[发明专利]一种耐低温高铁专用尼龙工程塑料及其制备方法

说明书

一种耐低温高铁专用尼龙工程塑料及其制备方法，按质量百分比，工程塑料中包括以下组分：20~45%的无碱玻璃纤维、50~80%的基体树脂、2~10%的增韧剂、0.1~1%的热稳定剂、0.1~1%的加工助剂和0.1~1%的偶联剂，其成品的密度为1.375~1.383g/cm3，在‑60~‑40℃条件下的拉伸强度为175~197MPa，弯曲强度为209~235MPa；制备方法：先将基体树脂进行干燥处理，再与增韧剂、偶联剂一起加入高混机中搅拌均匀；加入热稳定剂、加工助剂搅拌均匀，注入双螺杆挤出机的主喂料料斗内，同时将无碱玻璃纤维加入双螺杆挤出机的侧喂料料斗内，经熔融共混挤出、冷却、风干、造粒。本发明采用多种增韧方法相结合制备出耐低温高铁专用工程塑料，既保证了材料在‑40℃到‑50℃保持较好的韧性，又保证了具有足够的强度满足高铁扣件系统的使用要求。

技术领域

本发明涉及工程塑料领域，具体的说是一种耐低温高铁专用尼龙工程塑料及其制备方法。

背景技术

近年来我国铁路高速发展，高铁专线的运载能力和速度不断提升，对高铁专用尼龙工程塑料的质量要求随之提高，随着我国铁路线的延伸，不同地域的温差较大，特别是冬天，北方的气候寒冷，最低可达-40℃左右，为保证在低温环境下高铁专用尼龙工程塑料制品的正常使用不受影响，需要进一步提高该材料的低温力学性能。尼龙材料作为一种力学性能优良而又比重小的特殊工程塑料被大量应用于国内外高速铁路，例如尼龙挡板座，钢轨绝缘轨距块和岔枕用尼龙套管等铁路扣件系统部件，可以有效解决机车抖动、噪音大的问题，并能确保轴距稳定，减少维修次数，特别是它具有优良的抗振性，对保障高速铁路机车的平稳运行至关重要，与金属部件比，尼龙部件有质轻、防锈、抗振、抗冲击、长期热稳定性和绝缘性好，而且熔体流动性好、加工性能优异，设计灵活性大，易于实现部件一体化，减少了部件数和组装工序，提高了安装效率，易维修，已成为轨道结构中第三大类材料。

但是国内普通单牌号尼龙及改性材料难以满足高速铁路的高强度、高耐久性等要求。目前东北地区高铁线路在冬季就会调整时速，一般下降100km/h，一方面是冰雪天气的影响，另一方面就是严寒天气对扣件系统中尼龙材料的影响，东北地区一般情况最低温度在-40℃到-50℃，普通高铁用尼龙材料在此温度韧性会急剧下降。采用普通增韧增强改性的尼龙材料如果需要在-40℃到-50℃保持较好的韧性，则需要添加较高量的增韧剂，这样就会造成强度的大幅下降从而达不到使用要求。随着我国高速铁路的快速发展，以及“一带一路”国家战略中丝绸之路经济带的要求，这其中就包含重要的一环即高速铁路的建设，为了满足客运专线的高承载、高质量、少维护的要求，以及在此类高寒地区对于材料耐寒等特殊要求。铁路系统迫切需要一种适合于我国东北及西北地区以及其他高纬度地区高速铁路的尼龙材料。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题的不足，提出了一种耐低温高铁专用尼龙工程塑料及其制备方法，采用多种增韧方法相结合制备出耐低温高铁专用工程塑料，既保证了材料在-40℃到-50℃保持较好的韧性，又保证了具有足够的强度满足高铁扣件系统的使用要求，可以广泛应用于我国高寒地区以及其他高纬度地区高速铁路。

本发明为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案是：一种耐低温高铁专用尼龙工程塑料，按质量百分比，所述的工程塑料中包括以下组分：20~45%的无碱玻璃纤维、50~80%的基体树脂、2~10%的增韧剂、0.1~1%的热稳定剂、0.1~1%的加工助剂和0.1~1%的偶联剂；

所述无碱玻璃纤维包括连续玻璃纤维、短切玻璃纤维中的一种，所述无碱玻璃纤维的单丝直径为10~13μm，短切长度3~4.5mm；

所述的基体树脂包括PA66、PA6、PA610、PA612、PA1012、PA66/6T、PA610/6T中的一种或多种；