CN112778612A - 一种应用于轨道交通的减震板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于轨道交通的减震板,由以下成分组成:聚乙烯、木粉、马来酸酐接枝聚乙烯、滑石粉、高强度弹性纤维、氧化铝、氧化铁颜料、硅烷偶联剂、煅烧高岭土、硅酸钠、脱模剂、抗氧化剂、氧化镁、抗冻剂、混合防老剂和玻璃纤维。该减震板,为了达到良好的减震效果,在材料中加入了高强度弹性纤维,该高强度弹性纤维为碳纳米管/聚氨酯弹性纤维,不但具有碳纳米管的高强度,同时还具有聚氨酯的良好弹性和恢复效果。而为了使该减震板能够符合轨道交通的耐反复冲击的高强度要求,本发明中还加入了氧化铝、氧化镁和玻璃纤维等无机成分,与有机物形成的网络结构相互结合,耐冲击效果更好;同时这些无机材料还可以提升减震板的阻燃性能。

Description

一种应用于轨道交通的减震板及其制备方法
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域,尤其涉及一种应用于轨道交通的减震板及其制备方法。
背景技术
轨道交通的速度相对传统的铁路车辆有大幅的提升,随之而来,运行时的震动和噪声加剧,耦合情况较之前的铁路车辆复杂,为了减少提速所带来的负面影响,在轨道交通车辆的车厢地板下层及不同硬件设备之间加设弹性垫板来减少刚性材料之间的震动和噪音。传统的橡胶垫、TPU垫等在高铁减震效果上,已经很难满足日益发展的高速铁路的减震要求。
木塑复合材料(Wood~polymer Composites,缩写WPC),是以木纤维或植物纤维为主要组分,经过预处理使之与热塑性塑料树脂或其他材料结合而成的一种新型材料。这种材料能够充分发挥材料中各组分的优势,克服单一材料的缺点,不仅能够改进材料的物理力学性能和加工性能,降低成本并扩大应用范围,还提高了材料的附加值。由于产品呈结晶态(木纤维或植物纤维)和无序态(树脂)的多相状态,使其既具有木纤维或植物纤维的高强度、高弹性,又具有聚合物基体的高韧性,并且抗冲击强度高、热伸缩性和吸水性均比木材小、尺寸稳定性好、耐磨、耐化学腐蚀、不怕虫蛀、非易燃、兼具木材和塑料的双重加工性能。其可以通过如热压成型、注塑成型、挤出成型等成型工艺,而制得木塑复合材料的制品,即木塑复合型材。
传统材料无法满足减震要求,而木塑复合材料作为新型材料具有非常好的应用前景,故有必要研究一种以木塑复合材料为主要原料的应用于轨道交通的减震板。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种应用于轨道交通的减震板。
本发明的技术方案如下:
一种应用于轨道交通的减震板,按重量份计由以下成分组成:聚乙烯100份、木粉30-45份、马来酸酐接枝聚乙烯22-28份、滑石粉12-15份、高强度弹性纤维6-10份、氧化铝6-10份、氧化铁颜料8-15份、硅烷偶联剂3-5份、煅烧高岭土3-8份、硅酸钠3-5份、脱模剂0.5-0.8份、抗氧化剂10-15份、氧化镁5-8份、抗冻剂1-2份、混合防老剂3-5份和玻璃纤维10-15份。
优选地,所述的高强度弹性纤维为碳纳米管/聚氨酯弹性纤维。
进一步优选的,所述碳纳米管/聚氨酯弹性纤维由碳纳米管和聚氨酯组成,碳纳米管占弹性纤维的质量百分数为5-12%,聚氨酯占弹性纤维的质量百分数为95-88%。
优选的,所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550或硅烷偶联剂kh570。
优选的,所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010。
优选的,所述的脱模剂为硬脂酸锌;所述的混合防老剂为防老剂D和防老剂4010NA的任意比的混合物。
一种应用于轨道交通的减震板的制备方法,包括以下步骤:
A、将各种原料投入高速混合机中进行混合,温度为160-180℃,混合时间为90-120min,混合转速为350-450rpm,得到坯料;
B、将搅拌均匀的坯料在热压机底板上或模具中铺成型坯;
C、将上述底板或模具送入热压机,经热压成型;
D、再经过气冷冷却、切割定型,即可。
本发明的有益之处在于:本发明的应用于轨道交通的减震板,按重量份计由以下成分组成:聚乙烯100份、木粉30-45份、马来酸酐接枝聚乙烯22-28份、滑石粉12-15份、高强度弹性纤维6-10份、氧化铝6-10份、氧化铁颜料8-15份、硅烷偶联剂3-5份、煅烧高岭土3-8份、硅酸钠3-5份、脱模剂0.5-0.8份、抗氧化剂10-15份、氧化镁5-8份、抗冻剂1-2份、混合防老剂3-5份和玻璃纤维10-15份。本发明的减震板,为了达到良好的减震效果,在材料中加入了高强度弹性纤维,该高强度弹性纤维为碳纳米管/聚氨酯弹性纤维,不但具有碳纳米管的高强度,同时还具有聚氨酯的良好弹性和恢复效果。而为了使该减震板能够符合轨道交通的耐反复冲击的高强度要求,本发明中还加入了氧化铝、氧化镁和玻璃纤维等无机成分,与有机物形成的网络结构相互结合,耐冲击效果更好;同时这些无机材料还可以提升减震板的阻燃性能。
具体实施方式
实施例1
一种应用于轨道交通的减震板,按重量份计由以下成分组成:聚乙烯100份、木粉35份、马来酸酐接枝聚乙烯25份、滑石粉13份、高强度弹性纤维8份、氧化铝7份、氧化铁颜料12份、硅烷偶联剂4份、煅烧高岭土5份、硅酸钠4份、脱模剂0.6份、抗氧化剂12份、氧化镁7份、抗冻剂1.8份、混合防老剂3.5份和玻璃纤维12份。
所述的高强度弹性纤维为碳纳米管/聚氨酯弹性纤维;所述碳纳米管/聚氨酯弹性纤维由碳纳米管和聚氨酯组成,碳纳米管占弹性纤维的质量百分数为5-12%,聚氨酯占弹性纤维的质量百分数为95-88%。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010。
所述的脱模剂为硬脂酸锌;所述的所述的混合防老剂为防老剂D和防老剂4010NA的任意比的混合物。
实施例2
一种应用于轨道交通的减震板,按重量份计由以下成分组成:聚乙烯100份、木粉30份、马来酸酐接枝聚乙烯28份、滑石粉12份、高强度弹性纤维10份、氧化铝6份、氧化铁颜料15份、硅烷偶联剂3份、煅烧高岭土8份、硅酸钠3份、脱模剂0.8份、抗氧化剂10份、氧化镁8份、抗冻剂1份、混合防老剂5份和玻璃纤维10份。
所述的高强度弹性纤维为碳纳米管/聚氨酯弹性纤维;所述碳纳米管/聚氨酯弹性纤维由碳纳米管和聚氨酯组成,碳纳米管占弹性纤维的质量百分数为5-12%,聚氨酯占弹性纤维的质量百分数为95-88%。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010。
所述的脱模剂为硬脂酸锌;所述的所述的混合防老剂为防老剂D和防老剂4010NA的任意比的混合物。
实施例3
一种应用于轨道交通的减震板,按重量份计由以下成分组成:聚乙烯100份、木粉45份、马来酸酐接枝聚乙烯22份、滑石粉15份、高强度弹性纤维6份、氧化铝10份、氧化铁颜料8份、硅烷偶联剂5份、煅烧高岭土3份、硅酸钠5份、脱模剂0.5份、抗氧化剂15份、氧化镁5份、抗冻剂2份、混合防老剂3份和玻璃纤维15份。
所述的高强度弹性纤维为碳纳米管/聚氨酯弹性纤维;所述碳纳米管/聚氨酯弹性纤维由碳纳米管和聚氨酯组成,碳纳米管占弹性纤维的质量百分数为5-12%,聚氨酯占弹性纤维的质量百分数为95-88%。
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010。
所述的脱模剂为硬脂酸锌;所述的所述的混合防老剂为防老剂D和防老剂4010NA的任意比的混合物。
以上实施例1-3的应用于轨道交通的减震板的制备方法,包括以下步骤:
A、将各种原料投入高速混合机中进行混合,温度为175℃,混合时间为95min,混合转速为420rpm,得到坯料;
B、将搅拌均匀的坯料在热压机底板上或模具中铺成型坯;
C、将上述底板或模具送入热压机,经热压成型;
D、再经过气冷冷却、切割定型,即可。
对比例1
将实施例1中的高强度弹性纤维替换为玻璃纤维,其余配比和制备方法不变。
以下对实施例1-3和对比例1的减震板进行测试,得到如下测试结果。
表1:对实施例1-3和对比例1的减震板测试结果;
常规测试 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
弯曲破坏载荷N 6180 6120 6135 5485
拉伸强度MPa 73.8 72.5 72.7 65.8
延伸率% 4.8 4.5 4.6 6.8
70℃,24h翘曲度mm 0.05 0.05 0.06 0.32
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于轨道交通的减震板,其特征在于,按重量份计,由以下成分组成:聚乙烯100份、木粉30-45份、马来酸酐接枝聚乙烯22-28份、滑石粉12-15份、高强度弹性纤维6-10份、氧化铝6-10份、氧化铁颜料8-15份、硅烷偶联剂3-5份、煅烧高岭土3-8份、硅酸钠3-5份、脱模剂0.5-0.8份、抗氧化剂10-15份、氧化镁5-8份、抗冻剂1-2份、混合防老剂3-5份和玻璃纤维10-15份。
2.权利要求1所述的应用于轨道交通的减震板,其特征在于,所述的高强度弹性纤维为碳纳米管/聚氨酯弹性纤维。
3.权利要求2所述的应用于轨道交通的减震板,其特征在于,所述碳纳米管/聚氨酯弹性纤维由碳纳米管和聚氨酯组成,碳纳米管占弹性纤维的质量百分数为5-12%,聚氨酯占弹性纤维的质量百分数为95-88%。
4.权利要求1所述的应用于轨道交通的减震板,其特征在于,所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550或硅烷偶联剂kh570。
5.权利要求1所述的应用于轨道交通的减震板,其特征在于,所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010。
6.权利要求1所述的应用于轨道交通的减震板,其特征在于,所述的脱模剂为硬脂酸锌。
7.权利要求1所述的应用于轨道交通的减震板,其特征在于,所述的所述的混合防老剂为防老剂D和防老剂4010NA的任意比的混合物。
8.一种应用于轨道交通的减震板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将各种原料投入高速混合机中进行混合,温度为160-180℃,混合时间为90-120min,混合转速为350-450rpm,得到坯料;
B、将搅拌均匀的坯料在热压机底板上或模具中铺成型坯;
C、将上述底板或模具送入热压机,经热压成型;
D、再经过气冷冷却、切割定型,即可。
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