專利名稱：：客運專線扣件系統(tǒng)尼龍件耐低溫專用材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種客運專線扣件系統(tǒng)尼龍件耐低溫專用材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：客運專線扣件系統(tǒng)尼龍件耐低溫專用材料，主要作用是固定鋼軌，阻止鋼軌的縱向和橫向位移，防止鋼軌傾翻，對鐵路安全運行至關(guān)重要。近年來我國鐵路高速發(fā)展，客運專線的運載能力和速度不斷提升，對客運專線尼龍扣件質(zhì)量要求隨之提高。隨著我國鐵路線的延伸，不同地域的溫差較大，特別是冬天，北方的氣候寒冷，最低可達(dá)-4(TC左右，為保證在低溫環(huán)境下鐵路塑料制品正常使用不受影響，需要進(jìn)一步提高該材料的低溫力學(xué)性能。鐵道部對與鐵路扣件配套的塑料產(chǎn)品進(jìn)行了材料類別及常溫下材料和制品的力學(xué)性能要求(詳見鐵道部2007年12月發(fā)布的《客運專線扣件組裝件暫行技術(shù)條件》)，對產(chǎn)品低溫性能沒有進(jìn)行強制要求。國內(nèi)沒有廠家生產(chǎn)客運專線尼龍件耐低溫專用材料及其制品方面的文獻(xiàn)資料及報道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種客運專線扣件系統(tǒng)尼龍件耐低溫專用材料，具有耐低溫，高強度等特點。同時還提供了這種專用材料的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是一種客運專線扣件系統(tǒng)尼龍件耐低溫專用材料，包括以下重量份數(shù)的成分尼龍樹脂50100份特種樹脂150份彈性體530份增韌劑530份無堿玻璃纖維3040份其它助劑0.13份；其中所述尼龍樹脂選自尼龍6樹脂、尼龍66樹脂、尼龍612樹脂、尼龍610樹脂、尼龍12樹脂、尼龍11樹脂中的一種或多種；所述特種樹脂選自線性低密度聚乙烯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚苯醚樹脂、超高分子量聚乙烯樹脂中的一種或多種；所述彈性體選自聚酯類熱塑性彈性體、聚烯烴類熱塑性彈性體、橡膠彈性體中的一種或多種；所述增韌劑選自非極性高分子與不飽和酸或酸酐的接枝物；所述其它助劑為硅垸偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤滑劑中的一種或多種。其中，所述非極性分子為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠；所述不飽和酸為丙烯酸或甲基丙烯酸；所述酸酐為馬來酸酐或用乙烯/丙烯酸酯共聚物。所述硅烷偶聯(lián)劑為Y-氨基丙基三乙氧基硅垸、Y-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷；所述抗氧劑為四〔(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、N，N，-六亞甲基雙(3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺)、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯；所述潤滑劑為N，N，-亞乙基雙硬脂酰胺、微晶石、硅酮母粒。如上所述的客運專線扣件系統(tǒng)尼龍件耐低溫專用材料的制備方法，包括以下步驟(1)、將尼龍樹脂、特種樹脂、彈性體、增韌劑、助劑加入高速攪拌機(jī)中混合35分鐘后，加入雙螺桿擠出機(jī)料斗；(2)、雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，同時從喂料口加入無堿玻璃纖維，擠出溫度為240300°C;主機(jī)轉(zhuǎn)速為250300轉(zhuǎn)/分鐘，得到產(chǎn)品。其中，將雙螺桿擠出機(jī)上從喂料口至出口的溫度分別設(shè)為220270°C，230280°C，240290°C，250300°C，250300°C，250300°C，250300°C，250300。C，250300°C。還可對得到的產(chǎn)品做進(jìn)一步處理將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度28(TC、壓力120MPa、保壓時間10秒，得到該專用材料。本發(fā)明具有的優(yōu)點該材料具有強度高、韌性好、絕緣性好、耐低溫等優(yōu)良性能，所生產(chǎn)的制品在-4(TC環(huán)境下保持常溫下的各項性能指標(biāo)。產(chǎn)品制造簡單，可回收再利用。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不限于所舉的實施例。實施例1尼龍6樹脂的質(zhì)量份為50，尼龍12樹脂的質(zhì)量份為50，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為15，馬來酸酐接枝EPDM的質(zhì)量份為3，乙烯-辛基共聚物的質(zhì)量份為5，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑劑EBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.2/0.3/0.1，偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分別為270。C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，270°C，270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度28(TC、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。實施例2尼龍6樹脂的質(zhì)量份為50，尼龍12樹脂的質(zhì)量份為50，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為15，馬來酸酐接枝EPDM的質(zhì)量份為3，三元乙丙橡膠的質(zhì)量份為5，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑劑EBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.2/0.3/0.05，偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分別為270°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，270°C，270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度28(TC、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。實施例3尼龍6樹脂的質(zhì)量份為50，尼龍12樹脂的質(zhì)量份為50，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為15，馬來酸酐接枝EPDM的質(zhì)量份為3，聚酯彈性體的質(zhì)量份為5，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑劑EBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.2/0.5/0.1，偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分別為270。C，280。C，280。C，280。C，280。C，280。C，280。C，270。C，270。C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度280。C、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。實施例4尼龍6樹脂的質(zhì)量份為50，尼龍12樹脂的質(zhì)量份為50，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為15，乙烯/丙烯酸酯共聚物質(zhì)量份為3，乙烯-辛基共聚物的質(zhì)量份為5，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑劑EBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.2/0.5/0.05，偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分另U為270。C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，270°C，270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度28(TC、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。實施例5尼龍66樹脂的質(zhì)量份為100，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為12，馬來酸酐接枝EPDM的質(zhì)量份為5，聚四氟乙烯的質(zhì)量份為5，聚苯醚的質(zhì)量份為50，乙烯-辛基共聚物的質(zhì)量份為3，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑劑EBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.2/0.5/0.1，偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分別為270。C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，270°C，270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度280。C、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。實施例6尼龍6樹脂的質(zhì)量份為50，尼龍66樹脂的質(zhì)量份為50，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為12，馬來酸酐接枝EPDM的質(zhì)量份為5，聚四氟乙烯的質(zhì)量份為5，乙烯-辛基共聚物的質(zhì)量份為3，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑劑EBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.2/0.5/0.05，偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分別為270°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，270°C，270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中.-溫度280。C、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。實施例7尼龍66樹脂的質(zhì)量份為80，尼龍610樹脂的質(zhì)量份為20，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為12，馬來酸酐接枝EPDM的質(zhì)量份為5，聚四氟乙烯的質(zhì)量份為5，乙烯-辛基共聚物的質(zhì)量份為3，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑劑EBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.2/0.5/0.1，偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分別為270°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，270°C，270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度28(TC、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。實施例8尼龍66樹脂的質(zhì)量份為60，尼龍11樹脂的質(zhì)量份為40，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為12，馬來酸酐接枝EPDM的質(zhì)量份為5，聚四氟乙烯的質(zhì)量份為5，乙烯-辛基共聚物的質(zhì)量份為3，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑齊UEBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.2/0.5/0.1，偶聯(lián)齊UKH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分別為270°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，270°C，270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度28(TC、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。實施例9尼龍66樹脂的質(zhì)量份為60，尼龍612樹脂的質(zhì)量份為40，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為12，馬來酸酐接枝EPDM的質(zhì)量份為5，超高分子量聚乙烯的質(zhì)量份為5，乙烯-辛基共聚物的質(zhì)量份為3，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑劑EBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.2/0.5/0.1，偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分別為270。C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，270°C，270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度28(TC、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。實施例10尼龍66樹脂的質(zhì)量份為60，尼龍612樹脂的質(zhì)量份為40，馬來酸酐接枝POE的質(zhì)量份為12，馬來酸酐接枝EPDM的質(zhì)量份為5，聚四氟乙烯的質(zhì)量份為5，乙烯-辛基共聚物的質(zhì)量份為3，抗氧劑1098/168質(zhì)量份為0.2/0.1，潤滑劑EBS/TAF/硅酮母粒質(zhì)量份為0.5/0.5/0.1，偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量份為0.3，在高速混料機(jī)中室溫下混合均勻，用南京富亞生產(chǎn)的FY35試驗雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，玻璃纖維質(zhì)量份為30，從第一個排氣口加入。其加工溫度(從加料口至模頭)分別為270°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，280°C，270°C，270°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，檢測結(jié)果在表一實施例中列出。將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度28(TC、壓力120MPa、保壓時間10秒。產(chǎn)品成型后進(jìn)行4小時的水煮調(diào)濕工藝。檢測結(jié)果在表二對比例中列出。性能測試簡支梁缺口、無缺口沖擊強度按GB/T1043標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，拉伸強度按GB/T1447標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，彎曲強度按GBZT9341標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，硬度按GB/T9343標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，體積電阻率按GB/T1410標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，落槌沖擊實驗按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，抗壓強度按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，剪切強度按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。附表一<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1、一種客運專線扣件系統(tǒng)尼龍件耐低溫專用材料，包括以下重量份數(shù)的成分尼龍樹脂50～100份特種樹脂1～50份彈性體5～30份增韌劑5～30份無堿玻璃纖維30～40份其它助劑0.1～3份；其中所述尼龍樹脂選自尼龍6樹脂、尼龍66樹脂、尼龍612樹脂、尼龍610樹脂、尼龍12樹脂、尼龍11樹脂中的一種或多種；所述特種樹脂選自線性低密度聚乙烯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚苯醚樹脂、超高分子量聚乙烯樹脂中的一種或多種；所述彈性體選自聚酯類熱塑性彈性體、聚烯烴類熱塑性彈性體、橡膠彈性體中的一種或多種；所述增韌劑選自非極性高分子與不飽和酸或酸酐的接枝物；所述其它助劑為硅烷偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤滑劑中的一種或多種。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用材料，其特征在于所述非極性分子為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠；所述不飽和酸為丙烯酸或甲基丙烯酸；所述酸酐為馬來酸酐或用乙烯/丙烯酸酯共聚物。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用材料，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑為Y-氨基丙基三乙氧基硅垸、Y-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷；所述抗氧劑為四〔(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、N,N，-六亞甲基雙(3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺)、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯；所述潤滑劑為N,N，-亞乙基雙硬脂酰胺、微晶石、硅酮母粒。4、如權(quán)利要求1所述的客運專線扣件系統(tǒng)尼龍件耐低溫專用材料的制備方法，包括以下步驟(1)、將尼龍樹脂、特種樹脂、彈性體、增韌劑、助劑加入高速攪拌機(jī)中混合35分鐘后，加入雙螺桿擠出機(jī)料斗；(2)、雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，同時從喂料口加入無堿玻璃纖維，擠出溫度為240300°C;主機(jī)轉(zhuǎn)速為250300轉(zhuǎn)/分鐘，得到產(chǎn)品。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)上從喂料口至出口的溫度分別設(shè)為220270°C，230280°C，240290°C，250300°C，250300°C，250300°C，250300°C,250300°C，250300°C。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于將造好粒的改性材料烘干后放入注塑機(jī)進(jìn)行成型加工，在注塑成型過程中溫度280°C、壓力120MPa、保壓時間10秒，得到該專用材料。全文摘要本發(fā)明公開了一種客運專線尼龍件耐低溫專用材料及制備方法。該材料按質(zhì)量份計由以下組分組成，尼龍樹脂50～100份、特種樹脂1～50份、彈性體5～30份、增韌劑5～30份、玻璃纖維30～40份、其它助劑0.1～3份，采用注塑成型生產(chǎn)客運專線尼龍件；該材料具有強度高、韌性好、絕緣性好、耐低溫等優(yōu)良性能，所生產(chǎn)的制品在-40℃環(huán)境下保持常溫下的各項性能指標(biāo)。產(chǎn)品制造簡單，可回收再利用。文檔編號C08L27/18GK101608063SQ20091015881公開日2009年12月23日申請日期2009年7月6日優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日發(fā)明者唐志才,喆曹,鄧凱桓,黃安民申請人:株洲時代工程塑料制品有限責(zé)任公司