一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料及其制备方法技术

一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料，固化道床材料技术领域，按质量份数由100份的A料和86～91份的B料组成；其中，所述A料按质量份数由以下材料组成：聚醚多元醇100份，生物基多元醇30～40份，阻燃剂20～30份，小分子扩链剂4～8份，发泡剂1.75～2.75份，催化剂0.6～1.2份；所述B料按质量份数由以下材料组成：异氰酸酯57～63份，聚醚多元醇37～43份。聚醚多元醇37～43份。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及固化道床材料
，具体涉及一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]有砟轨道是传统的铁路轨道，通常由两条平行的钢轨组成，钢轨固定放在枕木上，之下为小碎石铺成的道砟。道砟和枕木起到加大受力面、分散火车压力、帮助铁轨承重的作用，目的是防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里。传统有砟轨道具有铺设简便、综合造价低廉的特点，但容易变形，维修频繁，维修费用较大。另外，已有铁路的级配道砟已经存在有劣化现象，在目前运输频密、荷载量大的条件下，这些情况更加明显。目前，已经有许多国家和地区正在对这方面加大研究力度，尝试寻求通过有效的方式减少有在铁路的维护量、延长使用寿命，进而降低运营成本。
[0003]聚氨酯固化道床是在已经达到稳定状态的碎石道床内浇注聚氨酯材料，在道砟间完成发泡、膨胀和凝固，使聚氨酯材料挤满道间的空隙，同时牢固粘结道颗粒，形成的弹性固结整体道床结构。但是现阶段我国聚氨酯固化道床依然存在着造价偏高，浇筑条件及工艺要求较为严格等问题，制约了聚氨酯固化道床的进一步推广及应用。
[0004]但是，在现有聚氨酯固化道床制备以及使用中，对聚氨酯固化道床的现实户外使用环境、浇注施工时原料流淌至无需胶结的道砟区域造成浪费以及使用过程中耐疲劳性能未能给予充分的考虑，而且聚氨酯道胶在能量吸收性能及阻尼性能方面仍存有不足。
[0005]首先，聚氨酯道砟胶及泡沫材料会因季节性气候变化遭遇到高低温干湿性的变化，以及雨水天气及阳光紫外线的侵蚀；其次，现场浇注施工对于道砟清洁度、含水率等状态指标要求较高，导致了聚氨酯固化道床整体造价偏高，而且对于基础上拱等问题依然存在着维修困难的问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述现有技术的问题，本专利技术提供一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料。
[0007]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料，按质量份数由100份的A料和86～91份的B料组成；其中，
[0008]所述A料按质量份数由以下材料组成：
[0009]聚醚多元醇100份，生物基多元醇30～40份，阻燃剂20～30份，小分子扩链剂4～8份，发泡剂1.75～2.75份，催化剂0.6～1.2份；
[0010]所述B料按质量份数由以下材料组成：
[0011]异氰酸酯57～63份，聚醚多元醇37～43份。
[0012]优选的，所述聚醚多元醇的醇的分子量为1000～5000，并且所述聚醚多元醇由聚氧化丙烯与氧化乙烯共聚物多元醇和聚四氢呋喃多元醇组成；
[0013]所述的生物基多元醇由蓖麻油及其衍生物多元醇、大豆油多元醇和棕榈油多元醇中的至少一种组成；
[0014]所述阻燃剂由卤代磷酸酯添加型阻燃剂、磷酸酯类添加型阻燃剂和无机阻燃剂中的至少一种组成；
[0015]所述小分子扩链剂由乙二醇、1，4
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丁二醇和己二醇中的至少一种组成；
[0016]所述发泡剂为水；
[0017]所述催化剂由叔胺类催化剂和有机金属催化剂中的至少一种组成；
[0018]所述异氰酸酯由4,4
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二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4
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二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性4,4
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二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种组成。
[0019]优选的，一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料，按质量份数由100份的A料和86～91份的B料组成；其中，
[0020]所述A料按质量份数由以下材料组成：
[0021]聚醚多元醇100份，蓖麻油及其衍生物多元醇30～40份，膨胀石墨20～30份，1,4
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丁二醇4～8份，水1.75～2.75份，催化剂0.6～1.2份；
[0022]所述B料按质量份数由以下材料组成：
[0023]4,4
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二苯基甲烷二异氰酸酯57～63份，聚醚多元醇37～43份；
[0024]其中，在所述A料中，所述聚醚多元醇按质量份数由以下材料组成：
[0025]数均分子量为4800的聚氧化丙烯与氧化乙烯共聚物多元醇
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24～32份
[0026]数均分子量为1000的聚四氢呋喃二元醇
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32～40份
[0027]数均分子量为2000的聚四氢呋喃二元醇
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32～40份；
[0028]在所述B料中，所述聚醚多元醇按质量份数由以下材料组成：
[0029]数均分子量为4800的聚氧化丙烯与氧化乙烯共聚物多元醇
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10～25份
[0030]数均分子量为1000的聚四氢呋喃二元醇
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0～27份
[0031]数均分子量为2000的聚四氢呋喃二元醇
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0～18份。
[0032]本专利技术提供该铁路固化道床用聚氨酯软泡材料的制备方法，依次包括以下步骤：
[0033]S1：A料的制备：先将聚醚多元醇加热融化，向融化后的聚醚多元醇中加入生物基多元醇和小分子扩链剂混合搅拌均匀，最后加入阻燃剂、催化剂和发泡剂继续搅拌均匀，得到A料；
[0034]B料的制备：将聚醚多元醇加入异氰酸酯中混合均匀产生聚合反应，聚合反应完成后过滤去掉杂质，得到B料；
[0035]S2：将步骤S1中制备的A料和B料通过发泡机混合，制备得到聚氨酯软泡材料。
[0036]优选的，在所述步骤S1中，A料的制备具体为：先将聚醚多元醇在温度50～60℃范围内加热6～12小时使其加热融化，向融化后的聚醚多元醇中加入生物基多元醇和小分子扩链剂，在温度为50～60℃范围内持续搅拌1～2小时，最后加入阻燃剂、催化剂和发泡剂，继续搅拌2～3小时，搅拌完成后得到A料；
[0037]B料的制备具体为：将聚醚多元醇加入异氰酸酯中混合均匀，在温度70～90℃的条件下聚合反应反应1～3小时，聚合反应完成后过滤去掉杂质，得到B料。
[0038]本专利技术提供一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料的应用：所述聚氨酯软泡材料用于制备铁路固化道床。
[0039]本专利技术提供一种用所述铁路固化道床用聚氨酯软泡材料制备固化道床预制件的方法：将聚氨酯软泡材料用发泡机注射于固化道床预制件模具中，制得固化道床预制件。
[0040]本专利技术的有益效果为：
[0041]1.在聚氨酯软泡材料中添加生物基多元醇，由于生物基多元醇相对于聚醚多元醇具有优越的疏水性能，能赋予发泡材料优越的疏水性能，与全部添加聚醚多元醇的发泡材料相比，生物基多元醇的添加能大大降低发泡材料的吸水率。在本专利技术中，生物基多元醇选用蓖麻油及其衍生物多元醇、大豆油多元醇和棕榈油多元醇中的一种或多种组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路固化道床用聚氨酯软泡材料，其特征在于，按质量份数由100份的A料和86～91份的B料组成；其中，所述A料按质量份数由以下材料组成：聚醚多元醇100份，生物基多元醇30～40份，阻燃剂20～30份，小分子扩链剂4～8份，发泡剂1.75～2.75份，催化剂0.6～1.2份；所述B料按质量份数由以下材料组成：异氰酸酯57～63份，聚醚多元醇37～43份。2.根据权利要求1所述的铁路固化道床用聚氨酯软泡材料，其特征在于，所述聚醚多元醇的醇的分子量为1000～5000，并且所述聚醚多元醇由聚氧化丙烯与氧化乙烯共聚物多元醇和聚四氢呋喃多元醇组成；所述的生物基多元醇由蓖麻油及其衍生物多元醇、大豆油多元醇和棕榈油多元醇中的至少一种组成；所述阻燃剂由卤代磷酸酯添加型阻燃剂、磷酸酯类添加型阻燃剂和无机阻燃剂中的至少一种组成；所述小分子扩链剂由乙二醇、1，4
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丁二醇和己二醇中的至少一种组成；所述发泡剂为水；所述催化剂由叔胺类催化剂和有机金属催化剂中的至少一种组成；所述异氰酸酯由4,4
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二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4
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二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性4,4
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二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种组成。3.根据权利要求2所述的铁路固化道床用聚氨酯软泡材料，其特征在于，按质量份数由100份的A料和86～91份的B料组成；其中，所述A料按质量份数由以下材料组成：聚醚多元醇100份，蓖麻油及其衍生物多元醇30～40份，膨胀石墨20～30份，1,4
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丁二醇4～8份，水1.75～2.75份，催化剂0.6～1.2份；所述B料按质量份数由以下材料组成：4,4
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二苯基甲烷二异氰酸酯57～63份，聚醚多元醇37～43份；其中，在所述A料中，所述聚醚多元醇按质量份数由以下材料组成：数均分子量为4800的聚氧化丙烯与氧化乙烯共聚物多元醇24～32份数均分子量为100...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万明，刘明圣，段会斌，刘玮，徐嘉麟，邱家浩，
申请(专利权)人：青岛海力威新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：