CN114752127B - 一种高耐寒铁路枕木的高分子改性材料 - Google Patents

一种高耐寒铁路枕木的高分子改性材料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高耐寒铁路枕木的高分子改性材料，该高分子改性材料包括以下物质和重量份：聚烯烃100重量份；聚烯烃弹性体20‑40重量份，玻璃纤维3‑8重量份；抗氧剂0.1‑2重量份；颜料1‑5重量份；润滑剂0.1‑1重量份；阻燃剂5‑15重量份；抗紫外线剂0.1‑3重量份；埃洛石纳米管抗寒剂0.1‑1重量份；纳米MoO3抗寒剂0.5‑3重量份。本发明采用埃洛石纳米管和纳米MoO3抗寒可以有效提高在UV条件下的抗寒能力。

Description

一种高耐寒铁路枕木的高分子改性材料
技术领域
本发明涉及一种高耐寒铁路枕木的高分子改性材料。
背景技术
目前枕木一般分为木制枕木、钢筋混凝土枕木、钢制枕木、复合材料枕木；目前国内高铁枕木主要采用经济性较好的混凝土枕木，但由于其本身的材料性缺陷，如能量吸收差，容易断裂，施工不方便，维修成本高等。
木质枕木暴露在野外大气环境中，受到频繁的温度变化、紫外线辐射以及大气湿度的影响，在相当短的时间内，会变质损坏，必需予以更换。为此得耗费大量木材，同时还要耗用大量的维护人员。现有技术缺乏一种在高耐寒还能保持良好力学性能的复合材料枕木。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术的不足，提供了一种高耐寒铁路枕木的高分子改性材料，所述高分子材料包括：
聚烯烃 100重量份；
聚烯烃弹性体 20-40重量份
玻璃纤维 3-8重量份
抗氧剂 0.1-2重量份
颜料 1-5重量份
润滑剂 0.1-1重量份
阻燃剂 5-15重量份
抗紫外线剂 0.1-3重量份
纳米MoO3抗寒剂 0.5-3重量份；
埃洛石纳米管抗寒剂 0.1-1重量份；
作为一种优选的技术方案，所述聚烯烃的熔融指数为15-40g/10min。
作为一种优选的技术方案，所述抗寒剂为成核助剂与埃洛石纳米管混合物。
作为一种优选的技术方案，所述成核助剂与埃洛石纳米管的质量比为1： 3-10。
作为一种优选的技术方案，所述抗寒剂为成核助剂改性埃洛石纳米管。
作为一种优选的技术方案，所处成核助剂选自二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇、2，2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、6-奈二甲酰胺基化合物中的一种或几种。
作为一种优选的技术方案，所述成核助剂改性埃洛石纳米管的制备方法为：在三口烧瓶中加入100重量份丙酮和1重量份埃洛石纳米管，超声分散30min，剧烈搅拌，加入1-10重量份成核助剂，常温分散后过滤，用无水乙醇洗涤、萃取干燥后得到改性埃洛石纳米管。
作为一种优选的技术方案，所述抗紫外线剂选自炭黑、氧化铁红、氧化锌、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物中的一种或几种。
本发明采用埃洛石纳米管和纳米MoO3作为抗寒剂，可以有效提高在UV 条件下的抗寒能力。采用成核助剂与改性埃洛石纳米搭配，尤其是经过改性后，成核助剂可以在成核时逐渐释放，可以改善成核环境，提升材料的耐寒性能。纳米MoO3有利于聚烯烃弹性体，减少了寒冷天气中可能存在的塑料体结晶发生开裂的情况。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
测试条件：
将粒子注经过塑机注塑成标准样条，在温度为23℃±2℃和湿度为RH50％±5％的条件下放置至少24小时，对标准样条进行悬臂梁缺口冲击测试(臂梁缺口冲击强度执行的标准为GB/T 1843)，完成测试后，将标准样条在-40℃、下放置12小时后拿出，在紫外箱(型号：广郡GZN-P-A，紫外灯管为：8 只40W功率UVB313)内在常温下紫外光照射12小时，如此重复10次后对标准样条进行悬臂梁缺口冲击测试，按照以下公式计算低温韧性保持率：
(低温冲击强度/常温冲击强度)*100％。
实施例1
将PO再生颗粒920-L(中海壳牌)100重量份；聚烯烃弹性体(EXACT 9071埃克森)40重量份，玻璃纤维4重量份；抗氧剂0.5重量份；蓝色颜料3重量份；润滑剂0.5重量份；阻燃剂10重量份；氧化锌0.5重量份；埃洛石纳米管抗寒剂0.5重量份、纳米MoO3抗寒剂1重量份充分混合，经过螺杆挤出机挤出造粒。采用上述测试条件计算得到的低温韧性保持率为47.45％。
实施例2
将PO再生颗粒920-L(中海壳牌)100重量份，聚烯烃弹性体(EXACT 9071埃克森)20重量份；玻璃纤维5重量份；抗氧剂0.4重量份；蓝色颜料3重量份；润滑剂0.5重量份；阻燃剂12重量份；氧化锌1重量份；埃洛石纳米管抗寒剂0.6重量份、纳米MoO3抗寒剂3重量份充分混合，经过螺杆挤出机挤出造粒。采用上述测试条件计算得到的低温韧性保持率为51.36％。
实施例3
将PO再生颗粒920-L(中海壳牌)100重量份，聚烯烃弹性体(EXACT 9071埃克森)30重量份；玻璃纤维4重量份；抗氧剂0.5重量份；蓝色颜料2重量份；润滑剂0.4重量份；阻燃剂10重量份；氧化锌1重量份；埃洛石纳米管抗寒剂混合物(埃洛石纳米管0.5重量份，二(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇0.1重量份)0.6重量份、纳米MoO3抗寒剂0.5重量份充分混合，经过螺杆挤出机挤出造粒。采用上述测试条件计算得到的低温韧性保持率为53.56％。
对比例1
与实施例1相同，但是不加入埃洛石纳米管抗寒剂。采用上述测试条件计算得到的低温韧性保持率为37.23％。
对比例2
与实施例1相同，但是不加入纳米MoO3抗寒剂。采用上述测试条件计算得到的低温韧性保持率为38.19％。
对比例3
与实施例1相同，但是不加入聚烯烃弹性体(EXACT 9071埃克森)。采用上述测试条件计算得到的低温韧性保持率为39.11％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这中叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种用于高耐寒铁路枕木的高分子改性材料， 其特征在于，所述高分子改性材料由以下物质和重量份制备而成：
聚烯烃 100重量份；
聚烯烃弹性体20-40重量份
玻璃纤维 3-8重量份
抗氧剂 0.1-2重量份
颜料 1-5重量份
润滑剂 0.1-1重量份
阻燃剂 5-15重量份
抗紫外线剂 0.1-3重量份
纳米MoO3 抗寒剂 0.5-3重量份；
埃洛石纳米管抗寒剂 0.1-1重量份。
2.根据权利要求1所述的一种用于高耐寒铁路枕木的高分子改性材料， 其特征在于，所述聚烯烃的熔融指数为15-40g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种用于高耐寒铁路枕木的高分子改性材料， 其特征在于，所述埃洛石纳米管抗寒剂为成核助剂与埃洛石纳米管混合物。
4.根据权利要求3所述的一种用于高耐寒铁路枕木的高分子改性材料， 其特征在于，所述成核助剂与埃洛石纳米管的质量比为1：3-10。
5.根据权利要求4所述的一种用于高耐寒铁路枕木的高分子改性材料， 其特征在于，所述成核助剂选自二（3,4-二甲基苯亚甲基）山梨醇、2,2'-亚甲基双（4,6-二叔丁基苯基）磷酸酯钠、6-萘二甲酰胺基化合物中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的一种用于高耐寒铁路枕木的高分子改性材料， 其特征在于，所述成核助剂与埃洛石纳米管混合物的制备方法为：在三口烧瓶中加入100重量份丙酮和1重量份埃洛石纳米管，超声分散 30min，剧烈搅拌，加入1-10重量份成核助剂，常温分散后过滤，用无水乙醇洗涤、萃取干燥后得到成核助剂与埃洛石纳米管混合物。
7.根据权利要求1所述的一种用于高耐寒铁路枕木的高分子改性材料， 其特征在于，所述抗紫外线剂选自炭黑、氧化铁红、氧化锌、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物中的一种或几种。
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