涂料、粘接树脂双层过塑处理，利用环氧树脂对钢丝具有优异粘接强度、马来酸酐接枝型粘接树脂可以参与粉末涂料的固化原理，经过高温固化使钢丝、粉末涂料、粘接树脂三种异种物质形成优异层间结合力的复合体。粉末涂料在固化过程，粉末涂料中的羟基、羧基、异氰酸酯基、环氧基团与钢丝表面的极性基团发生化学反应，对钢丝形成均匀牢固的处理层；粘接树脂中的马来酸酐基团能参与粉末涂料的固化反应，因而粘接树脂层通过与粉末涂料进行化学反应，形成牢固的化学粘接。因而粘接树脂对钢丝的粘接力大大提高。

本发明的第二个方面，提供上述双层过塑钢丝的制备方法，所述方法如下步骤进行：

S1钢丝放卷、预处理及预热：钢丝经过放卷装置放卷，预处理后进入高频加热或电加热的预热装置，对钢丝进行预加热，加热后的钢丝温度为100-400℃；

S2钢丝表面上粉末涂料：预热后的钢丝经过粉末涂料上粉装置；