带聚脲防护涂层的钢丝及带聚脲防护涂层的钢丝拉索的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢丝及其钢丝拉索的制作方法，特别是一种带防护涂层的钢丝及带防护涂层的钢丝拉索的制作方法。
【背景技术】
[0002]预应力钢丝拉索是桥梁结构中一种关键的受力部件，要求具有较高的防腐耐久性；目前预应力用桥梁钢丝拉索通常参照国家标准GB/T 18365-2001《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》进行生产制造。
[0003]预应力钢丝的腐蚀是在应力和腐蚀复合作用下的应力腐蚀(属电化腐蚀范畴)，其特点是在金属内部先形成裂纹，内裂纹发生后便形成应力集中，加速裂纹的发展，进而产生严重腐蚀。预应力钢丝的防腐镀(涂)层钢材总是在腐蚀介质的条件下服役，按保护层的种类，可分为非金属保护层(称为涂层)，化学保护层和金属保护层(称为镀层)三类。1、非金属保护涂层预应力钢材的非金属涂层目前主要有塑料、环氧树脂和防腐油脂三种，但非金属涂层的抗老化问题尚未解决，且其力学性能较金属镀层低得多。因此，应用范围受到限制。
2、化学保护层通过化学法，在金属表面形成保护层，如锌层的钝化、铝层的氧化、铁基的磷化等。该类保护层往往不是作为单一的钢材保护层，而是与金属镀层兼并使用。3、金属保护镀层在电化腐蚀中，处于阳极的金属首先被溶解，为此在钢丝表面镀以较铁活泼的金属，如锌、铝等。在腐蚀介质的环境中，使锌首先被溶解而保护铁基，称为阳极镀层保护。由于镀锌(或锌-铝合金)存在〃氢脆〃现象，降低钢丝的强度等级，一直备受争议。因此预应力钢丝的防腐是至关桥梁工程质量寿命的重大问题，对于预应力用钢丝必须加强确实可行的防腐措施，以减少预应力钢丝因腐蚀造成先期失效而带来的巨大损失。
[0004]聚脲材料是由异氰酸酯组份与氨基化合物组份反应生成的一种弹性体物质，分为纯聚脲和半聚脲，聚脲的最基本的特性就是防腐、防水、耐磨等，目前大多用在航天领域。
[0005]因此，如何将聚脲材料应用到钢丝拉索的防护中，制作一种带聚脲防护涂层的钢丝及带聚脲防护涂层的钢丝拉索是预应力技术拉索技术领域人们目前急需解决的技术难题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种带聚脲防护涂层的钢丝及带聚脲防护涂层的钢丝拉索的制作方法，制作出一种带聚脲防护涂层的钢丝及带聚脲防护涂层的钢丝拉索，该带聚脲防护涂层的钢丝拉索利用聚脲材料的优异性能，能大大提高钢丝拉索的防腐、减震、抗滑性能，延迟拉索使用寿命，以解决已有技术存在的上述问题。
[0007]为解决上述问题，本发明采用的技术方案是:一种带聚脲防护涂层的钢丝的制作方法，包括对钢丝进行预处理、干燥、防腐处理，成盘、包装工序，其特征在于:所述的防腐处理工序是将聚脲材料通过挤出涂覆、喷涂、浸泡抽涂或机器涂刷形式涂覆在单根光面钢丝上或单根钢丝表面附着有的环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层上，构成带聚脲防护涂层的钢丝；
该带聚脲防护涂层的钢丝或是由单根光面钢丝以及涂覆在单根光面钢丝外周的聚脲防护涂层I构成的带聚脲防护涂层的钢丝；
该带聚脲防护涂层的钢丝或是由单根光面钢丝以及单根光面钢丝外的复合防护涂层构成的具有复合防护涂层的带聚脲防护涂层的钢丝，所述的复合防护涂层是在单根光面钢丝的外周附着有的环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层与涂覆在表面附着涂层或镀层上的聚脲防护涂层I共同形成的复合防护涂层；所述的聚脲防护涂层的材料是纯聚脲或半聚脲材料。
[0008]进一步:将聚脲材料通过挤出涂覆、喷涂、浸泡抽涂或机器涂刷形式涂覆的具体方法是:通过挤塑式设备将已经配比好的聚脲材料颗粒进行加热，将单根光面钢丝或已经附着有保护膜的单根钢丝-即在单根钢丝表面附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的钢丝，以下简称钢丝，通过聚脲材料涂覆工序I，即通过以下方式之一:
①挤出涂覆:钢丝通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料；
②喷涂:通过设备加温加压，原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢丝上；
③浸泡抽涂:钢丝通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中，浸泡后通过出口环状结构成型；
④机器涂刷方式:利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢丝上；
使单根光面钢丝的表面涂覆一层聚脲防护涂层I或是在已经附着有保护膜的单根钢丝表面附着有的环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层上再涂覆一层聚脲防护涂层I形成由单根光面钢丝以及涂覆在单根光面钢丝外周的聚脲防护涂层I构成的带聚脲防护涂层的钢丝或是由单根光面钢丝以及单根光面钢丝外的复合防护涂层构成的具有复合防护涂层的带聚脲防护涂层的钢丝。
[0009]相关的另一技术方案是:一种带聚脲防护涂层的钢丝拉索的制作方法，其特征在于:它是将制作的带聚脲防护涂层的钢丝再经过成盘、分丝、聚并、缠包成型步骤构成带聚脲防护涂层的钢丝拉索I a或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II a。
[0010]该带聚脲防护涂层的钢丝拉索的制作方法的进一步技术特征是:
将外层有缠包带的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I a或II a再经过聚脲材料涂覆工序
II,即:通过以下方式之一:
①挤出涂覆:钢丝拉索Ia或II a通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料；
②喷涂:通过设备加温加压，原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢丝拉索I a或II a上；
③浸泡抽涂:钢丝拉索Ia或II a通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中，浸泡后通过出口环状结构成型；
④机器涂刷方式:利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢丝拉索Ia或II a上；
使带聚脲防护涂层的钢丝拉索I a或II a的缠包带外周表面再附着一层聚脲防护涂层II构成缠包带外层涂覆有聚脲防护涂层II的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I b或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II b。
[0011]该带聚脲防护涂层的钢丝拉索的制作方法的再进一步技术特征是:将上述各方案制作出的填充或涂覆有聚脲防护材料的钢丝拉索再通过PE套挤塑工序I或是通过PE套挤塑工序I和PE套挤塑工序II ;制作成外层有由HDPE护套构成的填充或涂覆有聚脲防护材料的钢丝拉索，或是由内层HDPE护套和外层HDPE护套组成的双层HDPE护套构成的填充或涂覆有聚脲防护材料的钢丝拉索，包括:
(I)将制作成的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I a或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II a再经过PE套挤塑工序I，即通过挤塑式设备将高密度聚乙烯塑料挤塑在带聚脲防护涂层的钢丝拉索索体外层形成HDPE护套，构成外层有单层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I al或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II al。
[0012](2)将制作成的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I b或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II b再经过PE套挤塑工序I，即通过挤塑式设备将高密度聚乙烯塑料挤塑在带聚脲防护涂层的钢丝拉索索体外层，形成HDPE护套，构成外层有单层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I bl或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II bl。
[0013](3)将外层有单层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I al或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II al再经过PE套挤塑工序II，即通过挤塑式设备将高密度聚乙烯塑料挤塑在外层有单层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索索体外层，形成外层HDPE护套，构成具有双层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I a2或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II a20
[0014](4)将外层有单层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I bl或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II bl再经过PE套挤塑工序II，即通过挤塑式设备将高密度聚乙烯塑料挤塑在外层有单层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索索体外层，形成外层HDPE护套，构成具有双层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I b2或带聚脲防护涂层的钢丝拉索II b2。
[0015]该带聚脲防护涂层的钢丝拉索的制作方法的再更进一步的技术方案是:将外层有单层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I al、II al或是外层有单层HDPE护套的带聚脲防护涂层的钢丝拉索I bl、IIbl经过对单层HDPE护套表面处理后，经过聚脲材料涂覆工序III，即:通过以下方式之一: