[发明专利]改性热固性超高分子环氧树脂铁路轨道用弹条绝缘轨距块

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐腐蚀、耐候性好，强度高，性能可达低碳素钢（如GB/T700-1988 Q235规定的Q235钢工件强度要求）的改性热固性超高分子环氧树脂铁路轨道用弹条绝缘轨距块，属改性高分子板材制造领域。 

背景技术

目前铁路弹条Ⅰ、Ⅱ型扣件挡板座所使用原材料有金属碳素钢、尼龙6(聚酰胺6)和改性尼龙66（改性聚酰胺66）三大类，金属材料挡板座不耐锈蚀，锈蚀的工件很快失去应有的性能；尼龙6挡板座和改性尼龙66由于其结构特性（抗疲劳强度损失和耐低温差等原因）在小半径区间、寒冷地区、极干旱地区使用普遍发生脆裂，其使用寿命受到了极大地限制。 

现有技术中也有一些热塑性树脂复合材料（酚醛类），其主要采用热塑性树脂为粘接材料，将玻璃纤维薄涂后晾干，然后在模压的方式。由于热塑性树脂为链状分子结构，许多分子链通过物理作用组合在一起，受其工艺限制，其中晾干工艺中残余的低分子溶剂量无法保证完全溢出，使得后期成型固化时，分子链状结构排列不均匀，残余溶剂无法完全逸出，导致单位面积的强度不均匀，其中有气泡等无法保证材料强度质量的一致性，使得这种复合材料无法在一些特殊的高要求产品如铁轨紧固件、汽车齿轮箱、压力容器、船板、装甲防护等方面替代现有的金属材料。 

目前采用的环氧树脂手糊工艺的复合材料，由于工艺落后，树脂含量无法精确控制，质量无法保证，又加上其采用普通环氧树脂和固化交联剂，达不到替代金属材料所需的强度要求。 

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种耐腐蚀、耐候性好，强度高，性能可达低碳素钢（如GB/T700-1988 Q235规定的Q235钢工件强度要求）的改性热固性超高分子环氧树脂铁路轨道用弹条绝缘轨距块。 

设计方案：为了达到上述目的，本发明所设计的改性热固性超高分子环氧树脂铁路轨道用弹条绝缘轨距块，由改性热固环氧树脂树脂、超支化固化交联剂、纤维增强材料和粉体增强材料添加剂组成。 

1、采用改性热固性超高分子环氧树脂、固化交联剂为主要粘结材料，避免链状分子热塑性树脂容易受热软化、冷却硬化的弊端，同时也避免了普通环氧树脂固化后形成三维交联结构，分子链刚性虽强但达不到金属强度、韧性不好、不耐冲击缺陷，很好的利用了改性热固性超高分子环氧树脂和固化交联剂通过化学键交联，并且枝化为树杈状刚性网状稳定结构提供了高强度复合材料的抗张强度、屈服强度和伸长率等机械性能。 

2、控制浸润定量的纤维状增强材料经过消泡处理成粘度为50000-100000Pa.S的厚浆状或膏状预浸料，使得预浸料在消泡剂的作用下能有效的排出空气杜绝暗泡，又不会影响的材料成型的固化，采取预固化、内脱模和特氟龙脱模等技术手段，有效的控制了预浸料的稠度，使得最终的得到复合材料密度均匀，尺寸完美，具有优良的机械性能。 

3、热固性改性环氧树脂是以双酚A环氧树脂配以聚醚改性甲基四氢苯酐再用环氧基封端的活性增韧剂，其制作方法：先将聚醚在120°C下真空脱水1小时，再将聚醚和甲基四氢苯酐按3:1比例在催化剂的作用下在130-140°C下反应3小时，降温至120°C加入环氧树脂反应2小时，得到环氧基封端的内增韧活性增韧剂。其增韧剂在本申请中所带来的好的技术效果是：环氧树脂的脆性直接影响其进一步使用，绝大多数配方都需要进行增韧改性，以提高制品的耐冲击性和缓解固化时的内应力，降低环氧固化物的脆性。本申请合成的活性环氧增韧剂，它的分子结构中既包含了大量的柔性链段来缓解环氧树脂的脆硬性，又包含了封端的环氧基团，能参与固化反应，增韧效果明显，不但提高了体系的粘接强度，也大大提高了材料的压缩强度和剪切强度。 

技术方案1：改性热固性超高分子环氧树脂铁路轨道用弹条绝缘轨距块，含有12-18%重量份的改性热固性环氧树脂，4-6%重量份的超支化固化交联剂，60-86%重量份的纤维状增强材料，5.5-8.5%重量份的粉体增强材料添加剂。