喷涂型聚氨酯弹性体耐磨材料主要性能表征及影响因素分析.pdf

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1、２０１５年第３０卷第３期聚氨酯工业２０１５．Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．３ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥＩＮＤＵＳＴＲＹ·３５··研究报告·喷涂型聚氨酯弹性体耐磨材料主要性能表征及影响因素分析孟庆莉崔洪犁吴文文刘东晖（海洋化工研究院青岛佳联研发生产基地山东青岛２６６０００）摘要：采用二苯基甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇为原料反应制备Ａ组分，聚醚多元醇、二胺扩链剂和耐磨助剂等混合制备Ｂ组分；Ａ、Ｂ组分通过专用喷涂设备制备了聚氨酯弹性体耐磨涂层。讨论了聚醚多元醇和耐磨助剂的种类对弹性体涂层耐磨性能的影响，以及实验室干态下Ａｋｒｏ

2、ｎ磨耗、ＤＩＮ磨耗、Ｔａｂｅｒ磨耗和ＮＢＳ磨耗４种磨耗之间的关系。结果表明，增滑助剂Ａ的应用显著降低了喷涂型聚氨酯弹性体涂层的表面摩擦系数，测得动摩擦系数为０?３２１；聚四氢呋喃醚二醇的应用显３著提高了喷涂型聚氨酯弹性体涂层的耐磨性能，测得Ａｋｒｏｎ磨耗为０?０３０ｃｍ。关键词：聚氨酯弹性体；耐磨助剂；耐磨性能；磨耗中图分类号：ＴＱ３３４文献标识码：Ａ文章编号：１００５－１９０２（２０１５）０３－００３５－０４磨耗是指两物体表面相互接触并经过摩擦而使可用体积磨耗或者质量磨耗来表示。体积磨耗如物体表层材料脱

3、落的现象。如何减少磨耗的产生，Ａｋｒｏｎ磨耗和ＤＩＮ磨耗；质量磨耗如Ｔａｂｅｒ磨耗；另延长设备的使用寿命，研究并制备适用于不同领域外磨耗实验的结果也可采用磨耗指数表示，即在相的耐磨材料是非常必要的。材料的耐磨性通常是指同条件下测试试样的磨耗量与指定标准试样的磨耗材料在特定的摩擦工况过程中抵抗磨损的能力，例量之比，如ＮＢＳ磨耗。所以研究实验室条件下不同如矿山设备中的各种振动筛、磁选机滚筒、浮选机、磨耗的测试数据对于如何提高弹性体涂层在实际摩浮选槽、搅拌槽、矿渣溜槽、渣浆泵、皮带机滚筒、煤擦工况下的耐磨效果有

4、着重要的理论指导意义。矿输送带、螺旋搅拌器等在使用过程中受到各类浆本实验采用二苯基甲烷二异氰酸酯和聚醚二元料的严重磨损，影响其使用寿命。而若在这些设备醇为原料反应制备Ａ组分，聚醚二元醇、二胺扩链的工作面上喷涂特定厚度的耐磨弹性体涂层，则会剂和耐磨助剂等混合制备Ｂ组分，Ａ、Ｂ组分通过专在很大程度上减缓矿渣、矿石、煤渣等不规则粒子对用喷涂设备制备了聚氨酯弹性体耐磨涂层。讨论了设备表面的冲击和损坏，从而延长设备的使用寿命。聚醚二元醇和耐磨助剂的种类对弹性体涂层耐磨性喷涂型耐磨弹性体的耐磨行为极为复杂，尤其能的影

5、响，以及实验室干态下Ａｋｒｏｎ磨耗、ＤＩＮ磨是在砂浆等不规则粒子浆料和工作面滚动接触的条耗、Ｔａｂｅｒ磨耗和ＮＢＳ磨耗４种磨耗之间的关系。件下，弹性体涂层的磨耗几乎同时包含了疲劳磨耗、１实验部分卷曲磨耗、磨损磨耗甚至刮除磨耗等各种类型的磨耗。不同类型的磨耗就产生了相应的磨耗测试方１?１主要原料及设备法，如以卷曲磨耗为主的Ａｋｒｏｎ磨耗，以磨损磨耗为二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ⁃５０），烟台万华化主的ＤＩＮ磨耗和ＮＢＳ磨耗，以疲劳磨耗为主的学股份有限公司；液化ＭＤＩ（ＬＭＤＩ），德国ＢＡＳＦ公Ｔａｂｅｒ磨耗

6、等。磨耗实验的结果一般采用磨耗强度司；聚氧化丙烯醚二醇（Ｎ⁃２１０，Ｍｎ＝１０００），天津石表示，即单位时间或者单位路程下的磨耗量，磨耗量化公司；聚四氢呋喃醚二醇（ＰＴＭＧ⁃１０００，Ｍｎ＝·３６·聚氨酯工业第３０卷®１０００），韩国ＰＴＧ公司；二乙基甲苯二胺（Ｅｔｈａｃｕｒｅｒｏｎ磨耗Ｖ＝（ｍ－ｍ）／ρ。１２®１００，简称Ｅ⁃１００）、二甲硫基甲苯二胺（ＥｔｈａｃｕｒｅＤＩＮ磨耗依据ＧＢ／Ｔ９８６７—２００８标准，用旋转３００，简称Ｅ⁃３００），美国Ａｌｂｅｍａｒｌｅ公司；表面改性超裁刀裁取直径为（１６

7、±０?２）ｍｍ、高度为（６～１０）ｍｍ高相对分子质量聚乙烯粉末，美国Ｉｎｈａｎｃｅ公司；改的圆柱型试样，将称好质量为ｍ的试样放入夹持１性蜡粉，北京华通瑞驰材料科技有限公司；增滑助剂器中，把带有试样的夹持器滑到辊筒起点处，并放在Ａ，东莞市菲亚特静电科技有限公司；有机铋催化带有特定型号的砂布上，开动机器进行试验，当磨损剂，美国空气化工产品公司。以上原料均为工业级。行程达到４０ｍ时实验结束。从夹持器中取出试样双组分高压混合喷涂设备，主机型号为Ｇｒａｃｏ刷掉毛屑，称取试样质量ｍ。ＤＩＮ磨耗体积Ｖ＝（ｍ２１Ｈ⁃ＸＰ

8、３，喷枪型号为ＦｕｓｉｏｎＡＰ或者ＧＸ⁃８。－ｍ）／ρ。２１?２Ａ组分和Ｂ组分的制备Ｔａｂｅｒ磨耗依据ＡＳＴＭＤ３８８４—２００９方法进行Ａ组分制备：将计量好的Ｎ⁃２１０在１００～１１０℃测试，使用切片机裁取直径为１００ｍｍ、中心孔径为高真空脱水３ｈ后，降温至６０℃，加入计量好的二６?５ｍｍ的圆形样片，样片厚度为３ｍｍ。放置到异氰酸酯（ＭＤＩ⁃５０与ＬＭＤＩ摩尔比２∶１），温度保持Ｔａｂｅｒ磨耗试验机中固定夹持好合适型号的磨耗