一.概述
眾所周知聚乙烯(PE)是目前產(chǎn)量大、應(yīng)用廣的塑料品種之一,約占塑料總產(chǎn)量的30%,其中超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)通常指粘均分子量在150萬以上的線性結(jié)構(gòu)聚乙烯(普通聚乙烯的分子量?jī)H2~30萬),由于分子量極高,幾乎集中了所有塑料的優(yōu)點(diǎn),具有其它塑料所無可比擬的耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐低溫、自潤(rùn)滑、吸收沖擊能和超拉伸及衛(wèi)生無毒等綜合特性,故被歐美稱為“令人驚異的塑料”。UHMW-PE作為性能優(yōu)異的材料,被列入科技部、外經(jīng)貿(mào)部、財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局、海關(guān)總署共同編制的《中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)品出口目錄》(“6301120、超高分子量聚乙烯材料” ),國(guó)家科技部和發(fā)展改革委員會(huì)共同編制的〈〈當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南〉〉(“99、工程塑料生產(chǎn)技術(shù)及裝備和通用塑料高性能化” )。
超高分子量聚乙烯自五十年代末六十年代實(shí)現(xiàn)商品化開始,其消費(fèi)一直保持持續(xù)增長(zhǎng)的勢(shì)頭,八十年代以前平均年增長(zhǎng)率為10%左右,八十年代以后為16%,我國(guó)目前則在30%以上,隨著我國(guó)專家學(xué)者對(duì)其優(yōu)異性能認(rèn)識(shí)的不斷加深,UHMW-PE各種成型技術(shù)的不斷進(jìn)展,超高分子量聚乙烯系列工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品將給相關(guān)的行業(yè)、企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益。
二. 超高分子量聚乙烯托輥
UHMW-PE托輥筒體采用超高分子量聚乙烯這種性能卓越令人驚異的工程塑料制造,其保留了超高分子量聚乙烯的所有優(yōu)異性能,耐磨是鋼的7倍,是尼龍的3倍,具有自潤(rùn)滑、抗沖擊、消除噪音和振動(dòng),防粘結(jié)、防腐蝕、耐老化等特性。投放市場(chǎng)幾年來,UHMW-PE托輥經(jīng)受住了長(zhǎng)期各種環(huán)境下使用的考驗(yàn),受到客戶普遍好評(píng),可廣泛應(yīng)用于冶金礦業(yè)、煤礦、化工、糧儲(chǔ)、建材、港口、鹽場(chǎng)、電力等行業(yè),是金屬托輥的替代產(chǎn)品。UHMW-PE托輥的推廣使用,在提高運(yùn)輸能力、保護(hù)皮帶、減少維修、節(jié)能降耗等方面,比較傳統(tǒng)的金屬托輥有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
三. 超高分子量聚乙烯托輥的優(yōu)越性
1、超高分子量聚乙烯托輥具有很好的自潤(rùn)滑性和不粘結(jié)性,因此在托輥表面不積物料。
2、超高分子量聚乙烯托輥的摩擦系數(shù)大大低于鋼材,因此UHMW-PE托輥運(yùn)轉(zhuǎn)更加靈活平穩(wěn)。
3、超高分子量聚乙烯托輥使用壽命長(zhǎng),超高分子量聚乙烯的耐磨性是鋼的7倍、尼龍的3倍,超過了所有工程塑料,有“耐磨王”之稱。而且UHMW-PE托輥抗沖擊性能很好,難以摔壞、碰壞,實(shí)際上在做超高分子量聚乙烯材料沖擊韌性試驗(yàn)時(shí)就不能被沖斷。
4、超高分子量聚乙烯托輥大大延長(zhǎng)皮帶的壽命,由于UHMW-PE托輥具有表面不粘結(jié)性,不生銹,自潤(rùn)滑性,因此對(duì)皮帶有更好的保護(hù)性。另一方面也不會(huì)產(chǎn)生“咬傷”皮帶的現(xiàn)象,即使在托輥萬一不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),也不會(huì)損傷皮帶。事實(shí)上,超高分子量聚乙烯一直被用作皮帶、鏈條等的保護(hù)襯材。
5、超高分子量聚乙烯托輥運(yùn)行成本低,有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。超高分子量聚乙烯托輥重量輕(一般僅為同規(guī)格鋼托輥重量的1/3~1/2),安裝更換很方便,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和維護(hù)量,并且可節(jié)省電耗約16%。
6、超高分子量聚乙烯托輥有效地降低了運(yùn)行噪音,超高分子量聚乙烯托輥有很好的沖擊能吸收性和阻尼性,能有效地消除噪音和振動(dòng),從而保護(hù)軸承免受沖擊損壞而大大延長(zhǎng)托輥的整體使用壽命。
7、良好的承載性能和防腐性能,通過調(diào)整筒體壁厚(一般7mm以上),支撐結(jié)構(gòu)以及采用鋼塑復(fù)合結(jié)構(gòu)等方法,可以使超高分子量聚乙烯托輥滿足重載運(yùn)輸要求。
五. 超高分子量聚乙烯托輥在相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用
火電廠的應(yīng)用實(shí)例
(1)設(shè)備:燃料分場(chǎng)膠帶運(yùn)輸機(jī)
反饋:性能良好,無噪音,光滑耐磨,耐腐蝕,重量輕,大大減輕了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,是膠帶運(yùn)輸機(jī)械托輥理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
(2) 設(shè)備:燃料輸煤系統(tǒng)B1400皮帶運(yùn)輸機(jī)
反饋:該超高分子量聚乙烯托輥的生產(chǎn)規(guī)格與我國(guó)現(xiàn)行托輥制造標(biāo)準(zhǔn)一致。兩年來未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,其優(yōu)點(diǎn):重量輕(是鋼托輥的1/3重)、光滑(摩擦系數(shù)小,不損傷皮帶)、耐磨、節(jié)能、耐腐蝕,是膠帶運(yùn)輸機(jī)械理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
(3) 設(shè)備:燃煤分場(chǎng)B1400皮帶運(yùn)輸機(jī)
反饋:經(jīng)過幾年多的運(yùn)行,其性能良好,表面光滑耐磨,無噪音影響、耐腐蝕、重量輕。較我廠過去使用的傳統(tǒng)鋼制托輥有非常明顯的優(yōu)越性,深受檢修人員和運(yùn)行人員的歡迎。