减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料、制备方法及应用，属于聚氨酯材料领域。该聚氨酯灌浆组合材料既能替代现有扣件系统，为轨道线路提供优异的弹性性能，又能够替代现有钢轨阻尼材料，吸收钢轨的振动噪音。该减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料，包括聚氨酯主料，所述聚氨酯主料由A组分和B组分混合制备而成，所述A组分由以下材料制成：聚醚多元醇70‑90％，扩链剂5‑13％，抗氧剂0.5‑1％，胺类催化剂0.02‑0.1％，有机锡催化剂0.01‑0.05％，玻璃微珠5‑10％，流平剂0.5‑1％，色浆：0.1‑0.5％；将上述材料在100‑120℃下混合均匀，控制混合物中水分含量小于0.05％，即得A组分；所述B组分由30‑60％的异氰酸酯和40‑70％的多元醇在80‑90℃条件下反应3‑4h得到。

Polyurethane grouting composite material for vibration damping and anticorrosion and its preparation method and Application

The invention provides a damping and anticorrosion polyurethane grouting composite material, a preparation method and an application thereof, belonging to the polyurethane material field. The polyurethane grouting composite material can replace the existing fastening system, provide excellent elastic performance for track lines, and can replace the existing rail damping materials, absorb rail vibration noise. The damping polyurethane grouting composite material corrosion, including polyurethane material, the polyurethane material by the A and B components prepared by mixing, the A component is made of the following materials: 70 90% polyether polyol, chain extender 5 13%, 0.5 1% antioxidant, 0.02 amine catalyst 0.1%, 0.01 organic tin catalyst 0.05%, glass bead 5 10% leveling agent 0.5 1% color: 0.1 0.5%; the material in the 100 120 DEG C mixed evenly, control less than 0.05% moisture content in the mixture, the A group; the B group consists of 30 polyols 60% and 40 70% isocyanate in the 80 90 C reaction under the conditions of 3 4h.

【技术实现步骤摘要】
减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料、制备方法及应用
本专利技术涉及聚氨酯材料领域，尤其涉及一种减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料、制备方法及应用。
技术介绍
传统的轨道线路减振型式多采用扣件系统固定、支撑铁路轨道，并通过扣件系统的高分子垫板提供弹性，起到减振的作用。同时，为降低列车通过时钢轨轨腰振动产生的噪音，部分城市轨道交通线路通过在钢轨轨腰处粘接(或用机械方式固定)阻尼材料的方式吸收振动和噪音。聚氨酯材料是以多元醇为软段、异氰酸酯及扩链剂等为硬段组成的含有大量氨基甲酸酯基团且具有软硬段交替排列嵌段结构的线性或交联聚合物，由于软硬段之间及硬段自身可以形成大量的氢键以及链段有序排列产生的结晶等导致链段内部容易产生微相分离，使聚氨酯材料具有较好的力学性能。我国的灌浆材料技术研究技术起步相对较晚，到20世纪70年代末才开始了聚氨酯弹性体灌浆材料的初步研究，80年代后，随着国家基础建设规模的不断扩大，在大型水电站、桥梁、地下工程等领域逐渐开始使用聚氨酯灌浆材料做为堵水、密封等使用。90年代以后，随着城市规模的扩张，轨道交通成为解决人民出行、工作等的重要交通方式之一，传统的轨道减震、降噪主要采用硫化橡胶垫片，随着新型轨道结构及施工方式的出现，对轨道的减震、降噪材料提出了新的要求。据报道，目前针对于轨道线路减振降噪用的聚氨酯弹性体灌浆材料，国内企业还无能力制造生产，现有轨道主要采用德国进口产品，价格十分昂贵，国内相关企业还未开发出类似产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料、制备方法及应用,该聚氨酯灌浆组合材料既能替代现有扣件系统，为轨道线路提供优异的弹性性能，又能够替代现有钢轨阻尼材料，吸收钢轨的振动噪音，材料拉伸强度≥1.7MPa；断裂伸长率≥120％；电阻≥3.5×109Ω；材料使用寿命长，疲劳试验300万次后未出现任何损坏。本专利技术一方面提供了一种减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料，包括聚氨酯主料，所述聚氨酯主料由A组分和B组分混合制备而成，所述A组分由以下材料制成：聚醚多元醇70-90％，扩链剂5-13％，抗氧剂0.5-1％，胺类催化剂0.02-0.1％，有机锡催化剂0.01-0.05％，玻璃微珠5-10％，流平剂0.5-1％，色浆：0.1-0.5％；将上述材料在100-120℃下混合均匀，控制混合物中水分含量小于0.05％，即得A组分；所述B组分由30-60％的异氰酸酯和40-70％的多元醇在80-90℃条件下反应3-4h得到。作为优选技术方案，所述聚醚多元醇为两种数均分子量为4000-6000，官能度为3的聚氧化丙烯三醇。作为优选技术方案，所述扩链剂由1，3-丙二醇3-8％和4,4ˊ-亚甲基双-(2,6-二异丙基苯胺)2-5％构成。作为优选技术方案，所述抗氧剂为抗氧剂1010。作为优选技术方案，所述胺类催化剂为三乙烯二胺；所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡。作为优选技术方案，所述流平剂为改性聚硅氧烷。作为优选技术方案，所述B组分中，异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯；多元醇为两种数均分子量为1000-2000，官能度为2-3的聚氧化丙烯二醇。作为优选技术方案，所述聚氨酯灌浆组合材料还包括辅料，所述辅料为抗老化剂、表面活性剂、防冻剂中的一种或多种。本专利技术另一方面提供了减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料的制备方法，将A组分和B组分按照1:0.6-0.7的比例在25-40℃下混合搅拌均匀。本专利技术再一方面提供了减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料的应用，将上述将A组分和B组分按照1:0.6-0.7的比例在25-40℃下混合搅拌均匀后，直接灌注在轨道基础相应部位，室温固化成型。与现有技术相比，本专利技术的积极和有益效果在于：1、目前市场上的扣件系统的橡胶弹性垫板都需要在工厂里硫化加工成型，而本专利技术的聚氨酯灌浆组合料可在施工现场的室温环境下发生固化反应，减少了硫化工序和硫化设备的投资，降低了成本，提高了效率；目前扣件系统对钢轨的支撑作用可视为不连续的点支撑，而本专利技术的聚氨酯灌浆组合料可在整根钢轨下面浇注，固化后对钢轨的支撑为连续支撑，减振效果优异，且能降低钢轨的波磨。2、本专利技术的聚氨酯灌浆组合料施工方便，在现场将两种组份按比例混合均匀后，浇注到预期部位，1-2小时即可拆模，24小时后可进入下道工序施工。3、本专利技术的聚氨酯灌浆组合料未固化时的状态为无定型液态，可根据实际需要在现场制成各种形状，满足不同的需求。4、本专利技术的聚氨酯灌浆组合料材料同金属材料具有一定的粘接作用，可根据需要将材料浇注到钢轨的轨腰部位，起到阻尼减振的作用，也可以将轨底、轨腰全部包裹起来，不仅能够减振降噪，还具有防水防腐蚀的效果。5、本专利技术的聚氨酯灌浆组合料可以根据不同的需要使用各种添加剂作为辅料，达到不同的效果，例如抗老化性能、流动性、耐温性、使用寿命等等。6、本专利技术的聚氨酯灌浆组合料浇注后的产品固化后，材料拉伸强度≥1.7MPa；28天后的邵氏硬度50-55；断裂伸长率≥120％；电阻≥3.5×109Ω；样件静刚度为9-11kN/mm；材料使用寿命长，疲劳试验300万次后未出现任何损坏。附图说明图1为本专利技术实施例所提供的聚氨酯灌浆组合材料包覆的钢轨与未包覆的钢轨的盐雾试验结果对比图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的一实施例提供了一种减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料，包括聚氨酯主料，所述聚氨酯主料由A组分和B组分混合制备而成，所述A组分由以下材料制成：聚醚多元醇70-90％，扩链剂5-13％，抗氧剂0.5-1％，胺类催化剂0.02-0.1％，有机锡催化剂0.01-0.05％，玻璃微珠5-10％，流平剂0.5-1％，色浆：0.1-0.5％；将上述材料在100-120℃下混合均匀，控制混合物中水分含量小于0.05％，即得A组分；所述B组分由30-60％的异氰酸酯和40-70％的多元醇在80-90℃条件下反应3-4h得到。本实施例将A组分和B组分分开制备，两种组份常温下均为液体状态，分别独立生产和存储，混合后可作为聚氨酯灌浆组合材料的聚氨酯主料，该聚氨酯灌浆组合材料使用方便，成本低，效果好，能够起到显著的减振和防腐的作用。在一优选的实施例中，聚醚多元醇为两种数均分子量为4000-6000，官能度为3的聚氧化丙烯三醇。聚醚多元醇选用两种数均分子量为4000-6000的聚醚三醇，官能度为3利于形成网络结构从而提高材料弹性。其中一种聚醚多元醇为苯乙烯、丙烯腈改性的聚氧化丙烯三醇,另一种为普通的聚氧化丙烯三醇，有利于提高产品力学性能。具体的，聚醚多元醇的含量可以为75％，80％，85％等。在一优选的实施例中，扩链剂由1，3-丙二醇3-8％和4,4ˊ-亚甲基双-(2,6-二异丙基苯胺)2-5％构成。扩链剂选1，3-丙二醇与4,4ˊ-亚甲基双-(2,6-二异丙基苯胺)，分别用于提高材料的弹性与强度，并可赋予材料良好的水解稳定性和低吸水性，从而提高材料防腐性能。具体的，1，3-丙二醇的含量可以为4％，5％，6％，7％等，4,4ˊ-亚甲基双-(2,6本文档来自技高网...

【技术保护点】
减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料，其特征在于，包括聚氨酯主料，所述聚氨酯主料由A组分和B组分混合制备而成，所述A组分由以下材料制成：聚醚多元醇70‑90％，扩链剂5‑13％，抗氧剂0.5‑1％，胺类催化剂0.02‑0.1％，有机锡催化剂0.01‑0.05％，玻璃微珠5‑10％，流平剂0.5‑1％，色浆：0.1‑0.5％；将上述材料在100‑120℃下混合均匀，控制混合物中水分含量小于0.05％，即得A组分；所述B组分由30‑60％的异氰酸酯和40‑70％的多元醇在80‑90℃条件下反应3‑4h得到。

【技术特征摘要】
1.减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料，其特征在于，包括聚氨酯主料，所述聚氨酯主料由A组分和B组分混合制备而成，所述A组分由以下材料制成：聚醚多元醇70-90％，扩链剂5-13％，抗氧剂0.5-1％，胺类催化剂0.02-0.1％，有机锡催化剂0.01-0.05％，玻璃微珠5-10％，流平剂0.5-1％，色浆：0.1-0.5％；将上述材料在100-120℃下混合均匀，控制混合物中水分含量小于0.05％，即得A组分；所述B组分由30-60％的异氰酸酯和40-70％的多元醇在80-90℃条件下反应3-4h得到。2.根据权利要求1所述的减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为两种数均分子量为4000-6000，官能度为3的聚氧化丙烯三醇。3.根据权利要求1所述的减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料，其特征在于，所述扩链剂由1，3-丙二醇3-8％和4,4ˊ-亚甲基双-(2,6-二异丙基苯胺)2-5％构成。4.根据权利要求1所述的减振防腐的聚氨酯灌浆组合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晖，姜凌，王黎明，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37