CN111621256B - 一种快速维修材料及其制备方法 - Google Patents

一种快速维修材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111621256B
CN111621256B CN202010535557.0A CN202010535557A CN111621256B CN 111621256 B CN111621256 B CN 111621256B CN 202010535557 A CN202010535557 A CN 202010535557A CN 111621256 B CN111621256 B CN 111621256B
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
quick
repair material
polyol
polyether
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.)
Active
Application number
CN202010535557.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111621256A (zh
Inventor
王鑫
刘力
冀磊
赵静存
张胜龙
郭超
陆方斌
邢小飞
合阔
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.)
China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Railway Engineering Research Institute of CARS
Beijing Engineering Consultation Co Ltd of CARS
Beijing Teletron Telecom Engineering Co Ltd
Original Assignee
China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Railway Engineering Research Institute of CARS
Beijing Engineering Consultation Co Ltd of CARS
Beijing Teletron Telecom Engineering 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 China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS, Railway Engineering Research Institute of CARS, Beijing Engineering Consultation Co Ltd of CARS, Beijing Teletron Telecom Engineering Co Ltd filed Critical China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Priority to CN202010535557.0A priority Critical patent/CN111621256B/zh
Publication of CN111621256A publication Critical patent/CN111621256A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111621256B publication Critical patent/CN111621256B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04—Polyurethanes
    • C09J175/08—Polyurethanes from polyethers
    • 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
    • C08G18/4045—Mixtures of compounds of group C08G18/58 with other macromolecular compounds
    • 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
    • C08G18/4072—Mixtures of compounds of group C08G18/63 with other macromolecular compounds
    • 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
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/58—Epoxy resins
    • 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
    • C08G18/63—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers
    • C08G18/632—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers onto polyethers

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及一种快速维修材料及其制备方法，所述维修材料为由A组分和B组分组成的双组份，其中，以重量份计，所述A组分由以下组分组成：环氧改性聚合物材料20～30份；官能度为2～4、数均分子量在2000以下的选自聚醚多元醇、聚烯烃多元醇和聚合物多元醇中的一种或多种40～60份；胺醚类化合物0～10份；增塑剂0～10份；填料10～50份；催化剂0～5份；稳定剂1～5份；偶联剂0～5份；其中，所述胺醚类化合物与所述催化剂不同时为0份；所述B组分为异氰酸酯。本发明的维修材料可满足横向限位垫板各项物理性能，并可在3小时内达到所需的强度，满足通车要求，同时减少因缝隙造成的微量位移。

Description

一种快速维修材料及其制备方法
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，具体来说，涉及一种快速维修材料及其制备方法，尤其是一种可用于梯形道床横向限位垫板失效的快速维修材料及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，城市规模越来越大，轨道交通成为城市发展的必要“血脉”。轨道交通技术中的无砟轨道技术是世界各国现代城市轨道交通的核心技术之一。比起有砟轨道，这项技术具备很多的优势，比如使得列车行驶高速平稳，节省人力，维修费用低等重大意义和特点。
梯形道床结构是目前比较先进的一种无砟轨道技术，核心特点是采用了一种新式的梯形轨枕，其中轨枕是两块矩形截面的预应力混凝土纵梁，轨枕由联结钢管横向联接，组成的轨枕单元形状像梯子，故叫梯形道床。
梯形道床是一种单元板式轨道结构，轨枕单位具备优良的整体性，同时相对其他板式轨道，又有自重量轻的特点，且梯形轨枕沿用了纵向整体式的设计，轨枕的功能得到了有力的增强。两块纵向轨枕中间有钢管连接，保证了轨枕之间的距离从而保证轨距精度。除了上述结构优点外，梯形道床最大优势是具有优良的减振降噪特点，其主要依靠道床下部减震垫板和横向减震垫板实现，其中横向减震垫板还起到横向限位作用。由于轨道交通受到城市建筑影响，线路曲线半径较小，车辆通过时对横向限位垫板挤压力较大，使其破损失效较多，严重时造成晃车，影响行车安全和线路稳定。
针对梯形道床横向减震垫板失效问题，目前没有特别有效的整治方法。主要原因是：1）原有失效垫板部分嵌入梯形轨枕中难以取出；2）梯形轨枕与挡墙距离尺寸不一，新垫板难以放入，或者放入后由于不能密贴，经常挤出，造成安全问题；3）除原尺寸垫板外，没有其他性能复合要求的材料可以替代。
因此，目前针对部分病害严重地段，采用设置线路限速区法。该方法只是临时措施，不能长期使用，更不能大规模或者全线采用，否则直接影响列车的正点率和列车运营图，造成更大问题。
发明内容
梯形道床是指一种由减震垫、两根预应力混凝土纵梁及其联结杆件、横纵向限位件组成的轨道交通用新型轨道结构，其具有主动隔振和降低噪声用的，是一种绿色环保型轨道结构。
横向限位结构部件是指一种弹性聚氨酯材料，用于限制轨道结构横向位移，起到弹性缓冲作用。
本发明针对现有技术中梯形道床横向减震垫板失效的问题，提出了一种快速维修材料及其制备方法，该材料可满足横向限位垫板各项物理性能，并可在2小时内达到所需的强度，满足通车要求，同时材料采用浇铸固化模式，使梯形道床与混凝土挡墙的贴合更紧密，减少因缝隙造成的微量位移（其可能加速横向限位垫板的失效）。
本发明是采用如下技术方案来实现的。
一方面，本发明提供一种快速维修材料，该材料为由A组分和B组分组成的双组份，其中，以重量份计，所述A组分由以下组分组成：环氧改性聚合物材料20～30份；官能度为2～4、数均分子量在2000以下的选自聚醚多元醇、聚烯烃多元醇和聚合物多元醇中的一种或多种40～60份；胺醚类化合物0～10份；增塑剂0～10份；填料10～50份；催化剂（固化促进剂）0～5份；稳定剂1～5份；偶联剂0～5份；其中，所述胺醚类化合物与所述催化剂不同时为0份；所述B组分为异氰酸酯。
优选地，所述环氧改性聚合物材料由聚醚多元醇、环氧树脂和异氰酸酯制备而成。
优选地，所述环氧改性聚合物材料由如下制备方法制备而成：
将聚醚多元醇、环氧树脂搅拌升温，真空脱水，消除真空，降温，加入异氰酸酯，反应，当游离异氰酸酯基含量为0时，即得。
优选地，在上述制备方法中，所述搅拌升温的温度为70-100℃，优选为80℃。
优选地，在上述制备方法中，所述真空脱水的真空度为0.07～-0.1MPa，优选为0.08 MPa以上。
优选地，在上述制备方法中，所述降温的温度为室温。
优选地，在上述制备方法中，所述反应的温度为80-110℃，优选为95℃。
在一个具体实施方案中，所述环氧改性聚合物材料由如下制备方法制备而成：
将聚醚多元醇、环氧树脂加入反应釜中，开动搅拌并升温至80℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08MPa以上，保持2小时后，消除真空，降至室温，在搅拌条件下，缓慢加入异氰酸酯成分，完毕后升温至90℃，反应3～4小时，取样测试游离异氰酸酯基，当含量为0时，停止反应并出料。
优选地，在上述制备方法中，所述聚醚多元醇选自聚醚1000、聚醚2000、PTMG1000和PTMG2000中的一种或多种，优选选自聚醚1000和聚醚2000的一种或多种。
优选地，在上述制备方法中，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的一种或多种，优选为E51、E44、E54、6445、NPEF-170或YDF-170，更优选为E54或YDF-170。
优选地，在上述制备方法中，所述异氰酸酯选自TDI、PAPI、MDI和IPDI中的一种或多种，优选为MDI或PAPI。
优选地，在上述制备方法中，所述聚醚多元醇与所述环氧树脂的质量比为5：1至1：1，优选为4：1至3：2。
优选地，所述A组分中聚醚多元醇选自聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚合物多元醇、氧化丙烯均聚物、氧化乙烯均聚物、氧化丙烯与氧化乙烯共聚物和四氢呋喃聚合物中的一种或多种，优选选自聚醚206、聚醚210、聚醚220和聚醚3010中的一种或多种。
优选地，所述A组分中聚烯烃多元醇选自端羟基聚丁二烯、氢化端羟基聚丁二烯、端羟基环氧化聚丁二烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、端羟基丁苯液体橡胶和聚苯乙烯多元醇中的一种或多种；优选选自HTPB、600E和HTPI（Poly ip）中的一种或多种。
优选地，所述A组分中聚合物多元醇为含苯乙烯、丙烯腈均聚物及共聚物和接枝聚合物的多元醇，选自TPOPDL-50、TPOPDL-25、POP-36和POP-H45中的一种或多种，优选为POP-36或POP-H45。
优选地，所述A组分中胺醚类化合物选自胺醚403、胺醚405E和丙醇胺类化合物中的一种或多种，优选为405E。
优选地，所述A组分中增塑剂选自苯二甲酸酯、脂肪族二酸酯、磷酸酯和氯化石蜡中的一种或多种，优选为苯二甲酸酯，严寒地区用树脂采用脂肪族二酸酯如癸二酸二辛酯。
优选地，所述A组分中填料为重钙粉或滑石粉。
优选地，所述A组分中催化剂为铅、锌、钴、汞、锡、钾等金属有机羧酸盐，如二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡等。
优选地，所述A组分中稳定剂选自抗氧剂、光稳定剂和热稳定剂中的一种或多种混合物，优选选自抗氧剂245、抗氧剂1010、UV327，UV531、苯并三唑、受阻酚和8-羟基喹啉中的两种以上混合物。
优选地，所述A组分中偶联剂为端胺基（或环氧基、巯基、异氰酸酯基）硅烷，如KH-550、KH560或苯胺丙基三乙氧基硅烷。
优选地，所述组分A的制备方法如下：
将环氧改性聚合物材料、选自聚醚多元醇、聚烯烃多元醇和聚合物多元醇中的一种或多种、胺醚类化合物、增塑剂、催化剂、偶联剂、稳定剂、填料混合搅拌，升温，真空脱水，消除真空，降温，即可。
优选地，在上述组分A的制备方法中，所述升温的温度为70-100℃，优选为85℃。
优选地，在上述组分A的制备方法中，所述真空脱水的真空度为0.07～-0.1MPa，优选为0.09 MPa以上。
在一个具体实施方案中，所述组分A的制备方法如下：
将环氧改性聚合物材料、选自聚醚多元醇、聚烯烃多元醇和聚合物多元醇中的一种或多种、胺醚类化合物、增塑剂、催化剂、偶联剂、稳定剂、填料依次加入反应釜中，开动搅拌并升温至85℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.09MPa以上，保持2小时后，消除真空，降至室温，出料分装。
优选地，所述B组分选自芳香族二或多异氰酸酯，如甲苯二异氰酸酯TDI，对氨基二苯甲烷二异氰酸酯MDI，多亚甲基多苯基异氰酸酯PAPI；脂环族二或多异氰酸酯，如异佛二酮二异氰酸酯IPDI；脂肪族二或多异氰酸酯，如1, 6己二异氰酸酯HDI及上述二或多异氰酸酯的改性物中的一种或多种；优选为对氨基二苯甲烷二异氰酸酯MDI或多亚甲基多苯基异氰酸酯PAPI。
优选地，所述A组分和B组分之间的重量比为6:1～2:1，优选为5:1～3:1。
与现有技术相比较，本发明具有以下有益的技术效果：
（1）本申请的维修材料固化速度快，可在1小时内固化，并在2小时内基本达到最终强度的80%以上，能够保证通车要求；
（2）本申请的维修材料环境适应性强，可以在-10℃～40℃内使用，固化时间稳定，保证在检修天窗内，达到通车要求；
（3）本申请的维修材料为低粘度液体，流淌性好，能快速填充饱满各种距离尺寸的梯形轨枕与挡墙缝隙；
（4）本申请的维修材料在5kN～30kN范围内，静刚度为40～43kN/mm，在该力值范围内，动静刚度比为1.5以下。
（5）本申请的维修材料粘接强度大于1.5MPa。
（6）本申请的维修材料采用环氧改性聚合物材料，使维修材料力学性能优异，粘接性能优异，同时异氰酸酯采用MDI和PAPI，毒性小，在生产和使用过程中，对人员伤害小。
（7）本申请的维修材料动态载荷性能优异，具有更好的耐疲劳性能和耐冲击性能，实验室4Hz、300万次疲劳模拟试验，未见维修材料开裂破损，现场应用几年，未见维修后材料开裂和破损；
（8）本申请的维修材料耐候性稳定，在ISO 4892-3紫外照射条件下，维修材料各方面性能衰减低于10%，保证替代无砟轨道混凝土结构部件后维修材料耐候稳定性，满足现场长期暴晒的要求。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详述。
以下实施例所采用材料均为市售材料，对于部分可能产生认识分歧的聚醚和异氰酸酯材料给出了进一步信息。
以下实施例中的物理性能测试方法参看《轨道交通梯形轨枕轨道工程施工质量验收标准》。
实施例1
1. 环氧改性聚合物材料的制备
1.1环氧改性聚合物材料的组成及用量
Figure 371535DEST_PATH_IMAGE001
1.2环氧改性聚合物材料制备方法如下：
将P1000（河北亚东，羟值110 mg KOH/g，f=2，分子量为1000），E54（上海悦怡化工，环氧当量180-190g/mol）加入反应釜中，开动搅拌并升温至80℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08 MPa以上，保持2小时后，消除真空，降至室温，在搅拌条件下，缓慢加入10份MDI（烟台万华），完毕后升温至95℃，反应2～3小时，取样测试游离异氰酸酯基，当含量为0%时，停止反应并出料。
2. A组分的制备
2.1 A组分成分及用量
Figure 281722DEST_PATH_IMAGE002
2.2 A组分制备：
将环氧改性聚合物、聚醚206（上海高桥，羟值170 mg KOH/g，f=2）、DBP、405E（山东东大，羟值450mgKOH/g，f=4，分子量为300）、KH550、1010、UV327、苯并三唑、辛酸亚锡、滑石粉依次加入到反应釜中，开动搅拌并升温至85℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.09MPa以下，保持1小时后，消除真空，降至室温，出料分装。
3.B组分成分及用量
Figure 3691DEST_PATH_IMAGE003
4. 本申请的快速维修材料的制备
将A、B组分按照150：40的重量比进行混合，使用机械搅拌3分钟，通过注浆机将混合液注入梯形轨枕与混凝土之间的空腔内。
5. 本申请的快速维修材料的测试结果
本申请的快速维修材料的物理性能如下：
Figure 24736DEST_PATH_IMAGE004
实施例2
1. 环氧改性聚合物材料的制备
1.1 环氧改性聚合物材料成分及用量
Figure 617392DEST_PATH_IMAGE005
1.2环氧改性聚合物材料制备方法如下：
将P2000（山东东大，羟值56 mgKOH/g，f=2，分子量为2000），YDF-170（日本东都化成公司，环氧当量160-180g/mol）加入反应釜中，开动搅拌并升温至80℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08MPa以上，保持2小时后，消除真空，降至室温，在搅拌条件下，缓慢加入12份PAPI，完毕后升温至95℃，反应2～3小时，取样测试游离异氰酸酯基，当含量为0%时，停止反应并出料。
2. A组分的制备
2.1 A组分成分及用量
Figure 432901DEST_PATH_IMAGE006
2.2 A组分制备：
将环氧改性聚合物、聚醚220（上海高桥，羟值55 mg KOH/g，f=2）、600E（山东东大，羟值104 mg KOH/g，f=2，分子量为1350）、405E（山东东大，羟值450mgKOH/g，f=4，分子量为300）、DOP、KH560、抗氧剂245、UV531、8-羟基喹啉、辛酸亚锡、重钙粉依次加入到反应釜中，开动搅拌并升温至85℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.09MPa以下，保持1小时后，消除真空，降至室温，出料分装。
3. B组分成分及用量
Figure 376586DEST_PATH_IMAGE007
4. 本申请的快速维修材料的制备
将A、B组分按照145：35的重量比进行混合，使用机械搅拌3分钟，通过注浆机将混合液注入梯形轨枕与混凝土之间的空腔内。
5. 本申请的快速维修材料的测试结果
本申请的快速维修材料的物理性能如下：
Figure 437208DEST_PATH_IMAGE008
实施例3
1. 环氧改性聚合物材料的制备
1.1环氧改性聚合物材料成分及用量
Figure 149949DEST_PATH_IMAGE009
1.2环氧改性聚合物材料制备方法如下：
将P1000（河北亚东，羟值110 mg KOH/g，f=2，分子量为1000），P2000（山东东大，羟值56 mgKOH/g，f=2，分子量为2000），E54（上海悦怡化工，环氧当量180-190g/mol）加入反应釜中，开动搅拌并升温至80℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08Mpa以上，保持2小时后，消除真空，降至室温，在搅拌条件下，缓慢加入14份PAPI（烟台万华），完毕后升温至95℃，反应2～3小时，取样测试游离异氰酸酯基，当含量为0%时，停止反应并出料。
2. A组分的制备
2.1A组分成分及用量
Figure 605202DEST_PATH_IMAGE010
2.2 A组分制备：
将环氧改性聚合物、聚醚3010（山东东大，羟值56mgKOH/g，f=3）、POP-H45（上海高桥，羟值21mgKOH/g）、DBP、胺醚403（山东东大，羟值760mgKOH/g，f=4，分子量为300）、苯胺丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂1010、UV531、苯并三唑、二月桂酸二丁基锡、滑石粉依次加入到反应釜中，开动搅拌并升温至85℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08MPa以上，保持1小时后，消除真空，降至室温，出料分装。
3. B组分成分及用量
Figure 36183DEST_PATH_IMAGE011
4. 本申请的快速维修材料的制备
将A、B组分按照150：45的重量比进行混合，使用机械搅拌3分钟，通过注浆机将混合液注入梯形轨枕与混凝土之间的空腔内。
5. 本申请的快速维修材料的测试结果
本申请的快速维修材料的物理性能如下：
Figure 867873DEST_PATH_IMAGE012
实施例4
1. 环氧改性聚合物材料的制备
1.1环氧改性聚合物材料成分及用量
Figure 435120DEST_PATH_IMAGE013
1.2环氧改性聚合物材料制备方法如下：
将PTMG1000（日本三菱，羟值110 mgKOH/g，f=2），E54加入反应釜中，开动搅拌并升温至80℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08MPa以上，保持2小时后，消除真空，降至室温，在搅拌条件下，缓慢加入20份IPDI（德国BASF），完毕后升温至95℃，反应2～3小时，取样测试游离异氰酸酯基，当含量为0%时，停止反应并出料。
2. A组分的制备
2.1A组分成分及用量
Figure 326853DEST_PATH_IMAGE014
2.2 A组分制备：
将环氧改性聚合物、聚醚210（山东东大，羟值112 mgKOH/g，f=2）、POP-36（山东东大，羟值27 mgKOH/g，）、胺醚403、KH550、抗氧剂245、UV531、苯并三唑、辛酸铅、滑石粉依次加入到反应釜中，开动搅拌并升温至85℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.09以下，保持1小时后，消除真空，降至室温，出料分装。
3. B组分成分及用量
Figure 979551DEST_PATH_IMAGE015
4. 本申请的快速维修材料的制备
将A、B组分按照5：1的重量比进行混合，使用机械搅拌3分钟，通过注浆机将混合液注入梯形轨枕与混凝土之间的空腔内。
5. 本申请的快速维修材料的测试结果
本申请的快速维修材料的物理性能如下：
Figure 880511DEST_PATH_IMAGE016
对比例1
1. A组分的制备
1.1A组分成分及用量
Figure 36686DEST_PATH_IMAGE017
1.2 A组分制备：
将聚醚3010（山东东大，羟值56mgKOH/g，f=3）、POP-H45（上海高桥，羟值21mgKOH/g）、DBP、胺醚403（山东东大，羟值760mgKOH/g，f=4，分子量为300）、苯胺丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂1010、UV531、苯并三唑、二月桂酸二丁基锡、滑石粉依次加入到反应釜中，开动搅拌并升温至85℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08MPa以上，保持1小时后，消除真空，降至室温，出料分装。
2. B组分成分及用量
Figure 99320DEST_PATH_IMAGE018
3.快速维修材料的制备
将A、B组分按照122：35的重量比进行混合，使用机械搅拌3分钟，通过注浆机将混合液注入梯形轨枕与混凝土之间的空腔内。
4. 快速维修材料的测试结果
快速维修材料的物理性能如下：
Figure 737849DEST_PATH_IMAGE019
由上面的结果可以看出，该材料的性能在静刚度、动静刚度比、粘接强度三方面不符合使用要求。
对比例2
1. 环氧改性聚合物材料的制备
1.1环氧改性聚合物材料成分及用量
Figure 176921DEST_PATH_IMAGE020
1.2环氧改性聚合物材料制备方法如下：
将PTMG1000（日本三菱，羟值110 mgKOH/g，f=2），E54加入反应釜中，开动搅拌并升温至80℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08MPa以上，保持2小时后，消除真空，降至室温，在搅拌条件下，缓慢加入20份IPDI（德国BASF），完毕后升温至95℃，反应2～3小时，取样测试游离异氰酸酯基，当含量为0%时，停止反应并出料。
2. A组分的制备
2.1A组分成分及用量
Figure 453181DEST_PATH_IMAGE021
2.2 A组分制备：
将环氧改性聚合物、聚醚210（山东东大，羟值112 mgKOH/g，f=2）、POP-36（山东东大，羟值27 mgKOH/g，）、KH550、抗氧剂245、UV531、苯并三唑、辛酸铅、滑石粉依次加入到反应釜中，开动搅拌并升温至85℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.09以下，保持1小时后，消除真空，降至室温，出料分装。
3. B组分成分及用量
Figure 952296DEST_PATH_IMAGE022
4.快速维修材料的制备
将A、B组分按照6：1的重量比进行混合，使用机械搅拌3分钟，通过注浆机将混合液注入梯形轨枕与混凝土之间的空腔内。
5.快速维修材料的测试结果
快速维修材料的物理性能如下：
Figure 314007DEST_PATH_IMAGE023
由上面的结果可以看出，缺少胺醚后，材料反应速度降低，为保证凝胶时间，增大催化剂用量，材料固化后期有轻微爆聚现象，造成静刚度偏高，材料的整体性能在静刚度、动静刚度比、粘接强度三方面均不符合使用要求。
对比例3
1. 环氧改性聚合物材料的制备
1.1环氧改性聚合物材料成分及用量
Figure 556770DEST_PATH_IMAGE024
1.2环氧改性聚合物材料制备方法如下：
将P1000（河北亚东，羟值110 mg KOH/g，f=2，分子量为1000），P2000（山东东大，羟值56 mgKOH/g，f=2，分子量为2000），E54（上海悦怡化工，环氧当量180-190g/mol）加入反应釜中，开动搅拌并升温至80℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08Mpa以上，保持2小时后，消除真空，降至室温，在搅拌条件下，缓慢加入14份PAPI（烟台万华），完毕后升温至95℃，反应2～3小时，取样测试游离异氰酸酯基，当含量为0%时，停止反应并出料。
2. A组分的制备
2.1A组分成分及用量
Figure 687537DEST_PATH_IMAGE025
2.2 A组分制备：
将环氧改性聚合物、POP-H45（上海高桥，羟值21mgKOH/g）、DBP、胺醚403（山东东大，羟值760mgKOH/g，f=4，分子量为300）、苯胺丙基三乙氧基硅烷、抗氧剂1010、UV531、苯并三唑、二月桂酸二丁基锡、滑石粉依次加入到反应釜中，开动搅拌并升温至85℃，真空泵对反应釜抽真空脱水，真空度保持在0.08MPa以上，保持1小时后，消除真空，降至室温，出料分装。
3. B组分成分及用量
Figure 357552DEST_PATH_IMAGE026
4.快速维修材料的制备
将A、B组分按照6：1的重量比进行混合，使用机械搅拌3分钟，通过注浆机将混合液注入梯形轨枕与混凝土之间的空腔内。
5.快速维修材料的测试结果
快速维修材料的物理性能如下：
Figure 206560DEST_PATH_IMAGE027
由上面的结果可以看出，缺少聚醚3010后，材料静刚度大幅下降，该材料的性能在静刚度、动静刚度比两方面不符合使用要求
对比例4
针对梯形道床横向减震垫板失效问题，目前没有特别有效或者满足要求的整治材料。我们以较为相似的CRTSⅠ型无砟轨道凸形挡台充填树脂材料凸台树脂为例进行了比较研究，其为双组分为聚氨酯材料，其中A组分是聚醚材料，B组分是异氰酸酯PAPI，使用比例为质量比10：1。
物理性能如下：
Figure 987434DEST_PATH_IMAGE028
材料性能不符合使用要求。

Claims (34)

1.一种快速维修材料，该材料为由A组分和B组分组成的双组份，其中，以重量份计，所述A组分由以下组分组成：环氧改性聚合物材料20～30份；官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚醚多元醇、官能度为2～4、数均分子量在2000以下的选自聚烯烃多元醇和聚合物多元醇中的一种或两种，所述官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚合物多元醇为含苯乙烯、丙烯腈均聚物及共聚物和接枝聚合物的多元醇，所述官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚醚多元醇以及所述官能度为2～4、数均分子量在2000以下的选自聚烯烃多元醇和聚合物多元醇中的一种或两种的总重量份数为40～60份；胺醚类化合物0～10份；增塑剂0～10份；填料10～50份；催化剂0.5～5份；稳定剂1～5份；偶联剂0～5份；所述B组分为异氰酸酯；其中所述胺醚类化合物不为0，所述胺醚类化合物选自胺醚403、胺醚405E和丙醇胺类化合物中的一种或多种；
其中，所述环氧改性聚合物材料由聚醚多元醇、环氧树脂和异氰酸酯制备而成。
2.根据权利要求1所述的快速维修材料，其特征在于，所述环氧改性聚合物材料由如下制备方法制备而成：
将聚醚多元醇、环氧树脂搅拌升温，真空脱水，消除真空，降温，加入异氰酸酯，反应，当游离异氰酸酯基含量为0时，即得；其中，所述搅拌升温的温度为70-100℃；所述真空脱水的真空度为0.07～-0.1MPa；所述降温的温度为室温；所述反应的温度为80-110℃；所述聚醚多元醇选自聚醚1000、聚醚2000、PTMG1000和PTMG2000中的一种或多种；所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的一种或多种；所述异氰酸酯选自TDI、PAPI、MDI和IPDI中的一种或多种；所述聚醚多元醇与所述环氧树脂质量比为5：1至1：1。
3.根据权利要求2所述的快速维修材料，其特征在于，所述搅拌升温的温度为80℃；所述真空脱水的真空度为0.08 MPa以上；所述反应的温度为95℃；所述聚醚多元醇选自聚醚1000和聚醚2000的一种或多种；所述环氧树脂为E51、E44、E54、6445、NPEF-170或YDF-17；所述异氰酸酯为MDI或PAPI；所述聚醚多元醇与所述环氧树脂质量比为4：1至3：2。
4.根据权利要求3所述的快速维修材料，其特征在于，所述环氧树脂为E54或YDF-170。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚醚多元醇选自聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚合物多元醇、氧化丙烯均聚物、氧化乙烯均聚物、氧化丙烯与氧化乙烯共聚物和四氢呋喃聚合物中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的快速维修材料，其特征在于，所述官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚醚多元醇选自聚醚206、聚醚210、聚醚220和聚醚3010中的一种或多种。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚烯烃多元醇选自端羟基聚丁二烯、氢化端羟基聚丁二烯、端羟基环氧化聚丁二烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、端羟基丁苯液体橡胶、聚苯乙烯多元醇和HTPI中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的快速维修材料，其特征在于，所述官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚烯烃多元醇选自HTPB和600E中的一种或多种。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚合物多元醇为含苯乙烯、丙烯腈均聚物及共聚物和接枝聚合物的多元醇，选自TPOPDL-50、TPOPDL-25、POP-36和POP-H45中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的快速维修材料，其特征在于，所述官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚合物多元醇为POP-36或POP-H45。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，所述A组分中胺醚类化合物为405E。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中增塑剂选自苯二甲酸酯、脂肪族二酸酯、磷酸酯和氯化石蜡中的一种或多种。
13.根据权利要求12所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中增塑剂为苯二甲酸酯类。
14.根据权利要求12所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中增塑剂在严寒地区为脂肪族二酸酯。
15.根据权利要求12所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中增塑剂在严寒地区为癸二酸二辛酯。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中填料为重钙粉或滑石粉。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中催化剂为选自铅、锌、钴、汞、锡和钾的金属有机羧酸盐。
18.根据权利要求17所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。
19.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中稳定剂选自抗氧剂、光稳定剂和热稳定剂中一种或多种混合物。
20.根据权利要求19所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中稳定剂选自245、1010、UV327，UV531、苯并三唑、受阻酚和8-羟基喹啉中的两种以混合物。
21.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中偶联剂为端基为胺基、环氧基、巯基或异氰酸酯基的硅烷。
22.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分中偶联剂为KH-550、KH560或苯胺丙基三乙氧基硅烷。
23.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述组分A的制备方法如下：
将环氧改性聚合物材料、官能度为2～4、数均分子量在2000以下的聚醚多元醇、官能度为2～4、数均分子量在2000以下的选自聚烯烃多元醇和聚合物多元醇中的一种或两种、胺醚类化合物、增塑剂、催化剂、偶联剂、稳定剂、填料混合搅拌，升温，真空脱水，消除真空，降温，即可。
24.根据权利要求23所述的快速维修材料，其特征在于，所述升温的温度为70-100℃。
25.根据权利要求24所述的快速维修材料，其特征在于，所述升温的温度为85℃。
26.根据权利要求23所述的快速维修材料，其特征在于，所述真空脱水的真空度为0.07～-0.1MPa。
27.根据权利要求26所述的快速维修材料，其特征在于，所述真空脱水的真空度为0.09MPa以上。
28.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述B组分选自芳香族二或多异氰酸酯；脂环族二或多异氰酸酯；脂肪族二或多异氰酸酯及上述二或多异氰酸酯的改性物中的一种或多种。
29.根据权利要求28所述的快速维修材料，其特征在于，所述芳香族二或多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯TDI，对氨基二苯甲烷二异氰酸酯MDI，和多亚甲基多苯基异氰酸酯PAPI。
30.根据权利要求28所述的快速维修材料，其特征在于，所述脂环族二或多异氰酸酯为异佛二酮二异氰酸酯IPDI。
31.根据权利要求28所述的快速维修材料，其特征在于，所述脂肪族二或多异氰酸酯为1, 6己二异氰酸酯HDI。
32.根据权利要求28所述的快速维修材料，其特征在于，所述B组分为对氨基二苯甲烷二异氰酸酯MDI或多亚甲基多苯基异氰酸酯PAPI。
33.根据权利要求1至4中任一项所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分和B组分之间的重量比为6:1～2:1。
34.根据权利要求33所述的快速维修材料，其特征在于，所述A组分和B组分之间的重量比为5:1～3:1。
CN202010535557.0A 2020-06-12 2020-06-12 一种快速维修材料及其制备方法 Active CN111621256B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010535557.0A CN111621256B (zh) 2020-06-12 2020-06-12 一种快速维修材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010535557.0A CN111621256B (zh) 2020-06-12 2020-06-12 一种快速维修材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111621256A CN111621256A (zh) 2020-09-04
CN111621256B true CN111621256B (zh) 2022-03-22

Family

ID=72269248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010535557.0A Active CN111621256B (zh) 2020-06-12 2020-06-12 一种快速维修材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111621256B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113773787B (zh) * 2021-09-28 2023-06-20 湖北回天新材料股份有限公司 一种电子元器件固定用阻燃型双组分聚氨酯胶及制备方法
CN116285651A (zh) * 2023-03-27 2023-06-23 山东三新新材料科技有限公司 一种耐磨型橡胶修补剂及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104446134A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 中国铁路总公司 用于板式无砟轨道混凝土结构部件的维修组合物、其制备方法和用途
CN104448207A (zh) * 2014-12-25 2015-03-25 中国铁道科学研究院 一种可用于整治板式无砟轨道翻浆冒泥的注浆材料及其制备方法和使用方法
CN104479099A (zh) * 2014-11-18 2015-04-01 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 一种高速铁路板式无砟轨道充填层离缝修补用低粘度高早强聚氨酯修补材料
CN106046761A (zh) * 2016-06-24 2016-10-26 上海华峰材料科技研究院（有限合伙） 高粘接性双组份环氧‑聚氨酯共混材料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2649108B1 (en) * 2010-12-08 2015-09-30 Dow Global Technologies LLC Two-part polyurethane adhesive for bonding fiber-reinforced plastics

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104479099A (zh) * 2014-11-18 2015-04-01 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 一种高速铁路板式无砟轨道充填层离缝修补用低粘度高早强聚氨酯修补材料
CN104446134A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 中国铁路总公司 用于板式无砟轨道混凝土结构部件的维修组合物、其制备方法和用途
CN104448207A (zh) * 2014-12-25 2015-03-25 中国铁道科学研究院 一种可用于整治板式无砟轨道翻浆冒泥的注浆材料及其制备方法和使用方法
CN106046761A (zh) * 2016-06-24 2016-10-26 上海华峰材料科技研究院（有限合伙） 高粘接性双组份环氧‑聚氨酯共混材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111621256A (zh) 2020-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110372844B (zh) 一种聚氨酯注浆材料及制备方法和应用
CN101544740B (zh) 一种浇注型常温固化聚氨酯树脂组合物及其制备方法
CN107686550B (zh) 一种无增塑剂、低硬度、高拉断伸长率聚氨酯弹性体材料组合物及其制备方法
CN111621256B (zh) 一种快速维修材料及其制备方法
CN104558489B (zh) 铁路道砟用聚氨酯软泡材料及其制备方法
CN104448207B (zh) 一种可用于整治板式无砟轨道翻浆冒泥的注浆材料及其制备方法和使用方法
CN103881047B (zh) 高绝缘性耐水解的聚氨酯灌封材料及其制备方法
CN106866924A (zh) 隔震聚氨酯弹性体材料组合物及其制备方法
CN104693783B (zh) 一种沥青路面用双组份常温固化灌缝材料
CN101125909B (zh) 基于高熔点多异氰酸酯的发泡固体聚氨酯弹性体及其生产方法和用途
KR101956233B1 (ko) 폴리우레아 수지 모르타르 조성물 및 이의 시공방법
CN104479099B (zh) 一种高速铁路板式无砟轨道充填层离缝修补用低粘度高早强聚氨酯修补材料
CN112920377B (zh) 一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料及其制备方法
EP2651998B1 (en) A polyurethane railway track bed, a preparing method and the usage thereof
CN102827344A (zh) 一种聚氨酯弹性体凝胶及其制备方法
CN104446134B (zh) 用于板式无砟轨道混凝土结构部件的维修组合物、其制备方法和用途
CN105255159A (zh) 一种用于固化道床沉降修复高粘结减振型聚氨酯修补材料
CN112877016A (zh) 一种柔性环氧树脂胶粘剂及其应用
TWI777976B (zh) 版式軌道之修補材料、硬化體、版式軌道之修補方法、版式軌道及樹脂組成物
CN105461896A (zh) 一种桥梁用高硬度聚氨酯弹性体承压支座材料及其制备方法和使用方法
CN105237699A (zh) 固化道床用聚氨酯软泡材料及其制备方法
CN109503804A (zh) 一种室温固化高性能聚氨酯弹性体组合物
CN103087667B (zh) 一种聚氨酯道砟胶及其制备方法
CN112175157A (zh) 聚氨酯材料和制备方法，以及聚氨酯轨枕垫和制备方法
CN114057990B (zh) 可交联增强复合材料组合物、交联增强复合材料及其制备方法与应用

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