一种聚氨酯微孔发泡道砟垫及其制备方法技术

本发明专利技术属于发泡道砟垫技术领域，具体是涉及一种聚氨酯微孔发泡道砟垫及其制备方法，包括如下组分，ISO组分：芳香族二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、聚醚多元醇和缓凝剂；POLY组分：聚四氢呋喃醚二醇、聚合物多元醇、4,4'

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯微孔发泡道砟垫及其制备方法


[0001]本专利技术属于发泡道砟垫
，具体是涉及一种聚氨酯微孔发泡道砟垫及其制备方法。

技术介绍

[0002]重载铁路因其运能大，效率高，能耗及运输成本低受到到世界各国的广泛重视，已被国际公认为铁路大宗货物运输发展的方向，特别对于我国这样幅员辽阔，资源分布不均衡的国家，发展重载铁路运输对于快速提升运输能力，缓解运能瓶颈制约、提高运输综合经济效益具有广阔的市场空间和重要的战略意义。不过，重载铁路运量大，轴重大，牵引质量大，载荷作用时间长，有砟轨道桥隧段碎石道床受上部混凝土轨排和下部混凝土刚性基础的双重夹击，碎石道砟容易破碎、脏污，道床使用寿命短，线路道床病害多，尤其在30吨轴重重载列车作用下，其病害将更加严重，使用寿命更短，需要投入更多、更频繁的养护维修工作。
[0003]道砟垫是解决或缓解桥隧段道床病害的有效技术措施之一，尤其是聚氨酯微孔发泡道砟垫，具有高承载，高疲劳性能，铺设聚氨酯微孔发泡道砟垫可改善桥隧段道床的工作状态，尤其在路基与隧道、路基和桥梁、路基与涵洞、路堑与路堤，有砟轨道与无砟轨道等截然不同的结构或者轨道结构形式，提高这些线路道床的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种聚氨酯微孔发泡道砟垫及其制备方法，有效提高其抗疲劳性能，降低生产成本。
[0005]本专利技术的内容包括一种聚氨酯微孔发泡道砟垫，包括如下组分，
[0006]ISO组分：芳香族二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、聚醚多元醇和缓凝剂；
[0007]POLY组分：聚四氢呋喃醚二醇、聚合物多元醇、4,4'
‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)、热敏催化剂、二巯基乙酸二甲基锡、醇胺催化剂、胺类催化剂、发泡剂和匀泡剂；
[0008]所述ISO组分和POLY组分的重量比为100:90
‑
205，优选为100:(140～170)。
[0009]可选的，ISO组分中，芳香族二异氰酸酯，可选用TDI、MDI、NDI，优选纯MDI，也可以选用纯MDI复配TDI或者NDI。
[0010]聚四氢呋喃醚二醇，分子量为2000，官能度为2，优选为聚四氢呋喃醚二醇(PTMG2000)。聚醚多元醇优选为聚醚多元醇(EP
‑
330NG)。缓凝剂为质子酸或路易斯酸，优选为苯甲酰氯，正烷基苯磺酸，乙酰丙酮，乙酰乙酸乙酯和无机酸如磷酸和盐酸，优选磷酸，缓凝剂重量为芳香族二异氰酸酯重量的0.01
‑
0.5％。
[0011]POLY组分中，聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000，官能度为2；聚合物多元醇的POP含量为36％，官能度为3；热敏催化剂为有酸封端的胺盐或金属盐，优选赢创SA20。
[0012]醇胺催化剂为三乙醇胺、二乙醇胺或甲基二乙醇胺。发泡剂为水。匀泡剂选用硅氧烷
‑
氧代亚烷基共聚物和其它的有机聚硅氧烷中的一种或几种复配，优选赢创8123。
[0013]胺类催化剂为1,3,5
‑
三乙基
‑
2,4
‑
亚苯基二胺，1
‑
甲基
‑
3,5
‑
二
‑
乙基
‑
2,4
‑
亚苯基二胺，1
‑
甲基
‑
3,5
‑
二
‑
乙基
‑
2,4
‑
和2,6
‑
亚苯基二胺的混合物，优选赢创33LV。
[0014]本申请实施例中还可以加入色浆，色浆选用黑色浆或蓝色浆等共混而成。
[0015]POLY组分中，水分含量为0.1
‑
3％，优选为0.5％
‑
0.9％。
[0016]4,4'
‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)的重量不超过POLY组分总重量的35％，优选为POLY组分总重量的8
‑
12％。
[0017]聚四氢呋喃醚二醇和聚合物多元醇的重量比为1:4
‑
5。
[0018]本专利技术提供一种聚氨酯微孔发泡道砟垫的制备方法，将ISO组分温度控制在35
‑
75℃，POLY组分温度控制在30
‑
70℃，将ISO组分和POLY组分混合浇注到65
‑
75℃模具中，成型后，放置一段时间后，得到聚氨酯微孔发泡道砟垫。
[0019]放置时间不低于24h。
[0020]ISO组分温度控制在70℃，POLY组分温度控制在45℃。
[0021]本专利技术的有益效果是，本专利技术简化了工艺，不需要使用后熟化工序，直接放置一段时间即可达到常规需要后熟才能达到的效果，极大了减少了生产时间，降低了生产成本。
[0022]本专利技术选用4,4'
‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)为扩链剂，结合热敏催化剂、二巯基乙酸二甲基锡，有效的降低了静态模量变化率，提高了抗疲劳性能。在热敏催化剂解封前，催化原料的反应慢，增加原料混合后的流动性，物料反应过程平稳，发泡体的密度均匀性好，能够提升产品的疲劳性能。
[0023]本专利技术提供了一种重载铁路聚氨酯微孔发泡道砟垫，该道砟垫具有承载能力强，疲劳性能好的优点。本专利技术的聚氨酯微孔发泡道砟垫具有极大的缓冲道砟与地基间的刚性接触，极大的提升了道砟的抗粉化性，延长了道砟垫使用寿命；本专利技术的聚氨酯微孔发泡道砟垫采用聚醚体系，具有极佳的稳定性，可以经受得住长期的耐候性，提供长期的、稳定的静态模量，保持重载铁路刚度的稳定。本专利技术的聚氨酯微孔发泡道砟垫，不仅可以适用于重载铁路，经过调整发泡密度，降低静态模量，可以适用于高速等铁路。
具体实施方式
[0024]实施例1
[0025]ISO组分：二甲苯基甲烷二异氰酸酯(MDI
‑
100)100份，聚四氢呋喃醚二醇(PTMG2000)100份，聚醚多元醇(EP
‑
330NG)50份，磷酸0.03份。
[0026]POLY组分：聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)100份，聚合物POP36/28多元醇450份，4，4'
‑
亚甲基二(2
‑
氯苯胺)(MOCA)50份，甘油0.5份，三乙醇胺0.2份，二乙醇胺0.2份，水0.7份，催化剂33LV(赢创)0.4g，催化剂SA20(赢创)0.2g，催化剂二巯基乙酸二甲基锡0.02份，匀泡剂8123(赢创)2份，蓝色色浆1.5份。
[0027]聚氨酯道砟垫制备：将ISO组份温度升至40℃，及POLY组份温度升38℃，按照ISO组分与POLY组分配比100:135浇注到模温70℃的模具中，一次成型20min，聚氨酯道砟垫取出后常温放置72h，检测聚氨酯道砟垫的静态模量及疲劳性能。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯微孔发泡道砟垫，其特征是，包括如下组分，ISO组分：芳香族二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、聚醚多元醇和缓凝剂；POLY组分：聚四氢呋喃醚二醇、聚合物多元醇、4,4'
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亚甲基二(2
‑
氯苯胺)、热敏催化剂、二巯基乙酸二甲基锡、醇胺催化剂、胺类催化剂、发泡剂和匀泡剂；所述ISO组分和POLY组分的重量比为100:90
‑
205。2.如权利要求1所述的聚氨酯微孔发泡道砟垫，其特征是，热敏催化剂为有酸封端的胺盐或金属盐。3.如权利要求1所述的聚氨酯微孔发泡道砟垫，其特征是，4,4'
‑
亚甲基二(2
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氯苯胺)的重量不超过POLY组分总重量的35％。4.如权利要求3所述的聚氨酯微孔发泡道砟垫，其特征是，4,4'
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亚甲基二(2
‑
氯苯胺)的重量为POLY组分总重量的8
‑
12％。5.如权利要求1所述的聚氨酯微孔发泡道砟垫，其特征是，聚四氢呋喃醚二醇和聚合物多...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤桥，姚峰，吴承然，孟凡地，邓娇，孙照亮，朱志勇，王彩，严卫民，李承亮，邓荣，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：