目前,陶瓷工业塑料压滤板的常用材质主要是聚乙烯、聚丙烯、增强聚丙烯、尼龙、聚甲醛、ABS工程塑料和超高分子量聚乙烯等。超高分子量聚乙烯(UHMW一PE)是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。目前,通常采用齐格勒型高效催化剂低压法合成超高分子量聚乙烯材料,根据工作用途其分子量可控制在150万~300万。同时考虑到加工过程中的分子热降解等现象,因此只有分子量大于170万的高密度聚乙烯加工成制品后才具有优异的性能。由此可见,超高分子量聚乙烯综合了几乎所有塑料的优越性能,具有耐冲击、耐低温、耐磨损、耐化学腐蚀、自润滑和吸收冲击能量等优点。目前陶瓷工业常用的压滤板几乎都是超高分子量聚乙烯压滤板。
1、高耐磨性
在目前已知的工程塑料中,超高分子量聚乙烯的耐磨性能良好。随着分子量的增加,其耐磨性能明显得到改善,当分子量超过300万时最耐磨,甚至优于许多金属材料(优质碳素结构钢、合金钢、不锈钢和青铜等)。
2、抗冲击性好
在一定范围内,超高分子量聚乙烯的抗冲击性通常随着分子量的增加而升高。当分子量增加至一定值时,超高分子量聚乙烯的抗冲击性达到最高值;当分子量再增大时,其抗冲击性反而明显下降。同时,无论是强冲击方式的外力作用,还是循环变化的内部压力作用,都难以使超高分子量聚乙烯材料开裂。特别是在低温环境条件下,超高分子量聚乙烯材料的冲击强度反而达到最高值。此外,其柔韧性能也提高了超高分子量聚乙烯压滤板的使用寿命。
3、极低的摩擦系数
因超高分子量聚乙烯塑料表面非常光滑,自润滑性能良好,其自润滑性能等同于填充聚四氟乙烯材料,但其价格只有填充聚四氟乙烯的1/7。同时,超高分子量聚乙烯材料的静摩擦系数仅为0.07,极低的摩擦系数能确保滤布具有较长的使用寿命。
4、耐腐蚀性能好
超高分子量聚乙烯材料在碱液中不会受到腐蚀,可以在800℃的浓盐酸中应用。同时,在75%的浓硫酸和20%的浓硝酸的混合溶液中,其化学性能也非常稳定。此外,海水和液体洗涤剂等对超高分子量聚乙烯材料也没有什么影响,所以说,陶瓷泥浆与超高分子量聚乙烯压滤板的相容性良好,能确保超高分子量聚乙烯压滤板具有较长的使用寿命。
5、抗老化性能好
超高分子量聚乙烯材料的化学性能稳定,抗氧化性能和抗臭氧能力强,抗老化性能好。其耐热性能好,按ASTM方法检测(载荷为4.6kg/cm2),热变形温度为85℃,使用温度达90℃,特殊条件下甚至可在更高的温度使用。同时,超高分子量聚乙烯材料的耐低温性能非常优异,如在一269℃的低温下,仍具有适宜的延展性和良好的冲击强度,绝无脆裂的迹象。超高分子量聚乙烯压滤板特别适用温度较高的陶瓷泥浆的压滤脱水操作,有利于缩短陶瓷泥浆的压滤脱水时间,从而能大幅度地提高压滤脱水的生产效率。
6、吸水率低,质量小
通常超高分子量聚乙烯材料无味、无毒和无臭,吸水率极低(几乎为零)(见表6)。同时超高分子量聚乙烯材料的密度为0.94g/cm3,相当于铸铁密度的1/8左右。超高分子量聚乙烯压滤板质量小,只有同规格尺寸铸铁压滤板重量的1/8左右,能最大限度地降低工人“拉榨”卸“饼”的劳动强度,从而提高陶瓷泥浆的压滤脱水操作的生产效率。
7、其他
超高分子量聚乙烯属于热塑性工程塑料,易于模压成形及机械切削加工,而且原料来源广,价格低廉,使用安装方便。超高分子量聚乙烯压滤板易于制造,价格低廉,是陶瓷工业压滤机的好选择。