鋼絲繩用固態(tài)聚合物-編制說明

《鋼絲繩用固態(tài)聚合物》征求意見稿

編制說明

一、任務(wù)來源及工作簡要過程

1.任務(wù)來源

根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會“中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會關(guān)于下達2022年第一批團體標準制修訂計劃

的通知”的要求，由咸陽寶石鋼管鋼繩有限公司負責制定《鋼絲繩用固態(tài)聚合物》團體標準，

該項目計劃編號為：2022019，參加單位有中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院、冶

金工業(yè)信息標準研究院等，項目計劃完成時間：2023年12月。

2.主要參加單位及其成員

該標準的制定工作主要由咸陽寶石鋼管鋼繩有限公司和中國石油天然氣股份有限公司石

油化工研究院負責承擔，冶金工業(yè)信息標準研究院等單位參與，主要參加單位及其成員情況見

表1。

表1參加單位及其成員明細

序號姓名工作單位職務(wù)/職稱在標準中承擔任務(wù)

1

2

3

4

5

6

7

3.標準化對象簡要情況

填、包覆固態(tài)聚合物鋼絲繩具有防腐蝕、長壽命、抗沖擊、耐磨損等顯著特點，是高端綠

色環(huán)保鋼絲繩發(fā)展趨勢。國外技術(shù)發(fā)展較快，尤其歐洲地區(qū)鋼絲繩制造技術(shù)在國際相對領(lǐng)先，

對包覆材料研究深入，產(chǎn)品涉及露天煤礦、海洋工程、港口機械等領(lǐng)域。日本也有很多家鋼絲

繩復(fù)合材料專業(yè)公司，以日本東京制鋼株式會社為例，其開發(fā)的鋼絲繩復(fù)合材料有標準型、浸

透型、黏著型、軟型、溶劑型、噴霧型以及適合低溫、高溫、高負荷、電梯等不同場合使用的

材料，種類比較齊全。近年來，國內(nèi)露天煤礦、海洋工程、港口機械等市場填包覆鋼絲繩需求

量逐年增加，市場潛力巨大。

目前，國內(nèi)尚無專門對鋼絲繩專用填、包覆固態(tài)聚合物的研究，個別鋼絲繩企業(yè)生產(chǎn)固態(tài)

聚合物包覆和填充鋼絲繩，對固態(tài)聚合物的選擇往往只能是隨機地、試驗性地，固態(tài)聚合物包

1

覆和填充鋼絲繩實物質(zhì)量與歐洲企業(yè)相比差距明顯，包覆層容易出現(xiàn)老化、開裂、脫落等現(xiàn)象，

難于達到預(yù)期目的，產(chǎn)品質(zhì)量一直在低水平徘徊，且使用壽命遠低于進口產(chǎn)品，在海洋工程用

長期系泊纜及露天礦電鏟鋼絲繩用填包塑用固態(tài)聚合物，國產(chǎn)產(chǎn)品壽命低的現(xiàn)象尤為突出。對

鋼絲繩用填包塑用固態(tài)聚合物的相關(guān)論文及標準未查及，理論研究及配套標準水平滯后。

本標準將對影響鋼絲繩的固態(tài)聚合物包覆材料從拉伸屈服應(yīng)力、彎曲模量、維卡軟化點、

拉伸斷裂標稱應(yīng)變、邵氏硬度、簡支梁缺口沖擊強度、熔體質(zhì)量流動速率和氧化誘導時間，這

8項鋼絲繩填包塑用固態(tài)聚合物的重要指標做出規(guī)范，按不同鋼絲繩固態(tài)聚合物的使用方式可

分為Ⅰ型（內(nèi)部填塑用固態(tài)聚合物）及Ⅱ型（外部包覆用固態(tài)聚合物），確保提出鋼絲繩用固

態(tài)聚合物的各類檢測項目及量化指標，從而指導鋼絲繩制造廠家對固態(tài)聚合物的選型及固態(tài)

聚合物生產(chǎn)廠家的研發(fā)制造。本標準從基礎(chǔ)性規(guī)范出發(fā)，針對我國鋼絲繩包覆和填充用固態(tài)聚

合物進行了前瞻性規(guī)范，通過本標準的制定，將進一步為規(guī)范包覆和填充固態(tài)聚合物鋼絲繩質(zhì)

量提供技術(shù)支持，引導我國包覆和填充固態(tài)聚合物鋼絲繩產(chǎn)品提升質(zhì)量，助力提升國家高端鋼

絲繩產(chǎn)品發(fā)展。

4.簡要工作過程

按照中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會關(guān)于下達2022年第一批團體標準制修訂計劃的通知要求，咸陽寶

石鋼管鋼繩有限公司作為主起草單位，作了如下工作：

（1）提出不同場合用固態(tài)聚合物的需求，并進行關(guān)鍵指標的確定

2022年3月至2022年6月，翻閱國內(nèi)外資料，并對國外鋼絲繩用包覆固態(tài)聚合物的塑料

成分及各項指標進行檢測分析，與北京石化院合作，開展不同鋼絲繩使用工況下鋼絲繩用固態(tài)

聚合物的需求及關(guān)鍵指標，并按不同用途對固態(tài)聚合物進行分類。

（2）固態(tài)聚合物的研發(fā)制造及性能分析

2022年7月至2022年12月，與北京石化院共同研發(fā)，分別針對露天礦電鏟鋼絲繩包覆

用固態(tài)聚合物及港口機械岸橋提升鋼絲繩用填塑用固態(tài)聚合物，兩種典型工況用固態(tài)聚合物

進行研究及性能分析，作為標準中固態(tài)聚合物檢測項目量化指標的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）編制標準草案

2023年1月至2023年4月，根據(jù)不同工況下用戶現(xiàn)場的使用跟蹤數(shù)據(jù)，并結(jié)合國外用固

態(tài)聚合物的成分及性能分析，編制標準草案。標準框架與內(nèi)容著重體現(xiàn)固態(tài)聚合物的技術(shù)參數(shù)，

分為檢測項目及量化指標。

2

（3）完成征求意見稿

2023年5月至7月，將標準的工作組討論稿在起草單位間進行討論，收集意見，對標準

內(nèi)容與結(jié)構(gòu)進一步完善，最終于2023年7月形成標準征求意見稿。

二、編寫原則和標準內(nèi)容編寫的主要依據(jù)

1.編寫原則

本標準按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)

則》的規(guī)定起草，制定過程中始終堅持以下原則：

（1）明確技術(shù)指標，指導使用及選型

鑒于填包塑鋼絲繩為后續(xù)綠色發(fā)展的趨勢方向，其在鋼絲繩行業(yè)使用的廣泛性，已越來越

得到用戶的認可，但目前行業(yè)內(nèi)對鋼絲繩用固態(tài)聚合物的研究較少，本標準的制定，一方面給

出不用使用要求及工況（塑料填充方式）的固態(tài)聚合物選用；另一方面給出固態(tài)聚合物的關(guān)鍵

技術(shù)指標，指導固態(tài)聚合物生產(chǎn)廠家的研發(fā)制造。

（2）為鋼絲繩固態(tài)聚合物的相關(guān)入廠檢驗提供依據(jù)

鋼絲繩用固態(tài)聚合物作為鋼絲繩生產(chǎn)過程中的重要輔助材料，越來越受到鋼絲繩制造廠

商的重視，在內(nèi)外部體系及質(zhì)量審核中，各個廠家給出的固態(tài)聚合物入廠檢測指標及技術(shù)要求

差異性較大，本標準的制定將統(tǒng)一鋼絲繩用固態(tài)聚合物的技術(shù)指標，提出量化檢測指標及各項

指標的測定方法。

2.編寫內(nèi)容主要依據(jù)

根據(jù)不同工況下用戶現(xiàn)場的使用跟蹤數(shù)據(jù)，并結(jié)合國外用固態(tài)聚合物的成分及性能分析，

編寫本標準的主要內(nèi)容及依據(jù)如下：

（1）范圍

本文件適用于由高分子化合物加入添加劑塑化成型的鋼絲繩填充與包覆用固態(tài)聚合物。

（2）術(shù)語和定義

根據(jù)以下文件制定本文件所需術(shù)語和定義：

GB/T1040.1塑料拉伸性能的測定第1部分：總則；

GB/T1043.1塑料簡支梁沖擊性能的測定第1部分：非儀器化沖擊試驗；

GB/T3682.1塑料熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動速率(MFR)和熔體體積流動速率(MVR)的

3

測定第1部分：標準方法；

GB/T9341塑料彎曲性能測定；

GB/T19466.6塑料差示掃描量熱法(DSC)第6部分：氧化誘導時間(等溫OIT)和氧

化誘導溫度(動態(tài)OIT)的測定。

（3）分類和標記

根據(jù)鋼絲繩固態(tài)聚合物的不同填充方式、母材材質(zhì)分類及三項最為重要的技術(shù)指標，依次

對鋼絲繩用固態(tài)聚合物進行分類、標記，標記方式簡潔，并能反映該塑料的大部分重要信息。

（4）要求

通過咸陽寶石鋼管鋼繩公司與北京石化院等企業(yè)的共同研究，試驗驗證，標準中給出8

項鋼絲繩固態(tài)聚合物用技術(shù)檢測項目及其量化指標值，用于指導鋼絲繩制造廠家對固態(tài)聚合

物的選型、入廠檢測及固態(tài)聚合物生產(chǎn)廠家的研發(fā)制造。量化指標的依據(jù)為兩方面，1）我

公司現(xiàn)用固態(tài)聚合物及國外鋼絲繩產(chǎn)品包覆用固態(tài)聚合物的成分分析及各項檢測指標的試驗

數(shù)據(jù)；2）基于鋼絲繩不同使用工況，對固態(tài)聚合物提出性能要求，在現(xiàn)用固態(tài)聚合物試驗

性能的基礎(chǔ)上，進行反復(fù)改進研制及檢測，最終提出鋼絲繩用固態(tài)聚合物技術(shù)指標。

（5）試驗

根據(jù)標準中第5章“要求”提出的拉伸屈服應(yīng)力、彎曲模量、維卡軟化點、拉伸斷裂標

稱應(yīng)變、邵氏硬度、簡支梁缺口沖擊強度、熔體質(zhì)量流動速率和氧化誘導時間的指標，分別

按照相關(guān)的試驗標準進行檢測驗證。

（6）檢驗規(guī)則

檢驗規(guī)則給出組批、取樣、判定及復(fù)驗規(guī)則，這些原則均為鋼絲繩使用和制造廠家實

際情況制定。

（7）標志、包裝、運輸和貯存

根據(jù)實際情況，制定了鋼絲繩用固態(tài)聚合物的標志、包裝、運輸和貯存的相關(guān)要求。

三、采用國際標準或國外先進標準的情況（說明采標文本、采標程度）及水平對比。

無。

四、主要實驗驗證情況和預(yù)期達到的效果

1.實驗驗證情況

4

包覆材料直接影響著填包塑鋼絲繩的綜合性能，成為制約填包覆鋼絲繩的“卡脖子”

技術(shù)。通過復(fù)雜工況和受力條件下材料失效破壞機理的分析、包覆材料分子及織態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)

計、鋼絲繩填包覆生產(chǎn)工藝的開發(fā)、鋼絲繩填包覆材料性能評價方法的建立，形成聚合物填

包覆材料新配方、填包覆鋼絲繩及評價體系，使鋼絲繩具有防污染、長壽命、抗沖擊等顯著

優(yōu)點。填包覆鋼絲繩需求量逐年增加，市場潛力巨大，市場總?cè)萘?0萬噸以上，通過北京

石化院的研究，分別對低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、線性低密度聚乙烯

（LLDPE）及聚丙烯材質(zhì)進行研究，最終得到表1所示的固態(tài)聚合物的性能技術(shù)指標。

5

表1鋼絲繩用固態(tài)聚合物技術(shù)指標

技術(shù)指標

項目

Ⅰ型Ⅱ型

拉伸屈服應(yīng)力≥14MPa≥17MPa

彎曲模量≥350MPa≥400MPa

維卡軟化點≥50℃≥80℃

拉伸斷裂標稱應(yīng)變≥350%≥300%

邵氏硬度≥33D≥50D

簡支梁缺口沖擊強度≥50KJ/m2（23℃）≥40KJ/m2（23℃）

熔體質(zhì)量流動速率≥1.5（230℃，2.16kg）≥1.0（230℃，2.16kg）

氧化誘導時間＞20min

2.預(yù)期達到的效果

（1）本標準是鋼絲繩固態(tài)聚合物的基礎(chǔ)性標準，首次提出了相關(guān)技術(shù)指標。

（2）本標準首次規(guī)范了鋼絲繩固態(tài)聚合物的檢測項目、檢驗方法及判定原則。

（3）本標準可以指導國內(nèi)鋼絲繩生產(chǎn)制造企業(yè)生產(chǎn)填包塑鋼絲繩時如何選用固態(tài)聚合物。

（4）本標準可指導固態(tài)聚合物生產(chǎn)廠家的研發(fā)制造。

五、與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標準的協(xié)調(diào)性

本標準與我國現(xiàn)行的法律、法規(guī)無矛盾，符合國家相關(guān)政策。

本標準所涉及的基礎(chǔ)標準主要有下述3個標準，在標準的起草過程中本標準遵守這些基

礎(chǔ)標準的規(guī)定，并與這些標準協(xié)調(diào)一致。

1）GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》；

2）GB/T8706-2017《鋼絲繩術(shù)語、標記和分類》；

3）GB/T15834-1995《標點符號用法》。

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本文件規(guī)范性引用標準如下，均為鋼絲繩固態(tài)聚合物的性能指標的試驗方法標準：

1）GB/T1040.1塑料拉伸性能的測定第1部分：總則；

2）GB/T1043.1塑料簡支梁沖擊性能的測定第1部分：非儀器化沖擊試驗；

3）GB/T1633熱塑性塑料維卡軟化溫度（VST）的測定；

4）GB/T2411塑料和硬橡膠使用硬度計測定壓痕硬度（邵氏硬度）；

5）GB/T3682.1塑料熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動速率(MFR)和熔體體積流動速率(MVR)的

測定第1部分：標準方法；

6）GB/T9341塑料彎曲性能測定；

7）GB/T19466.6塑料差示掃描量熱法(DSC)第6部分：氧化誘導時間(等溫OIT)和氧

化誘導溫度(動態(tài)OIT)的測定。

六、重大分岐意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

七、作為強制性國家標準或推薦性國家標準的建議

建議本標準為團體標準。

八、貫徹標準的要求和措施建議

標準起草組建議鋼絲繩制造企業(yè)在設(shè)計制造鋼絲繩產(chǎn)品過程中參考本標準，可幫助鋼絲

繩的設(shè)計參數(shù)調(diào)整，希望相關(guān)產(chǎn)品標準在編制鋼絲繩填包塑的技術(shù)要求時，規(guī)范性引用本標準，

并且第三方檢測機構(gòu)也可將此方法納入到產(chǎn)品性能檢測中，廣泛推廣本標準方法的應(yīng)用。

九、廢止現(xiàn)行行業(yè)標準的建議

無。

十、重要內(nèi)容的解釋和其他應(yīng)予以說明的事項

無。

標準起草小組

2023年7月13日

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《鋼絲繩用固態(tài)聚合物》征求意見稿

編制說明

一、任務(wù)來源及工作簡要過程

1.任務(wù)來源

根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會“中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會關(guān)于下達2022年第一批團體標準制修訂計劃

的通知”的要求，由咸陽寶石鋼管鋼繩有限公司負責制定《鋼絲繩用固態(tài)聚合物》團體標準，

該項目計劃編號為：2022019，參加單位有中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院、冶

金工業(yè)信息標準研究院等，項目計劃完成時間：2023年12月。

2.主要參加單位及其成員

該標準的制定工作主要由咸陽寶石鋼管鋼繩有限公司和中國石油天然氣股份有限公司石

油化工研究院負責承擔，冶金工業(yè)信息標準研究院等單位參與，主要參加單位及其成員情況見

表1。

表1參加單位及其成員明細

序號姓名工作單位職務(wù)/職稱在標準中承擔任務(wù)

1

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5

6

7

3.標準化對象簡要情況

填、包覆固態(tài)聚合物鋼絲繩具有防腐蝕、長壽命、抗沖擊、耐磨損等顯著特點，是高端綠

色環(huán)保鋼絲繩發(fā)展趨勢。國外技術(shù)發(fā)展較快，尤其歐洲地區(qū)鋼絲繩制造技術(shù)在國際相對領(lǐng)先，

對包覆材料研究深入，產(chǎn)品涉及露天煤礦、海洋工程、港口機械等領(lǐng)域。日本也有很多家鋼絲

繩復(fù)合材料專業(yè)公司，以日本東京制鋼株式會社為例，其開發(fā)的鋼絲繩復(fù)合材料有標準型、浸

透型、黏著型、軟型、溶劑型、噴霧型以及適合低溫、高溫、高負荷、電梯等不同場合使用的

材料，種類比較齊全。近年來，國內(nèi)露天煤礦、海洋工程、港口機械等市場填包覆鋼絲繩需求

量逐年增加，市場潛力巨大。

目前，國內(nèi)尚無專門對鋼絲繩專用填、包覆固態(tài)聚合物的研究，個別鋼絲繩企業(yè)生產(chǎn)固態(tài)

聚合物包覆和填充鋼絲繩，對固態(tài)聚合物的選擇往往只能是隨機地、試驗性地，固態(tài)聚合物包

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覆和填充鋼絲繩實物質(zhì)量與歐洲企業(yè)相比差距明顯，包覆層容易出現(xiàn)老化、開裂、脫落等現(xiàn)象，

難于達到預(yù)期目的，產(chǎn)品質(zhì)量一直在低水平徘徊，且使用壽命遠低于進口產(chǎn)品，在海洋工程用

長期系泊纜及露天礦電鏟鋼絲繩用填包塑用固態(tài)聚合物，