聚甲醛輸送鏈磨損性能的試驗研究.pdf

1、摘要:聚甲醛輸送鏈廣泛應用于利樂(TetraPak)生產(chǎn)線,但在實際中出現(xiàn)了磨損嚴重的狀況,基于試驗的方法探究其影響因素從而具有重要的工程應用價值。前期的研究中在自制的直線往復滑動試驗機上進行了UC24鏈和PC23鏈的正交試驗,研究結(jié)果表明,水是影響聚甲醛對磨聚丙烯和聚碳酸酯導條磨損的最重要因素。在此基礎(chǔ)上,參閱了水影響聚合物磨損性能的相關(guān)文獻,在干燥、有氯自來水和無氯純凈水條件下進行了PC23鏈和PC230-gap鏈滑動時間長達500

2、小時的驗證試驗。接著在干燥和有水條件下同時進行了四種不同附加成分的UC24鏈達450小時的磨損試驗。本文的主要工作有以下幾點:
　　 1.對試驗機和磨損測量方法做了適當改進。調(diào)整了樣本滑動平面的高度適應不同尺寸的鏈,接著增大了滑動平面的寬度容納多一排鏈。搭建了一個測量架保持固定的測量點,借助了鋁棒夾持測量探頭貼在磨損面上,在測量開始時用螺旋測微儀校正了超聲波測厚儀,以獲得較準確的數(shù)據(jù)。
　　 2.驗證了水是影響聚甲醛磨損

3、性能的重要因素。在驗證試驗中,與干燥下相比兩種鏈在自來水和純凈水下都出現(xiàn)了較高的磨損速率,尤其是PC23鏈,可見水對聚甲醛輸送鏈的滑動磨損性能有很大的作用。水中氯對PC23鏈有一定的作用,對PC230-gap鏈幾乎無影響,可見氯不是影響磨損的主要因素。
　　 3.在干燥和有水條件下繪制了聚甲醛樣本的磨損趨勢線,并預測了磨損極限壽命。從這一角度,聚甲醛輸送鏈滑動磨損性能的排序為:DMUC24>H1UC24>DLUC24>HXUC2

4、4>PC230-gap>PC23。
　　 4.借助相機、光學顯微鏡、掃描電鏡獲取了聚甲醛樣本照片,并觀察和分析了其磨損形貌。結(jié)果表明在干燥下聚甲醛表面輕微磨損,光滑和有少量劃痕。而有水時磨損面呈與滑動方向平行的深劃溝。
　　 5.討論了在干燥和有水條件下聚甲醛的磨損機制。干燥下從樣本磨下來的粉末在對磨區(qū)形成作為固體潤滑劑的轉(zhuǎn)移膜,能夠有效地減輕磨損。因此無水時主要的磨損機制是研磨和輕微的刮擦。水的出現(xiàn)抑制了在對磨面上形成

5、轉(zhuǎn)移膜。而且,水引起了聚甲醛表面層的塑化,使材料顆粒和纖維更易從聚甲醛基體上脫離,減小抗磨能力。
　　 6.提出了增大輸送鏈在水中抗磨性的一些建議。鈦酸鉀晶須(PTW)、碳纖維(CF)和玻璃纖維(GF)可增強聚合物的抗磨損性能。這些附加物能否改善POM的磨損性能還需要進一步的研究。另外增塑劑在生產(chǎn)輸送鏈過程中可適當少用以減弱塑化。
　　 7.本文存在一些不足,待改進之處有:需要借助(SEM)觀察樣本的橫截面形貌,從而得到