CN102863602A - 一种发泡型聚氨酯减振垫的产品及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发泡型聚氨酯弹性减振垫的产品及制造方法，特征在于以聚醚多元醇混合物（简称A料）为主体材料，基于MDI预聚体浆料（简称B料）为固化剂，以水作为发泡剂，添加到A料中。经过把A料、B料预热，然后将A料、B料在真空、高速搅拌下混合均匀，浇注成型。制得的产品经过400万次疲劳实验后静刚度变化率≤20%，动静刚度比≤1.3，并且该产品减振效果明显、耐磨性优良、耐油性能好、老化性能优异。整个制造工艺自动化程度高、安全，产品质量稳定。

Description

一种发泡型聚氨酯减振垫的产品及制造方法

技术领域

本发明涉及一种发泡型聚氨酯减振垫的产品及制造方法，特别涉及一种高速机车用作减振元件的制造方法及产品。

背景技术

随着国民经济的日益发展，对铁路运输提出了更高的要求，既要高速度，又要安全舒适，并且要求铁路设备及配件性能好，使用周期长。因此，为适应高速铁路发展的要求，对铁路轨道下的减振垫板的性能指标提出了很高的要求。目前，国内铁路轨道交通通常使用橡胶轨枕垫板，但其物理机械性能低，耐候性差，而且使用寿命短。尤其在高速机车应用方面该类型的轨枕垫板使用性能远远不能满足机车实际运行的要求。本专利通过发明及制备一种高速铁路用发泡型聚氨酯减振垫，使其物理机械性能，耐候性，使用寿命及减振效果得到大大的提高，尤其对高速机车高速行驶起到了减振降噪、吸收震动能量等作用，保证乘车安全、舒适。该发泡型聚氨酯减振垫相比橡胶垫板具有耐疲劳性能好，减振效果明显，体积电阻率高，无需二次熟化，保证产品具有高的拉伸强度，低的压缩永久变形。对于常规工艺在常压、低速搅拌及非真空的制造方法存在以下三个方面不足：(1)采用常规的成型工艺制造的产品，A、B组分混合不均匀，化学反应不完全，产品性能不稳定，并且产品耐疲劳性能差，刚度变化率大，减振及缓冲效果差。(2)常规的成型工艺成型后，需要在大于50℃条件下进行二次熟化，此法所生产的产品压缩永久变形大、工艺复杂、制造成本高。(3) 采用常规的成型工艺制造的产品，产品表面气泡多，影响产品性能及美观。

发明内容

本发明的目的主要是针对现有的橡胶弹性减振垫耐磨性差、抗重载疲劳性能低、减振效果不明显、耐油性能差、耐候性差和老化性能不理想，提出了一

种新的发泡型聚氨酯弹性减振垫的产品及制造方法，用该制造方法生产的减振垫，相比普通橡胶垫板，耐疲劳性能好，减振效果好，耐候性好，可大大提高列车行驶速度，保障列车运行的安全及舒适性。为实现上述目的，本发明采取了如下制造方法：

以聚醚多元醇混合物为主体材料，以水作为发泡剂，按照主体材料与发泡剂100：0.001～0.008的重量份量比将发泡剂加到主体材料中，经过搅拌制作成A料；以基于NCO封端的高密度异氰酸酯作交联剂作为B料；将A料和B料按照100：80～90的重量比进行混合，经过预热、真空搅拌、浇注、固化成型而制得的一种弹性减振产品。

进一步地，

以分子量1000～4000的聚醚多元醇（95～100份）、聚丙二醇（26～30份）、1,5-己二醇（16～20份）、胺类（2～6份）及锡类催化剂（1～4份）、泡孔稳定剂（16～20份）、磷类阻燃剂（10～15份）及酯类增塑剂（10～15份）按照上述质量比混合一起的主体材料（以下简称A料），以水作为发泡剂，添加到A料中；基于异氰酸酯基封端的高密度异氰酸酯作交联剂（以下简称B料）。通过把A料、B料预热后，然后将A料、B料在真空、加温的条件下进行高速搅拌，最后浇注一体成型。实现上述目的具体步骤如下：

1）、将A料置于的45～90℃烘箱内预热解除其结晶状态，其目的使A料具有良好的流动性并达到固化温度;将B料置于55～100℃的烘箱内预热，其目的使B料具有良好的流动性并达到固化温度。

2）、经1)步后，将A料和B料置于生产流水线的备用的保温罐内调节温度并将A、B原料分别搅拌均匀。

3)、经2)步后，将保温的A料及B料通过生产流水线进入生产用的低压保温料罐内保温。

4）、经3)步后，使料罐中的A料和B料通过计量泵、流量计按照A料与B料按照设定质量比输送至挤出装置在真空、加温的条件下进行高速搅拌，真空度范围是0.02-0.08MPa，加温的温度范围是40-60℃，浇注到模具中。

5）、经4）步后，A料与B料按照设定质量比充分混合后，在50℃～80℃，0.1～0.5MPa，15～25min的条件下固化成型，制得减振垫。

一种发泡型聚氨酯减振垫板，包括弹性本体、螺栓安装孔。

弹性本体为一种A料、B料和发泡剂，经过高速搅拌后，浇注到模具中，后经固化成型的产品。

螺栓安装孔为根据实际扣板安装螺栓的数量和形状进行确定。

采用上述制造方法后的优点在于，由于发泡型聚氨酯弹性减振垫采用的为一种聚醚多元醇混合物（A料）和基于NCO封端的高密度异氰酸酯作交联剂（B料）一起在真空、高速搅拌混合的情况下，然后浇注成型，避免了二次烘烤成型的缺点，最终制得的产品疲劳性能优异、减振效果明显、耐磨性优良、耐油性能优良、老化性能优异，整个加工工艺简单，安全，自动化程度很高；该发泡型聚氨酯弹性垫板的配方和发泡型聚氨酯弹性垫板的制造方法及产品可以减少恶劣环境对减振垫失效的影响，同时增加发泡型聚氨酯弹性减振垫产品的使用寿命。

具体实施方式：

以聚醚多元醇混合物为主体材料，水作为发泡剂，基于NCO封端的高密度异氰酸酯作交联剂，具体步骤如下：

1）、将A料置于的45～90℃烘箱内预热解除其结晶状态，其目的使A料具有良好的流动性并达到固化温度;将B料置于55～100℃的烘箱内预热，其目的使B料具有良好的流动性并达到固化温度；

2）、将步骤1）中预处理的A料和B料置于生产流水线的保温罐内，调节温度并将A、B原料分别搅拌均匀，保温罐设定的温度及压力参数如下：

A料为25～55℃及0.1～0.5MPa，B料为35～65℃及0.1～0.5MPa；

3)、将步骤2）保温的A料及B料通过生产流水线进入生产用的低压保温料罐内，料罐的温度及压力参数如下：

A料为25～55℃及0.1～0.5MPa，B料为35～65℃及0.1～0.5MPa；

4）、将步骤3）料罐中的A料和B料通过计量泵及流量计输送至混合室进行浇注，混合室自带高速搅拌器装置，混合转速为3000rpm/min-8000rpm/min。混合的比例为：A料：100份，B料：80～90份，发泡剂：0.001～0.008份。

5）、A料与B料按照设定质量比充分混合后，在50℃～80℃，0.1～0.5MPa，15～25min的条件下固化成型，制得减振垫。

尽管本发明是参照具体实施例来描述的，但这种描述并不意味着对本发明构成限制，参照本发明描述的，所公开的实施例的其他变化，如果对于本领域技术人员都是可以预料的，那么这样的变化应属于本权利要求所限定的范围及精神之内。

Claims (5)

1.一种发泡型聚氨酯弹性减振垫的制造方法，其特征在于以聚醚多元醇混合物为主体材料，以水作为发泡剂，按照主体材料与发泡剂100：0.001～0.008的重量份量比将发泡剂加到主体材料中，经过搅拌制作成A料；以基于NCO封端的高密度异氰酸酯作交联剂作为B料；将A料和B料按照100：80～90的重量比进行混合，经过预热、真空搅拌、浇注、固化成型而制得的一种弹性减振产品。

2.根据权利要求1所述的发泡型聚氨酯弹性减振垫产品及其制造方法，其特征在于，具体制作步骤如下： 

1）以聚醚多元醇混合物为主体材料，以水作为发泡剂，按照主体材料与发泡剂100：0.001～0.008的重量份量比将发泡剂加到主体材料中，经过搅拌制作成A料；以基于NCO封端的高密度异氰酸酯作交联剂作为B料；

2）将A料置于45～90℃烘箱内预热解除其结晶状态，使A料具有良好的流动性并达到固化温度；将B料置于55～100℃的烘箱内预热，其目的使B料具有良好的流动性并达到固化温度；

3）将步骤1）中预处理的A料和B料置于生产流水线的保温罐内，调节温度并将A、B原料分别搅拌均匀，保温罐设定的温度及压力参数如下：

A料为25～55℃及0.1～0.5MPa，B料为35～65℃及0.1～0.5MPa；

4)将步骤2）保温的A料及B料通过生产流水线进入生产用的低压保温料罐内，料罐的温度及压力参数如下：

A料为25～55℃及0.1～0.5MPa，B料为35～65℃及0.1～0.5MPa；

5）将步骤3）料罐中的A料和B料通过计量泵及流量计输送至混合室进行浇注，混合室自带高速搅拌器装置，混合转速为3000rpm/min-8000rpm/min：

混合的比例为：A料：100份，B料：80～90份，

6）A料与B料按照设定质量比充分混合后，在50℃～80℃，0.1～0.5MPa，15～25min的条件下固化成型，制得减振垫。

3.根据权利要求1所述的发泡型聚氨酯弹性减振垫产品及其制造方法，其特征在于，所述的产品自由泡密度为400-600kg/m³。

4.根据权利要求1所述的发泡型聚氨酯弹性减振垫产品及其制造方法，其特征在于，制得的产品疲劳性能可达到400万次，可满足10年的使用寿命。

5.根据权利要求4所述的发泡型聚氨酯弹性减振垫，周围可适当的进行螺栓安装孔的设计，其目的在于调节刚度大小，一般为2-3个。