一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法。其目的是为了提供一种制备简单、高抗压强度、低剪切强度的解粘材料及其制备方法。本发明专利技术的一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，首先将多元醇、复合催化剂、葡萄糖酸钙溶液、二氧化硅溶胶、稳泡剂等组分在室温下混合均匀，在混合过程中二氧化硅溶胶会和葡萄糖酸钙反应生成水化硅酸钙凝胶，然后加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，进行搅拌，反应完成后即得到本发明专利技术的高速铁路无砟轨道结构修复用界面解粘材料。

A kind of interfacial debonding material for ballastless track structure repair and its preparation method

The invention relates to an interface debonding material for ballastless track structure repair and a preparation method thereof. The purpose is to provide a simple, high compressive strength and low shear strength debonding material and a preparation method. The invention relates to an interface debinding material for repairing ballastless track structure and a preparation method thereof. Firstly, the components of polyols, composite catalysts, calcium gluconate solution, silica sol and foam stabilizer are mixed evenly at room temperature. During the mixing process, silica sol is reacted with calcium gluconate to form hydrated calcium silicate gel, and then polyphenyl polymethylene polyisocyanate is added. The interfacial debonding material for repairing ballastless track structure of high-speed railway can be obtained by stirring and reaction.

【技术实现步骤摘要】
一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法
本专利技术属于材料制备领域，具体一种无砟轨道结构纠修复界面解粘材料及其制备方法。
技术介绍
无砟轨道具有良好的平顺性、稳定性和耐久性，已成为当今高速铁路的主要结构型式。为确保高速铁路安全、高效地运营，我国在无砟轨道结构建设过程中对其施工质量和控制精度，以及施工完毕后线下基础的沉降和变形提出了严格的要求。在无砟轨道中线进行修复整治过程中需用聚氨酯材料将级配碎石层进行解粘，再通过侧向顶推的方式将中线恢复到正常位置。这就要求所用的聚氨酯材料既要有较快的反应速度，高的强度，高脆性，从而实现天窗点施工。传统的聚氨酯材料反应速度快，强度高，但韧性高，使用其作为解粘材料，会导致修复过程中顶推困难。向聚氨酯材料中添加特殊催化剂，使材料中生成异氰脲酸酯结构可以提高聚氨酯材料的脆性，但在聚氨酯材料反应过程中由于异氰脲酸酯结构生成过程中导致泡沫材料二次生长，使无砟轨道结构的高程不容易控制。因此，亟待开发一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术主要针对高速铁路无砟轨道结构修复中用的聚氨酯材料制备技术的不足，专利技术一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法。本专利技术通过采用以下技术方案实现上述目的：一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，该材料包括多元醇、多异氰酸酯、复合催化剂、葡萄糖酸钙溶液、二氧化硅溶胶、稳泡剂、水，以该材料的质量为100份计算，各组分质量含量为：多元醇30-40份；多异氰酸酯45-62份；复合催化剂1.0-2.5份；葡萄糖酸钙溶液8-15份；二氧化硅溶胶10-18份；稳泡剂0.4-1.0份；水0.1-3.5份。一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，所述的二氧化硅溶胶的制备方法是向硅酸钠溶液中加入聚乙二醇，机械搅拌，然后加入氢氧化钠，使混合溶液的pH值为8-10。一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，所述的聚乙二醇分子量为4000-8000g/mol，分子量分别为1.5-2.3。一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，所述的稳泡剂为二甲基硅油。一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，所述的复合催化剂牌号为PC-5或PC-8或DMP30或K15或TMR的市售产品组成；所述的水为自来水；所述的葡萄糖酸钙溶液为葡萄糖酸钙的水溶液；所述的多异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）。一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，首先将多元醇、复合催化剂、葡萄糖酸钙溶液、二氧化硅溶胶、稳泡剂等组分在室温下混合均匀，在混合过程中二氧化硅溶胶会和葡萄糖酸钙反应生成水化硅酸钙凝胶，然后加入PAPI，进行搅拌，反应完成后即得到本专利技术的高速铁路无砟轨道结构修复用界面解粘材料。本专利技术的一种用于无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法与现有技术相比具有如下有益效果。1．本专利技术的用于无砟轨道结构修复用界面解粘材料为首先将多元醇、复合催化剂、葡萄糖酸钙溶液、二氧化硅溶胶、稳泡剂等组分在室温下混合均匀，在混合过程中二氧化硅溶胶会和葡萄糖酸钙反应生成水化硅酸钙凝胶，然后加入PAPI，进行搅拌，反应完成后即得到本专利技术的高速铁路无砟轨道结构修复用界面解粘材料。2．将制备的高速铁路无砟轨道结构修复用界面解粘材料进行性能制备测试，其密度100-200kg/m3，极限氧指数26-28，压缩强度为1.5-4.5MPa，剪切强度0.2-1.0MPa。3.本专利技术的高速铁路无砟轨道结构修复用界面解粘材料的两组份混合反应过程中反应温度低、材料成型过程中不会发生二次生长，完全克服了传统聚氨酯材料反应温度高、会发生二次生长的不足，特别适用于高速铁路无砟轨道结构的解粘。4.本专利技术的高速铁路无砟轨道结构修复用界面解粘材料制备方法简单，易于操作。具体实施方式:为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以互相组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。实施例1本实施例一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料的配方组成如下：多元醇NT4110为30份，甲基硅油为0.5份，PC-8为0.5份，TMR为1.1份，水为0.2份，二氧化硅溶胶为13份，葡萄糖酸钙溶液为10份，多异氰酸酯PAPI为44.7份。将除了PAPI的其他组分在室温下混合3分钟至均匀，加入PAPI以5000转/min的转速进行搅拌10s，然后浇注，自由发泡，完成后即制得本专利技术的用于高速铁路无砟轨道结构修复用界面解粘材料。所制得的解粘材料的性能如表1所示。实施例2本实施例一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料的配方组成如下：多元醇M375为31份，甲基硅油为0.5份，PC-5为0.3份，DMP30为0.6份，水为0.5份，二氧化硅溶胶为11份，葡萄糖酸钙溶液为8份，多异氰酸酯PAPI为48.1份。将除了PAPI的其他组分在室温下混合3分钟至均匀，加入PAPI以3000转/min的转速进行搅拌10s，然后浇注，自由发泡，完成后即制得本专利技术的用于高速铁路无砟轨道结构修复用界面解粘材料。所制得的解粘材料的性能如表1所示。实施例3本实施例一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料的配方组成如下：多元醇N400为35份，甲基硅油为0.5份，PC-5为0.4份，TMR为1.2份，水为1.1份，二氧化硅溶胶为12份，葡萄糖酸钙溶液为10份，多异氰酸酯PAPI为39.8份。将除了PAPI的其他组分在室温下混合3分钟至均匀，加入PAPI以7000转/min的转速进行搅拌10s，然后浇注，自由发泡，完成后即制得本专利技术的用于高速铁路无砟轨道结构修复用界面解粘材料。所制得的解粘材料的性能如表1所示。表1解粘材料的性能序号固化时间（s）反应温度（℃）抗压强度（MPa）剪切强度（MPa）是否二次起发极限氧指数（%）实施例125853.80.8否27.2实施例237783.50.6否26.5实施例343693.30.4否26.1以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，该材料包括多元醇、多异氰酸酯、复合催化剂、葡萄糖酸钙溶液、二氧化硅溶胶、稳泡剂、水，以该材料的质量为100份计算，各组分质量含量为：多元醇 30‑40份；多异氰酸酯 45‑62份；复合催化剂 1.0‑2.5份；葡萄糖酸钙溶液 8‑15份；二氧化硅溶胶 10‑18份；稳泡剂 0.4‑1.0份；水0.1‑3.5份。

【技术特征摘要】
1.一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，该材料包括多元醇、多异氰酸酯、复合催化剂、葡萄糖酸钙溶液、二氧化硅溶胶、稳泡剂、水，以该材料的质量为100份计算，各组分质量含量为：多元醇30-40份；多异氰酸酯45-62份；复合催化剂1.0-2.5份；葡萄糖酸钙溶液8-15份；二氧化硅溶胶10-18份；稳泡剂0.4-1.0份；水0.1-3.5份。2.根据权利要求1所述的一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，其特征在于，所述的二氧化硅溶胶的制备方法是向硅酸钠溶液中加入聚乙二醇，机械搅拌，然后加入氢氧化钠，使混合溶液的pH值为8-10。3.根据权利要求2所述的一种无砟轨道结构修复用界面解粘材料及其制备方法，其特征在于，所述的聚乙二醇分子量为4000-8000g/mol，分子量分别为1.5-2.3。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑新国，董全霄，李育宏，李书明，谢永江，程冠之，刘竞，曾志，杨德军，郁培云，胡家林，刘相会，周骏，潘永健，李世达，陈云峰，戚志刚，冯仲伟，朱长华，翁智财，王月华，郑新华，饶云兵，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，中国铁道科学研究院集团有限公司，中国铁路总公司，中国铁路兰州局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11