[发明专利]一种托辊用阻燃耐磨高密度聚乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种托辊用阻燃耐磨高密度聚乙烯复合材料，由以下重量百分比的各原料制备而成：混合高密度聚乙烯40‑70％，无碱玻璃纤维20‑30％，耐磨剂2‑10％，阻燃剂5‑10％，接枝剂2‑5％，抗氧剂0.1‑0.5％，抗紫外剂0.1‑0.5％，硅烷偶联剂0.1‑0.5％。本发明还提供其制备方法。对本发明制备得到的高密度聚乙烯复合材料进行性能检测，得到的主要性能数据能够满足制作托辊制品的基本要求。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种托辊用阻燃耐磨高密度聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

带式输送机被广泛应用于家电、电子、煤矿等领域。它的重要组成部分是托辊-由托辊管体、轴承座以及内外密封件组成。托辊在输送过程中主要起到支撑的作用，提高货物的输送量和输送效率，缓解货物对输送带的冲击。通常的，托辊的成本会占输送机总价的四分之一，并且其维修和更换费用也是带式输送机费用的重要部分，因此托辊的质量好坏会直接影响到输送机的成本以及使用寿命，另外在一些重要的场合，托辊的好坏还会影响工作人员的生命安全，例如在煤矿等领域，需要托辊具备抗静电和阻燃的性能。

市场中，按照材质的不同，托辊可分为钢制托辊、陶瓷托辊以及塑料托辊等，它们在使用过程了均暴露了许多问题，其中，钢制托辊最易受到化学腐蚀，耐磨性能差，导致了钢制托辊的使用寿命只有8000-10000h，远低于其设计寿命，此外钢的密度较大导致了其质量重，管理和维护也需花费大量的时间；与之相比，市场上的陶瓷托辊耐磨性能以及耐化学腐蚀性能优异，但陶瓷托辊的韧性差，导致其在安装过程中容易受到损坏，同样导致了运营成本的增加。相比较之下，塑料托辊由于其耐腐蚀、抗冲击、质量轻、运行噪音低等显著特点，近年来已经成为托辊领域中的主流产品，但是塑料托辊的耐温性、耐候性以及耐磨性均不如陶瓷托辊，并且大多是采用价格高昂且加工条件苛刻、成型困难或复杂的原料，如超高分子量聚乙烯和尼龙等。另外，由于托辊使用的地方越来越广泛，对其性能的要求也越来越高，例如一些在煤矿等易燃易发生事故的场合，就要求托辊制品具备阻燃的性能。

专利号CN1810879A的发明专利，以不饱和聚酯树脂、玻璃纤维、尼龙纤维、石墨、碳酸钙、氢氧化铝和石英砂等为原材料，经模压成型制备复合材料托辊的方案，但材料体系本身存在耐高温性能差，固化时体积收缩率较大致使尺寸难以保障，同时又有耐磨性能差，韧性低，并且因采用模压成型导致生产效率不高的显著弊端。

发明内容

针对市面上目前已有的各类材质托辊的缺点，为解决上述问题，本发明旨在提供一种托辊用阻燃耐磨高密度聚乙烯基复合材料及其制备方法，使其同时具备塑料托辊和陶瓷托辊的性能优点，具有高强度、高耐磨、耐化学腐蚀、使用寿命长等优点，并且自身具备阻燃性能，可以应用于更多领域。此外，该复合材料加工工艺简单、制造成本低廉、环保增效，带来较高的社会经济效益。

为了实现上述目的，本发明中所采取的技术方案是：

本发明提供一种托辊用阻燃耐磨高密度聚乙烯复合材料，所述托辊用阻燃耐磨高密度聚乙烯复合材料由以下重量百分比的各原料制备而成：

所述混合高密度聚乙烯是由高熔融指数高密度聚乙烯和低熔融指数高密度聚乙烯混合组成；作为优选，所述高熔融指数高密度聚乙烯：低熔融指数高密度聚乙烯的质量比＝(30-50)：(10-30)。

作为优选，所述托辊用阻燃耐磨高密度聚乙烯复合材料由以下重量百分比的各原料制备而成：

所述混合高密度聚乙烯是由高熔融指数高密度聚乙烯和低熔融指数高密度聚乙烯混合组成；作为优选，所述高熔融指数高密度聚乙烯：低熔融指数高密度聚乙烯的质量比＝44：18。

作为优选，所述高熔融指数高密度聚乙烯的熔融指数大于15g/10min，所述低熔融指数高密度聚乙烯的熔融指数小于3g/10min。