CN101608036B - 一种无砟轨道钢筋绝缘夹专用料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种无砟轨道钢筋绝缘夹专用料，其组分按重量配比为：50～70份聚丙烯、5～20份热塑性聚氨酯、5～20份聚烯烃弹性体、5～20份高密度聚乙烯、10～30份二氧化硅、0.1～1.0份抗氧剂和0.1～2.0份色粉。其制法为：将二氧化硅与热塑性聚氨酯、聚烯烃弹性体和高密度聚乙烯搅拌混合均匀；熔融挤出造粒得聚丙烯增韧改性母料；将所得聚丙烯增韧改性母料再与聚丙烯、抗氧剂和色粉搅拌混合均匀；熔融挤出造粒得无砟轨道钢筋绝缘夹专用料。本发明具备良好的电绝缘性能，良好的耐低温性能，线膨胀系数与混凝土基本一致，具有各种型号的绝缘夹所要求的颜色，无需在绝缘夹生产过程中再加入色母料，耐热性能良好，注射成型工艺性能良好，可满足不同型号绝缘夹模具的注射成型。

Description

一种无砟轨道钢筋绝缘夹专用料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无砟轨道钢筋绝缘夹专用料，具体是指一种改性聚丙烯无砟轨道钢筋绝缘夹专用料及其制备方法。
背景技术
无砟轨道是目前高速铁路的工务工程主要发展方向，我国在遂渝线上首条无砟轨道试验段的成功建设，实现了我国铁路高速铁路工程建造技术的重大突破，为我国开展高速铁路建设提供了强有力的技术保障。无砟轨道钢筋绝缘夹是其中重要的电气绝缘产品之一。
目前国内的无砟轨道钢筋绝缘夹材料主要以聚乙烯(PE)为材质，而以聚乙烯为基础树脂的绝缘夹产品，其抗拉强度低、耐热性差，在短时受热的情况下其绝缘性能急剧降低，致使其实际应用情况十分受限。与聚乙烯相比，聚丙烯(PP)具有机械性能好、无毒、相对密度低、耐热、耐化学药品、容易加工成型、原料易得、价格低廉等优良特性，可适用于混凝土内预埋绝缘类产品，同时其成本普遍较以往绝缘夹产品均有所下降。然而，要使聚丙烯用作无咋轨道钢筋绝缘夹原材料时必须解决以下三个问题：
1)低温脆性大的问题；
2)聚丙烯刚性不足的问题；
3)聚丙烯与混凝土膨胀系数相差较大的问题。
发明内容
本发明的目的为提供一种无砟轨道钢筋绝缘夹的专用料及其制备方法，所得到的专用料具备良好的电绝缘性能、耐低温性能和耐热性能，其线膨胀系数与混凝土基本一致，不会引起混凝土开裂，且注射成型工艺性能良好，可满足不同型号绝缘夹模具的注射成型。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
本发明的改性聚丙烯无砟轨道钢筋绝缘夹专用料，其特征在于，所述专用料的组分按重量配比为：
聚丙烯(PP)                      50～70份
热塑性聚氨酯(TPU)               5～20份
聚烯烃弹性体(POE)               5～20份
高密度聚乙烯(HDPE)              5～20份
二氧化硅(SiO2)                  5～30份
抗氧剂                          0.1～1.0份
色粉                            0.1～2.0份
上述专用料中，所述聚丙烯为颗粒状均聚型聚丙烯。
上述专用料中，所述二氧化硅为纳米二氧化硅。
所述抗氧剂为聚丙烯抗氧剂。
上述改性聚丙烯无砟轨道钢筋绝缘夹专用料的制备方法，它包括如下步骤：
a)将二氧化硅与热塑性聚氨酯、聚烯烃弹性体、高密度聚乙烯按上述计量比配料，低速混合均匀；
b)熔融挤出造粒得聚丙烯增韧改性母料；
c)将上述步骤b)中所得物料再与聚丙烯、抗氧剂和色粉按上述计量比配料，低速混合均匀；
d)熔融挤出造粒得改性聚丙烯粒料。
本发明采用二步熔融共混挤出法，即先将增韧改性树脂与纳米二氧化硅熔融共混挤出制得颗粒状聚丙烯增韧改性母料，再与聚丙烯熔融共混挤出造粒制得改性聚丙烯粒料。
本发明的改性聚丙烯钢筋绝缘夹专用料具有以下优点：
1、改性PP专用料具备良好的电绝缘性能，其绝缘电阻高达1012Ω以上。
2、改性PP专用料具备良好的耐低温性能，可长期在-20～-30℃的环境下使用。
3、改性PP专用料其线膨胀系数与混凝土基本一致，不会引起混凝土开裂。
4、改性PP专用料具有各种型号的绝缘夹所要求的颜色，无需在绝缘夹生产过程中再加入色母料。
5、改性PP专用料其耐热性能良好，短时受热条件下不会产生对绝缘系数有负面影响的化合物。
6、改性PP专用料注射成型工艺性能良好，可满足不同型号绝缘夹模具的注射成型。
本发明改性PP专用料主要技术指标如下表：
Figure G2009100628325D00031
具体实施方式
实施例1：
取5kg的聚烯烃弹性体，5kg的热塑性聚氨酯弹性体，5kg的高密度聚乙烯，10kg的粒径20nm的纳米二氧化硅，以80r/min低速混合均匀后，在挤出机上以一区至四区温度为210℃-220℃-220℃-210℃的条件熔融挤出造粒得聚丙烯增韧改性母料，再将该母料与50kg聚丙烯，0.5kg的色粉，0.1kg的抗氧剂1010，以80r/min低速混合均匀后在挤出机上以一区至四区温度为220℃-225℃-225℃-220℃的条件熔融挤出造粒，制得改性聚丙烯无砟轨道钢筋绝缘夹专用料。
实施例2：
取10kg的聚烯烃弹性体，10kg的热塑性聚氨酯弹性体，10kg的高密度聚乙烯，15kg的二氧化硅，以100r/min低速混合均匀后，在挤出机上以一区至四区温度为200℃-215℃-215℃-210℃的条件熔融挤出造粒得聚丙烯增韧改性母料，再将该母料与58kg聚丙烯，0.8kg的色粉，0.7kg的抗氧剂，以120r/min低速混合均匀后在双螺杆挤出机上以一区至四区温度为215℃-220℃-220℃-215℃的条件熔融挤出造粒，制得改性聚丙烯无砟轨道钢筋绝缘夹专用料。
实施例3：
取8kg的聚烯烃弹性体，9kg的热塑性聚氨酯弹性体，9kg的高密度聚乙烯，12kg的二氧化硅，以90r/min低速混合均匀后，在挤出机上以一区至四区温度为215℃-225℃-225℃-210℃的条件熔融挤出造粒得聚丙烯增韧改性母料，再将该母料与66kg聚丙烯，0.6kg的色粉，0.3kg的抗氧剂，以100r/min低速混合均匀后在挤出机上以一区至四区温度为210℃-225℃-225℃-210℃的条件熔融挤出造粒得改性聚丙烯无砟轨道钢筋绝缘夹专用料。
实施例4：
取15kg的聚烯烃弹性体，8kg的热塑性聚氨酯弹性体，15kg的高密度聚乙烯，18kg的二氧化硅，以110r/min低速混合均匀后，在挤出机上以一区至四区温度为210℃-220℃-220℃-210℃的条件熔融挤出造粒得聚丙烯增韧改性母料，再将该母料与70kg聚丙烯，1kg的色粉，0.5kg的抗氧剂，以120r/min低速混合均匀后在挤出机上以一区至四区温度为220℃-225℃-225℃-220℃的条件熔融挤出造粒得改性聚丙烯无砟轨道钢筋绝缘夹专用料。

Claims (5)

1.一种无砟轨道钢筋绝缘夹专用料，其特征在于，所述专用料的组分按重量配比为：
聚丙烯                  50～70份
热塑性聚氨酯            5～20份
聚烯烃弹性体            5～20份
高密度聚乙烯            5～20份
二氧化硅                5～30份
抗氧剂                  0.1～1.0份
色粉                    0.1～2.0份。
2.根据权利要求1所述的无砟轨道钢筋绝缘夹专用料，其特征在于，所述聚丙烯为颗粒状均聚型聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的无砟轨道钢筋绝缘夹专用料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
4.根据权利要求1或2或3所述的无砟轨道钢筋绝缘夹专用料，其特征在于，所述二氧化硅为纳米二氧化硅。
5.权利要求1或2或3或4所述的无砟轨道钢筋绝缘夹专用料的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
a)将二氧化硅与热塑性聚氨酯、聚烯烃弹性体和高密度聚乙烯按80～120r/min的速度搅拌混合均匀；
b)熔融挤出造粒得聚丙烯增韧改性母料；
c)将上述步骤b)中所得聚丙烯增韧改性母料再与聚丙烯、抗氧剂和色粉按80～120r/min搅拌混合均匀；
d)熔融挤出造粒得无砟轨道钢筋绝缘夹专用料；
上述聚丙烯、热塑性聚氨酯、聚烯烃弹性体、高密度聚乙烯、二氧化硅、抗氧剂和色粉的用量重量配比为50～70∶5～20∶5～20∶5～20∶5～30∶0.1～1.0∶0.1～2.0。
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