超高分子量聚乙烯板材的分子量范围为3.1×106～6×106g/mol。聚乙烯的分子量愈高,其聚合链就愈长。通过聚合反应过程,乙烯单体受到一个连续的结合过程而形成长链高分子,使之很难断裂,从而耐磨性提高。分子量在300万～400万之间最耐磨,分子量太高时其强度明显下降。该材料的优点是:
①、表面光滑,摩擦系数低,不易与物料粘结;
②、耐磨性好,使用寿命长;
③、环境温度较低时冲击强度高;
④、吸水率低,吸水率降低后,不但可以防止材料自身的腐蚀,而且可以防止蓬堵;
⑤、抗腐蚀性强。其与煤的摩擦系数为0.15～0.25,摩擦系数较小。其与混凝土基面采用螺栓连接,施工方便。作为衬板材料其使用厚度应≥15mm。
据资料介绍,对超高分子量聚乙烯板材的使用有比较好的评价,在国内作为内衬耐磨材料应用越来越广泛,但是在 《钢筋混凝土筒仓设计规范 》(GB50077-2003)附件 第6.6.3条中指出:“在我国很多使用该材料作内衬的筒仓,出现火灾、大面积脱落的事故,为此,本条中规定筒仓设计不应再使用这种材料作内衬。”对此,笔者保留不同意见。经研究有关资料,同一看法认为脱落的原因是由于钢板与塑料的材质不一样,碳钢的热膨胀为(10.6～12.2)×10- 6/℃,而UHMW- PE的热膨胀为15×10-6/℃,因而在温差大的时候,必然引起拱翘不平,在应力作用下导致螺栓松动而脱落。问题的原因是安装工艺不过关和固定不平整的缘故。据资料介绍,大面积使用 UHMW-PE材料时,其正确的安装方法是:衬板尺寸为1m×1m ,砌缝为5mm,紧固件为9个/㎡，紧固件螺栓间距不大于50mm,相邻板之间的高度差小于1mm,并留有膨胀的余地。
超高分子量聚乙烯衬板的镶衬,外观形状类似砖砌法,而砌缝的接口形式按物料的流动方向分为纵向和横向2种。纵向(垂直)接缝拼接,拼接角度约60的落料管的衬板应使用纵向接缝为宜。横向(水平)接缝拼接。
准确选用和保证安装质量是充分发挥超高分子量聚乙烯耐磨衬板特殊性能的关键。美国、英国等国家在煤仓使用这种材料,一直取得满意效果,国内也有许多成功使用的例子。以本公司为例,该材料首次在某工程卸煤槽中使用2年后,笔者在现场见到材料完好,无堵料、挂料现象。
超高分子量聚乙稀(UHMW-PE)作衬板材料有一定的缺点:抗凿损性差,不耐温,宜在90℃以下使用,高挥发分的煤种不宜选用此材料。
