超高分子量聚乙烯覆合贴面板及其制造工艺

摘要

本发明揭示一种超高分子量聚乙烯覆合贴面板及其制造工艺,它由超高分子量聚乙烯作为面板材料,金属基材作为底板,通过热压模塑工艺制成。具有收缩率小、粘接牢度优异、密度均匀的优点,适合用于要求耐磨性好、摩擦系数低、耐冲击和防腐蚀性能高的矿山、码头、冶金、电厂行业的固体物料输送设备中。

说明书

本发明涉及一种耐磨衬里材料及其制造工艺，具体涉及一种超高分子量聚乙烯覆合贴面板及其制造工艺。

超高分子量聚乙烯具有特殊的耐磨性、极低的摩擦系数、耐冲击性和优异的防腐蚀性，因为作为物料的仓、斗、溜槽等的衬里材料，获得较佳的应用效果，但在使用过程中发现全塑板的线膨胀系数大、刚度小，与配套设备的连接效果差，尚无法满足矿山、码头、冶金、电厂等行业固体物料输送设备的要求。

本发明的目的在于提供一种超高分子量聚乙烯覆合贴面板及其制造工艺，它由超高分子量聚乙烯作为面板材料，金属基材作为底板，通过热压模塑工艺紧密复合成贴面板材，从而解决了全塑板线膨胀系数大、刚度小，以及与配套设备连接效果差的缺陷，充分满足了矿山、码头、冶金、电厂等行业对固体物料输送设备材料上的要求。

本发明的上述目的是通过以下方式实现的：

一种制造超高分子量聚乙烯覆合贴面板的工艺其特征在于所述的贴面板由分子量为150-700万的超高分子量聚乙烯和焊上倒楔型钢的金属基板通过模压制成，所述的模压工艺包括在模具模腔内涂覆硅脂或滑石粉脱模剂，然后放入金属基板，粘结面上均匀铺上或不铺上0.1～2mm厚度分子量为1～100万的聚乙烯粉末或聚全氟乙丙烯(F46)，再将上述分子量为150～700万的超高压分子聚乙烯按需要称量后加入模具内，合上模具，在加热炉内加热至180～250℃，保温30～60分钟，再在压机上以80～200kg/cm²压力进行热压成型，将模具冷却后，脱模，得到成品。

其特征在于所述的超高分子量聚乙烯的分子量为150～650万。

其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯掺入2～5％的炭黑。

其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯中掺入5～10％的石英。

其特征在于，金属基板的粘结面上均匀铺上0.5～1mm厚度的分子量为20～80万的聚乙烯粉末。

其特征在于，由150～700万的超高分子量聚乙烯面板和焊上倒楔形型钢的金属基板通过热压模塑制成。

本发明的优点是明显的：由于采用了超高分子量聚乙烯作为贴面板，所以具有极高的耐磨性和极低的磨擦系数，使输送的物料不会粘结；由于采用了金属基板赋于本发明的贴面板具有很高的强度和刚度，而且金属底板与配套设备又能方便有效地连接。本发明的贴面板与其它贴面板从工艺上比较，具有工艺方法简单易行，而粘结效果较佳的优点。另外，本发明的金属基板在热压模塑前，可先进行预处理，焊上倒楔形的型钢，型钢的高度应低于超高分子量聚乙烯板的厚度。在粘合前进行喷砂除锈，再放入模具腔内进行热压模塑成型，这样使金属与超高分子量聚乙烯粘结力增加外，也使整个贴面板的结构加强，减少和分解了部分线膨胀应力，所以塑料和金属基材不易脱落分离。

本发明的超高分子量聚乙烯覆合贴面板采用热压模塑成型工艺，所述的压模由底模、模框、上压模组成。底模、上压模的外形尺寸以及模框的内形尺寸与产品的外形尺寸相同，而金属基板作为预埋件，其外形尺寸略小于模框内腔尺寸，该模具结构简单、操作方便。

本发明的热压模塑工艺是这样进行的：先在模具腔内涂覆脱模剂，如：293^#上硅脂或滑石粉，然而放入金属基板，如A3钢板，其厚度可根据需要而定，其粘合面上均匀铺置或不铺置0.1～2mm的分子量在1～100万的聚乙烯粉末作为中间媒体粘合剂，再加入需要量的分子量在150万～700万的超高分子量聚乙烯粉末，合上模具，加热至180～250℃，保温30～60分钟，再在压机上于80～200kg/cm²的压力热压成型，保压冷却至脱模温度即行脱膜，取出成品。本发明的加工工艺和所需的设备简单，成品的收缩率小、粘接效果好，密度均匀。

当不铺置分子量在1～100万的聚乙烯粉末时，最好采用150～300万之间的超高分子量聚乙烯，以保证具有较佳的超高分子量聚乙烯与金属基板和粘结牢度。当然，为了增加超高分子量聚乙烯与金属基板的粘结牢度，除了采用较低分子量的聚乙烯外，也可以采用诸如：聚全氟乙丙烯(F46)之类的中间媒体粘合剂，不过采用相容性较好聚乙烯作为中间媒体粘合剂，其粘合强度可达到150kg/cm²以上，最为可取。

以下将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1，为本发明的超高分子量聚乙烯覆合粘面板的示意图，以及

图2，为本发明的超高分子量聚乙烯覆合贴面板的剖示图。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例的超高分子量聚乙烯覆合贴面板由超高分子量聚乙烯面板1和焊上倒楔形钢3的金属基板A3钢板2通过模压工艺制成，所述的模压工艺包括在模具模腔内涂覆293^#硅树脂脱模剂，然而放入金属基板A3钢板2，粘结面上均匀铺上约0.1～2mm厚度的分子量为20万的聚乙烯粉末，然后将分子量为300～450万的超高分子量聚乙烯按需要称量后加入模具内，合上模具，在加热炉内加热至180～250℃保温30～60分钟，再放入压机上，于80～200kg/cm²的压力热压成型，将模具冷却至60℃，脱模，即为成品，其中超高分子量聚乙烯的贴面厚度可选取在6～40mm范围内。实施例2～3

如图1、图2所示，本实施例所述的模压工艺包括在焊上倒楔形型钢3的金属基板A3钢板2上不铺垫较低分子量的聚乙烯，直接将分子量为150～300万的超高分子量聚乙烯按需要量称量后加入模具内，合上模具，在加热炉内加热至180～250℃保温30～60分钟，再放入压机于80-200kg/cm²的压力进行热压成型，模具冷却后，脱模，取出贴面板即为成品。在本实施例中在模具模腔内可以涂覆293^#硅脂(实施例2)或铺撒一层滑石粉(实施例3)作为脱模剂。实施例4～5

重复实施例1的过程，除了在分子量为600万的超高分子量聚乙烯中渗入2～5％碳黑(实施例4)，以及在分子量为300万的超高分子量聚乙烯中渗入5～10％的石英砂(实施例5)外，分别得到黑色贴面板(实施例4)和更耐磨的超高分子量聚乙烯覆合贴面板(实施例5)实施例6

重复实施例1的过程，除了在金属基板A3粘结面上铺撤一层0.2mm厚度的聚全氟乙丙烯(F46)中间媒体粘合剂外，得到粘结性能较佳的超高分子量聚乙烯覆合贴面板。