一种聚氨酯弹性垫板及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚氨酯技术领域，提出了一种聚氨酯弹性垫板及其制备方法，制备方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯弹性垫板及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯
，涉及一种聚氨酯弹性垫板及其制备方法
。

技术介绍

[0002]聚氨酯弹性垫板是高速铁路无砟轨道扣件系统中的关键零部件之一，可有效分散列车高速行驶产生的高频冲击和振动荷载，对轨枕和道床起到应力缓冲和保护作用，并且其减振效果良好，能够提升列车行驶安全性和舒适性
。
但服役过程中，在重复高频冲击和振动荷载作用下，与弹性垫板直接接触的铁垫板
、
螺旋道钉和混凝土轨枕等，会对其表层造成一定程度的磨损，尤其是在高速铁路超高段，螺旋道钉会对弹性垫板道钉孔部位产生拉伸或剪切作用，导致该部位磨损，从而使雨水从破损部位渗透到弹性垫板内部，使其内部结构受到破坏，表层产生明显皲裂，进而使更多水分渗透，造成恶性循环，严重影响弹性垫板的使用性能和服役寿命
。
[0003]聚氨酯与其它材料具有优异的粘结性能
。
为了迅速顺利地从模具中取出制品，必须使用脱模剂
。
脱模剂分为外脱模剂和内脱模剂两种
。
内脱模剂是加到配方中，在每次模塑成型时，迁移到泡沫和模具的交界面，从而达到脱模效果
。
外脱模剂根据使用方式分为三种类型：耐久型，即涂覆一次可成型多次；经常涂覆型，即每成型之前涂覆一次；多层复合型
。
由于内脱模剂是作为配方中的组分出现，可能改变发泡效果，影响制品的物理性能，因此行业广泛采用外脱模剂
。
外脱模剂根据其使用的化合物种类又可分为1）硅系脱模剂；2）蜡系脱模剂；3）油脂系脱模剂；4）氟系脱模剂；5）无机物类脱模剂；
6)
表面活性剂系脱模剂；7）其它类外脱模剂
。
[0004]脱模剂作为一种介于模具和成品之间的功能性物质，其不仅应具有耐化学性，还应具有耐热及应力性能，不易分解或磨损的功效，传统脱模剂一般只起到辅助顺利脱模的作用，不能对聚氨酯弹性体表面起到增强作用
。
[0005]因此，针对市场上聚氨酯弹性垫板的表层厚度和强度均较小，在高频荷载作用下易产生磨损破坏，进而影响铁路扣件系统整体作用能力
。
因此，亟待提出一种技术方案解决上述问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出一种聚氨酯弹性垫板的制备方法，通过该方法可以制备得到表层厚度和强度较大，并且芯部微孔发泡的聚氨酯弹性垫板，其致密表层具有良好的耐磨损性和抗开裂性，聚氨酯弹性垫板的力学性能得到提升
。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种聚氨酯弹性垫板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
A、
预热模具，然后将脱模剂喷涂在模具型腔表面，再吹干处理；所述脱模剂原料由质量比1：
0.05~0.08
：
0.1~0.15
的水性脱模剂
、
木质素纤维和机制砂组成；
B、
将多元醇组分和异氰酸酯组分混合，浇注到模具中，然后合模，在
100℃~110℃
进行
5~8min
恒温熟化；
C、
开模，取出产品
。
[0008]所述熟化过程中，聚氨酯材料产生发泡反应，靠近模具一侧的聚氨酯会与模具表面预先喷涂的脱模剂接触，而脱模剂中带有中空结构的木质素纤维和菱角分明的机制砂将会消除聚氨酯的部分泡孔结构，从而提高表层聚氨酯密度以及表层厚度，同时木质素纤维和机制砂会与表层聚氨酯紧密结合，木质素纤维优良的韧性能够改善表层聚氨酯的抗开裂性能，坚固的机制砂可以提高聚氨酯产品表面的耐磨性
。
在此过程中，内部聚氨酯的微孔结构不受影响
。
[0009]优选地，吹干时间
6~8s
，温度为室温
。
[0010]优选地，所述步骤
B
多元醇组分和异氰酸酯组分分别预热至
35℃~45℃
和
45℃~55℃
，然后按照质量比1：
0.95~1
混合
。
[0011]优选地，所述步骤
A
模具预热至温度为
100℃~110℃。
[0012]优选地，所述步骤
A
脱模剂喷涂厚度为
0.15~0.25mm。
[0013]优选地，所述步骤
B
的浇注速度为
110~115g/s。
[0014]优选地，所述木质素纤维长度为
0.5~2mm
，直径
50~150
μ
m
，内部中空直径
20~80
μ
m。
[0015]优选地，所述机制砂粒径为
0.075~0.150mm。
[0016]优选地，以质量份数计，所述水性脱模剂的成分包括：二甲基硅油 25~35
份
、
单硬脂酸甘油酯 4~8
份
、
抗氧剂
1010 1~2
份
、
防腐剂
ZB305 2~3
份
、
去离子水 55~65
份；或，水性脱模剂为
L
‑
500
；或，水性脱模剂为
FA
‑
1180
‑
1275XK。
[0017]优选地，所述脱模剂的制备方法包括：将水性脱模剂和木质素纤维置于容器中，使木质素纤维剪切分散于水性脱模剂中，随后加入机制砂，搅拌，制成脱模剂
。
[0018]优选地，所述水性脱模剂的制备方法包括：将二甲基硅油 25~35
份
、
单硬脂酸甘油酯 4~8
份
、
抗氧剂
1010 1~2
份
、
防腐剂
ZB305 2~3
份
、
去离子水 55~65
份置于容器中，搅拌，制成水性脱模剂
。
[0019]优选地，所述剪切速率为
2500~3000r/min
，剪切时间为
10~15min。
[0020]优选地，所述搅拌速率为
1500~2000r/min
，搅拌时间为
8~10min。
[0021]优选地，以质量份数计，所述多元醇组分包括：聚四氢呋喃醚多元醇 55~65
份
、330N 25~35
份
、
水 0.3~0.5
份
、
扩链剂 7~9
份
、
有机硅表面活性剂
1.0~1.2
份
、
有机锡催化剂 0.2~0.3
份
、N
‑
甲基咪唑 0~0.2
份
、
胺催化剂 0.05~0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种聚氨酯弹性垫板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
A、
预热模具，然后将脱模剂喷涂在模具型腔表面，再吹干处理；所述脱模剂原料由质量比1：
0.05~0.08
：
0.1~0.15
的水性脱模剂
、
木质素纤维和机制砂组成；
B、
将多元醇组分和异氰酸酯组分混合，浇注到模具中，然后合模，在
100℃~110℃
进行
5~8min
恒温熟化；
C、
开模，取出产品
。2.
根据权利要求1所述的一种聚氨酯弹性垫板的制备方法，其特征在于，所述步骤
B
多元醇组分和异氰酸酯组分分别预热至
35℃~45℃
和
45℃~55℃
，然后按照质量比1：
0.95~1
混合
。3.
根据权利要求1所述的一种聚氨酯弹性垫板的制备方法，其特征在于，所述步骤
A
模具预热至温度为
100℃~110℃。4.
根据权利要求1所述的一种聚氨酯弹性垫板的制备方法，其特征在于，所述步骤
A
脱模剂喷涂厚度为
0.15~0.25mm。5.
根据权利要求1所述的一种聚氨酯弹性垫板的制备方法，其特征在于，所述步骤
B
的浇注速度为
110~115g/s。6.
根据权利要求1所述的一种聚氨酯弹性垫板的制备方法，其特征在于，所述木质素纤维长度为
0.5~2mm
，直径
50~150
μ
m
，内部中空直径
20~80<...

【专利技术属性】
技术研发人员：董全霄，仇鹏，刘松然，崔学良，牛瑞雪，闫思梦，郭玉宝，鲍星旭，宋甜甜，张玲，申一彤，刘宽，杨凯，董力廷，
申请(专利权)人：河北铁科翼辰新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：