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随着高速铁路和公路的快速发展,斜拉索桥和悬索桥的数量越来越多,钢索是斜拉索桥和悬索桥的主要承重构件,钢索防腐是影响桥梁寿命和安全性的重要因素。目前国内外钢索的防腐方式主要有塑料防护套、防腐涂层、橡胶防腐带等形式。塑料防护套耐候性差,易变色和老化开裂,使用寿命短;防腐涂料施工方便,耐水、耐候性和抗紫外线性能差,使用寿命短、维护成本高;橡胶防腐带耐老化性能优良,使用寿命长,但施工过程需要现场硫化,施工难度大。针对以上情况,本文以EPDM/PP TPV(以下简称TPV)为主要原料,对钢索防腐带的制备及挤出成型技术进行了研究,在研究TPV物理性能的基础上,运用POLYFLOW等软件设计了专用的挤出成型螺杆和机头流道,制备出了TPV钢索防腐带,并对制备出的防腐带的性能进行了研究。本文研究的主要内容如下:(1)通过查阅文献资料,首先对近年来钢索防腐的不同形式及其优缺点进行了研究,然后通过研究热塑性弹性体的相关资料,提出了采用TPV来制备钢索防腐带,并进一步对TPV的挤出成型技术进行了研究。(2)在研究TPV物理性能的基础上,运用POLYFLOW的POLYMAT模块对TPV在不同温度不同剪切速率下的实验数据进行拟合求解,得到了TPV在挤出成型模拟分析中所需的相关物性参数,并基于POLYFLOW对初步设计的TPV防腐带专用挤出成型螺杆和机头流道进行了模拟分析和优化设计。(3)用TPV专用挤出螺杆和机头在挤出实验平台上进行了TPV钢索防腐带的制备实验研究,探究了加工工艺参数对防腐带性能的影响规律,结果表明:在螺杆转速为50r/min,机头温度为215℃,机筒一区温度为175℃,二、三区温度为205℃的条件下,挤出成型的TPV钢索防腐带具有最佳的物理机械性能。(4)研究了配方因素对钢索防腐带性能的影响规律,结果表明:随着有机蒙脱土(MMT)添加量的增加,防腐带的力学性能呈先上升后下降趋势,气体阻隔性能、耐热空气老化、耐臭氧老化,耐氙灯老化性能均有不同程度的提高。(5)对TPV防腐带的防腐性能进行了研究,并与传统橡胶防腐带进行了性能对比,结果表明:添加6份有机MMT的TPV防腐带在气体阻隔性能、防水性能、耐热空气老化、耐臭氧老化,耐氙灯老化性能方面明显优于传统防腐带。