一种液晶聚合物纤维缆绳的制作方法

本技术涉及缆绳，具体涉及一种液晶聚合物纤维缆绳。

背景技术：

1、海洋工程用缆绳是指在资源开发与装备设施施工时使用的用于系泊、锚固、拖拽、起吊等的缆绳，一般包括钢丝缆绳与化纤缆绳，由于同等强力下钢丝绳的重量重，并且不耐海水腐蚀，在海洋工程领域正逐步被合成纤维缆绳替代。

2、目前采用最广泛的合成纤维缆绳由超高分子量聚乙烯纤维(uhmwpe)制成，其具有突出的强度重量比和优异的耐腐蚀性能。uhmwpe纤维是由亚甲基组成的柔性高分子材料，不带有极性基团，分子间作用力弱，纤维的抗蠕变性能较差，在受力作用下容易发生形变，导致缆绳尺寸、形态的不稳定，长期海洋环境载荷作用下，纤维缆绳会发生蠕变破断，缩短了使用寿命，在使用过程中也容易存在安全隐患。另外，抗拉性能也是评价缆绳使用寿命的一个重要指标，诸如船舶用缆绳会随着水流、风浪的影响而产生晃动，使连接船舶与带缆桩的缆绳频繁的受到冲击拉力，特别是上千吨上万吨的船舶对缆绳的冲击力更大，甚至有时还能冲击拉断缆绳，频繁的冲击拉力导致缆绳的抗拉强度逐渐下降，严重时或直接断裂。因此，迫切希望能够获得一种抗拉和抗蠕变性能较佳的海用缆绳。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种液晶聚合物纤维缆绳，以解决上述背景技术中提出的现有技术中使用高分子量聚乙烯纤维制作的缆绳抗蠕变性能差容易导致缆绳蠕变破断而影响实际使用的问题。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液晶聚合物纤维缆绳，包括缆绳主体，所述主体包括外层和内层，所述外层设置有护套层和防护层，且所述防护层位于所述护套层内侧，所述内层设置有8个对称的绳股，所述绳股内腔设有相互绞合的液晶聚合物纤维束，所述液晶聚合物纤维束外侧缠绕有包带层，同时在所述8个绳股的中心位置设置有芯套层，所述芯套层的内侧设置有液晶聚合物纤维芯层。

3、液晶聚合物纤维由液晶聚合物熔融纺丝而成，液晶聚合物通过酯键连接芳环而成，其分子结构与传统无规线团或者交联网络结构有所不同，是由刚性的棒状分子单元链接而成。熔融液晶态的液晶聚合物具有一定的取向度，当其流经喷丝孔时，即使在很低的剪切速率下也可以获得较高的取向，表现出突出的高强度、高模量、抗蠕变特性。

4、进一步的，所述护套层由钢丝编织而成，厚度为1-3mm。

5、进一步的，所述防护层为pe材料层，厚度为1-3mm。

6、进一步的，液晶聚合物纤维束由高强型液晶聚合物纤维集成，所述液晶聚合物纤维的纤度为1500-3000d，强度为3.0-3.5gpa。

7、进一步的，所述包带层由丙烯酸防水材料制成，厚度为1-2mm。

8、进一步的，所述芯套层为柔性硅胶层，厚度为2-4mm。

9、进一步的，所述绳股和芯层中的液晶聚合物纤维均为含氟液晶聚合物纤维。由于氟原子具有强的电负性，将其引入液晶聚合物分子链之间能够形成氢键，增大分子间的作用力，抗蠕变性能进一步提升。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型液晶聚合物纤维缆绳稳定可靠，抗蠕变和耐腐蚀性好。外层中的护套层由钢丝编织而成，起到耐磨作用，防护层采用pe材料，起到紧固、隔离和保护的作用；通过在内层设置螺旋缠绕的八个绳股，增加整体强度，通过在绳股内设置液晶聚合物纤维束，减轻重量的同时提高了抗拉和抗蠕变性能，通过设置液晶聚合物纤维芯层进一步提高缆绳的抗拉和抗蠕变性能，围绕芯层四周设置硅胶芯套层，能够缓冲液晶聚合物纤维八个绳股之间及绳股与芯层之间的挤压，结构更稳定。

技术特征：

1.一种液晶聚合物纤维缆绳，包括缆绳主体(1)，其特征在于，所述主体包括外层(2)和内层(3)，所述外层(2)设置有护套层(4)和防护层(5)，且所述防护层(5)位于所述护套层(4)内侧，所述内层(3)设置有8个对称的绳股(6)，所述绳股(6)内腔设有相互绞合的液晶聚合物纤维束(7)，所述液晶聚合物纤维束(7)外侧缠绕有包带层(8)，同时在所述8个绳股(6)的中心位置设置有芯套层(9)，所述芯套层(9)的内侧设置有液晶聚合物纤维芯层(10)。

2.根据权利要求1所述的液晶聚合物纤维缆绳，其特征在于，所述护套层(4)由钢丝编织而成，厚度为1-3mm。

3.根据权利要求1所述的液晶聚合物纤维缆绳，其特征在于，所述防护层(5)为pe材料层，厚度为1-3mm。

4.根据权利要求1所述的液晶聚合物纤维缆绳，其特征在于，所述液晶聚合物纤维束(7)由高强型液晶聚合物纤维集成，所述液晶聚合物纤维的纤度为1500-3000d，强度为3.0-3.5gpa。

5.根据权利要求1所述的液晶聚合物纤维缆绳，其特征在于所述包带层(8)由丙烯酸防水材料制成，厚度为1-2mm。

6.根据权利要求1所述的液晶聚合物纤维缆绳，其特征在于，所述芯套层(9)为柔性硅胶层，厚度为2-4mm。

7.根据权利要求1所述的液晶聚合物纤维缆绳，其特征在于，所述绳股(6)和芯层(10)中的液晶聚合物纤维均为含氟液晶聚合物纤维。

技术总结
本技术公开了一种液晶聚合物纤维缆绳，包括缆绳主体，所述主体包括外层和内层，所述外层设置有护套层和防护层，且所述防护层位于所述护套层内侧，所述内层设置有8个对称的绳股，所述绳股内腔设有相互绞合的液晶聚合物纤维束，所述液晶聚合物纤维束外侧缠绕有包带层，同时在所述8个绳股的中心位置设置有芯套层，所述芯套层的内侧设置有液晶聚合物纤维芯层。本技术通过在绳股内设置液晶聚合物纤维束，减轻重量的同时提高了抗拉和抗蠕变性能，通过设置液晶聚合物纤维芯层进一步提高缆绳的抗拉和抗蠕变性能，围绕芯层四周设置硅胶芯套层，能够缓冲液晶聚合物纤维八个绳股之间及绳股与芯层之间的挤压，结构更稳定。

技术研发人员：王阳,李东伟,李玉芳
受保护的技术使用者：宁波聚嘉新材料科技有限公司
技术研发日：20230804
技术公布日：2024/3/21