[发明专利]铁路信号机构用的新型复合材料

说明书

本发明是铁路信号机构用的新型复合材料。

目前，我国铁路使用的信号机构一直沿用着初建铁路时的常规材料，如铁板、钢板、铸铁等。采用这些金属材料制成信号机构，不仅笨重，安装困难，而且不绝缘，直接影响行车安全及运输效率的提高，更不耐腐蚀，每年需要维修涂饰，花费了大量维修费用及工时，且使用寿命短，制造工艺复杂，再加上金属材料价格暴涨，料源也很紧张，给铁路信号机构的生产带来了一定的困难。

本发明的目的就是要提供一种铁路信号机构用的新型复合材料，其具有如下特点：（1）良好的绝缘性能，使用时安全可靠。（2）良好的耐腐蚀性能，不需每年涂饰，使用寿命较长。（3）良好的轻质高强性能，安装方便，结实牢固。（4）密封性能好，既防尘又防淋水，确保箱内电器元件及光源部分正常工作。（5）机构各部件的几何尺寸达到了互换性、通用性。（6）机构呈黑色，色泽均匀，光泽暗淡，既不反光，又不耀眼。（7）机构外观平整，光滑，无明显裂纹，分层等缺陷。

本发明是这样实现的：铁路信号机构用的新型复合材料是以不饱和聚酯树脂为主要组份，再配制其它外加剂、增强剂等组成，其特点在于用于背板、遮檐、垫圈等部件时，配比（重量份）是树酯糊70～80份，充分浸渍玻璃纤维增强剂30～20份制成，其中组成树酯糊的组份（重量）为：不饱和聚酯树脂100份，苯乙烯交联剂15～20份，过氧化二异丙苯固化剂1～1.2份，轻质氧化镁增稠剂2～5份，氯乙烯-醋酸乙烯低收缩添加剂20～25份，碳酸钙填料120～1.50份以及适量黑色浆着色剂;用于信号机构的灯箱部件时，其配比（重量份）为：不饱和聚酯树脂100份，玻璃纤维100份，苯乙烯交联剂0.1～0.15份，过氧化二异丙苯4份，过氧化环己酮1～4份。

本发明的效果：该新型复合材料的研制，改变了铁路信号机构几十年一贯使用的常规材料钢铁，使得信号机构轻便，生产容易，耐腐

本发明的主要组份采用196＃不饱和聚酯树脂，其满足以下要求：（1）粘度低，使玻璃纤维完成浸渍;（2）对稠化剂反应强烈，达到增稠的要求;（3）固化迅速，提高生产效率，（4）热强度较高，保证制品脱模时不受损坏，其用量为100份。填料的使用量很大，在选用时，除考虑价格和性能外，填料的物理状态，比重、分散性、白度和来源等因素也应加以考虑，采用碳酸钙为填料，既能较大幅度地降低产品成本，又能满足其性能的要求，用量为120～150份;玻璃纤维是该新型复合材料的基本组份之一，它的各种特性对信号机构的生产工艺、成型工艺及制品的各项性能都有着明显的影响。因此正确选用玻璃纤维具有更为独特的意义。玻璃纤维必须具有以下特性：浸渍性、切割性、分散性、流动性良好;强度高;抗静电;制品外观美，又针对信号机构部件的各种技术，使用要求等，进行综合评价。从信号机构的灯箱采用手糊成型的要求来看，选用了中碱无捻粗纱方格布，其特点是抗冲性能良好，操作简单，与树酯浸渍性能良好，能有效地增加制品的厚度，气泡也易于排除，形变性能良好，价格低廉，灯箱手糊成型工艺要求：（1）严格胶液配制工艺。灯箱组份材料品种多，配方比例悬殊，稍有误差，即可造成胶液性能很大偏离，因此，需由经过专门训练的技师或工人担任，操作中一律使用量杯和天平进行配量;（2）严格操作温度，成型温度严格控制在15～28℃之间，达不到此温，严禁成型。（3）设立专门固化室。树脂的充分固化，是保证灯箱性能的基本条件。在室温下固化速度比较慢，为了使灯箱在室温下较快和较充分地固化，要设立专门固化室，要达到60～80℃温度和保持密闭不通风。着色的方法有两种，一种是内着色;一种是外着色法。本发明采用的是内着色法，即在配料时，加入黑色着色剂，经加工搅拌，内部均匀着色。着色剂要符合以下要求：（1）耐气候性良好，特别是耐晒牢度高，不在使用期间内退色;（2）耐热性能良好，可耐加工成型温度及使用温度，不应受阳光照射受热而变化或分解;（3）稳定性良好，与树脂及其它添加剂接触时，不致因相互间的化学作用而互相降低性能;（4）着色力、遮盖力强，以减少着色剂用量;（5）在树脂糊中容易分散均匀，不致凝集，以免影响加工和性能，（6）价廉易得。