输送机作为一种重要的物料搬运设备，广泛应用于矿山、冶金、化工、食品加工等行业。输送机的核心部件之一是输送带，其性能直接影响到设备的运行效率和寿命。而输送带的耐磨性是衡量其性能的重要指标之一。聚甲醛（POM）和聚乙烯（PE）是两种常用的塑料材料，它们在耐磨性和机械性能上各有特点。本文将对POM和PE的耐磨性进行对比分析，并探讨它们在输送机上的应用场景。

核心性能对比总览

以下是三种材料在耐磨相关关键性能上的量化对比，数据基于标准测试条件（ASTM G99/GB/T 3960）：

性能指标	POM（聚甲醛）	PE（UHMWPE，超高分子量聚乙烯）	PC（聚碳酸酯）	对比结论
摩擦系数（干摩擦）	0.15-0.25	0.07-0.11	0.5-0.6（纯料），改性后 0.2-0.3	UHMWPE < POM < PC
磨损率（mm³/N・m）	1×10⁻⁶-5×10⁻⁶	0.1×10⁻⁶-0.5×10⁻⁶	10×10⁻⁶-20×10⁻⁶	UHMWPE < POM < PC
硬度（Shore D）	85-94	60-70	80-85	POM > PC > UHMWPE
PV 极限值（MPa・m/s）	1.2-1.5	0.8-1.0	0.5-0.8	POM > UHMWPE > PC
自润滑性	优异（无需润滑）	极佳（最佳自润滑塑料之一）	差（需改性）	UHMWPE > POM > PC
低温耐磨性	良好（-40℃仍稳定）	卓越（-50℃磨损率仅上升 5%-10%）	一般（低温易脆）	UHMWPE > POM > PC

一、POM与PE的基本特性

1. 聚甲醛（POM）

POM是一种高结晶性的线型聚合物，具有优异的力学性能、耐疲劳性和耐磨性。其主要特点包括：

‌高刚性‌：POM的弹性模量较高，适合用于承受较大载荷的部件。

‌低摩擦系数‌：POM具有自润滑性，能够减少摩擦损耗。

‌耐化学性‌：POM对大多数有机溶剂和化学品具有良好的抵抗能力。

‌耐热性‌：POM的熔点较高（约165°C），可在较高温度下使用。

2. 聚乙烯（PE）

PE是一种通用塑料，根据密度不同分为高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。其主要特点包括：

‌柔韧性好‌：PE的韧性较高，适合用于需要弯曲或变形的部件。

‌耐腐蚀性‌：PE对酸、碱等化学品具有良好的抵抗能力。

‌成本低‌：PE的生产成本较低，适合大规模应用。

‌耐磨性一般‌：PE的耐磨性相对较差，尤其在高速或高负载条件下容易磨损。

二、POM与PE的耐磨性对比

1. 耐磨机理

‌POM‌：POM的高结晶性和低摩擦系数使其在摩擦过程中磨损较小。其自润滑性能够减少摩擦热，从而降低磨损速率。

‌PE‌：PE的耐磨性主要依赖于其分子链的柔韧性。在低负载条件下，PE的耐磨性尚可，但在高负载或高速条件下，其磨损速率显著增加。

2. 实验数据

根据相关研究，POM的耐磨性通常比PE高2-3倍。在相同的摩擦条件下，POM的磨损量明显低于PE。例如：

在滑动摩擦测试中，POM的磨损率约为0.1 mg/km，而PE的磨损率可达0.3 mg/km。

在高负载条件下，POM的耐磨性优势更为明显，PE容易因摩擦热积累导致表面软化，加速磨损。

3. 影响因素

‌负载‌：POM在高负载下仍能保持较好的耐磨性，而PE的耐磨性随负载增加显著下降。

‌温度‌：POM的耐热性优于PE，在高温环境下磨损率更低。

‌润滑条件‌：POM的自润滑性使其在无润滑条件下表现优异，而PE通常需要额外的润滑措施。

三、POM与PE在输送机上的应用

1. POM在输送机上的应用

‌输送带导轨‌：POM的高刚性和耐磨性使其成为输送带导轨的理想材料，能够有效减少摩擦和磨损。

‌齿轮和传动部件‌：POM制成的齿轮和传动部件具有低噪音、高耐磨的特点，适用于精密输送设备。

‌耐磨衬板‌：在输送机的关键摩擦部位，POM衬板能够显著延长设备寿命。

2. PE在输送机上的应用

‌轻型输送带‌：PE的柔韧性和低成本使其适合用于轻型输送带，尤其在对耐磨性要求不高的场合。

‌防腐蚀部件‌：在化工或食品行业，PE的耐腐蚀性使其成为输送机防腐蚀部件的首选。

‌临时输送设备‌：PE的易加工性和低成本使其适合用于临时性或短期使用的输送设备。

3. 选择建议

‌高负载、高速场景‌：优先选择POM，因其耐磨性和耐热性更优。

‌低成本、轻负载场景‌：可选择PE，以降低设备成本。

‌腐蚀性环境‌：根据具体腐蚀介质选择PE或POM（POM对部分有机溶剂更稳定）。

四、案例分析

案例1：矿山输送机

在矿山输送机中，输送带需要承受高负载和大量磨损。采用POM制作的输送带导轨和耐磨衬板，能够显著减少维护频率，延长设备寿命。

案例2：食品加工输送机

食品加工行业对卫生要求较高，同时输送带需要频繁清洗。PE因其耐腐蚀性和易清洁性，成为食品级输送带的常用材料。

输送机应用场景对比

1. POM 在输送机上的应用

核心优势：高刚性 + 低摩擦 + 尺寸稳定性好，适合高精度、高载荷、低噪音场景

应用部件	典型场景	优势体现
模块化网带 / 链板	食品、医药、电子行业	耐腐蚀、免润滑、易清洁，减轻支架重量降低功耗
链轮、齿轮	动力传动系统	低摩擦系数减少能耗，耐磨寿命长，运行噪音低
滑块、导轨	直线输送系统	自润滑，无需维护，定位精度高，适合高速往复运动
螺旋输送机叶片	粉体、颗粒物料输送	耐磨 + 抗蠕变，在 – 20℃至 80℃温度范围内稳定工作

最佳工况：中高载荷（10-500kg）、中等速度（0.5-3m/s）、干燥清洁环境

2. UHMWPE 在输送机上的应用

核心优势：超耐磨 + 自润滑 + 抗冲击，适合极端磨损、高冲击、低温场景

应用部件	典型场景	优势体现
链条导轨、衬条	重载输送线	耐磨性是碳钢 3-7 倍，降低链条磨损，延长寿命 5-10 倍
溜槽、料斗衬里	矿山、冶金、建材行业	抗物料冲击和磨损，防止物料粘结，降低输送阻力
滚轮、托辊	通用输送系统	自润滑性好，减少皮带磨损，运行阻力小，节能 15%-20%
低温输送部件	冷链、冷冻食品行业	-50℃环境下性能稳定，磨损率仅上升 5%-10%

最佳工况：超高磨损环境（如矿石、玻璃碎片输送）、冲击载荷大、低温（-50℃至常温）

3. PC 在输送机上的应用

核心优势：高透明 + 抗冲击 + 耐热性好，适合可视化、轻载荷、安全防护场景

应用部件	典型场景	优势体现
透明防护罩、观察窗	药品、电子、食品行业	便于实时监控物料输送状态，抗冲击不易破碎
轻型输送滚轮	包装、印刷行业	重量轻，降低驱动能耗，透明设计便于检测
改性 PC 导轨	精密电子输送	加入 PTFE 改性后摩擦系数降低，兼具透明与耐磨特性
安全防护栏	自动化生产线	抗冲击性强，保护操作人员和设备安全

最佳工况：轻载荷（<10kg）、低速（<1m/s）、需要可视化监控的环境

五、材料选择决策树

在输送机设计中，三种材料的选择可遵循以下决策路径：

首要考虑因素：磨损类型

次要考虑因素：工况条件

经济性平衡