本发明涉及船舶运输捆绑技术领域，更具体地说，它涉及一种船用扎带及其制造工艺。
背景技术：
对于船舶上运输的货物，通常采用船用扎带进行捆扎，而船用扎带的种类较多，较为常用的有不锈钢扎带。不锈钢扎带具有较高的硬度，对大型的货物具有较好的紧固作用，减少货物在船舶运输中发生晃动的可能。
然而，由于海上的环境较为恶劣，不锈钢扎带也会发生老化，且海上的风浪大小难以控制，当突然遇到较大的风浪时，不锈钢扎带突然受到货物的冲击作用，由于其自身硬度较高、强度较低，且发生老化，更易导致其受到局部的应力作用而发生断裂或者破损，进而导致货物难以被固定而在仓库中随着船舶的晃动而晃动，对其他货物或者船舶内部造成破坏。因此，一种具有良好的抗老化性能，以及高强度、高抗冲击的船用扎带具有广阔的市场前景。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种船用扎带，具有良好的抗老化性能，以及高强度、高抗冲击的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种船用扎带艺，包括如下重量份数的组分：
不锈钢材料59-67份；
碳化硅纤维1-2份；
硅溶胶改性纤维3-5份；
树脂材料10-15份；
甲阶酚醛树脂1-3份；
氨基树脂2-3份；
纳米二氧化钛2-6份；
所述不锈钢材料包括304不锈钢、316不锈钢中的至少一种；
所述树脂材料包括双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂中的至少一种。
通过上述技术方案，304不锈钢、316不锈钢具有较好的加工性能和成型性。碳化硅纤维、纳米二氧化钛、不锈钢材料相互配合形成不锈钢复合材料，而纳米二氧化钛可使三者均匀分散，从而均匀地提高不锈钢复合材料的强度和抗老化性能。
双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂具有良好的力学性能，且对金属的黏着力很强，并且与甲阶酚醛树脂、氨基树脂、溶胶改性纤维相互配合形成树脂复合材料，有助于提高不锈钢复合材料的力学性能，使其可承受较高应力，不易受到局部冲击而受到损伤，可对被捆绑货物形成长期且有效的紧固作用；另一方面，也增加了不锈钢复合材料与固化中的树脂复合材料的连接紧密程度，使不锈钢复合材料具有良好的弹性形变能力，从而均匀提高整体的强度以及高抗冲击性，在突然受到较大的外力作用下，不易出现局部或整体断裂的情况。
进一步优选为：所述船用扎带包括如下重量份数的组分：
不锈钢材料59-63份；
碳化硅纤维1-1.5份；
硅溶胶改性纤维4-5份；
树脂材料10-12份；
甲阶酚醛树脂1-2份；
氨基树脂2.5-3份；
纳米二氧化钛2-4份；
所述不锈钢材料包括304不锈钢、316不锈钢中的至少一种；
所述树脂材料包括双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂中的至少一种。
通过上述技术方案，经研究(强度性能、老化性能试验)发现，在该重量份数范围内的组分具有更好的强度、抗冲击性以及抗老化性能。
进一步优选为：所述船用扎带包括如下重量份数的组分：
不锈钢材料59-67份；
碳化硅纤维1-2份；
硅溶胶改性纤维3-5份；
树脂材料10-15份；
甲阶酚醛树脂1-3份；
氨基树脂2-3份；
纳米二氧化钛2-6份；
所述不锈钢材料包括重量份数比为1.1-1.3∶1的304不锈钢、316不锈钢；
所述树脂材料包括双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂中的至少一种。
通过上述技术方案，经研究(强度性能、老化性能试验)发现，该重量份数比范围内的304不锈钢、316不锈钢形成相互作用，使形成的不锈钢材料达到本申请范围内最佳的加工性能和成型性，进而提高不锈钢复合材料的整体强度。
进一步优选为：所述船用扎带包括如下重量份数的组分：
不锈钢材料59-67份；
碳化硅纤维1-2份；
硅溶胶改性纤维3-5份；
树脂材料10-15份；
甲阶酚醛树脂1-3份；
氨基树脂2-3份；
纳米二氧化钛2-6份；
所述不锈钢材料包括重量份数比为1.1-1.3∶1的304不锈钢、316不锈钢；
所述树脂材料包括重量份数比为1∶2.3-3的双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂。
通过上述技术方案，经研究(强度性能、老化性能试验)发现，该重量份数比范围内的不锈钢材料和树脂材料相互配合，可提高本申请中的船用扎带的整体强度以及抗冲击能力。
进一步优选为：所述船用扎带中还包括重量份数为0.5-0.9份的石墨烯。
通过上述技术方案，石墨烯具有优异的抗拉强度和弹性模量，并且较易分散，并且易粘附连接在碳化硅纤维上，与不锈钢复合材料、树脂复合材料相互配合，可进一步提高形成的本申请中的船用扎带的强度以及其内部的支撑力，进而也提高了外界对其产生局部应力时的抗冲击性能。
进一步优选为：所述船用扎带中还包括重量份数为0.2-0.6份的二氧化锆。
通过上述技术方案，二氧化锆可促进树脂复合材料中的晶性进行重新排列，使排列更为紧密，并与不锈钢复合材料形成更为紧密的连接和配合作用，进而提高船用扎带的强度并提高整体的连接效果，并且使船用扎带具有更好的抗冲击能力。
本发明的目的二在于提供一种船用扎带的制造工艺。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种船用扎带的制造工艺，包括如下步骤：
s1，将相应重量份数的不锈钢材料置于高能球磨机的不锈钢球磨罐中，磨球为直径为10mm的不锈钢球，抽真空，不锈钢材料的总重量份数与不锈钢球的重量份数比为30∶1，研磨形成粒径为200-350nm的第一粉体，加入相应重量份数的碳化硅纤维、纳米二氧化钛研磨5-10h，形成第一粉体混合物；
s2，将相应重量份数的树脂材料、硅溶胶改性纤维混合均匀后，采用高能球磨机研磨35-40h，加入相应重量份数的甲阶酚醛树脂、氨基树脂，研磨3-8h，获得第二粉体混合物；
s3，将步骤s1中获得的第一粉体混合物与步骤s2中获得的第二粉体混合物充分混合，经等离子放电烧结，烧结温度为1800-2000℃，保温时间为3-4min，锻压、拉拔、挤压、轧制，获得。
通过上述技术方案，提高第一粉体混合物中各组分之间进行充分反应并提高连接均匀程度和稳定性，另一方面，步骤二中，先让树脂材料与硅溶胶改性纤维形成良好的混合以及反应，再加入甲阶酚醛树脂、氨基树脂进行研磨并同步与树脂材料与硅溶胶改性纤维形成的混合物发生作用而连接。当第一粉体混合物与第二粉体混合物相互混合后并进行烧结、锻压、拉拔、挤压、轧制，使形成的船用扎带内部的各组分之间形成紧密的连接，并且使整体具有更好的整体连接性能。
进一步优选为：包括如下步骤：
s1，将相应重量份数的不锈钢材料置于高能球磨机的不锈钢球磨罐中，磨球为直径为10mm的不锈钢球，抽真空，不锈钢材料的总重量份数与不锈钢球的重量份数比为30∶1，研磨形成粒径为200-350nm的第一粉体，加入相应重量份数的石墨烯、二氧化锆、碳化硅纤维、纳米二氧化钛研磨5-10h，形成第三粉体混合物；
s2，将相应重量份数的树脂材料、硅溶胶改性纤维混合均匀后，采用高能球磨机研磨35-40h，加入相应重量份数的甲阶酚醛树脂、氨基树脂，研磨3-8h，获得第二粉体混合物；
s3，将步骤s1中获得的第三粉体混合物与步骤s2中获得的第二粉体混合物充分混合，经等离子放电烧结，烧结温度为2000-2700℃，保温时间为3-4min，锻压、拉拔、挤压、轧制，获得。
通过上述技术方案，在步骤s1中加入石墨烯和二氧化锆，与碳化硅纤维和纳米二氧化钛相互混合后进行同时研磨，在研磨的过程中，可以促进石墨烯连接在碳化硅纤维上，并在纳米二氧化钛和纳米二氧化锆的共同作用下，提高步骤s1中的各组分的分散效果。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.提高船用扎带的抗拉强度；
2.提高船用扎带的抗冲击性能，提高对受到的较大的局部应力的承受能力；
3.抗老化能力，延长船用扎带的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种船用扎带，采用如下步骤制造获得：
s1，将不锈钢材料(304不锈钢)置于高能球磨机的不锈钢球磨罐中，磨球为直径为10mm的不锈钢球，抽真空，不锈钢材料的总重量份数与不锈钢球的重量份数比为30∶1，研磨形成粒径为200-350nm的第一粉体，加入碳化硅纤维、纳米二氧化钛研磨5-10h，形成第一粉体混合物；
s2，将相应重量份数的树脂材料(双酚a型环氧树脂)、硅溶胶改性纤维混合均匀后，采用高能球磨机研磨35-40h，加入相应重量份数的甲阶酚醛树脂、氨基树脂，研磨3-8h，获得第二粉体混合物；
s3，将步骤s1中获得的第一粉体混合物与步骤s2中获得的第二粉体混合物充分混合，经等离子放电烧结，烧结温度为1800-2000℃，保温时间为3-4min，锻压、拉拔、挤压、轧制，获得。
其中，各组分及其相应的重量份数如表1所示。
实施例2-3：一种船用扎带，与实施例1的区别在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。
实施例4：一种船用扎带，与实施例1的区别在于，不锈钢材料全部为316不锈钢。
实施例5：一种船用扎带，与实施例1的区别在于，不锈钢材料中，304不锈钢、316不锈钢的重量份数比为1.1∶1。
实施例6：一种船用扎带，与实施例1的区别在于，不锈钢材料中，304不锈钢、316不锈钢的重量份数比为1.2∶1。
实施例7：一种船用扎带，与实施例1的区别在于，不锈钢材料中，304不锈钢、316不锈钢的重量份数比为1.3∶1。
实施例8：一种船用扎带，与实施例6的区别在于，树脂材料全部为ctbn接枝环氧树脂。
实施例9：一种船用扎带，与实施例6的区别在于，树脂材料中，双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂的重量份数比为1∶2.3。
实施例10：一种船用扎带，与实施例6的区别在于，树脂材料中，双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂的重量份数比为1∶2.6。
实施例11：一种船用扎带，与实施例6的区别在于，树脂材料中，双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂的重量份数比为1∶3。
实施例12：一种船用扎带，与实施例9的区别在于，还添加了重量份数为0.5份的石墨烯，各组分及其相应的重量份数如表1所示。且制造过程包括如下步骤：
s1，将304不锈钢置于高能球磨机的不锈钢球磨罐中，磨球为直径为10mm的不锈钢球，抽真空，不锈钢材料的总重量份数与不锈钢球的重量份数比为30∶1，研磨形成粒径为200-350nm的第一粉体，加入石墨烯、碳化硅纤维、纳米二氧化钛研磨5-10h，形成第三粉体混合物；
s2，将树脂材料、硅溶胶改性纤维混合均匀后，采用高能球磨机研磨35-40h，加入甲阶酚醛树脂、氨基树脂，研磨3-8h，获得第二粉体混合物；
s3，将步骤s1中获得的第三粉体混合物与步骤s2中获得的第二粉体混合物充分混合，经等离子放电烧结，烧结温度为2000-2700℃，保温时间为3-4min，锻压、拉拔、挤压、轧制，获得。
实施例13：一种船用扎带，与实施例12的区别在于，石墨烯的重量份数为0.7份，各组分及其相应的重量份数如表1所示。
实施例14：一种船用扎带，与实施例12的区别在于，石墨烯的重量份数为0.9份，各组分及其相应的重量份数如表1所示。
实施例15：一种船用扎带，与实施例12的区别在于，还添加了重量份数为0.2份的二氧化锆，各组分及其相应的重量份数如表1所示。且制造过程包括如下步骤：
s1，将不锈钢材料置于高能球磨机的不锈钢球磨罐中，磨球为直径为10mm的不锈钢球，抽真空，不锈钢材料的总重量份数与不锈钢球的重量份数比为30∶1，研磨形成粒径为200-350nm的第一粉体，加入石墨烯、二氧化锆、碳化硅纤维、纳米二氧化钛研磨5-10h，形成第三粉体混合物；
s2，将树脂材料、硅溶胶改性纤维混合均匀后，采用高能球磨机研磨35-40h，加入甲阶酚醛树脂、氨基树脂，研磨3-8h，获得第二粉体混合物；
s3，将步骤s1中获得的第三粉体混合物与步骤s2中获得的第二粉体混合物充分混合，经等离子放电烧结，烧结温度为2000-2700℃，保温时间为3-4min，锻压、拉拔、挤压、轧制，获得。
实施例16：一种船用扎带，与实施例15的区别在于，二氧化锆的重量份数为0.4份，各组分及其相应的重量份数如表1所示。
实施例17：一种船用扎带，与实施例15的区别在于，二氧化锆的重量份数为0.6份，各组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例1-3、实施例12-17中各组分及其相应的重量份数
对比例1-10：一种船用扎带，与实施例15的区别在于，各组分及其相应的重量份数如表2所示。
表2对比例1-10中各组分及其相应的重量份数
对比例11：一种船用扎带，与对比例1的区别在于，采用风重量份数的尼龙11代替304不锈钢。
对比例12：一种船用扎带，与实施例15的区别在于，不锈钢材料中，304不锈钢、316不锈钢的重量份数比为0.5∶1。
对比例13：一种船用扎带，与实施例15的区别在于，不锈钢材料中，304不锈钢、316不锈钢的重量份数比为2.0∶1。
对比例14：一种船用扎带，与实施例15的区别在于，树脂材料中，双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂的重量份数比为1∶1.5。
对比例15：一种船用扎带，与实施例15的区别在于，树脂材料中，双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂的重量份数比为1∶5。
对比例16：一种船用扎带，与实施例15的区别在于，在制备过程中，将304不锈钢、316不锈钢、碳化硅纤维、硅溶胶改性纤维、双酚a型环氧树脂、ctbn接枝环氧树脂、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、纳米二氧化钛、石墨烯、二氧化锆一同混合均匀，在800-1000℃的条件下烧结，再经锻压、拉拔、挤压、轧制操作，制得。
对比例17：一种船用扎带，与对比例16的区别在于，经1800-2000℃离子放电烧结，保温3-4min，锻压、拉拔、挤压、轧制，获得。
强度性能、老化性能试验
试验对象：采用实施例1-17制造获得的样品作为试验样1-17，采用对比例1-17制造获得的样品作为对照样1-17。
试验方法：1、选取试验样1-17各10条，对照样1-17各10条，测量抗拉强度，记录数据并取平均值；
2、选取试验样1-17各30条，对照样1-17各30条，其中每种样品中的10条作为空白对照样，检测抗拉强度和拉伸率，记录并平均处理后作为对照数据；每种样品的另外20条则在290℃的老化箱内平铺放置且不受阻挡，分别经100h、300h的老化时间后各取出对应的样品10条进行抗拉强度和拉伸率的检测，记录数值并取平均值。
试验结果：实施例1-17的抗拉强度和拉伸率如表3所示；对比例1-17的抗拉强度和拉伸率如表4所示。
由表3和表4可知，实施例1-17在老化100h后以及在老化100h-300h之间的抗拉强度的降低数值相近，且老化100h后以及老化300h后的拉伸率变化较小，表明了实施例1-17具有良好的抗老化性能和韧性，延长船用扎带的使用寿命；且当受到突然的应力时，仍然不易造成局部或整体的损伤，进而使实施例1-17对货物具有稳定的紧固作用，减少货物脱离实施例1-17的束缚而相互碰撞损伤的可能。而对照样1-17，在300h的老化过程中，抗拉强度的降低的范围较大，且拉伸率减小严重，说明经过老化试验后，对照样1-17的抗拉强度、伸缩率显著变小，甚至难以承受货物对其的突然冲击力，易断裂或破损，最终易导致货物随风浪在仓库内相互之间碰撞而受损或者货物撞击仓库而使仓库内部受损。
表3实施例1-17的抗拉强度和拉伸率
表4对比例1-17的抗拉强度和拉伸率
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。