RU2669718C1 - Полимерная композиция для ремонта шпал - Google Patents
Полимерная композиция для ремонта шпал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669718C1 RU2669718C1 RU2018104843A RU2018104843A RU2669718C1 RU 2669718 C1 RU2669718 C1 RU 2669718C1 RU 2018104843 A RU2018104843 A RU 2018104843A RU 2018104843 A RU2018104843 A RU 2018104843A RU 2669718 C1 RU2669718 C1 RU 2669718C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- component
- laprol
- polymer composition
- sleepers
- repair
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 47
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 21
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 10
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 7
- LOOCNDFTHKSTFY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trichloropropyl dihydrogen phosphate Chemical compound CC(Cl)C(Cl)(Cl)OP(O)(O)=O LOOCNDFTHKSTFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NFDXQGNDWIPXQL-UHFFFAOYSA-N 1-cyclooctyldiazocane Chemical compound C1CCCCCCC1N1NCCCCCC1 NFDXQGNDWIPXQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012973 diazabicyclooctane Substances 0.000 claims description 4
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 9
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- 229920013701 VORANOL™ Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001057184 Axion Species 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001343 alkyl silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229920005883 amine-based polyether polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4804—Two or more polyethers of different physical or chemical nature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
- B27K5/06—Softening or hardening of wood
-
- 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
- C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
- C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
- C08G18/4845—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units containing oxypropylene or higher oxyalkylene end groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/04—Polyurethanes
- C08L75/08—Polyurethanes from polyethers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
- E01B3/02—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from wood
- E01B3/04—Means for preventing cleaving
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к полимерной композиции, применяемой для ремонта шпал. Указанная композиция состоит из двух компонентов. Компонент А содержит смесь полиолов, пеностабилизатор, тиксотропный агент, по меньшей мере один катализатор и воду. Смесь полиолов представляет собой смесь, содержащую простые полиэфиры Лапрол СГ-500, Лапрол 373 и Лапрол 1052 в такой концентрации их в смеси, что компонент А имеет гидроксильное число 350-430 мг КОН/г. Компонент Б представляет собой полимерный изоцианат. Полученная композиция обладает улучшенными прочностными характеристиками, что обеспечивает повышение ее эксплуатационных показателей. 3 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к области обслуживания железнодорожной инфраструктуры и к области полимерных материалов и может использоваться при изготовлении и применении полимерных композиций для ремонта деревянных шпал и шпал из композиционных материалов.
Рельсовое полотно испытывает значительные статические и динамические нагрузки как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Их воздействие на шпалы совместно с процессами атмосферного влияния и естественного старения приводит к возникновению в шпалах различных дефектов, требующих ремонта или замены шпал. К основным видам дефектов деревянных шпал и шпал из композиционных материалов относятся разработанные отверстия для прикрепителей (костыльные и шурупные), продольные трещины, выколы, износ материала шпал под подкладками и др.
Известны различные материалы, которые могут использоваться для ремонта таких шпал. Известна, например, двухкомпонентная полиуретановая композиция, один из компонентов которой содержит полиуретановый форполимер с изоцианатными группами, а второй компонент содержит полиальдимин и воду (WO 2005037885 А1, 2005). Эта композиция имеет ускоренное затвердевание, однако прочностные характеристики ее недостаточны, что ограничивает ее применение, в том числе для ремонта шпал. Известна, например, двухкомпонентная гидрофобная полиуретановая композиция, один из компонентов которой содержит полиол и каменноугольную смолу, а также воду в качестве вспенивающего агента и катализаторы (US 4661532 А, 1987). Эта композиция обеспечивает высокую адгезию, однако она также не имеет высоких прочностных характеристик, необходимых для ремонта деревянных и композитных шпал. Известны и другие полимерные композиции, которые могут с теми или иными ограничениями использоваться для ремонта деревянных и композитных шпал (например, RU 2484085 С2, 2011; US 4264743 А, 1981; US 4295259 А, 1981; US 7138437 В2, 2006; US 8299136 В2, 2012; WO 2004013200 А1, 2004; WO 2011097033 А1, 2011; CN 10237877 А, 2012). Однако все они, решая определенные проблемы, не обеспечивают высокие эксплуатационные показатели из-за недостаточно высоких прочностных характеристик, необходимых для эффективного ремонта шпал.
Из известных полимерных композиция наиболее близкой к предложенной является полимерная композиция для ремонта шпал, состоящая из двух компонентов, один из которых А содержит смесь полиолов, пеностабилизатор, тиксотропный агент, по меньшей мере один катализатор и воду, а другой Б представляет собой полимерный изоцианат (US 6455605 В1, 2002). В этой полимерной композиции компонент А в качестве полиолов содержит полиолы без сложноэфирной связи, например, касторовое масло (Castor Oil АА), триол Voranol 230-238 (Triol Polyether Polyol), амин Voranol 240-270 (4-Functional Amine based Polyether Polyol), смолу Poly bd 605 (Hydroxyl Terminated Polybytadiene Resin). В качестве пеностабилизатора он содержит силиконовый гликоль Dow Corning DC 193. В качестве тиксотропного агента он содержит ароматический амин Hardener HY450. В качестве катализаторов он содержит сочетание целого ряда веществ, обеспечивающих ускорение образования уретановых и изоциануратных связей при смешивании полиольного компонента А с изоцианатным компонентом Б, например, третичных аминов (Dabco 33-LV, Polycal 41 др.). Вода в компоненте А играет роль вспенивающего агента. Компоненты А и Б смешиваются непосредственно перед применением полимерной композиции. В этой полимерной композиции полиолы не подбираются для обеспечения оптимального гидроксильного числа компонента А, что не позволяет достичь высоких эксплуатационных показателей полимерной композиции, в первую очередь за счет прочностных характеристик (в формуле этого изобретения указано, что прочность пеномассы должна составлять не менее 1.106 дин/см2).
Техническая проблема заключается в создании полимерной композиции для ремонта шпал, лишенной недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышении эксплуатационных показателей полимерной композиции для ремонта шпал за счет повышения ее прочностных характеристик.
Это достигается тем, что в полимерной композиции для ремонта шпал, состоящей из двух компонентов, один из которых А содержит смесь полиолов, пеностабилизатор, тиксотропный агент, по меньшей мере один катализатор и воду, а другой Б представляет собой полимерный изоцианат, в качестве полиолов компонент А содержит простые полиэфиры Лапрол СГ-500, Лапрол 373 и Лапрол 1052 в такой концентрации в их смеси, что компонент А имеет гидроксильное число 350-430 мг КОН/г.В полимерной композици компонент А в качестве пеностабилизатора может содержать силикон, в качестве тиксотропного агента - трихлорпропилфосфат, а в качестве катализаторов - диметилциклогексиламин и 33% раствор диазабициклооктана в дипропиленгликоле, при этом ингредиенты в компоненте А могут находиться в следующем соотношении, мас. ч: Лапрол СГ-500 - 57,0-62,0, Лапрол 373 - 16,8-21,0, Лапрол 1052 - 3,8-6,2, силикон - 1,1-1,7, трихлорпропилфосфат - 10,0-14,0, диметилциклогексиламин - 0,3-0,7, 33% раствор диазабициклооктана в дипропиленгликоле - 1,7-1,9, вода - 0,2-0,4. В полимерной композиции компонент Б в качестве полимерного изоцианата может содержать изоцианат на основе 4,4'дифенилметандиизоцианата. Компоненты А и Б в полимерной композиции могут находиться в соотношении 1:1 по объему.
Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.
Выбор ингредиентов композиции обусловлен следующим. Полиолы являются источниками гидроксильных групп, которые, реагируя с изоцианатом, образуют полиуретановую структуру композиции. При этом выбор структуры смеси полиолов в значительной степени определяет конечные свойства композиции. Установлено, что сочетание простых полиэфиров Лапрол СГ-500, Лапрол 373, Лапрол 1052 является наиболее подходящим для этого. Лапрол СГ-500 (ТУ 2226-466-05761784-2001) - простой полиэфир с молекулярной массой 500 на основе сахарозы, глицерина и окиси пропилена, имеет гидроксильное число - 480-520 мг КОН/г. Этот полиол, являясь высокофункциональным разветвленным полиэфиром, придает компоненту А высокую прочность и достаточную жесткость. Лапрол 373 (ТУ 2226-017-10488057-94) - простой полиэфир с молекулярной массой 370 на основе пропиленгликоля и окиси пропилена, имеет гидроксильное число - 430-480 мг КОН/г.Этот полиол, являясь низкомолекулярным полиэфиром, используется как сшивающий агент. Лапрол 1052 (ТУ 2226-411-05761784-95) - простой полиэфир с молекулярной массой 1000 на основе пропиленгликоля и окиси пропилена, имеет гидроксильное число 102-112,6 мг КОН/г. Этот полиол, являясь полиэфиром с узким молекулярно-массовым распределением, снижает хрупкость компонента А. Смесь указанных полиолов позволяет обеспечить значения ее гидроксильного числа в пределах от 350 до 430 мг КОН/г, что, как установлено эмпирическим путем и подтверждено экспериметально, в свою очередь обеспечивает высокие эксплуатационные показатели за счет высоких прочностных характеристик полимерной композиции. Расчетное гидроксильное число за счет Лапрола СГ-500 в компоненте А составляет от 0,57×480=273,600 до 0,62×520=322,400. Расчетное гидроксильное число Лапрола 373 в компоненте А составляет от 0,168×430=72,240 до 0,21×480=100,800. Расчетное гидроксильное число Лапрола 1052 в компоненте А составляет от 0,038×102=3,876 до 0,062×112,6=6,981. Поэтому расчетное гидроксильное число компонента А составляет от 273,600+72,240+3,876=349,716 до 322,400+100,800+6,981=430,181. Расчетное гидроксильное число компонента А при средних значениях концентрации указанных полиолов и средних значениях их гидроксильных чисел составляет 0,595×500+0,189×455+0,05×107,3=388,86. Такие значения гидроксильного числа обуславливают высокие эксплуатационные показатели полимерной композиции, в том числе повышенные значения разрушающего напряжения при сжатии (как основной механической характеристики материала) - не менее 5 МПа, высокие значения кажущейся плотности (характеризующей, в частности, коэффициент упругости и сопротивление усталости материала под нагрузкой) - не менее 270 кг/м3 и удельной ударной вязкости (характеризующей устойчивость материала к ударным нагрузкам) - не менее 1,2 кДж/м2.
Указанный выше выбор вспомогательных ингредиентов в компоненте А и их соотношение является преимущественным и обусловлено приданию полимерной композиции высокой технологичности и в целом свойств, позволяющих наряду с ее высокими прочностными характеристиками использовать ее при ремонте шпал с наибольшей эффективностью. Пеностабилизатор (пенорегулятор), являясь поверхностно-активным веществом, поддерживает вспененную полимерную массу в оптимальном состоянии и обеспечивает наличие в ней ячеек оптимального размера и закрытости. При этом использование силикона (алкилсиланполиоксиалкиленового сополимера) в качестве пеностабилизатора позволяет получить очень мелкие ячейки с высокой степенью закрытости. При концентрации силикона в компоненте А менее или более указанных выше значений его пеностабилизирующее действие значительно снижается. Тиксотропный агент является добавкой, уменьшающей вязкость. В качестве этого ингредиента может использоваться, например, трихлорпропилфосфат, который одновременно имеет свойства пластификатора и антипирена. При его концентрации в компоненте А менее или более указанных выше значений, его тиксотропные свойства перестают проявляться. Катализаторы определяют технологические параметры вспенивания, ускоряют реакции между изоцианатом и полиэфирами и изоцианата и водой. Указанные выше вещества в качестве катализаторов и их концентрация подобраны с точи зрения оптимизации скорости вспенивания и полного затвердения полимерной композиции при ремонте шпал. Вода в компоненте А в указанной выше концентрации выполняет роль вспенивающего агента, при этом в полиэфирах образуются мочевинные звенья и полиэфиры приобретают большое количество закрытых ячеек, что дополнительно улучшает эксплуатационные свойства полимерной композиции, в том числе повышают термостойкость и снижают водопоглощение. Выбор в качестве компонента Б полимерного изоцианата на основе 4,4'дифенилметандиизоцианата обусловлен оптимальными значениям массовой доли изоцианатных групп и динамической вязкости, которые составляют соответственно 29-32 и 150-300 мПа⋅c (при 25°С). Для оптимизации процесса ремонта шпал целесообразно, чтобы время старта композиции, т.е. время с начала смешивания компонентов А и Б до момента начала подъема пеномассы составляло достаточную величину, например, 30-40 с. Это обеспечивается в том числе тем, что компоненты смешиваются в равных объемных пропорциях 1:1.
Компоненты А и Б полимерной композиции обладают такой вязкостью, которая не препятствующей их доставке в смеситель и последующего смешивания. Полимерная композиция указанного выше состава имеет высокую адгезию к материалу шпал, высокие прочностные характеристики и устойчивость к атмосферным воздействиям. Она высокотехнологична в применении и проста в приготовлении.
Производство полимерной композиции не требует специализированного оборудования. Смешивание ингредиентов компонента А осуществляют при комнатной температуре, например, вручную посредством деревянной лопатки в металлической емкости требуемого объема, например, 50 л, в течение 10-15 минут. После смешивания ингредиентов емкость плотно закупоривают и оставляют на одни сутки для отстаивания, в результате чего из смеси удаляются пузырьки воздуха. Компоненты А и Б для образования полимерной композиции смешивают непосредственно перед ее применением. В зависимости от ее назначения для этого могут использоваться различные приемы и приспособления. Для ремонта деревянных или композитных шпал наиболее удобным является применение двухкомпонентных монтажных пистолетов, простых в обращении и достаточно надежных.
Примеры реализации. Приготовлены полимерные композиции, в которых компонент А имеет концентрации ингредиентов, соответствующим средним, минимальным и максимальным значениям из указанных выше пределов (с учетом технологических допусков). Смешивание компонентов А и Б производилось с помощью двухкомпонентного монтажного пистолета с двухкамерным картриджем в его статическом смесителе (трубке, герметично соединенной с обеими камерами картриджа). Объем каждой из камер составляет 310 мл. Заполнение полимерной композицией отверстий и щелей в деревянных шпалах не вызвало каких-либо затруднений. Время отвердения разлитой в отверстия и щели полимерной композиции составило 5-6 минут. Показатели компонентов А и Б и полимерных композиций измерены в ООО «АКСИОН РУС» в соответствии с требованиями ТУ 2052-01-40409414-16. Для полимерной композиции, в которой концентрация ингредиентов соответствовала средним значениям из указанных выше пределов, гидроксильное число компонента А составило 387,2 мг КОН/г, его динамическая вязкость при температуре 25°С - 2200 мПа⋅с, кажущаяся плотность при свободном вспенивании - 289,4 кг/м3. Массовая доля изоцианатных групп компонента Б составила 30,6%, а его динамическая вязкость при 25°С - 223 мПа⋅с. Разрушающее напряжение этой полимерной композиции при сжатии составило 5,85 МПа, удельная ударная вязкость - 1,33 кДж/м2, структура образца затвердевшей композиции - мелкоячеистая, содержание закрытых ячеек - 90%. Кроме того, измерялось гидроксильное число компонента А и основные характеристики полимерной композиции при минимальной и максимальной концентрации всех ингредиентов в указанных выше пределах. При возможной их минимальной концентрации эти показатели составили: гидроксильное число компонента А - 356,1 мг КОН/г, разрушающее сжимающее напряжение полимерной композиции - 5,2 МПа, кажущаяся плотность - 275,1 кг/м3, удельная ударная вязкость - 1,24 кДж/м2, а при возможной максимальной концентрации: гидроксильное число компонента А - 427,4 мг КОН/г, разрушающее сжимающее напряжение - 5,4 МПа, кажущаяся плотность - 282,2 кг/м3, удельная ударная вязкость - 1,29 кДж/м2. Длительное воздействие влаги на затвердевшие образцы полимерной композиции не привело к изменению их структуры и прочностных характеристик.
Полимерная композиция для ремонта шпал в соответствии с изобретением обладает более высокими эксплуатационными показателями, в том числе за счет высоких прочностных характеристик, по сравнению с известными аналогичными полимерными композициями.
Claims (4)
1. Полимерная композиция для ремонта шпал, состоящая из двух компонентов, один из которых А содержит смесь полиолов, пеностабилизатор, тиксотропный агент, по меньшей мере один катализатор и воду, а другой Б представляет собой полимерный изоционат, отличающаяся тем, что в качестве полиолов компонент А содержит простые полиэфиры Лапрол СГ-500, Лапрол 373 и Лапрол 1052 в такой концентрации в их смеси, что компонент А имеет гидроксильное число 350-430 мг КОН/г.
2. Полимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что компонент А в качестве пеностабилизатора содержит силикон, в качестве тиксотропного агента он содержит трихлорпропилфосфат, а в качестве катализаторов он содержит диметилциклогексиламин и 33% раствор диазабициклооктана в дипропиленгликоле, при этом ингредиенты в компоненте А находятся в следующем соотношении, мас. ч: Лапрол СГ-500 - 57,0-62,0, Лапрол 373 - 16,8-21,0, Лапрол 1052 - 3,8-6,2, силикон - 1,1-1,7, трихлорпропилфосфат - 10,0-14,0, диметилциклогексиламин - 0,3-0,7, 33% раствор диазабициклооктана в дипропиленгликоле - 1,7-1,9, вода - 0,2-0,4.
3. Полимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что компонент Б в качестве полимерного изоцианата содержит изоцианат на основе 4,4'дифенилметандиизоцианата.
4. Полимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что компоненты А и Б в полимерной композиции находятся в соотношении 1:1 по объему.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104843A RU2669718C1 (ru) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | Полимерная композиция для ремонта шпал |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104843A RU2669718C1 (ru) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | Полимерная композиция для ремонта шпал |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2669718C1 true RU2669718C1 (ru) | 2018-10-15 |
Family
ID=63862335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018104843A RU2669718C1 (ru) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | Полимерная композиция для ремонта шпал |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2669718C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2048482C1 (ru) * | 1993-04-21 | 1995-11-20 | Научно-производственное предприятие "Изолан" | Способ получения жесткого пенополиуретана или пенополиизоцианурата |
| US5476681A (en) * | 1992-04-22 | 1995-12-19 | Basf Corporation | Rigid polyurethane/polyisocyanurate foams containing paraffinic based oils |
| RU2144545C1 (ru) * | 1997-08-07 | 2000-01-20 | Научно-производственное предприятие "Уретанмаш" | Способ получения жесткого пенополиуретана |
| US6455605B1 (en) * | 1997-09-10 | 2002-09-24 | H. B. Fuller Licensing & Financing Inc. | Foamable composition exhibiting instant thixotropic gelling |
| US20060293488A1 (en) * | 2003-03-04 | 2006-12-28 | Giorgini Albert A | Polyurethane composition containing a property-enhancing agent |
| EA021221B1 (ru) * | 2010-07-09 | 2015-04-30 | Серса Груп Аг ( Швайц ) | Способ устранения трещин в шпалах и заливочный раствор для этого способа |
-
2018
- 2018-02-08 RU RU2018104843A patent/RU2669718C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5476681A (en) * | 1992-04-22 | 1995-12-19 | Basf Corporation | Rigid polyurethane/polyisocyanurate foams containing paraffinic based oils |
| RU2048482C1 (ru) * | 1993-04-21 | 1995-11-20 | Научно-производственное предприятие "Изолан" | Способ получения жесткого пенополиуретана или пенополиизоцианурата |
| RU2144545C1 (ru) * | 1997-08-07 | 2000-01-20 | Научно-производственное предприятие "Уретанмаш" | Способ получения жесткого пенополиуретана |
| US6455605B1 (en) * | 1997-09-10 | 2002-09-24 | H. B. Fuller Licensing & Financing Inc. | Foamable composition exhibiting instant thixotropic gelling |
| US20060293488A1 (en) * | 2003-03-04 | 2006-12-28 | Giorgini Albert A | Polyurethane composition containing a property-enhancing agent |
| EA021221B1 (ru) * | 2010-07-09 | 2015-04-30 | Серса Груп Аг ( Швайц ) | Способ устранения трещин в шпалах и заливочный раствор для этого способа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2128509T5 (es) | Procedimiento perfeccionado para la preparacion de espuma de poliuretano. | |
| JP5319090B2 (ja) | 低密度硬質強化ポリウレタンおよびその製造方法 | |
| US5952053A (en) | Process for producing filled polyurethane elastomers | |
| US20060293488A1 (en) | Polyurethane composition containing a property-enhancing agent | |
| CN104558489A (zh) | 铁路道砟用聚氨酯软泡材料及其制备方法 | |
| US5554713A (en) | Thermosetting castable and curable polyurethane-urea polymers having improved flow and end-waste characteristics for insulating thermal barriers | |
| CN101544740A (zh) | 一种浇注型常温固化聚氨酯树脂组合物及其制备方法 | |
| CN1315973A (zh) | 永久气体发泡的微孔聚氨酯弹性体 | |
| TW201321426A (zh) | 硬質發泡合成樹脂之製造方法 | |
| US20100101165A1 (en) | Low-density filled polyurethane foam | |
| EP2519558B1 (en) | Method for making low density polyurethane foam for sound and vibration absorption | |
| RU2669718C1 (ru) | Полимерная композиция для ремонта шпал | |
| JP5050355B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォームの製造方法、透水層の形成方法および岩盤の補強方法 | |
| JP2591540B2 (ja) | トンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法 | |
| US10865285B2 (en) | Flexible foam formulation | |
| CN109749040A (zh) | 一种单组份聚氨酯泡沫填缝剂 | |
| CN1667012A (zh) | 一种低收缩率单组分聚氨酯泡沫及其制备方法 | |
| SU635879A3 (ru) | Способ получени полиуретана | |
| CN111621256A (zh) | 一种快速维修材料及其制备方法 | |
| CN108690987B9 (zh) | 金属结构腔体内部长效防腐 | |
| JP2002020698A (ja) | コンクリート用接着剤組成物及び充填剤組成物 | |
| CZ45595A3 (en) | Way of artificial resin system use | |
| CN109608615A (zh) | 一种新型油性聚氨酯浆液及其制备方法 | |
| RU2527470C1 (ru) | Битумно-уретановое вяжущее и способ его получения | |
| JP2928088B2 (ja) | 発泡ポリウレタンエラストマー製鉄道用パッド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190211 Effective date: 20190211 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190211 Effective date: 20200730 |