一种铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，其包括以下重量百分比的组分：PE 50‑95%，LLDPE 0‑18%，相容剂0‑5%，增韧剂3‑16%，耐刮擦剂0.1‑0.5%，防翘曲剂0.05‑0.15%，抗氧剂0.1‑0.3%，纳米碳酸钙0‑12%。本发明专利技术通过调整本发明专利技术所提供的配方得到改性聚乙烯复合材料可以在保证垫板性能的情况下，通过改性改善材料的收缩翘曲变形度，产品质量稳定，成品率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前，高铁调整钢轨高度用的聚乙烯垫板包括0.5mm、1mm-5mm、10mm和20mm厚的聚乙烯调高垫板，5mm以下厚度的聚乙烯垫板可以采用高密度聚乙烯片材冲压而成，但厚度等于或超过5mm厚的聚乙烯垫板如果用片材冲压的话，很难保证产品的平面度，故选用开模注塑的加工工艺进行制备。但由于高密度聚乙烯的收缩变形很大，使得所生产出来的产品质量不稳定，成品率低。有鉴于此，亟需专利技术一种新型的聚乙烯复合材料，用以满足注塑成型制备铁路调高垫板工艺的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，该复合材料作为注塑制备铁路调高垫板的原料可以明显改善收缩变形大的缺陷，并同时提供其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术一方面采用的技术方案如下：一种铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，其包括以下重量百分比的组分：PE 50-95%；LLDPE 0-18%；相容剂 0-5%；增韧剂 3-16%；耐刮擦剂 0.1-0.5%；防翘曲剂 0.05-0.15%；抗氧剂 0.1-0.3%；纳米碳酸钙 0-12%。在一些实施例中，适用于20mm厚的铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，包括以下重量百分比组分：PE 53.4%；LLDPE 13.6%；增韧剂 15.7%；相容剂 5.2%；耐刮擦剂 0.21%；防翘曲剂 0.14%；抗氧剂 0.25%；纳米碳酸钙 11.5%。在一些实施例中，适用于≥10mm厚的铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，包括以下重量百分比组分：PE 61%；LLDPE 18%；相容剂 3.5%；增韧剂 9%；耐刮擦剂 0.2%；防翘曲剂 0.1%；抗氧剂 0.2%；纳米碳酸钙 8%。在一些实施例中，适用于5-10mm厚的铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，包括以下重量百分比组分：PE 58%；LLDPE 15%；相容剂 4.6%；增韧剂 10.5%；耐刮擦剂 0.21%；防翘曲剂 0.15%；抗氧剂 0.25%；纳米碳酸钙 10.5%；黑色母 0.79%。在一些实施例中，适用于小于5mm厚的铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，包括以下重量百分比组分：PE 57.3%；LLDPE 10%；相容剂 3%；增韧剂 18%；耐刮擦剂 0.25%；防翘曲剂 0.15%；抗氧剂 0.3%；纳米碳酸钙 10%；黑色母 1 %。进一步地，所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯化合物、酸酐类接枝聚乙烯、酸酐类接枝POE和醋酐类接枝EPDM其中的一种或多种。进一步地，所述增韧剂选自与聚乙烯有较好相容性的乙烯醋酸乙烯聚合物（EVA）、POE、EPDM。进一步地，所述耐刮擦剂选自聚乙烯腊、脂肪酸、脂肪酸酰胺和聚硅酮、芥酸酰胺其中的一种或多种。进一步地，防翘曲剂选自碳酸铵、碳酸氢钠、氯化铵和亚硝酸钠中的一种或多种。进一步地，所述抗氧剂选自二苯甲酮官能团化合物稳定剂、受阻酚稳定剂、亚磷酸酯稳定剂或受阻胺稳定剂的一种或多种。进一步地，所述抗氧剂选自抗氧剂 1010和/或抗氧剂168。本专利技术另一方面提供一种上述改性聚乙烯复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：S1：依据配方提前预混原材料S2：通过螺杆挤出机进行挤出造粒，得到铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，其中，挤出机的各段温度设置为190-255℃，主机转速为150~250r·p·m。进一步地，所述挤出机的基础工艺参数如下：与现有技术相比，本专利技术所取得的有益效果如下：本专利技术所采用的防翘曲剂有效的降低了材料在模具内的不同方向之间收缩率的差异率，在产品模具和注塑工艺一定的情况下，大大降低了垫板的翘曲变形量。耐刮擦剂的可以有效改善材料的摩擦系数，降低垫板的磨耗量，通过调整本专利技术所提供的配方得到改性聚乙烯复合材料可以在保证垫板性能的情况下，通过改性改善材料的收缩翘曲变形度。不同厚度的聚乙烯垫板加工工艺和所用原材料都不同，本专利技术通过对助剂进行合理复配，各助剂之间性能相互影响和作用，使本专利技术所提供的聚乙烯复合材料。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术进行进一步详细的叙述。实施例1 一种铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，其包括以下重量百分比的组分：PE 58KgLLDPE 10Kg马来酸酐接枝POE 5KgEVA 5.8KgPOE 8.5Kg芥酸酰胺 0.2Kg碳酸氢钠 0.15Kg抗氧剂1010 0.25Kg纳米碳酸钙 12Kg黑色母 0.1Kg。其制备方法，具体包括如下步骤：S1：依据配方提前预混原材料将PE、LLDPE、EVA、POE等颗粒料按配方重量的±0.2kg依次投入到高搅机中，然后将配好芥酸酰胺、碳酸氢钠、抗氧剂1010、黑色母、纳米碳酸钙依次复称后投入到搅拌机中。投料顺序必须严格按照先投放颗粒料和粉体料，搅拌1分钟后放入粉末类助剂物料，再搅拌4分钟。S2：通过螺杆挤出机进行挤出造粒，得到铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，其中，挤出机的基础工艺参数如下：得到的改性聚乙烯复合材料性能满足如下表1：表1实施例2 铁路调高垫板的制备高铁Ⅷ型扣件系统中配套使用的WJ8-10聚乙烯调高垫板注塑成型工艺具体如下：原料：实施例1制备得到的改性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，其特征在于，其包括以下重量百分比的组分：PE                     50‑95%；LLDPE                  0‑18%；相容剂                 0‑5%；增韧剂                 3‑16%；耐刮擦剂               0.1‑0.5%；防翘曲剂               0.05‑0.15%；抗氧剂                 0.1‑0.3%；纳米碳酸钙             0‑12%。

【技术特征摘要】
1.一种铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，其特征在于，其包括以下重量百分比的组分：PE 50-95%；LLDPE 0-18%；相容剂 0-5%；增韧剂 3-16%；耐刮擦剂 0.1-0.5%；防翘曲剂 0.05-0.15%；抗氧剂 0.1-0.3%；纳米碳酸钙 0-12%。2.根据权利要求1所述的一种铁路调高垫板用改性聚乙烯复合材料，其特征在于，选自以下任一种组方组分：组方组分A，具体包含以下重量百分比组分：PE 53.4%；LLDPE 13.6%；增韧剂 15.7%；相容剂 5.2%；耐刮擦剂 0.21%；防翘曲剂 0.14%；抗氧剂 0.25%；纳米碳酸钙 11.5%；组方组分B，具体包含以下重量百分比组分：PE 61%；LLDPE 18%；相容剂 3.5%；增韧剂 9%；耐刮擦剂 0.2%；防翘曲剂 0.1%；抗氧剂 0.2%；纳米碳酸钙 8%；组方组分C，具体包含以下重量百分比组分：PE 58%；LLDPE 15%；相容剂 4.6%；增韧剂 10.5%；耐刮擦剂 0.21%；防翘曲剂 0.15%；抗氧剂 0.25%；纳米碳酸钙 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：常杰，崔永生，鲍星旭，崔奇，
申请(专利权)人：河北铁科翼辰新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13