CN110003622A - 一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块及其制备方法 - Google Patents

一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块，包括下列重量份数比的原料制备而成：4～8份聚已二酸异丁二脂、10～15份纳米碳纤维、2～4份烷基芳基磺酸钠、1.5～2.5份抗氧剂、30～50份聚醚脂、10～15份TPEE、6～8份PTT和10～25份二元胺。通过上述方案，本发明所制备的改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块具有良好的拉伸强度、抗氧化能力强、使用寿命长等优点，在铁路轨道技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块及其制备方法
技术领域
本发明涉及铁路轨道技术领域，尤其是一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块及其制备方法。
背景技术
轨道交通的科技创新现阶段成为我国重点发展方向之一，在当下阶段，轨道交通的提速、货运线路的提量、客运的提高安全性成为着重考虑的三个要点，为了达到上述三个目的，需要对轨道部件的基础设施进行优化。轨下垫板是扣件系统部件之一，在提供弹性支撑的同时，也保证足够的支撑强度。目前，国内轨道交通市场上最常见的是轨下橡胶垫板，这种垫板从材料本身来说存在一些缺陷：如老化快、易压溃、寿命周期短，给工务系统维护工作增加了难度。
因此，急需要提出一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块，以解决轨下橡胶垫板存在的问题，减小维护工作量同时提高长时间的使用寿命。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块及其制备方法，本发明采用的技术方案如下：
一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块，包括下列重量份数比的原料制备而成：
聚已二酸异丁二脂：4～8份；
纳米碳纤维：10～15份；
烷基芳基磺酸钠：2～4份；
抗氧剂：1.5～2.5份；
聚醚脂：30～50份；
TPEE：10～15份；
PTT：6～8份；
二元胺：10～25份。
优选地，所述抗氧剂为四季戊四醇酯。
优选地，所述聚已二酸异丁二脂的分子量为5000～10000。
优选地，所述纳米碳纤维的断裂强度为3～7cN/dtex，且断裂伸长率为30～50％。
一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块的制备方法，包括以下步骤：
步骤S01，将6～8份所述PTT和10～25份二元胺分别置于烘箱内，并于100℃～110℃下干燥6小时，待用。
步骤S02，将4～8份聚已二酸异丁二脂、10～15份纳米碳纤维、30～50份聚醚脂和10～15份TPEE混合均匀并置于高压反应釜中，常温下反应1～1.5小时，冷却得到第一产物。
步骤S03，将2～4份烷基芳基磺酸钠、1.5～2.5份抗氧剂、步骤S01中烘干的PTT、二元胺和步骤S02中的第一产物置于高速混合机中，搅拌均匀，得到混合物。
步骤S04，将步骤S03中的混合物在100～140℃温度下，采用压制或浇注工艺20～40min后完成一段成形，在烘箱100～140℃下烘烤8～12h，完成二段固化，得到弹性垫块。
步骤S05，利用塑型裁切机将所述弹性垫块剪切塑型，得到弹性体轨下垫。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明巧妙地TPEE、纳米碳纤维和烷基芳基磺酸钠，既能保证了垫块的弹性强度，又能兼容韧性度；另外，本发明通过添加抗氧剂以延长垫块的使用寿命。综上所述，本发明的制造工艺简单、且提高了垫块的强度和弹性强度，在铁路轨道技术领域具有很高的实用价值和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的制备流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块及其制备方法，包括下列重量份数比的原料制备而成：4份的聚已二酸异丁二脂、15份的纳米碳纤维、4份的烷基芳基磺酸钠、2份的四季戊四醇酯、50份的聚醚脂、10份的TPEE、8份PTT和25份二元胺。
其制备方法，包括以下步骤：
第一步，将8份所述PTT和25份二元胺分别置于烘箱内，并于100℃下干燥6小时，待用。
第二步，将4份聚已二酸异丁二脂、15份纳米碳纤维、50份聚醚脂和10份TPEE混合均匀并置于高压反应釜中，常温下反应1.5小时，冷却得到第一产物。
第三步，将4份烷基芳基磺酸钠、2份四季戊四醇酯、烘干的PTT、二元胺和第一产物置于高速混合机中，搅拌均匀，得到混合物。
第四步，将混合物在100～140℃温度下，采用压制或浇注工艺20～40min后完成一段成形，完成一段成形后，在烘箱100～140℃下烘烤8～12h，完成二段固化，得到弹性垫块。
步骤S05，利用塑型裁切机将所述弹性垫块剪切塑型，得到弹性体轨下垫产品1。
实施例2
如图1所示，本实施例提供了一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块及其制备方法，包括下列重量份数比的原料制备而成：6份的聚已二酸异丁二脂、12份的纳米碳纤维、4份的烷基芳基磺酸钠、2份的四季戊四醇酯、40份的聚醚脂、12份的TPEE、6份PTT和10份二元胺。
其制备方法，包括以下步骤：
第一步，将6份所述PTT和10份二元胺分别置于烘箱内，并于100℃下干燥6小时，待用。
第二步，将6份聚已二酸异丁二脂、12份纳米碳纤维、40份聚醚脂和12份TPEE混合均匀并置于高压反应釜中，常温下反应1.5小时，冷却得到第一产物。
第三步，将4份烷基芳基磺酸钠、2份四季戊四醇酯、烘干的PTT、二元胺和第一产物置于高速混合机中，搅拌均匀，得到混合物。
第四步，将混合物在100～140℃温度下，采用压制或浇注工艺20～40min后完成一段成形，完成一段成形后，在烘箱100～140℃下烘烤8～12h，完成二段固化，得到弹性垫块。
步骤S05，利用塑型裁切机将所述弹性垫块剪切塑型，得到弹性体轨下垫产品2。
实施例3
如图1所示，本实施例提供了一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块及其制备方法，包括下列重量份数比的原料制备而成：8份的聚已二酸异丁二脂、10份的纳米碳纤维、2份的烷基芳基磺酸钠、1.5份的四季戊四醇酯、30份的聚醚脂、15份的TPEE、6份PTT和15份二元胺。
其制备方法，包括以下步骤：
第一步，将6份所述PTT和15份二元胺分别置于烘箱内，并于110℃下干燥6小时，待用。
第二步，将8份聚已二酸异丁二脂、10份纳米碳纤维、30份聚醚脂和15份TPEE混合均匀并置于高压反应釜中，常温下反应1小时，冷却得到第一产物。
第三步，将2份烷基芳基磺酸钠、1.5份四季戊四醇酯、烘干的PTT、二元胺和第一产物置于高速混合机中，搅拌均匀，得到混合物。
第四步，将混合物在100～140℃温度下，采用压制或浇注工艺20～40min后完成一段成形，完成一段成形后，在烘箱100～140℃下烘烤8～12h，完成二段固化，得到弹性垫块。
步骤S05，利用塑型裁切机将所述弹性垫块剪切塑型，得到弹性体轨下垫产品3。
根据静刚度特性特进行以下试验：常温下，采用200kN或300kN万能试验机(购买所得)其精度为500N示值允许偏差不大于1％试验装置。其中，加载短轨宽度要比试样基本尺寸的宽度大1mm长度与试样长度一致底板宽度与轨底长度相同为170mm轨底上表面两侧须刨平在与百分表探头相接触处加贴玻璃片两百分表支承在试验机底座上两百分表的探头对称地布置在短轨两侧的对角上。
将准备好的试样放在底板上，予加静载140kN，卸载，停留10s，再一次加载140kN，卸载，而后正式进行试验。正式试验开始时，将两百分表调整指零，而后以每秒钟2～3kN的速度均匀加载，当载荷加至20kN和80kN时各停留1min，反复测试3次，求得拉伸度的平均值，其测试数据如下：
由此可见，本发明所制备的改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块具有良好的拉伸强度、抗氧化能力强、使用寿命长等优点，可以说，与现有技术相比，本发明具有突出的实质性特点和显著的进步，在铁路轨道技术领域具有广阔的市场前景。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块，其特征在于，包括下列重量份数比的原料制备而成：
聚已二酸异丁二脂：4～8份；
纳米碳纤维：10～15份；
烷基芳基磺酸钠：2～4份；
抗氧剂：1.5～2.5份；
聚醚脂：30～50份；
TPEE：10～15份；
PTT：6～8份；
二元胺：10～25份。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块，其特征在于，所述抗氧剂为四季戊四醇酯。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块，其特征在于，所述聚已二酸异丁二脂的分子量为5000～10000。
4.根据权利要求1所述的一种改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块，其特征在于，所述纳米碳纤维的断裂强度为3～7cN/dtex，且断裂伸长率为30～50％。
5.一种根据权利要求1～4任一项所述改性聚醚脂聚合物的弹性体轨下垫块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01，将6～8份所述PTT和10～25份二元胺分别置于烘箱内，并于100℃～110℃下干燥6小时，待用；
步骤S02，将4～8份聚已二酸异丁二脂、10～15份纳米碳纤维、30～50份聚醚脂和10～15份TPEE混合均匀并置于高压反应釜中，常温下反应1～1.5小时，冷却得到第一产物；
步骤S03，将2～4份烷基芳基磺酸钠、1.5～2.5份抗氧剂、步骤S01中烘干的PTT、二元胺和步骤S02中的第一产物置于高速混合机中，搅拌均匀，得到混合物；
步骤S04，将步骤S03中的混合物在100～140℃温度下，采用压制或浇注工艺20～40min后完成一段成形，在烘箱100～140℃下烘烤8～12h，完成二段固化，得到弹性垫块。
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