CN110396172A - 一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体及其制备方法 - Google Patents

一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110396172A
CN110396172A CN201910746649.0A CN201910746649A CN110396172A CN 110396172 A CN110396172 A CN 110396172A CN 201910746649 A CN201910746649 A CN 201910746649A CN 110396172 A CN110396172 A CN 110396172A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cushion block
parts
lower cushion
silicon dioxide
elastomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910746649.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110396172B (zh
Inventor
韩亮
杨科
朱鼎
李薇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Xinpu New Material Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Xinpu New Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Xinpu New Material Co Ltd filed Critical Shanghai Xinpu New Material Co Ltd
Priority to CN201910746649.0A priority Critical patent/CN110396172B/zh
Publication of CN110396172A publication Critical patent/CN110396172A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110396172B publication Critical patent/CN110396172B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3893—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4829—Polyethers containing at least three hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4854—Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6603—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6614—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6618—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体，由以下质量份的组分组成：聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料35~98份异佛尔酮二异氰酸酯24~59份聚醚多元醇105~127份1,3‑双(3‑氨基丙基)‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷3~8份八甲基环四硅氧烷32~48份四甲基氢氧化铵0.03~0.05份固化剂25~30份。本发明所提供的用于轨道交通轨下垫块的弹性体的整体性能得到明显提升，十分有利于用作轨道交通轨下垫块；并且，用于轨道交通轨下垫块的弹性体的制备方法的操作简单，适用于大规模工业化生产，从而具有广阔的应用前景。

Description

一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体及其制备方法
技术领域
本发明属于轨道交通高分子材料技术领域，特别涉及一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体及其制备方法，还涉及一种轨道交通轨下垫块的生产方法。
背景技术
在铁路、高速铁路、城市轨枕交通等轨枕结构中，一般需要在轨枕（如钢轨或铁轨）和轨枕之间通常采用弹性垫板，以吸收车辆通过时产生的振动能量，减弱振动带来的噪声污染，并在一定程度上保护轨枕。
值得注意的是，橡胶材质对应不同轨道交通情况的使用，在一般城市轨道交通中对应轴重轻量的客运可运用橡胶垫板，但随着国内轨道交通的迅速发展，橡胶垫板已不能满足需求，服役周期缩短对应的加剧工务的维修工作量和维修成本，都会带来维保综合成本的增加。
然而，市场上现有的轨下垫板或轨下垫块大都采用常规橡胶材质，其受温度影响较大，对轨枕的保护效果较差，机械性能较差，从而使用寿命短。
因此，亟需研发出一种全新的轨下垫块弹性体，以期获得更优异的机械性能和更长的使用寿命。
发明内容
本发明旨在克服现有技术中存在的上述技术缺陷，并提供一种人工合成的弹性体材料，该弹性体材料特别适用于作为轨道交通轨下垫块。
具体地，本发明的第一方面提供了一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体，其由以下质量份的组分组成：
聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料 35~98份
异佛尔酮二异氰酸酯 24~59份
聚醚多元醇 105~127份
1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷 3~8份
八甲基环四硅氧烷 32~48份
四甲基氢氧化铵 0.03~0.05份
固化剂 25~30份；
其中，所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料通过以下制备步骤制得：
S1：将N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯溶液中，其中甲苯：乙酸乙酯的体积比=4:1；搅拌反应，再加入聚酯多元醇，有机金属催化剂，加热反应，制得预聚物；
S2：将S1制得的预聚物、纳米二氧化硅分散液、水和甲苯混合，加热反应，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料；
其中，S1中所用的N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、对苯二异氰酸酯、聚酯多元醇的质量比为(8~9):(7.2~12):(56~175)；S2中所用的预聚物、纳米二氧化硅分散液和水的质量比为(15~54):(9~24):(2~6)。
优选地，在上述用于轨道交通轨下垫块的弹性体中，所述有机金属催化剂选自以下任一种：辛酸亚锡，二丁基二月桂酸锡以及二醋酸二正丁基锡。
优选地，在上述用于轨道交通轨下垫块的弹性体中，所述聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸庚二醇酯、聚丙二酸丙二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚富马酸丁二醇酯，以及聚富马酸乙二醇酯中的一种或多种。
优选地，在所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备步骤中：
S1中所述的搅拌反应的条件为在室温下机械搅拌反应1~3h；S1中所述的加热反应的条件为加热至65~90℃下搅拌反应8~9h；S2中所述的加热反应指在80~90℃搅拌反应3~5 h。
优选地，在上述用于轨道交通轨下垫块的弹性体中，所述聚醚多元醇选自以下任一种：聚氧化丙烯二醇，聚氧化丙烯三醇，以及聚四氢呋喃醚二醇。
优选地，在上述用于轨道交通轨下垫块的弹性体中，所述固化剂为4,4'-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）或3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷。
优选地，在上述用于轨道交通轨下垫块的弹性体中，所述纳米二氧化硅分散液的浓度为8~12wt％。
同时，本发明第二方面还提供了一种第一方面所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将35~98份聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料，24~59份异佛尔酮二异氰酸酯和105~127份聚醚多元醇置于一反应釜内，在60~65℃下搅拌反应2~3h；
步骤2：接着，向上述反应釜中加入3~8份1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，32~48份八甲基环四硅氧烷，0.03~0.05份四甲基氢氧化铵，以及25~30份固化剂，并在75~80℃下搅拌反应2~5h，从而制得所述用于轨道交通轨下垫块的弹性体。
此外，本发明第三方面提供了一种轨道交通轨下垫块的生产方法，包括以下步骤：
将第一方面所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体加入干燥机内，于110℃下干燥1h；然后，将干燥处理后的弹性体加入至注塑机的料筒内进行加热处理，料筒内从加料处到喷嘴处的温度分为五段，分别为：245℃、243℃、240℃、238℃、235℃；接着，注塑成型，最后，实施裁切，制得所述轨道交通轨下垫块。
总之，与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
首先，发明人自行研发制备的聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料中，纳米二氧化硅被聚酯多元醇包裹，因此有效减少了纳米粒子之间的团聚，有利于二氧化硅粒子的均匀分散，从而表现出良好的增强效应；
其次，异佛尔酮二异氰酸酯，聚醚多元醇，1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，八甲基环四硅氧烷，以及四甲基氢氧化铵的添加，以及它们相互之间的键合，使得更多的硅原子被引入至弹性体中，进一步提升了最终产物的机械性能，尤其是拉伸强度这一关键指标。
综上所述，本发明所提供的用于轨道交通轨下垫块的弹性体的整体性能得到明显提升，十分有利于用作轨道交通轨下垫块；并且，所述用于轨道交通轨下垫块的弹性体的制备方法的操作简单，适用于大规模工业化生产，从而具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施方式。
根据本发明的一个优选实施例的一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体，由以下质量份的组分组成：
聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料 35~98份
异佛尔酮二异氰酸酯 24~59份
聚醚多元醇 105~127份
1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷 3~8份
八甲基环四硅氧烷 32~48份
四甲基氢氧化铵 0.03~0.05份
固化剂 25~30份；
其中，所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料通过以下制备步骤制得：
S1：将N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯溶液中，其中甲苯：乙酸乙酯的体积比=4:1；搅拌反应，再加入聚酯多元醇，有机金属催化剂，加热反应，制得预聚物；
S2：将S1制得的预聚物、纳米二氧化硅分散液、水和甲苯混合，加热反应，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料；
其中，S1中所用的N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、对苯二异氰酸酯、聚酯多元醇的质量比为(8~9):(7.2~12):(56~175)；S2中所用的预聚物、纳米二氧化硅分散液和水的质量比为(15~54):(9~24):(2~6)。
在一个优选实施例中，所述有机金属催化剂选自以下任一种：辛酸亚锡，二丁基二月桂酸锡以及二醋酸二正丁基锡。
在一个优选实施例中，所述聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸庚二醇酯、聚丙二酸丙二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚富马酸丁二醇酯，以及聚富马酸乙二醇酯中的一种或多种。
在一个优选实施例中，在所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备步骤中：
S1中所述的搅拌反应的条件为在室温下机械搅拌反应1~3h；S1中所述的加热反应的条件为加热至65~90℃下搅拌反应8~9h；S2中所述的加热反应指在80~90℃搅拌反应3~5 h。
在一个优选实施例中，所述聚醚多元醇选自以下任一种：聚氧化丙烯二醇，聚氧化丙烯三醇，以及聚四氢呋喃醚二醇。
在一个优选实施例中，所述固化剂为4,4'-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）或3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷。
在一个优选实施例中，所述纳米二氧化硅分散液的浓度为8~12wt％。
下述实施例中的操作如无特别说明均为常规操作，所述装置、试剂等如无特别说明均能从公开商业途径购得。
实施例1
I. 聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备
将8g N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到8.3g对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯（100ml，体积比=4:1）溶液中；在室温下机械搅拌反应1.5h，再加入141g聚丙二酸丙二醇酯，0.45g辛酸亚锡，加热至70~72℃并在此温度下搅拌反应8h，旋蒸，去除甲苯/乙酸乙酯溶剂，制得预聚物；将10g纳米二氧化硅分散于100g甲苯中，超声30min，得纳米二氧化硅分散液；接着，取15.2g预聚物，并与12g所述纳米二氧化硅分散液、2g水和90g甲苯混合，在80℃搅拌反应3.5h，旋蒸，去除甲苯和水，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料。
II.弹性体的制备
取36g聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料，27.5g异佛尔酮二异氰酸酯和119g聚氧化丙烯三醇置于一反应釜内，在65℃下搅拌反应3h；
接着，向上述反应釜中加入4.1g 1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，33g八甲基环四硅氧烷，0.03g四甲基氢氧化铵，以及26.8g 4,4'-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺），并在75℃下搅拌反应3h，后处理，从而制得所述弹性体A。
实施例2
I. 聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备
将8.2g N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到9g对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯（110ml，体积比=4:1）溶液中；在室温下机械搅拌反应2h，再加入150g聚己二酸丁二醇酯，0.6g二丁基二月桂酸锡，加热至75~80℃并在此温度下搅拌反应8.5h，旋蒸，去除甲苯/乙酸乙酯溶剂，制得预聚物；将10g纳米二氧化硅分散于100g甲苯中，超声30min，得纳米二氧化硅分散液；接着，取23g预聚物，并与16g所述纳米二氧化硅分散液、4g水和100g甲苯混合，在85℃搅拌反应3.5h，旋蒸，去除甲苯和水，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料。
II.弹性体的制备
取47.6g聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料，30.8g异佛尔酮二异氰酸酯和121.5g聚氧化丙烯二醇置于一反应釜内，在60℃下搅拌反应2.5h；
接着，向上述反应釜中加入5.8g 1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，37.1g八甲基环四硅氧烷，0.03g四甲基氢氧化铵，以及28.3g 4,4'-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺），并在78℃下搅拌反应3h，后处理，从而制得所述弹性体B。
实施例3
I. 聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备
将8.6g N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到10.9g对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯（120ml，体积比=4:1）溶液中；在室温下机械搅拌反应2.5h，再加入166.4g聚丁二酸丁二醇酯，0.72g二丁基二月桂酸锡，加热至82~85℃并在此温度下搅拌反应8h，旋蒸，去除甲苯/乙酸乙酯溶剂，制得预聚物；将10g纳米二氧化硅分散于100g甲苯中，超声30min，得纳米二氧化硅分散液；接着，取30g预聚物，并与19g所述纳米二氧化硅分散液、4g水和115g甲苯混合，在80℃搅拌反应5h，旋蒸，去除甲苯和水，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料。
II.弹性体的制备
取56.3g聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料，39.5g异佛尔酮二异氰酸酯和122g聚四氢呋喃醚二醇置于一反应釜内，在65℃下搅拌反应2.5h；
接着，向上述反应釜中加入6.4g 1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，41g八甲基环四硅氧烷，0.04g四甲基氢氧化铵，以及28.5g 3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷，并在77℃下搅拌反应4.5h，后处理，从而制得所述弹性体C。
实施例4
I. 聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备
将8.8g N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到11.3g对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯（120ml，体积比=4:1）溶液中；在室温下机械搅拌反应1.5h，再加入170g聚富马酸丁二醇酯，0.72g二醋酸二正丁基锡，加热至90℃并在此温度下搅拌反应8.5h，旋蒸，去除甲苯/乙酸乙酯溶剂，制得预聚物；将12g纳米二氧化硅分散于100g甲苯中，超声50min，得纳米二氧化硅分散液；接着，取32.8g预聚物，并与20.5g所述纳米二氧化硅分散液、5g水和115g甲苯混合，在90℃搅拌反应3h，旋蒸，去除甲苯和水，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料。
II.弹性体的制备
取70g聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料，51.8g异佛尔酮二异氰酸酯和124.6g聚四氢呋喃醚二醇置于一反应釜内，在65℃下搅拌反应2h；
接着，向上述反应釜中加入7.2g 1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，43.4g八甲基环四硅氧烷，0.05g四甲基氢氧化铵，以及28.3g 3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷，并在80℃下搅拌反应3.5h，后处理，从而制得所述弹性体D。
实施例5
I. 聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备
将8.1g N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到8.7g对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯（120ml，体积比=4:1）溶液中；在室温下机械搅拌反应2h，再加入159.5g聚富马酸丁二醇酯，0.64g二醋酸二正丁基锡，加热至79℃并在此温度下搅拌反应8.5h，旋蒸，去除甲苯/乙酸乙酯溶剂，制得预聚物；将12g纳米二氧化硅分散于100g甲苯中，超声40min，得纳米二氧化硅分散液；接着，取23.8g预聚物，并与18g所述纳米二氧化硅分散液、4g水和100g甲苯混合，在90℃搅拌反应3h，旋蒸，去除甲苯和水，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料。
II.弹性体的制备
取49.3g聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料，32.2g异佛尔酮二异氰酸酯和121.8g聚四氢呋喃醚二醇置于一反应釜内，在60℃下搅拌反应2h；
接着，向上述反应釜中加入6.1g 1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，38.4g八甲基环四硅氧烷，0.03g四甲基氢氧化铵，以及28.3g 3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷，并在80℃下搅拌反应3h，后处理，从而制得所述弹性体E。
实施例6
I. 聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备
将8.5g N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到10.1g对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯（120ml，体积比=4:1）溶液中；在室温下机械搅拌反应2.5h，再加入164.8g聚丁二酸丁二醇酯，0.69g二丁基二月桂酸锡，加热至85℃并在此温度下搅拌反应8h，旋蒸，去除甲苯/乙酸乙酯溶剂，制得预聚物；将10g纳米二氧化硅分散于100g甲苯中，超声30min，得纳米二氧化硅分散液；接着，取29g预聚物，并与19g所述纳米二氧化硅分散液、4g水和110g甲苯混合，在80℃搅拌反应4h，旋蒸，去除甲苯和水，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料。
II.弹性体的制备
取54.5g聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料，37.9g异佛尔酮二异氰酸酯和121.7g聚四氢呋喃醚二醇置于一反应釜内，在65℃下搅拌反应2.5h；
接着，向上述反应釜中加入6.2g 1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，40.5g八甲基环四硅氧烷，0.04g四甲基氢氧化铵，以及28.5g 3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷，并在77℃下搅拌反应4.5h，后处理，从而制得所述弹性体F。
实施例7
I. 聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备
将9g N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到11.8 g对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯（120ml，体积比=4:1）溶液中；在室温下机械搅拌反应2.5h，再加入172g聚丁二酸丁二醇酯，0.72g二丁基二月桂酸锡，加热至90℃并在此温度下搅拌反应8h，旋蒸，去除甲苯/乙酸乙酯溶剂，制得预聚物；将10g纳米二氧化硅分散于100g甲苯中，超声40min，得纳米二氧化硅分散液；接着，取40g预聚物，并与24g所述纳米二氧化硅分散液、6g水和115g甲苯混合，在90℃搅拌反应4h，旋蒸，去除甲苯和水，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料。
II.弹性体的制备
取80.1g聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料，57.7g异佛尔酮二异氰酸酯和126g聚四氢呋喃醚二醇置于一反应釜内，在65℃下搅拌反应3h；
接着，向上述反应釜中加入7.5g 1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，45.2g八甲基环四硅氧烷，0.05g四甲基氢氧化铵，以及29 g 3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷，并在80℃下搅拌反应5 h，后处理，从而制得所述弹性体G。
此外，发明人还分别对上述弹性体A~G的关键指标进行了测定，由于测定方法和步骤均是本领域技术人员所已知的，因此在本文中不再赘述；具体的测定结果如下表1所示：
表1 依据实施例1-7制得的弹性体A~G的关键性能指标
名称 最大热失重温度（℃） 断裂伸长率（%） 拉伸强度（MPa）
弹性体A 380.5 473 33.5
弹性体B 382.3 488 36
弹性体C 381.0 484 39
弹性体D 381.7 491 38.5
弹性体E 383.2 494 40
弹性体F 383.5 493 40.5
弹性体G 382 490 39
通过分析上表1中的数据可知，依据本发明实施例1-7所制得的弹性体A~G表现出优异的热稳定性，并且具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，因此具有较长的使用寿命，从而满足进一步用作轨道交通轨下垫块的要求。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体，其特征在于，由以下质量份的组分组成：
聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料 35~98份
异佛尔酮二异氰酸酯 24~59份
聚醚多元醇 105~127份
1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷 3~8份
八甲基环四硅氧烷 32~48份
四甲基氢氧化铵 0.03~0.05份
固化剂 25~30份；
其中，所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料通过以下制备步骤制得：
S1：将N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷滴加到对苯二异氰酸酯的甲苯/乙酸乙酯溶液中，其中甲苯：乙酸乙酯的体积比=4:1；搅拌反应，再加入聚酯多元醇，有机金属催化剂，加热反应，制得预聚物；
S2：将S1制得的预聚物、纳米二氧化硅分散液、水和甲苯混合，加热反应，制得所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料；
其中，S1中所用的N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、对苯二异氰酸酯、聚酯多元醇的质量比为(8~9):(7.2~12):(56~175)；S2中所用的预聚物、纳米二氧化硅分散液和水的质量比为(15~54):(9~24):(2~6)。
2.根据权利要求1所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体，其特征在于，所述有机金属催化剂选自以下任一种：辛酸亚锡，二丁基二月桂酸锡以及二醋酸二正丁基锡。
3.根据权利要求1所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体，其特征在于，所述聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸庚二醇酯、聚丙二酸丙二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚富马酸丁二醇酯，以及聚富马酸乙二醇酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体，其特征在于，在所述聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料的制备步骤中：
S1中所述的搅拌反应的条件为在室温下机械搅拌反应1~3h；S1中所述的加热反应的条件为加热至65~90℃下搅拌反应8~9h；S2中所述的加热反应指在80~90℃搅拌反应3~5 h。
5.根据权利要求1所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体，其特征在于，所述聚醚多元醇选自以下任一种：聚氧化丙烯二醇，聚氧化丙烯三醇，以及聚四氢呋喃醚二醇。
6.根据权利要求1所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体，其特征在于，所述固化剂为4,4'-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）或3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷。
7.根据权利要求1所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体，其特征在于，所述纳米二氧化硅分散液的浓度为8~12wt％。
8.一种根据权利要求1所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将35~98份聚酯多元醇/纳米二氧化硅杂化材料，24~59份异佛尔酮二异氰酸酯和105~127份聚醚多元醇置于一反应釜内，在60~65℃下搅拌反应2~3h；
步骤2：接着，向上述反应釜中加入3~8份1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，32~48份八甲基环四硅氧烷，0.03~0.05份四甲基氢氧化铵，以及25~30份固化剂，并在75~80℃下搅拌反应2~5h，从而制得所述用于轨道交通轨下垫块的弹性体。
9.一种轨道交通轨下垫块的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
将根据权利要求1所述的用于轨道交通轨下垫块的弹性体加入干燥机内，于110℃下干燥1h；然后，将干燥处理后的弹性体加入至注塑机的料筒内进行加热处理，料筒内从加料处到喷嘴处的温度分为五段，分别为：245℃、243℃、240℃、238℃、235℃；接着，注塑成型，最后，实施裁切，制得所述轨道交通轨下垫块。
CN201910746649.0A 2019-08-14 2019-08-14 一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体及其制备方法 Active CN110396172B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910746649.0A CN110396172B (zh) 2019-08-14 2019-08-14 一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910746649.0A CN110396172B (zh) 2019-08-14 2019-08-14 一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110396172A true CN110396172A (zh) 2019-11-01
CN110396172B CN110396172B (zh) 2022-04-08

Family

ID=68328185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910746649.0A Active CN110396172B (zh) 2019-08-14 2019-08-14 一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110396172B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113136021A (zh) * 2021-04-15 2021-07-20 浙江省三门县西陈橡胶厂 Ptm轨下垫板及其加工方法
CN113754880A (zh) * 2021-08-30 2021-12-07 山东一诺威新材料有限公司 无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1181764A (zh) * 1995-04-25 1998-05-13 美国3M公司 聚二有机硅氧烷聚脲嵌段共聚物及其制备方法
CN1764684A (zh) * 2003-03-27 2006-04-26 电化学工业有限公司（国际） 有机聚硅氧烷共聚物的制造方法及其用途
US20060122314A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-08 Fundan University Preparation of high solid polyester polyol/silica nanocomposite resin with low viscosity and related nanocomposite coatings
CN104448208A (zh) * 2014-12-29 2015-03-25 中科院广州化学有限公司 有机硅/纳米ZnO复合改性聚氨酯弹性体及制备与应用
CN104558506A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 中科院广州化学有限公司 含聚醚多元醇/纳米SiO2杂化材料的聚氨酯弹性体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1181764A (zh) * 1995-04-25 1998-05-13 美国3M公司 聚二有机硅氧烷聚脲嵌段共聚物及其制备方法
CN1764684A (zh) * 2003-03-27 2006-04-26 电化学工业有限公司（国际） 有机聚硅氧烷共聚物的制造方法及其用途
US20060122314A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-08 Fundan University Preparation of high solid polyester polyol/silica nanocomposite resin with low viscosity and related nanocomposite coatings
CN104448208A (zh) * 2014-12-29 2015-03-25 中科院广州化学有限公司 有机硅/纳米ZnO复合改性聚氨酯弹性体及制备与应用
CN104558506A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 中科院广州化学有限公司 含聚醚多元醇/纳米SiO2杂化材料的聚氨酯弹性体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113136021A (zh) * 2021-04-15 2021-07-20 浙江省三门县西陈橡胶厂 Ptm轨下垫板及其加工方法
CN113754880A (zh) * 2021-08-30 2021-12-07 山东一诺威新材料有限公司 无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法
CN113754880B (zh) * 2021-08-30 2024-02-23 山东一诺威新材料有限公司 无机纳米复合聚醚多元醇的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110396172B (zh) 2022-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khatoon et al. A review on the production, properties and applications of non-isocyanate polyurethane: A greener perspective
CN103265685B (zh) 一种聚醚型聚氨酯微孔弹性体复合材料及其制备方法
CN110396172A (zh) 一种用于轨道交通轨下垫块的弹性体及其制备方法
WO2016206636A1 (zh) 一种聚氨酯、含有其的改性沥青和混合料及路面结构
CN103351456B (zh) 一种服装革用湿法聚氨酯树脂及其制备方法
CN101328383A (zh) 用于衬里手套水性聚氨酯涂层连接料的生产方法
CN102504331B (zh) 一种回收聚氨酯的降解方法
CN104893539B (zh) 一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法
CN106634784A (zh) 一种双组份聚氨酯发泡胶黏剂
EP2096129A1 (en) Method for producing soft polyurethane foam
CN101100582A (zh) 一种双组份高强聚氨酯防水涂料
CN101724218A (zh) 不饱和树脂组合物及其制备方法和用途
TW200307706A (en) Copolymers of tetrahydrofuran, ethylene oxide and an additional cyclic ether
Wang et al. Synthesis and characterization of novel polyurethane acrylates based on soy polyols
CN105038684A (zh) 一种环保型塑胶跑道用聚氨酯胶粘剂的制备方法
CN105504212A (zh) 一种耐湿热老化聚氨酯弹性体的制备方法
CN105860004A (zh) 碳硼烷改性的含氟聚氨酯的制备方法
CN103788585B (zh) 一种热塑性聚醚酯弹性体组合物及其制备方法和应用
Shan et al. Self-healing and malleable waterborne polyurethane bearing aliphatic disulfide linkages with hydrophobic branching chains
EP3885386A1 (en) Polyol formulation and polyurethane resin
KR101298525B1 (ko) 폴리우레탄 해중합물을 이용한 하이브리드 바인더 조성물 및 그 사용 방법
JP2024055880A (ja) テレケリックポリウレタン、その調製方法及び使用
Dodge Polyurethanes and polyureas
Panwiriyarat et al. Elaboration and properties of renewable polyurethanes based on natural rubber and biodegradable poly (butylene succinate) soft segments
JP5952323B2 (ja) 新規チタン化合物、該チタン化合物を含有するウレタン樹脂製造用触媒、該触媒存在下で製造されるウレタン樹脂組成物、および該ウレタン樹脂組成物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant