【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及提升机，尤其涉及一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板及其制备方法。
技术介绍
1、缠绕式矿井提升机是各类矿山生产的主要设备之一，卷筒是缠绕式提升机的主要承载部件，提升机运转时，钢丝绳相对卷筒表面有拉拽滑移的摩擦动作，卷筒主要受到已缠到卷筒上的钢丝绳拉力对卷筒的外载荷作用力，相当于在卷筒筒壳外有一个均匀的径向压力，筒壳变形、焊缝开裂、安装螺栓孔处等产生裂纹的故障都是在该压力作用下产生的。沿筒壳轴向安装在筒壳上的衬板，钢丝绳缠绕在衬板上，衬板与筒壳一起抵抗弯曲变形，分担筒壳上的外载荷，使筒壳受力均匀，提高了卷筒的承载能力，并减少钢丝绳的磨损，提高钢丝绳的使用寿命，提升机卷筒上衬板的质量好坏及工作情况直接影响着卷筒及钢丝绳的使用寿命，甚至关系到提升系统的运行是否安全。
2、最早提升机衬板采用木质衬板，木质衬板最大的缺点就是不抗腐蚀、不耐磨损。提升机的使用环境大多在矿井的井下或井口，木质衬板在潮湿的环境中很容易腐烂，木质衬板在卷筒上受到钢丝绳张力的作用，尤其是提升机卷筒在缠绕钢丝绳和松放钢丝绳绳时，受到交变应力等的作用，影响着衬板和钢丝绳的使用寿命，影响着提升机的运行安全，频繁更换衬板不仅浪费资源且影响生产。
3、近年来，木质衬板渐渐被塑料衬板所取代，明显降低了钢丝绳与绳槽的接触力，从而大大降低钢丝绳的磨损，有效地延长钢丝绳的使用寿命。目前常用由聚丙烯、uhmw-pe塑料(超高分子量聚乙烯)、mc尼龙等工程塑料做成的衬板，其优点就是耐腐蚀、耐磨损，延长了衬板的使用寿命；缺点就是韧性差，很容易断裂，只要提
4、高密度聚乙烯(hdpe)是一种广泛应用的热塑性塑料，hdpe具有良好的耐化学稳定性，易成型，优良的耐候性等优点。但是现有普通高密度聚乙烯分子量高、熔体粘度大、挤出速率低，加工性能差，韧性和耐磨性能较差，用于制作提升机的卷筒衬板时，对hdpe的韧性和耐磨性能有较高的要求，普通hdpe材料无法满足要求。为了提高hdpe的耐磨性，一般而言，会加入玻纤、玻璃微珠、以及硅酸盐等无机填料，但填料添加量一般较高，导致材料的韧性、断裂伸长率等大幅降低。
5、为了解决现有塑料衬板的不足，我们研发了用高密度聚乙烯复合材料制作卷筒衬板，工艺简单，制作成本低，具有抗老化、抗腐蚀、耐磨损、韧性好的性能优点，广泛适用于矿井下提升机及其它耐磨保护的场所。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提供一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板及其制备方法，采用高密度聚乙烯复合衬板，提高衬板的承载能力、耐磨性和韧性，抗压能力强，不易断裂，衬板的内圆弧面与卷筒筒壳紧密接触，衬板紧密排列，应用在高速运转的提升机卷筒上，避免因衬板断裂而造成设备损坏和人员受伤的重大事故，提高衬板和钢丝绳的使用寿命，提高提升机运行效率，降低生产运行成本。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案为：一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，包含以下重量份数的各组分：高密度低压聚乙烯70-85份、耐磨填充母料8-15份、碳酸钙晶须7-12份、改性添加剂2-6份。
3、所述改性添加剂包含润滑剂0.3-1.2份、发泡剂0.4-0.6份、助发剂0.05-0.3份、钙锌稳定剂0.05-0.15份、偶联剂0.3-0.6份、阻燃剂0.05-0.15份、脱模剂0.05-0.15份。
4、其中，以重量份数计，填充母料的组分配比为：无机填料70-80份，低密度聚乙烯20-30份，偶联剂 1-2份，硬脂酸1-2份，石蜡2-4份，钛白粉2-4份。
5、其中，填充母料中的无机填料为二氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳化钼、三氧化二铝、碳酸钙中的至少一种。
6、其中，碳酸钙晶须的长度为10-40μm，直径≤2.0μm。
7、其中，偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的至少一种。
8、其中，发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠中的至少一种；助发剂为氧化锌、硼砂、硬脂酸、草酸、水杨酸、苯二甲酸中的至少一种。
9、其中，润滑剂为聚乙烯蜡、羟基硬脂酸、硬脂酸正丁酯、硬脂酸单甘油酯的至少一种。
10、其中，脱模剂采用塑料脱模剂，其是采用高粘度聚硅氧烷、环保型表面活性剂及高效乳化剂反应而成的水性乳液。
11、其中，阻燃剂为添加型无机阻燃剂氢氧化镁。
12、其制备方法包括以下步骤：
13、步骤一、制备填充母料，将填充母料的原料按照重量份数称量好，加入到高速混合机中，于90-100℃下混合2-3分钟，混合均匀，再将所得混合物加入同向旋转双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的料筒温度为180-190℃，混合物挤出热切造粒制得填充母料颗粒。
14、步骤二、将高密度低压聚乙烯、填充母料、碳酸钙晶须、改性添加剂按重量份数配比称量好，加入到高速搅拌机中高速混合3-10分钟，混合均匀，制成均匀的预混料，混合温度为80-90℃；
15、步骤三、将预混料投入到双螺杆挤塑机内，经高温塑化再挤压到定型模具中，其中塑化的温度为170-180℃；
16、步骤四、定型模具内喷涂脱模剂，在磨具内水冷定型为条状型材，再将型材切割成需要的衬板尺寸；
17、步骤五、每块衬板经过雕刻机雕刻绳槽，制成带有绳槽及安装孔的高密度聚乙烯复合衬板。
18、本专利技术以高密度聚乙烯为主材的改性复合材料，加入以低密度聚乙烯为基料，添加耐磨的无机填料、偶联剂等制成耐磨填充母料，再将填充母料与高密度聚乙烯、碳酸钙晶须进行匹配，加入复合偶联剂等改性添加剂，制备出高密度聚乙烯复合衬板材料，混杂增强体与聚乙烯基体之间的粘合效果以及相容性均明显较优，聚乙烯基体材料呈现网络结构，进一步提升高密度聚乙烯的硬度及耐磨性能和韧性，改善其流动加工性能和抗冲击性能。
19、低密度聚乙烯与高密度聚乙烯共聚改性以增强复合衬板的耐磨性，低密度聚乙烯较柔软，强度低；高密度聚乙烯强度大，韧性较差，两者共混，可取长补短。高密度聚乙烯、碳酸钙晶须的共混体系中加入经改性的低密度聚乙烯填充母料，则由于低密度聚乙烯与高密度聚乙烯部分共晶，而达到改善其性能的目的。用低密度聚乙烯改善高密度聚乙烯的流动性，再用改性剂进一步改善其流动性，使其具有硬度适中，韧性适中，耐磨性优等特点，既适合提升机卷筒衬板的制备使用，也适用于其它耐磨保护的场所。
20、本专利技术的制备方法易于操作，且分步混合，有效减弱各种混合料之间的排斥作用，使得混合更加充分均匀，所得的衬板制品性能稳定；通过原位熔融、共挤工艺，将挤出成型和烘箱加热模具压制成型等多种成型工艺相结合，形成高分子材料大量高温挤出及模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于，包含以下重量份数的各组分：高密度低压聚乙烯70-85份、耐磨填充母料8-15份、碳酸钙晶须7-12份、改性添加剂2-6份；
2.根据权利要求1所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：以重量份数计，填充母料的组分配比为：无机填料70-80份，低密度聚乙烯20-30份，偶联剂 1-2份，硬脂酸1-2份，石蜡2-4份，钛白粉2-4份。
3.根据权利要求2所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：无机填料为二氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳化钼、三氧化二铝、碳酸钙中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：碳酸钙晶须的长度为10-40μm，直径≤2.0μm。
5.根据权利要求1所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠中的至少一种；助发剂为氧化锌、硼砂、硬脂酸、草酸、
7.根据权利要求1所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：润滑剂为聚乙烯蜡、羟基硬脂酸、硬脂酸正丁酯、硬脂酸单甘油酯的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：脱模剂采用塑料脱模剂，其是采用高粘度聚硅氧烷、环保型表面活性剂及高效乳化剂反应而成的水性乳液；阻燃剂为添加型无机阻燃剂氢氧化镁。
9.根据权利要求1所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于，包含以下重量份数的各组分：高密度低压聚乙烯70-85份、耐磨填充母料8-15份、碳酸钙晶须7-12份、改性添加剂2-6份；
2.根据权利要求1所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：以重量份数计，填充母料的组分配比为：无机填料70-80份，低密度聚乙烯20-30份，偶联剂 1-2份，硬脂酸1-2份，石蜡2-4份，钛白粉2-4份。
3.根据权利要求2所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：无机填料为二氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳化钼、三氧化二铝、碳酸钙中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种提升机用高密度聚乙烯复合衬板，其特征在于：碳酸钙晶须的长度为10-40μm，直径≤2.0μm。
5.根据权利要求1所述的一种提升机用...
【专利技术属性】
技术研发人员：王颖捷，冯亚飞，邱战峰，孙文波，孙灿伟，
申请(专利权)人：洛阳九亿重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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