一种纤维增强合成轨枕及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纤维增强合成轨枕及其制备方法，所述纤维增强合成轨枕的制备方法包括以下步骤：S1.导纱；S2.浸渍；S3.后处理；其中，所述浸渍采用注胶盒进行，所述注胶盒上设有注胶孔，所述注胶盒的两端分别设有入口和出口，所述发泡树脂基体通过所述注胶孔注入所述注胶盒，所述增强纤维材料通过所述入口进入所述注胶盒，并在所述发泡树脂基体中进行浸渍，内部和/或表面分布有所述增强纤维材料的所述发泡树脂基体通过所述出口送出。本发明专利技术解决了纤维纱束的浸渍不充分问题，并通过设置密封的注胶盒，使树脂液体由注胶机直接浸入封闭的注胶盒内而不直接暴露于空气中，则可明显改善生产环境。

A fiber reinforced synthetic sleeper and its preparation method

The invention relates to a fibre reinforced synthetic sleeper and a preparation method thereof. The preparation method of the fibre reinforced synthetic sleeper includes the following steps: S1. yarn guide; S2. impregnation; S3. post-processing; wherein the impregnation is carried out by a gel-casting box with a gel-casting hole on the gel-casting box, two ends of the gel-casting box are provided with entrances and exits respectively, and the foamed resin matrix passes through the gel-casting box. The reinforcing fiber material enters the injection box through the entrance and is impregnated in the foaming resin matrix. The foaming resin matrix with the reinforcing fiber material distributed inside and/or on the surface is sent out through the outlet. The invention solves the problem of insufficient impregnation of fibre yarn bundles, and by setting a sealed injection box, the resin liquid can be directly immersed in the closed injection box by the injection machine without being directly exposed to the air, thus significantly improving the production environment.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强合成轨枕及其制备方法
本专利技术涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种纤维增强合成轨枕及其制备方法。
技术介绍
目前铁路线路使用的轨枕主要是预应力钢筋混凝土轨枕和木枕。公知的预应力钢筋混凝土轨枕由于它原料丰富，易于保证制作尺寸，质量大、寿命长，并能提高轨道的稳定性，因此在铁路轨道中得到广泛的使用。但是，预应力钢筋混凝土轨枕由于单根重量大，现场安装困难，同时还存在着弹性差、刚度大等弊端，在特定区域或位置使用受到局限。公知的木枕由于它具有弹性好、易于加工、方便更换等优点，在桥梁、道岔等特殊地段得到广泛使用。但制作木枕需要优质的硬质木材，优质木材资源有限，这不利于生态环境的可持续性。同时为了木枕的耐腐蚀性来延长使用寿命，在木枕制作过程中使用化学防腐剂，这也会对环境和工人的健康带来了隐患。针对目前常用预应力钢筋混凝土轨枕和木枕所具有的缺陷，以及复合材料技术的不断发展。长纤维增强发泡树脂材料的复合材料是一种很好的取代材料。长玻璃纤维增强发泡树脂具有与天然木材相似的结构，可以作为轨道交通设施、建筑装饰材料代替木材。由于具有优异性能的连续纤维增强复合材料拉挤型材替代传统木材、钢铁、混凝土等，广泛应用于建筑、桥梁、电力、能源等行业承载结构领域。因此，拉挤复合材料的需求快速增加，伴随着对性能要求的不断提高，结构件尺寸不断增大，大截面大厚度尺寸拉挤复合材料应运而生。目前连续纤维增强复合材料拉挤型材中树脂液体对连续纤维的浸渍的工序主要采用浸胶槽和注胶盒装置。由于浸胶槽装置一般采用敞口式，树脂液体容易挥发，对生产环境及工人健康造成安全隐患；并且敞口式浸胶槽适用于单组分或常温下固化较慢的体系，如酚醛树脂、乙烯基树脂等。如果在注胶盒装置的使用中，能够使树脂液体由注胶机直接浸入封闭的注胶盒内而不直接暴露于空气中，则可明显改善生产环境。此外，目前使用的注胶盒浸渍获得的型材厚度较薄，并且注胶盒的厚度一般不超过5mm。因此限制了大截面大尺寸拉挤复合材料的制备。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术公开了一种纤维增强合成轨枕。本专利技术通过以下技术方案实现：一种纤维增强合成轨枕的制备方法，包括以下步骤：S1.导纱，将增强纤维材料导入注胶盒；S2.浸渍，向所述注胶盒中注入发泡树脂基体，使得所述增强纤维材料在所述发泡树脂基体中进行浸渍；S3.后处理，对内部和/或表面分布有所述增强纤维材料的所述发泡树脂基体进行挤压、成型、冷却和切割，获得所述纤维增强合成轨枕；所述注胶盒为密封的中空盒体，所述注胶盒上设有注胶孔，所述注胶盒的两端分别设有入口和出口，所述发泡树脂基体通过所述注胶孔注入所述注胶盒，所述增强纤维材料通过所述入口进入所述注胶盒，并在所述发泡树脂基体中进行浸渍，内部和/或表面分布有所述增强纤维材料的所述发泡树脂基体通过所述出口送出。进一步的，所述注胶盒包括上模板和下模板，所述注胶孔设置于所述上模板和/或下模板上，所述上模板和下模板共同包围形成密闭的注胶腔体；所述入口和出口分别与所述注胶腔体连通。进一步的，所述上模板设有上模板开口；所述下模板设有下模板开口；所述上模板开口和下模板开口的位置相互对应，共同形成所述入口。进一步的，所述上模板和/或下模板上设有若干个的紧固螺栓孔和紧固螺栓。进一步的，所述注胶盒还包括若干个的中间模板，所述中间模板设置于所述上模板和下模板之间，将所述注胶腔体分割为若干个的注胶子腔体。进一步的，所述中间模板的上下两端分别设有中间模板上开口和中间模板下开口。进一步的，所述的纤维增强合成轨枕的制备方法，还包括以下步骤：S4.将数量为两个以上的通过步骤S3获得的所述纤维增强合成轨枕相互粘接。进一步的，在步骤S4中，将密度不同的两个以上的所述纤维增强合成轨枕相互粘接。进一步的，所述增强纤维材料为连续增强纤维和/或纤维织物中的至少一种。一种采用所述的纤维增强合成轨枕的制备方法获得的纤维增强合成轨枕。本专利技术与现有技术相比，其优点在于：本专利技术通过注胶解决了制作合成轨枕时大量纤维纱束的浸渍不充分问题，并通过设置密封的注胶盒，使树脂液体由注胶机直接浸入封闭的注胶盒内而不直接暴露于空气中，则可明显改善生产环境。此外，本专利技术在合成轨枕内部增加了纤维织物，以提高合成轨枕沿长轴方向的剪切强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、道钉抗拔强度，使得所述合成轨枕能够应用于普通铁路、轻轨铁路、高速铁路、重载铁路、景观栈道、海洋船舶平台、市政综合管廊等对轨枕强度要求较高的多个领域中。尤其，服役一段时间后的合成轨枕内部，尤其是在螺纹道钉周围容易形成微裂纹。本专利技术通过增强纤维的设置，可以有效阻碍沿长纤维方向扩展的裂纹，有效避免裂纹的进一步扩展，从而提高了合成轨枕的耐久性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1：本专利技术实施例的纤维增强合成轨枕的制备装置示意图；图2：本专利技术实施例的纤维增强合成轨枕的整体示意图；图3：本专利技术实施例的纤维增强合成轨枕的截面示意图；图4：本专利技术实施例的注胶盒的第一示意图；图5：本专利技术实施例的注胶盒的第二示意图；图6：本专利技术实施例的注胶盒的第三示意图；图7：本专利技术实施例1的纤维增强合成轨枕的制备方法获得的合成轨枕截面示意图；图8：本专利技术实施例2的纤维增强合成轨枕的制备方法获得的合成轨枕截面示意图。为进一步清楚地说明本专利技术的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明：注胶盒-100，导纱装置-200，挤压装置-300，固化成型装置-400，上模板-101，下模板-102，注胶孔-103，注胶腔体-104，注胶子腔体-104’，紧固螺栓孔-105，紧固螺栓-106，中间模板-107，上模板开口-1013，下模板开口-1023，中间模板上开口-1071，中间模板下开口-1072，发泡树脂基体-1，连续增强纤维-2，纤维织物-3，粘接层-4。具体实施方式为了使本专利技术的技术手段，达到目的与功效易于理解，下面结合具体图示对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明，本专利技术中所有进行方向性和位置性指示的术语，诸如：“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“低”、“横向”、“纵向”、“中心”等，仅用于解释在某一特定状态下各部件之间的相对位置关系、连接情况等，仅为了便于描述本专利技术，而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。如图1-3所示，本专利技术实施例提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强合成轨枕的制备方法，包括以下步骤：S1.导纱，将增强纤维材料导入注胶盒(100)；S2.浸渍，向所述注胶盒(100)中注入发泡树脂基体(1)，使得所述增强纤维材料在所述发泡树脂基体(1)中进行浸渍；S3.后处理，对内部和/或表面分布有所述增强纤维材料的所述发泡树脂基体(1)进行挤压、成型、冷却和切割，获得所述纤维增强合成轨枕；其特征在于，所述注胶盒(100)为密封的中空盒体，所述注胶盒(100)上设有注胶孔(103)，所述注胶盒(100)的两端分别设有入口和出口，所述发泡树脂基体(1)通过所述注胶孔(103)注入所述注胶盒(100)，所述增强纤维材料通过所述入口进入所述注胶盒(100)，并在所述发泡树脂基体(1)中进行浸渍，内部和/或表面分布有所述增强纤维材料的所述发泡树脂基体(1)通过所述出口送出。

【技术特征摘要】
2017.09.14 CN 2017108287215;2017.09.14 CN 201721171.一种纤维增强合成轨枕的制备方法，包括以下步骤：S1.导纱，将增强纤维材料导入注胶盒(100)；S2.浸渍，向所述注胶盒(100)中注入发泡树脂基体(1)，使得所述增强纤维材料在所述发泡树脂基体(1)中进行浸渍；S3.后处理，对内部和/或表面分布有所述增强纤维材料的所述发泡树脂基体(1)进行挤压、成型、冷却和切割，获得所述纤维增强合成轨枕；其特征在于，所述注胶盒(100)为密封的中空盒体，所述注胶盒(100)上设有注胶孔(103)，所述注胶盒(100)的两端分别设有入口和出口，所述发泡树脂基体(1)通过所述注胶孔(103)注入所述注胶盒(100)，所述增强纤维材料通过所述入口进入所述注胶盒(100)，并在所述发泡树脂基体(1)中进行浸渍，内部和/或表面分布有所述增强纤维材料的所述发泡树脂基体(1)通过所述出口送出。2.根据权利要求1所述的纤维增强合成轨枕的制备方法，其特征在于，所述注胶盒(100)包括上模板(101)和下模板(102)，所述注胶孔(103)设置于所述上模板(101)和/或下模板(102)上，所述上模板(101)和下模板(102)共同包围形成密闭的注胶腔体(104)；所述入口和出口分别与所述注胶腔体(104)连通。3.根据权利要求2所述的纤维增强合成轨枕的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘新光，魏凯耀，张兴刚，
申请(专利权)人：洛阳双瑞橡塑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41