工程塑料盘磨打浆在国内研究开始于上世纪80 年代。聂勋载教授等的研究已经充分肯定了工程塑料磨盘打浆的优越性,他的研究和实践证明:由于工程塑料的弹性模量与纤维的弹性模量接近,所以工程塑料磨片磨浆时对纤维的切断作用小,能够有效地改进浆料的物理性能;提高成纸的强度和柔韧度,成纸的撕裂度、裂断长、耐破度和耐折度等与钢制的磨盘相比均有明显提高;工程塑料材质密度一般在1.36~1.78g·cm-3之间,用其制做的磨盘质量较轻,是金属材料质量的1/5,工程塑料磨盘能够节约电耗40% ;采用工程塑料磨盘打浆时噪音极低,可以有效地改善打浆操作环境;采用工程塑料盘磨打浆可以提高纸浆滤水性,从而提高纸机车速,提高设备使用效率等。
聚苯硫醚(PPS)是当今世界六大工程塑料之一,它与聚四氟乙烯共同被誉为世界“塑料之王”,由于它具有耐热性能高,耐化学性能强,电性能优异,力学性能好,耐磨性突出等优点,已引起越来越多的造纸工作者的关注。由于PPS树脂与无机填料、增强纤维的亲和性好,与其他高分子材料的相容性极佳,因而可制成不同的增强高分子合金材料,用途十分广泛。
2002 年四川得阳化学有限公司成功实现聚苯硫醚(PPS)特种工程塑料产业化生产后,使我国成为世界上第三个实现产业化的国家。由于 PPS 性价比高,成为目前唯一实现大规模应用的高性能热塑性树脂,已被广泛运用于电子、电器、汽车、机械、化工、军工、环保、新能源等行业,PPS 的出现给造纸打浆工程塑料磨盘的推广带来了新的希望。
聚苯硫醚工程塑料材质磨盘具有许多金属材料不能比拟的特殊性能,如密度小、耐磨性高、特殊的自润滑性、抗冲击性以及耐腐蚀性能等等。
1聚苯硫醚主要特性
1结晶性较高,机械强度随温度升高下降较小,热稳定性能很好,使用温度与聚四氟乙烯、聚酰亚胺相当,可在 250℃的高温下长期使用。
2 纯聚苯硫醚脆性较大,但经过添加玻璃纤维、碳纤维及无机填料(如 TiO 2 ,Cr 2 O 3 等) 可大大提高其机械性能,在高温受力环境中可保持高的尺寸稳定性。
3 聚苯硫醚的耐化学腐蚀性接近聚四氟乙烯,在 170℃以下不溶于现已知的任何有机溶剂,对紫外线、射线也很稳定,不会出现表面发黏或分解现象。
4 分子结构中含有硫原子,具有阻燃性,其垂直燃烧阻燃级别可达到 UL94V-0 级,氧指数达44~53。
5 聚苯硫醚介电常数很小,是优良的绝缘材料,它的耐电弧时间也较长。
6 有自润滑性,耐磨性好,有较好的耐蠕变性。
7 聚苯硫醚对玻璃、铝、不锈钢等具有非常高的粘接强度,对玻璃的粘接强度甚至大于玻璃的内聚力。
8 成型加工性优良,由于流动性好,可进行薄壁的、长流程的注射成型,尺寸稳定性好。
9 在化学纤维领域中,聚苯硫醚纤维强度、耐热性与芳香聚酞胺类纤维相当,可在高温下(<240℃ ) 连续使用。
10 聚苯硫醚几乎能抵抗所有有机物的腐蚀。碱和无机盐的水溶液对聚苯硫醚即使在加热下也几乎不发生作用,氧化性弱的浓无机酸也不能明显地溶解 PPS。
11 聚苯硫醚无毒,可以应用在饮用水管道输送领域。
聚苯硫醚磨盘主要物理特性
本研究制造的聚苯硫醚磨盘具有许多普通工程塑料不能比拟的特殊性能,如密度小、耐磨性高、特殊的自润滑性、抗冲击性以及耐腐蚀性能等等。不同配方的聚苯硫醚磨盘的主要特性见表。
以上数据是本次研究的材料测试数据,针对不同配方的特性,综合比较,选定 3、4 号配方生产磨盘进行生产试验。从检测指标看出,聚苯硫醚磨盘很多指标已经接近金属磨盘,个别指标已经超过金属磨盘。连续使用温度可以达到 240℃,完全解决磨盘热变形问题。但是耐磨性仍然低于金属磨盘,这也是本次生产应用最关键的问题。
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