一種用于極寒地區(qū)的低溫澆注材料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及軌道技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于極寒地區(qū)的低溫誘注材料及其制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 嵌入式軌道系統(tǒng)作為一種新型的無巧軌道系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)無巧軌道采用扣件離 散支撐和固定鋼軌的方式。該軌道系統(tǒng)是將高分子復(fù)合材料誘注至承軌槽中，待固化后包 覆鋼軌，可替代傳統(tǒng)扣件起到連續(xù)支撐與固定鋼軌的作用。由于嵌入式軌道的力學(xué)要求，應(yīng) 用于嵌入式軌道系統(tǒng)中的高分子誘注料必須能夠?yàn)檎麄€(gè)軌道系統(tǒng)提供滿足設(shè)計(jì)要求的橫 向剛度、豎向剛度和縱向剛度。
[0003] 專利文獻(xiàn)CN103351579A公開了 "一種用于嵌入式軌道系統(tǒng)的高分子復(fù)合材料"， 解決了嵌入式軌道系統(tǒng)對Ξ向剛度、減振降噪、施工工藝性能及綠色環(huán)保等技術(shù)問題。一般 來說，固化后的該高分子復(fù)合材料在室溫附近較大范圍內(nèi)均具有較高的彈性，可正常工作。 但是，在一些極寒地區(qū)，如我國的內(nèi)蒙古、黑龍江及俄羅斯的北部等地，冬季常遭遇極寒天 氣，溫度甚至低至-40°C左右。面對運(yùn)種極端低溫環(huán)境，高分子誘注料的使用溫度就會(huì)接近 甚至是低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，鏈段運(yùn)動(dòng)能力顯著減弱，再加上低溫結(jié)晶，使材料彈性急劇下 降，從而導(dǎo)致嵌入式軌道的Ξ向剛度驟升、減振降噪性能降低，失去正常工作的能力。此外， 溫度低也可導(dǎo)致高分子誘注料粘度增大，操作時(shí)間少，不利于施工。
[0004] 因此，需要專口開發(fā)出一種用于嵌入式軌道系統(tǒng)的材料，W適應(yīng)極寒地區(qū)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種用于極寒地區(qū)的低溫誘 注材料及其制造方法，W解決現(xiàn)有高分子材料難W滿足極寒地區(qū)嵌入式軌道系統(tǒng)對Ξ向剛 度、減振降噪及施工工藝性能等技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是運(yùn)樣的： 一種用于極寒地區(qū)的低溫誘注材料，包括組分A和組分B，組分A與組分B的重量比為 (80~150) :100,其中，每一份組分A包括100重量份的低聚物多元醇、24~42重量份的 異氯酸醋、5~20重量份的降粘劑、8~16重量份的增塑劑，每一份組分B包括10~25重 量份的擴(kuò)鏈劑、20~80重量份的填充劑、6~12重量份的催化劑、6~15重量份的阻燃劑、 1~3重量份的抗氧劑、0. 5~2重量份的光穩(wěn)定劑、0. 5~1重量份的著色劑。
[0007] 作為優(yōu)選，所述低聚物多元醇選用聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、四氨巧喃-環(huán)氧丙 燒共聚酸中的一種或幾種。為解決低溫脆化和結(jié)晶的問題，W聚酸多元醇為原料制備聚酸 型聚氨醋作為基材，其分子鏈柔順性好，且低溫結(jié)晶傾向低，有效保證了誘注材料的低溫彈 性。
[0008] 作為優(yōu)選，所述異氯酸醋選用對位的甲苯二異氯酸醋（TDI-100)，或?qū)ξ?、鄰位?苯二異氯酸醋的混合物（TDI-80 )。
[0009] 作為優(yōu)選，所述降粘劑選用碳酸丙締醋、1，1，1，3,3-五氣丙烷、一氣二氯乙燒中的 至少一種。為解決因極寒帶來粘度增大而無法正常施工的問題，加入降粘劑，可在不減小 硬度的同時(shí)降低誘注材料的低溫粘度，既保證了軌道系統(tǒng)的剛度要求又贏得了施工操作時(shí) 間。
[0010] 作為優(yōu)選，所述增塑劑為高相容性環(huán)保型增塑劑，選用美國伊斯曼公司生產(chǎn)的 邸NZ0FLEX988、邸NZ0FLEX988SG中的至少一種。配方中引入高相容性增塑劑，其增塑效 率高、揮發(fā)性小、低溫柔性好，且耐遷移、抽出，可有效阻止低溫結(jié)晶，進(jìn)一步提高誘注材料 的低溫彈性。
[0011] 作為優(yōu)選，所述擴(kuò)鏈劑為二胺類擴(kuò)鏈劑，選用3, 3' 一二氯-4, 4' -二氨基二苯甲燒 (M0CA)、3, 5-二甲硫基甲苯二胺（DMTDA)中的至少一種。
[0012] 作為優(yōu)選，所述填充劑選用橡膠粉、碳酸巧、石英粉、鐵白粉中的一種或多種，且粒 徑為40~600目。
[0013] 作為優(yōu)選，所述催化劑為非重金屬類環(huán)保型催化劑，選用異辛酸鋒、油酸鐘、環(huán)燒 酸鉆、環(huán)燒酸祕中至少一種。
[0014] 作為優(yōu)選，所述阻燃劑為憐系高效阻燃劑，選用Ξ(2-氯乙基）憐酸醋（TCEP)、^ (2-氯異丙基)憐酸醋（TCPP)、憐酸Ξ苯醋、多聚憐酸錠中的至少一種。采用憐系阻燃劑，具 有低煙、無毒、無面的特點(diǎn)，在不影響材料基礎(chǔ)性能的情況下顯著提高阻燃性能，可達(dá)二級 阻燃標(biāo)準(zhǔn)。
[0015] 作為優(yōu)選，所述抗氧劑選用2, 6-二叔下基-4-甲基苯酪(抗氧劑264)、吩嚷嗦、四 (4-徑基-3, 5-叔下基苯基丙酸）季戊四醇醋(抗氧劑1010)中的一種或幾種。
[0016] 作為優(yōu)選，所述光穩(wěn)定劑選用2-徑基-4-甲氧基二苯甲酬（UV-9)、2,2'-二徑 基-4-甲氧基二苯甲酬（UV-24)、2, 2' -二徑基-4, 4' -二甲氧基二苯甲酬（UV-49 )中的至少 一種。
[0017] 作為優(yōu)選，所述著色劑選用紅、黃、綠、藍(lán)、黑、白六種色漿中的至少一種，可根據(jù)實(shí) 際需要按相應(yīng)比例進(jìn)行調(diào)配。
[0018] 前面所述用于極寒地區(qū)的低溫誘注材料的制造方法包括W下步驟： (1) 將低聚物多元醇、異氯酸醋、降粘劑、增塑劑按100 :24~42 :5~20 :8~16的重 量比例配好，加入反應(yīng)蓋中100~ll〇°C脫水，降溫至70°CW下后，在真空條件下逐步加熱 攬拌至90°C，攬拌時(shí)間為3~4小時(shí)，冷卻后制成組分A; (2) 將擴(kuò)鏈劑、填充劑、催化劑、阻燃劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、著色劑按10~25 :20~ 80 :6~12 :6~15 :1~3 :0. 5~2 :0. 5~1的重量比例配好，加入至高速攬拌機(jī)(轉(zhuǎn)速 4化pm~100巧m)攬拌均勻，然后用膠體研磨機(jī)研磨，研磨后，將料加入反應(yīng)蓋，加熱至 105~115°C，真空攬拌2小時(shí)，冷卻后制成組分B。
[0019] (3)使用時(shí)按（80~150) :100的重量比例稱量好組分A和組分B，加入誘注設(shè)備 攬拌3~5分鐘混合均勻，然后注入已準(zhǔn)備好的承軌槽內(nèi)。
[0020] 本發(fā)明的有益效果： 1、具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，可在-40°C及W上極寒地區(qū)環(huán)境溫度下施工而不受溫 度影響，完全固化后可保持材料的高彈性，將鋼軌包覆在承軌槽內(nèi)可有效降低振動(dòng)、減少噪 聲源，起到優(yōu)秀的減振降噪作用； 2、 提供滿足要求的各向剛度、阻尼性能及物理性能，從而實(shí)現(xiàn)在低溫下正常工作； 3、 為一種環(huán)保型低溫誘注材料，配方原料無毒無害，且在現(xiàn)場誘注過程中不揮發(fā)有毒 有害物質(zhì)，對環(huán)境無污染，對施工操作人員無害，具有綠色環(huán)保、不易燃燒、安全可靠的特 點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。 陽02引 實(shí)施例1 : 組分A:聚丙二醇 100g、TDI-100 38g、碳酸丙締醋 16g、邸NZ0FLEX988 12g; 組分B:M0CAlOOg、橡膠粉lOOg(40目）、異辛酸鋒8g、TCEP12g、抗氧劑264 2. 3g、UV-9Ig、色漿 0. 6g(黑：白：藍(lán)=1 :0. 5 :0. 5); 兩組分混合比例為組分A:組分B=83 :100 (重量比)。
[0023] 具體生產(chǎn)步驟為： (1)將上述組分A原料按比例配好，加入反應(yīng)蓋中100~110°C脫水，降溫至70°CW下 后，在真空條件下逐步加熱攬拌至90°C，攬拌時(shí)間3~4小時(shí)，冷卻后制成A料。
[0024] (2)將組分B原料按比例配好，加入至高速攬拌機(jī)攬拌均勻，然后用膠體研磨機(jī)研 磨。研磨后，將料加入反應(yīng)蓋，加熱至105~115°C，真空攬拌2小時(shí)，冷卻后制成B料。
[00對 （3)按比例稱量好A料和B料，加入至誘注設(shè)備攬拌3~5分鐘，待混合均勻后注 入已準(zhǔn)備好的承軌槽內(nèi)。
[00%] 低溫誘注材料性能檢測結(jié)果見下表：
實(shí)施例2 : 組分A:聚四亞甲基二醇lOOg、TDI-80 31g、l，1，1，3,3-五氣丙烷lOg、邸NZ0FLEX988SG12g； 組分B:M0CAlOOg、碳酸巧（200目）60g、油酸鐘6g、TCPP8g、抗氧劑264 1.5g、吩嚷嗦Ig、UV-24 0. 6g、色漿Ig(黑：黃：綠=1 :0. 7 :0. 3) 兩組分