[发明专利]一种客货共线铁路聚氨酯微孔垫板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种客货共线铁路聚氨酯微孔垫板及其制备方法，聚氨酯微孔垫板由组分A和组分B按照质量比为100:(7‑65)混合制备得到；组分A包括以下重量份的原料：芳香族二异氰酸酯26‑42份，侧基改性的聚四氢呋喃醚二醇50‑100份，多元醇A 15‑35份，缓凝剂0.02‑0.1份，所述多元醇A为聚醚多元醇、聚酯多元醇中的一种或多种；组分B包括以下重量份的原料：扩链剂1‑10份，催化剂6‑10份，发泡剂0.1‑5份，泡沫稳定剂2‑5份。本发明通过侧基改性的聚四氢呋喃醚二醇破坏分子链软段结晶行为，制备得到的聚氨酯微孔垫板与高速铁路无砟轨道聚氨酯微孔垫板相比，具有静刚度高，组装疲劳性能好的特点。

技术领域

本发明属于轨道交通扣件技术领域，尤其涉及一种客货共线铁路聚氨酯微孔垫板及其制备方法。

背景技术

目前，我国拥有超过16万km的客货共线铁路，减震元件大都采用传统的橡胶垫板，包括天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等，因为传统橡胶垫板大都存在不饱和键，易氧化变硬变脆。同时，因客货共线铁路使用的传统橡胶垫板，刚度较高，弹条II型扣件系统采用表面开槽的办法降低刚度，导致传统橡胶垫板的耐久性能差，使用寿命短，增加了线路的维护成本。随着我国无砟轨道使用聚氨酯微孔垫板里程数的增加，聚氨酯微孔垫板耐老化、使用寿命长，线路维护成本低。

但是，现有的无砟轨道聚氨酯垫板刚度大部分偏低，不适用于承载要求高，横向力大的客货共线有砟铁路，尤其是客货共线铁路曲线半径295m≤R≤600m时，有砟轨道承载力值达到了150KN，且与钢轨夹角α较大，达到了38°，不仅垂直方向加载力大，水平方向承受的力值达到了60KN，一般组装疲劳试验过程中，因承载力值高及钢轨横向位移情况下，导致聚氨酯微孔垫板在组装疲劳以后，产品外部边缘易开裂，且残余变形大，静刚度变化率高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种客货共线铁路聚氨酯微孔垫板及其制备方法，通过侧基改性的聚四氢呋喃醚二醇破坏分子链软段结晶行为，制备得到的聚氨酯微孔垫板与高速铁路无砟轨道聚氨酯微孔垫板相比，具有静刚度高，组装疲劳性能好的特点。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种客货共线铁路聚氨酯微孔垫板，所述聚氨酯微孔垫板由组分A和组分B按照质量比为100:(7-65)混合制备得到；

所述多元醇A为聚醚多元醇、聚酯多元醇中的一种或多种；

所述组分B包括以下重量份的原料：

对于上述聚氨酯微孔垫板，本发明通过加入侧基改性的聚四氢呋喃醚二醇，在不破坏硬段结晶的情况下，引入的侧基基团破坏了分子链软段的规整性，同时，引入的侧基增加了分子链的空间位阻，破坏了软段区域的结晶行为，材料性能表现为超过玻璃化转变温度以后，分子链软段区域基本无晶区形成。可通过DSC法表征，情况为在-45～80℃温度区间内所测试产品材料基本无软段晶区因结晶相转变而引起的熔融峰或者吸热峰。

优选的，所述芳香族二异氰酸酯为TDI、MDI、NDI中的一种或多种。

优选的，所述组分A中，所述多元醇A的分子量为600-80000，官能度为2-4；进一步优选的，所述多元醇A为聚醚多元醇，所述聚醚多元醇的分子量为4700-5200，官能度为3。通过添加交联组分多元醇A，使高分子链间形成网状结构，分子链取向困难，从而进一步限制软段区域结晶。

优选的，所述组分B还包括0-50份的多元醇B，所述多元醇B为聚醚多元醇、聚酯多元醇、侧基改性的聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种，所述多元醇B的分子量为600-80000，官能度为2-4。进一步优选的，所述组分B为侧基改性的聚四氢呋喃醚二醇。