CN113909110A - 一种高强度耐磨聚氨酯筛板 - Google Patents

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Abstract

本发明属于筛板技术领域，尤其是一种高强度耐磨聚氨酯筛板，整体刚度大、磁性小、吸音、减振、不易跑粗、拆装方便，通过不锈钢编织圆丝压制成楔形筛条，与不锈钢凸型支撑板焊接而成骨架，浇注硫化聚氨酯胶料，支撑板替代不锈钢形丝部分，节省组装焊接工序，兼备不锈钢筛高强度、高筛分效率和PU橡胶筛高耐磨、软连结、低噪声的优点，使用寿命比延长了，脱水率提高，由采用不锈钢骨架活化表面处理液层和不锈钢骨架处理膜层之上的聚氨酯喷塑粉过渡层，PU胶料与骨架在高频振动下不会开裂剥离，进而提高筛板的强度和耐磨性，可应用于各大炼焦煤选煤厂的浮选筛分。

Description

一种高强度耐磨聚氨酯筛板
技术领域
本发明属于筛板技术领域，尤其是一种高强度耐磨聚氨酯筛板。
背景技术
聚氨酯筛板是一种以聚氨酯为原料的网状筛板制品，因其耐腐蚀性、耐磨性和耐水性等特性而被广泛用于大型振动筛脱介和脱水工艺中。聚氨酯橡胶筛板的价格较金属筛板高，初期投入大。编织金属丝筛网与组装聚氨酯筛板相比，此种筛面具有更大的有效筛分面积。聚氨酯筛板在此方面并不具备优势。中国专利CN110802777B公开了一种耐磨加强型聚氨酯筛板制作工艺通过对钢丝骨架进行固定，防止钢丝骨架在浇注时易发生偏移，使得钢丝骨架不裸露在聚氨酯外侧，进而使得聚氨酯筛板寿命不降低，而一般的聚氨酯浇注工艺并不会使钢骨架裸露，包覆不上聚氨酯，而是聚氨酯胶料与钢骨架结合强度差，但筛网目的是利用聚氨酯的耐磨性，当附着性较差的胶层破损后，聚氨酯筛网的本质性能也没有得到发挥，应用效果并不好。近几年来，各种国产聚氨酯筛板在筛选作业中的应用发展很快，这种筛板与不锈钢焊接筛板相比，具有使用寿命长以及卓越的高耐磨性、高弹性、吸音、减振等特点。该种筛板的突出部分与筛箱横梁上的凹槽镶嵌在一起，拆装极为方便，筛板与筛板之间紧密接触，不易跑粗、聚氨酯胶料易破损，剥离强度低，由于每一根筛条刚度较差，不能选用筛条背宽较小的筛条，开孔率偏低，筛缝及外形尺寸变换不灵活，生产成本高。本领域技术人员，亟待开发出一种高强度耐磨聚氨酯筛板。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种高强度耐磨聚氨酯筛板。
本发明通过以下技术方案实现：
一种高强度耐磨聚氨酯筛板，包括聚氨酯筛板常规的不锈钢骨架，即浇注聚氨酯胶料于表面的不锈钢骨架，其特征在于，还包括未浇注聚氨酯胶料前的全不锈钢骨架活化表面处理液层和不锈钢骨架处理膜层之上的聚氨酯喷塑粉过渡层。
轧丝机用于生产加工各种金属扁线、方线、楔形线及非标异形线材。
上述高强度耐磨聚氨酯筛板的制备方法包括以下步骤：第一步、钢板切割、打孔，轧丝、焊接成全不锈钢钢骨架；第二步、全不锈钢钢骨架交联表面处理；第三步、全不锈钢骨架喷过渡聚氨酯塑粉；第四、聚氨酯浇注：将喷塑粉过渡层的不锈钢骨架放置在加热平台中，固定好模具，使模具与钢网之间的缝隙均匀，加热平台配套电加热装置，在模具内侧涂25~30g/m2二甲基硅油，用浇注机对聚氨酯胶料加热熔融，然后注入模具与钢网之间的缝隙中，待冷却至室温后，除去模具将成型后的聚氨酯钢网放入烘箱中加热保温定型后取出待完全冷却，即得。
进一步的，所述步骤四的浇注温度为150~200℃，加热保温定型时间为8~10min，温度40~50℃，浇注压力为14~16MPa。
喷出的聚氨酯塑粉为进入电场立即变荷电的粒子，而全部落于骨架表面，操作损失少，速度快，附着强度高。
进一步的，所述步骤三的喷过渡聚氨酯塑粉工艺为将骨架预热至180~200℃，在高压静电场下，将喷粉枪接负极，骨架接地构成回路，其中静电高压60~90kV，静电电流10~20μA，流速压力0.30~0.55MPa，雾化压力0.30~0.45MPa，供塑粉桶流化压力0.04~0.10MPa，喷枪距离150~300mm。
进一步的，所述步骤二的交联表面处理工艺为经过抛丸除油脱脂、60℃烘干水分后刷涂处理液45~50g/m2，除油脱脂在50~70℃条件下清洗2~3min，清洗液成分为：碳酸钠15~20g/L、十二烷基磺酸钠15~20g/L、重铬酸钾2g/L，处理液为OctaflowTM BT-71。
处理液含二月桂酸二丁基锡能，具有催化作用可流动，形成液膜层，活化聚氨酯塑粉附着，并在聚氨酯胶料浇注加热保温定型时，催化交联成型。
安息香是中国传统中药的一种,安息香的加入，降低涂层熔融粘度和表面张力，延缓凝固，使浇注聚氨酯与过渡层紧密结合。
进一步的，所述步骤四的喷塑粉包括重量份数计的羟基聚酯树脂78~82phr、封闭型异佛尔酮二异氰酸酯15~18、安息香0.2~0.3phr、流平剂0.3~0.5phr。
聚氨酯喷塑粉是以固体树脂和助剂组成的固体粉末状合成树脂粉，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气，它具有无溶剂污染，100%成膜，能耗低的特点。
本发明的有益效果：
本发明公开的未浇注聚氨酯胶料前的全不锈钢骨架活化表面处理液层和不锈钢骨架处理膜层之上的聚氨酯喷塑粉过渡层，以往筛板在很高的频率下往复振动，要求外层聚氨酯浇注胶料与内层钢芯必须粘接牢固，所以需对焊接的钢芯进行预处理，抛丸除锈，同时增加粘接表面的粗糙度，增加粘接面积，处理液二月桂酸二丁基锡能自由流动，具有催化作用，加热活化，聚氨酯喷塑粉具有优良的耐候性、优良的物理力学性能和防腐蚀性，耐磨、耐划伤、耐溶剂，流平性好、附着力强，带有极性基团，熔融流平时，熔融黏度低，特别是封闭剂在解封之前不起任何化学反应，使粉末有足够的流平时间，附着力好，作为过渡层提高聚氨酯胶料的附着强度，楔形断面要有适当的模角以利于筛分，脱水、脱介，在保证筛网有足够的刚度和强度的条件下，增加开孔率，减轻筛网重量。
相比现有技术本发明具有如下优点：
首先，本发明全不锈钢聚氨酯组合筛板由不锈钢筛条与不锈钢支撑筋采用热塑接触电阻焊工艺或氩狐焊工艺焊接而成，筛板的边框如普通不锈钢聚氨酯组合筛板那样硫化上聚氨酯材料，不锈钢的支撑板代替了中间的筋板，边框采用不锈钢材料，筛板为全不锈钢结构，在各种煤质及工艺流程中，尤其重介选煤工艺适用，整体刚度大、磁性小、剥离强度高，吸音、减振、不易跑粗、拆装方便，通过不锈钢编织圆丝压制成楔形筛条，与不锈钢凸型支撑板焊接而成骨架，浇注硫化聚氨酯胶料，支撑板替代不锈钢形丝部分，节省组装焊接工序，兼备不锈钢筛高强度、高筛分效率和PU橡胶筛高耐磨、软连结、低噪声的优点，由采用不锈钢骨架活化表面处理液层和不锈钢骨架处理膜层之上的聚氨酯喷塑粉过渡层，PU胶料与骨架在高频振动下不会开裂剥离，进而提高筛板的强度和耐磨性，可应用于各大炼焦煤选煤厂的浮选筛分。
附图说明
下面结合附图对本发明中的高强度耐磨聚氨酯筛板的结构形式进行详细说明，图1为筛板结构形式图的主视图，图2为图1的俯视图，图3为图1的左视图 。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
首先、采用切割机4QJY3.5-B、裁板机YF100钢板切割、打孔，轧丝、直丝机K-6600直丝、裁丝机LO85裁丝、电焊机SJZ55焊接成全不锈钢钢骨架；不锈钢丝网的母材为SUS316L，由径向为38丝，横向为25丝的不锈钢丝织成，100目，经四联轧丝机CB70轧丝成楔形丝，其中线速度30m/min，筛缝0.5mm、筛条面宽1.6mm、筛条高3.3mm、筛条垂直楔角70°30'、开孔率23.8%，焊接筛网的规格为2640×1750mm，沿筛条方向的长度为2640mm。采用在不锈钢板的另一侧加热，利用焊穿不锈钢支撑板时电弧的热量，将不锈钢丝网和不锈钢支撑板焊接，焊接筛条与支撑板工艺为：保护气体99.99%Ar、流量8L/min、焊接电流60A、电弧电压11V、焊接15s、铈钨极直径1.6mm。由于不锈钢丝网的钢丝为25丝×38丝，因而在点焊固定时，电弧不能直接对准不锈钢丝加热，否则，易烧断不锈钢丝且不易焊牢。支撑板不锈钢薄板为Q235A，厚度2.2 mm、高4.2mm，垂直楔角9°30'，折边90°，其中焊接边框焊接工艺为：保护气体99.99%Ar、流量8L/min、焊接电流25A、电弧电压11V、焊接1层铈钨极直径1.6mm，焊接成全不锈钢钢骨架；其次、全不锈钢钢骨架交联表面处理，抛丸机FS-966A用AG8350.30mm玻璃丸、压力0.6MPa，流量2kg/min抛丸4min，经过抛丸除油脱脂后60℃烘干水分后刷涂处理液45g/m2，除油脱脂在70℃条件下清洗3min，清洗液成分为：碳酸钠20g/L、十二烷基磺酸钠20g/L、重铬酸钾2g/L，处理液为OctaflowTM BT-71，形成全不锈钢骨架活化表面处理液层；然后、全不锈钢骨架喷过渡聚氨酯塑粉，将骨架预热至200℃，在高压静电场下，将喷粉枪接负极，骨架接地构成回路，其中静电高压90kV，静电电流20μA，流速压力0.55MPa，雾化压力0.45MPa，供塑粉桶流化压力0.10MPa，喷枪距离150mm，喷塑粉包括重量份数计的Uralac P2504羟基聚酯树脂82phr、VESTAGONB1530封闭型异佛尔酮二异氰酸酯18、安息香0.3phr、H88流平剂0.5phr的均匀混合物粉末，D（4,3）为44.20μm，D50为41.64μm；第四、聚氨酯浇注：将喷塑粉过渡层的不锈钢骨架放置在加热平台GJY30-D中，固定好模具，使模具与钢网之间的缝隙均匀，加热平台配套电加热装置，在模具内侧涂30g/m2二甲基硅油，用浇注机ZL-50对聚氨酯胶料加热熔融，然后注入模具与钢网之间的缝隙中，浇注温度为200℃，加热保温定型时间为10min，温度50℃，浇注压力为16MPa。待冷却至室温后，除去模具将成型后的聚氨酯钢网放入TD-750烘箱中加热保温定型后取出待完全冷却，即得，聚氨酯胶料为CMA-1024和LupranateTDI-100为原料反应90min，温度控制90℃，制备的聚氨酯预聚物，和115℃的MOCA混合均匀，异氰酸酯指数0.99，胺指数为0.85，即得。
其中产品胶料的拉伸强度为55.4MPa、硬度80.7邵氏A、延伸率622.1%；撕裂强度82.3kN/m，300%定伸长率拉伸强度10.6MPa，回弹率26%，相对体积磨耗量53mm3，剥离强度42kN/m。
实施例2
首先、采用切割机4QJY3.5-B、裁板机YF100钢板切割、打孔，轧丝、直丝机K-6600直丝、裁丝机LO85裁丝、电焊机SJZ55焊接成全不锈钢钢骨架；不锈钢丝网的母材为SUS316L，由径向为38丝，横向为25丝的不锈钢丝织成，100目，经四联轧丝机CB70轧丝成楔形丝，其中线速度30m/min，筛缝0.5mm、筛条高3.3mm、筛条面宽1.6mm、筛条垂直楔角70°30'、开孔率23.8%，焊接筛网的规格为2640×1750mm，沿筛条方向的长度为2640mm。采用在不锈钢板的另一侧加热，利用焊穿不锈钢支撑板时电弧的热量，将不锈钢丝网和不锈钢支撑板焊接，焊接筛条与支撑板工艺为：保护气体99.99%Ar、流量6L/min、焊接电流50A、电弧电压10V、焊接10s、铈钨极直径1.6mm。支撑板不锈钢薄板为Q235A，厚度2.2 mm、高4.2mm，垂直楔角9°30'，折边90°，其中焊接边框焊接工艺为：保护气体99.99%Ar、流量6L/min、焊接电流20A、电弧电压10V、焊接1层铈钨极直径1.6mm，焊接成全不锈钢钢骨架；接着、全不锈钢钢骨架交联表面处理，抛丸机FS-966A用AGS140.36mm不锈钢丸、压力0.6MPa，流量2kg/min抛丸2min，经过抛丸除油脱脂后60℃烘干水分后刷涂处理液45g/m2，除油脱脂在50℃条件下清洗2min，清洗液成分为：碳酸钠15g/L、重铬酸钾2g/L、十二烷基磺酸钠15g/L，处理液为OctaflowTM BT-71；接着、全不锈钢骨架喷过渡聚氨酯塑粉，将骨架预热至180℃，在高压静电场下，将喷粉枪接负极，骨架接地构成回路，其中静电高压60kV，静电电流10μA，流速压力0.30MPa，雾化压力0.305MPa，供塑粉桶流化压力0.04MPa，喷枪距离150mm，喷塑粉包括重量份数计的TS3339羟基聚酯树脂78phr、Vestagon B1065封闭型异佛尔酮二异氰酸酯15phr、安息香0.2phr、H88流平剂0.3phr的的均匀混合物粉末，D（4,3）为43.70μm，D50为40.56μm；；然后、聚氨酯浇注：将喷塑粉过渡层的不锈钢骨架放置在加热平台GJY30-D中，固定好模具，使模具与钢网之间的缝隙均匀，加热平台配套电加热装置，在模具内侧涂25g/m2二甲基硅油，用浇注机ZL-50对聚氨酯胶料加热熔融，然后注入模具与钢网之间的缝隙中，浇注温度为150℃，加热保温定型时间为8min，温度40℃，浇注压力为14MPa。待冷却至室温后，除去模具将成型后的聚氨酯钢网放入TD-750烘箱中加热保温定型后取出待完全冷却，即得。聚氨酯胶料为POL-2112和LupranateTDI-100为原料反应90min，温度控制90℃，制备的聚氨酯预聚物，和115℃的MOCA混合均匀，异氰酸酯指数0.99，胺指数为0.85，即得。
其中产品胶料的拉伸强度为55.4MPa、硬度83.4邵氏A、延伸率610.4%；撕裂强度80kN/m，300%定伸长率拉伸强度12.5MPa，回弹率25%，相对体积磨耗量52mm3，剥离强度42kN/m。
注：参考GB/T33091-2016聚氨酯筛板，GB/T 7122-1996高强度胶粘剂剥离强度的测定 浮辊法能，进行检测。

Claims (6)

1.一种高强度耐磨聚氨酯筛板，它包括聚氨酯筛板常规的不锈钢骨架，即浇注聚氨酯胶料于表面的不锈钢骨架，其特征在于，还包括未浇注聚氨酯胶料前的全不锈钢骨架活化表面处理液层和不锈钢骨架处理膜层之上的聚氨酯喷塑粉过渡层。
2.根据权利要求1所述的高强度耐磨聚氨酯筛板，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：第一步、钢板切割、打孔，轧丝、焊接成全不锈钢钢骨架；第二步、全不锈钢钢骨架交联表面处理；第三步、全不锈钢骨架喷过渡聚氨酯塑粉；第四、聚氨酯浇注：将喷塑粉过渡层的不锈钢骨架放置在加热平台中，固定好模具，使模具与钢网之间的缝隙均匀，加热平台配套电加热装置，在模具内侧涂25~30g/m2二甲基硅油，用浇注机对聚氨酯胶料加热熔融，然后注入模具与钢网之间的缝隙中，待冷却至室温后，除去模具将成型后的聚氨酯钢网放入烘箱中加热保温定型后取出待完全冷却，即得。
3.根据权利要求2所述的高强度耐磨聚氨酯筛板的制备方法，其特征在于，所述步骤四的浇注温度为150~200℃，加热保温定型时间为8~10min，温度40~50℃，浇注压力为14~16MPa。
4.根据权利要求2所述的高强度耐磨聚氨酯筛板的制备方法，其特征在于，所述步骤三的喷过渡聚氨酯塑粉工艺为将骨架预热至180~200℃，在高压静电场下，将喷粉枪接负极，骨架接地构成回路，其中静电高压60~90kV，静电电流10~20μA，流速压力0.30~0.55MPa，雾化压力0.30~0.45MPa，供塑粉桶流化压力0.04~0.10MPa，喷枪距离150~300mm。
5.根据权利要求2所述的高强度耐磨聚氨酯筛板的制备方法，其特征在于，所述步骤二的交联表面处理工艺为经过抛丸除油脱脂、60℃烘干水分后刷涂处理液45~50g/m2，除油脱脂在50~70℃条件下清洗2~3min，清洗液成分为：碳酸钠15~20g/L、十二烷基磺酸钠15~20g/L、重铬酸钾2g/L，处理液为OctaflowTM BT-71。
6.根据权利要求2所述的高强度耐磨聚氨酯筛板的制备方法，其特征在于，所述步骤四的喷塑粉包括重量份数计的羟基聚酯树脂78~82phr、封闭型异佛尔酮二异氰酸酯15~18、安息香0.2~0.3phr、流平剂0.3~0.5phr。
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