CN101323701B - 长玻璃纤维增强的硬质聚氨酯合成材料轨枕及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长玻璃纤维增强的硬质聚氨酯合成材料轨枕及其制备方法，该轨枕密度低，寿命长，易加工和安装，制备方法也比较简单。本发明的长玻璃纤维增强的硬质聚氨酯合成材料轨枕，是由以下重量配比的原料制成：聚氨酯原液组合料100份、长玻璃纤维30～50份，其中所述的聚氨酯原液组合料包括I组分多元醇和II组分异氰酸酯，I、II两组分用量重量配比为1∶1～1.25。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨枕及其制备方法，更具体地说涉及一种长玻璃纤维增强的硬质聚氨酯合成材料轨枕及其制备方法。
背景技术
铁路是目前世界上最重要的运输工具之一，随着铁路向高速、重载和环保方向的发展，对轨道的要求也越来越高，轨枕作为轨道的重要组成部分，其材料和结构在不断发展和更新。目前使用过的轨枕主要包括木枕、钢轨枕和混凝土轨枕。木材轨枕作为传统铁路轨道所普遍采用的轨枕虽然具有造价低、富有弹性、重量轻、绝缘性好等优点，但也有无法克服的缺点，主要表现在：易风化开裂，使用寿命短，一般只有15年左右；更主要的是消耗大量的森林资源，造成严重的环境问题。钢轨枕曾在欧洲和南美洲一些国家应用，其优点是：使用寿命长，可达50～60年；轨枕间距较大从而减小用量；可使用大量废钢铁冶炼制成，报废后可回炉重造，但其缺点是：造价高体积笨重，噪音大，因而无法普遍推广应用。混凝土轨枕是目前普遍采用的轨枕之一，具有寿命长、稳定性好等优点，主要的缺点是硬度大、弹性差，消音减震效果差，使用中容易出现裂缝；更重要的是后加工困难，因此安装精度受到一定的限制。
目前我国铁路使用的轨枕主要是木枕和钢筋混凝土轨枕两大类，而国外从90年代开始、由于高速铁路以及直线电机运载系统的发展，已着力研究新型材料轨枕，美国率先在大的转运站和主干线安装使用-塑料轨枕，其后、其它类型的复合材料轨枕在日本、韩国、俄罗斯等也已经开始小范围使用，但一般的塑料轨枕并不能达到枕木本身强度和减震性能的要求，必须经过增强或改性的复合材料才能达到使用要求，玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料是一种近期受到广泛注意与使用的复合材料，一般均使用短纤维进行增强聚氨酯泡沫，如《高分子材料科学与工程》2001，17(3)“短短切玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的压缩性能”、《工程塑料应用》2003，31(7)“玻纤增强硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展”等文章公开的均是短纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料，但其强度及其它性能不能满足轨枕的要求，而用长纤维增强时，虽然强度很高，但生产工艺如不能解决长纤维均匀布设时、则所形成的合成材料由于长纤维的结团和弯曲，造成材料性能不均一、局部应力集中，难以应用。因此如何解决生产设备及工艺过程长纤维的均匀布设是能否研制一种替代木枕和钢筋混凝土轨枕的长玻纤增强硬质聚氨酯合成材料轨枕的关键技术。
发明内容
本发明解决了上述现有技术中存在的问题与不足，提供了一种长玻璃纤维增强的硬质聚氨酯合成材料轨枕，该轨枕密度低，寿命长，易加工和安装。
本发明还提供了该长玻璃纤维增强的硬质聚氨酯合成材料轨枕的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明蝗长玻璃纤维增强的硬质聚氨酯合成材料轨枕，是由以下重量配比的原料制成：
聚氨酯原液组合料 100份
长玻璃纤维 30～50份
其中所述的聚氨酯原液组合料包括I组分多元醇和II组分异氰酸酯，I、II两组分用量重量配比为1∶1～1.25。
本发明的长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕，所述的I组分多元醇包含有多元醇成份和助剂，其中多元醇成份重量百分比如下：
2官能团羟值为40～800mgKOH/g聚醚多元醇A 5％～15％
3官能团羟值为300～550mgKOH/g聚醚多元醇B 15％～70％
6官能团羟值为350～500mgKOH/g聚醚多元醇C 15％～40％
8官能团羟值为350～500mgKOH/g聚醚多元醇D 5％～30％
含有苯环的羟值为200～380mgKOH/g聚酯多元醇E 0％～40％
以松香为基础的羟值为200～400mgKOH/g聚酯多元醇F 0％～30％；
其中助剂包括组合催化剂和匀泡剂，组合催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.03％～2.5％，匀泡剂用量为I组分中多元醇成份用量的1％～2.5％；所述的II组分异氰酸酯为粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或以粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为基础采用2官能团羟值为40～1000mgKOH/g聚醚多元醇G经氨酯法改性的异氰酸酯。其中氨酯法改性异氰酸酯时，优选反应温度为40～80℃，反应时间1～4小时，改性后的异氰酸酯其NCO质量分数为24％～29％。
所述的2官能团羟值为40～800mgKOH/g聚醚多元醇A是以至少乙二醇、丙二醇或二乙二醇中的一种为起始剂的聚醚多元醇；所述的3官能团羟值为300～550mgKOH/g聚醚多元醇B是以至少丙三醇或三羟甲基丙烷中的一种为起始剂的聚醚多元醇；所述的6官能团羟值为350～500mgKOH/g聚醚多元醇C是以至少山梨醇、甘露醇或甲基葡萄糖甙中的一种为起始剂的聚醚多元醇；所述的8官能团羟值为350～500mgKOH/g聚醚多元醇D为以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇；所述的含有苯环的羟值为200～350mgKOH/g聚酯多元醇E为邻苯二甲酸酐或对苯二甲酸与多元醇缩合反应得到的聚酯多元醇；其中所述的邻苯二甲酸酐或对苯二甲酸与多元醇缩合反应时所使用的多元醇为二乙二醇或丙三醇。
所述的组合催化剂包括季胺盐类催化剂和金属盐类催化剂，其中季胺盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.02％～1.5％，金属盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.01％～1％；所述的匀泡剂为有机硅匀泡剂；其中所述的季胺盐类催化剂为叔胺与无机酸或有机酸反应后的催化剂；叔胺优选三亚乙基二胺、三乙胺、二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、五甲基二亚乙基三胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、二甲基苄胺或二乙基哌嗪；无机酸优选盐酸、磷酸、硫酸、亚硫酸、高氯酸、次氯酸、硼酸或钨酸，有机酸优选甲酸、乙酸、草酸、油酸、亚油酸、乳酸、柠檬酸或月桂酸；所述的金属盐类催化剂为碱金属、碱土金属或过渡金属的羧酸盐，碱金属、碱土金属或过渡金属的羧酸盐优选辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、异辛酸锌、异辛酸钾或醋酸铅。
所述的2官能团羟值为40～1000mgKOH/g聚醚多元醇G是以至少乙二醇、丙二醇或二乙二醇中的一种为起始剂的聚醚多元醇。
所述的长玻璃纤维为贯穿整个轨枕的长纤维。
本发明的长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕的制备方法，包括以下步骤：
(1)将玻璃长纤维表面进行浸润处理；
(2)在温度为20～25℃条件下，将聚氨酯原液组合料高速搅拌混合5～20秒，得到混合料；
(3)在可连续进出料的模腔内腔喷涂脱模剂，再将浸润好的玻璃长纤维缠绕在模具中，模具预热至40～50℃；
(4)将步骤(2)中得到的混合料经压力装置喷射落入模具内腔，加温至70～90℃，熟化10～20分钟，冷却至20℃后脱模。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：该玻纤增强硬质聚氨酯合成材料轨枕密度低，重量轻，不易腐朽，寿命长，性能稳定，电绝缘性好，同时具有木枕的弹性和钢枕、混凝土轨枕的刚性；容易加工和安装；维护方便，材料可回收利用；由于后加工性能好，安装精度可大幅度提高，另外两侧可带有纵向长槽保证复合材料轨枕埋入道床有足够的稳定性，因此完全满足高速铁路与直线电机运载系统对轨道安装的高精度要求；同时其综合成本较低，具有良好的经济效益。该轨枕经铁道部认可的检测中心依据《日本工业标准(试行)(正始)合成轨枕》的技术要求检测，其耐疲劳性能105次疲劳试验后外观无明显异常，达到日本合成轨枕的性能，其弯曲断裂应力达到132.5MPa远远优于日本合成轨枕的性能，其它性能也能达到日本合成轨枕的性能甚至优于日本产品的性能。
具体实施方式
实施例1
合成材料的配置
多元醇A是以乙二醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇B是以丙三醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇C是以甘露醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇D为以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇；
季胺盐催化剂为三亚乙基二胺与磷酸反应生成的季胺盐；
金属盐类催化剂为异辛酸锌；
I组分多元醇成份配方 质量分数
多元醇A 8
多元醇B 52
多元醇C 30
多元醇D 10
季胺盐催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.3％
金属盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.05％
有机硅匀泡剂用量为I组分中多元醇成份用量的1.6％
得到组合料I组分多元醇的羟值425mgKOH/g，粘度(25℃)1350mPa.s，水分含量0.55％。
II组分异氰酸酯为以粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为基础采用以乙二醇为起始剂的聚醚多元醇G经氨酯法改性的异氰酸酯。初始异氰酸酯NCO质量分数30.5％，粘度(25℃)350mPa.s。反应温度为60℃，反应时间3小时，改性后的异氰酸酯其NCO质量分数为25％，粘度(25℃)为250mPa.s。
反应要求异氰酸酯指数1.10
制备轨枕各原料重量份数如下：
I组分多元醇 47.6份
II组分异氰酸酯 52.4份
长玻璃纤维 45份
合成材料轨枕的生产工艺流程如下：
(1)将玻璃长纤维表面进行浸润处理；
(2)在温度为25℃条件下，将聚氨酯原液组合料高速搅拌混合15秒，得到混合料；
(3)在可连续进出料的模腔内腔喷涂脱模剂，再将浸润好的玻璃长纤维缠绕在模具中，模具预热至45℃；
(4)将步骤(2)中得到的混合料经压力装置喷射落入模具内腔，加温至80℃，熟化15分钟，冷却至20℃后脱模。
实施例2
合成材料的配置
多元醇A是以乙二醇和丙二醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇B是以三羟甲基丙烷为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇C是以甲基葡萄糖甙为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇D为以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇；
季胺盐催化剂为五甲基二亚乙基三胺与甲酸反应生成的季胺盐；
金属盐类催化剂为异辛酸钾；
I组分多元醇成份配方 质量分数
多元醇A 12
多元醇B 58
多元醇C 25
多元醇D 5
季胺盐催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.8％
金属盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.2％
有机硅匀泡剂用量为I组分中多元醇成份用量的2.0％
得到组合料I组分多元醇的羟值400mgKOH/g，粘度(25℃)850mPa.s，水分含量0.45％。
II组分异氰酸酯为以粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为基础采用以乙二醇和丙二醇为起始剂的聚醚多元醇G经氨酯法改性的异氰酸酯。初始异氰酸酯NCO质量分数30.5％，粘度(25℃)250mPa.s。反应温度为50℃，反应时间4小时，改性后的异氰酸酯其NCO质量分数为26％，粘度(25℃)为200mPa.s。
反应要求异氰酸酯指数1.03
制备轨枕各原料重量份数如下：
I组分多元醇 49.26份
II组分异氰酸酯 50.74份
玻璃长纤维 40份
合成材料轨枕的生产工艺流程如下：
(1)将玻璃长纤维表面进行浸润处理；
(2)在温度为20℃条件下，将聚氨酯原液组合料高速搅拌混合10秒，得到混合料；
(3)在可连续进出料的模腔内腔喷涂脱模剂，再将浸润好的玻璃长纤维缠绕在模具中，模具预热至40℃；
(4)将步骤(2)中得到的混合料经压力装置喷射落入模具内腔，加温至90℃，熟化10分钟，冷却至20℃后脱模，即得轨枕产品。
实施例3
合成材料的配置
多元醇A是以二乙二醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇B是以丙三醇和三羟甲基丙烷为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇C是以甲基葡萄糖甙为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇D为以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇；
季胺盐催化剂为双(2-二甲氨基乙基)醚与乙酸反应生成的季胺盐；
金属盐类催化剂为醋酸铅；
I组分多元醇成份配方 质量分数
多元醇A 8
多元醇B 22
多元醇C 40
多元醇D 30
季胺盐催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的1.3％
金属盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.5％
有机硅匀泡剂用量为I组分中多元醇成份用量的1.8％
得到组合料I组分多元醇的羟值450mgKOH/g，粘度(25℃)2550mPa.s，水分含量0.35％。
异氰酸酯为粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，NCO质量分数26.5％，粘度(25℃)150mPa.s。
反应要求异氰酸酯指数1.07。
制备轨枕各原料重量份数如下：
I组分多元醇 48.3份
II组分异氰酸酯 51.7份
玻璃长纤维 50份
合成材料轨枕的生产工艺流程如下：
(1)将玻璃长纤维表面进行浸润处理；
(2)在温度为23℃条件下，将聚氨酯原液组合料高速搅拌混合20秒，得到混合料；
(3)在可连续进出料的模腔内腔喷涂脱模剂，再将浸润好的玻璃长纤维缠绕在模具中，模具预热至50℃；
(4)将步骤(2)中得到的混合料经压力装置喷射落入模具内腔，加温至70℃，熟化20分钟，冷却至20℃后脱模，即得轨枕产品。
实施例4
合成材料的配置
多元醇A是以丙二醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇B是以三羟甲基丙烷为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇C是以甘露醇和甲基葡萄糖甙为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇D为以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇E为邻苯二甲酸酐与二乙二醇缩合反应得到的聚酯多元醇；
季胺盐催化剂为五甲基二亚乙基三胺与甲酸反应生成的季胺盐；
金属盐类催化剂为醋酸铅；
I组分多元醇成份配方 质量分数
多元醇A 5
多元醇B 40
多元醇C 30
多元醇D 5
多元醇E 20
季胺盐催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.6％
金属盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.05％
有机硅匀泡剂用量为I组分中多元醇成份用量的2.0％
得到组合料I组分多元醇的羟值400mgKOH/g，粘度(25℃)1250mPa.s，水分含量0.25％。
异氰酸酯为粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，异氰酸酯NCO质量分数28.5％，粘度(25℃)200mPa.s。反应要求异氰酸酯指数1.10。
制备轨枕各原料重量份数如下：
I组分多元醇 47.6份
II组分异氰酸酯 52.4份
玻璃长纤维 45份
合成材料轨枕的生产工艺流程如下：
(1)将玻璃长纤维表面进行浸润处理；
(2)在温度为25℃条件下，将聚氨酯原液组合料高速搅拌混合15秒，得到混合料；
(3)在可连续进出料的模腔内腔喷涂脱模剂，再将浸润好的玻璃长纤维缠绕在模具中，模具预热至45℃；
(4)将步骤(2)中得到的混合料经压力装置喷射落入模具内腔，加温至80℃，熟化15分钟，冷却至20℃后脱模，即得轨枕产品。
实施例5
合成材料的配置
多元醇A是以乙二醇、丙二醇和二乙二醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇B是以丙三醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇C是以甘露醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇D为以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇F为以松香为基础的羟值为300mgKOH/g聚酯多元醇；
季胺盐催化剂为三亚乙基二胺与盐酸反应生成的季胺盐；
金属盐类催化剂为异辛酸钾；
I组分多元醇成份配方 质量分数
多元醇A 5
多元醇B 40
多元醇C 25
多元醇D 10
多元醇F 20
季胺盐催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.6％
金属盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.05％
有机硅匀泡剂用量为I组分中多元醇成份用量的2.0％
得到组合料I组分多元醇的羟值400mgKOH/g，粘度(25℃)1550mPa.s，水分含量0.40％。
II组分异氰酸酯为以粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为基础采用以乙二醇为起始剂的聚醚多元醇G经氨酯法改性的异氰酸酯。初始异氰酸酯NCO质量分数28.5％，粘度(25℃)200mPa.s。反应温度为70℃，反应时间2小时，改性后的异氰酸酯其NCO质量分数为25％，粘度(25℃)为140mPa.s。
反应要求异氰酸酯指数1.10。
制备轨枕各原料重量份数如下：
I组分多元醇 47.6份
II组分异氰酸酯 52.4份
玻璃长纤维 45份
合成材料轨枕的生产工艺流程如下：
(1)将玻璃长纤维表面进行浸润处理；
(2)在温度为25℃条件下，将聚氨酯原液组合料高速搅拌混合15秒，得到混合料；
(3)在可连续进出料的模腔内腔喷涂脱模剂，再将浸润好的玻璃长纤维缠绕在模具中，模具预热至45℃；
(4)将步骤(2)中得到的混合料经压力装置喷射落入模具内腔，加温至80℃，熟化15分钟，冷却至20℃后脱模，即得轨枕产品。
实施例6
合成材料的配置
多元醇A是以乙二醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇B是以丙三醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇C是以甘露醇为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇D为以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇；
多元醇E为邻苯二甲酸酐与二乙二醇缩合反应得到的聚酯多元醇；
多元醇F为以松香为基础的羟值为300mgKOH/g聚酯多元醇；
季胺盐催化剂为三乙胺与磷酸反应生成的季胺盐；
金属盐类催化剂为二月桂酸二丁基锡；
I组分多元醇成份配方 质量分数
多元醇A 5
多元醇B 40
多元醇C 30
多元醇D 5
多元醇E 15
多元醇F 5
季胺盐催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的1.6％
金属盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.5％
有机硅匀泡剂用量为I组分中多元醇成份用量的2.0％
得到组合料I组分多元醇的羟值400mgKOH/g，粘度(25℃)1000mPa.s，水分含量0.55％。
II组分异氰酸酯为以粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为基础采用以乙二醇为起始剂的聚醚多元醇G经氨酯法改性的异氰酸酯。初始异氰酸酯NCO质量分数28.5％，粘度(25℃)200mPa.s。反应温度为60℃，反应时间3小时，改性后的异氰酸酯其NCO质量分数为25％，粘度(25℃)为150mPa.s。反应要求异氰酸酯指数1.05。
制备轨枕各原料重量份数如下：
I组分多元醇 48.8份
II组分异氰酸酯 51.2份
玻璃长纤维 47份
合成材料轨枕的生产工艺流程如下：
(1)将玻璃长纤维表面进行浸润处理；
(2)在温度为25℃条件下，将聚氨酯原液组合料高速搅拌混合15秒，得到混合料；
(3)在可连续进出料的模腔内腔喷涂脱模剂，再将浸润好的玻璃长纤维缠绕在模具中，模具预热至45℃；
(4)将步骤(2)中得到的混合料经压力装置喷射落入模具内腔，加温至80℃，熟化15分钟，冷却至20℃后脱模，即得轨枕产品。
经检测，实施例1-6所得到的轨枕其性能完全满足高速铁路及地下铁道应用的轨枕要求，主要物理力学性能见下表：
Claims (9)
1.一种长玻璃纤维增强的硬质聚氨酯合成材料轨枕，其特征在于由以下重量配比的原料制成：
聚氨酯原液组合料 100份
长玻璃纤维 30～50份
其中所述的聚氨酯原液组合料包括I组分多元醇和II组分异氰酸酯，I、II两组分用量重量配比为1∶1～1.25；所述的I组分多元醇包含有多元醇成份和助剂，其中多元醇成份重量百分比如下：
2官能团羟值为40～800mgKOH/g聚醚多元醇A 5％～15％
3官能团羟值为300～550mgKOH/g聚醚多元醇B 15％～70％
6官能团羟值为350～500mgKOH/g聚醚多元醇C 15％～40％
8官能团羟值为350～500mgKOH/g聚醚多元醇D 5％～30％
含有苯环的羟值为200～380mgKOH/g聚酯多元醇E 0％～40％
以松香为基础的羟值为200～400mgKOH/g聚酯多元醇F 0％～30％；
其中助剂包括组合催化剂和匀泡剂，组合催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.03％～2.5％，匀泡剂用量为I组分中多元醇成份用量的1％～2.5％；所述的II组分异氰酸酯为粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯或以粗4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为基础采用2官能团羟值为40～1000mgKOH/g聚醚多元醇G经氨酯法改性的异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕，其特征在于所述的2官能团羟值为40～800mgKOH/g聚醚多元醇A是以至少乙二醇、丙二醇或二乙二醇中的一种为起始剂的聚醚多元醇；所述的3官能团羟值为300～550mgKOH/g聚醚多元醇B是以至少丙三醇或三羟甲基丙烷中的一种为起始剂的聚醚多元醇；所述的6官能团羟值为350～500mgKOH/g聚醚多元醇C是以至少山梨醇、甘露醇或甲基葡萄糖甙中的一种为起始剂的聚醚多元醇；所述的8官能团羟值为350～500mgKOH/g聚醚多元醇D为以蔗糖为起始剂的聚醚多元醇；所述的含有苯环的羟值为200～380mgKOH/g聚酯多元醇E为邻苯二甲酸酐或对苯二甲酸与多元醇缩合反应得到的聚酯多元醇。
3.根据权利要求2所述的长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕，其特征在于所述的邻苯二甲酸酐或对苯二甲酸与多元醇缩合反应时所使用的多元醇为二乙二醇或丙三醇。
4.根据权利要求1所述的长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕，其特征在于所述的组合催化剂包括季铵盐类催化剂和金属盐类催化剂，其中季胺盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.02％～1.5％，金属盐类催化剂用量为I组分中多元醇成份用量的0.01％～1％；所述的匀泡剂为有机硅匀泡剂。
5.根据权利要求4所述的长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕，其特征在于所述的季铵盐类催化剂为叔胺与无机酸或有机酸反应后的催化剂；所述的金属盐类催化剂为碱金属、碱土金属或过渡金属的羧酸盐。
6.根据权利要求5所述的长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕，其特征在所述的叔胺为三亚乙基二胺、三乙胺、二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、五甲基二亚乙基三胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、二甲基苄胺或二乙基哌嗪；所述的无机酸为盐酸、磷酸、硫酸、亚硫酸、高氯酸、次氯酸、硼酸或钨酸；所述的有机酸为甲酸、乙酸、草酸、油酸、亚油酸、乳酸、柠檬酸或月桂酸；所述的碱金属、碱土金属或过渡金属的羧酸盐为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、异辛酸锌、异辛酸钾或醋酸铅。
7.根据权利要求1所述的长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕，其特征在于所述的2官能团羟值为40～1000mgKOH/g聚醚多元醇G是以至少乙二醇、丙二醇或二乙二醇中的一种为起始剂的聚醚多元醇；所述的氨酯法改性异氰酸酯时，反应温度为40～80℃，反应时间1～4小时，改性后的异氰酸酯其NCO质量分数为24％～29％。
8.根据权利要求1所述的长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕，其特征在于所述的长玻璃纤维为贯穿整个轨枕的长纤维。
9.根据权利要求1所述长玻璃纤维增强硬质聚氨酯合成材料轨枕的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将玻璃长纤维表面进行浸润处理；
(2)在温度为20～25℃条件下，将聚氨酯原液组合料高速搅拌混合5～20秒，得到混合料；
(3)在可连续进出料的模腔内腔喷涂脱模剂，再将浸润好的玻璃长纤维缠绕在模具中，模具预热至40～50℃；
(4)将步骤(2)中得到的混合料经压力装置喷射落入模具内腔，加温至70～90℃，熟化10～20分钟，冷却至20℃后脱模。
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