專利名稱：一種高速鐵路用道砟膠及制備方法、使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種高速鐵路用道砟膠，屬于機(jī)械材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)高速鐵路列車以高達(dá)300多公里/小時(shí)的時(shí)速運(yùn)行吋，列車風(fēng)可能會(huì)將有碴軌道旁的道碴帶起，形成道碴飛揚(yáng)，給高速行進(jìn)的列車造成損壞，嚴(yán)重影響列車行駛的安全，同時(shí)，道碴飛散，給車站和鉄路沿線帶來極大的安全隱患。
在我國(guó)由于設(shè)計(jì)需要，在軌道設(shè)計(jì)中往往要求無砟軌道和有砟軌道同時(shí)并存，而無砟軌道與有砟軌道的剛度存在著相當(dāng)大的差異，剛度的變換必須借助一個(gè)過渡段均勻的完成，以避免影響行車的舒適度和増加保養(yǎng)及維護(hù)的費(fèi)用。因此在無砟軌道與有砟軌道之間，需要通過膠粘劑粘結(jié)道砟的方式加固過渡段。聚氨酯膠粘劑與道砟粘接力強(qiáng)、延伸性好、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑、耐老化以及對(duì)軌道和基材無腐蝕等特性，成為高速鐵路用道砟膠的最佳選擇。因此，及時(shí)研究和開發(fā)高速鐵路專用的高性能聚氨酯道砟膠，具有很好的實(shí)際意義和經(jīng)濟(jì)效益，隨著高速鉄路的快速發(fā)展，其應(yīng)用前景將十分廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明的目的在于公開提供ー種高速鐵路用道砟膠及制備方法、使用方法，專用于高速鉄路有砟軌道中道砟的粘接，在不施用任何底涂的情況下，對(duì)道砟起到良好的粘接。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的ー種高速鐵路用道砟膠，是ー種高性能雙組份聚氨酯膠粘劑，由聚醚多元醇、異氰酸酷及預(yù)聚物、催化劑、顔料及其它高性能助劑組成，其中，按重量百分比計(jì)A組分是以40 90%的聚醚多元醇、2 10%的小分子擴(kuò)鏈劑、O 10%的顏料、O 10%的助劑為原料,將各原料混合均勻后制成的混合物；B組分是以65 85%的多異氰酸酷、5 20%的增塑劑和5 30%的聚醚多元醇合成的聚氨酯預(yù)聚體。在本發(fā)明中，所述的聚醚多元醇為聚醚ニ元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇等中的一種和/或ー種以上的混合物，優(yōu)選的分子量為400 2000的聚醚多元醇。在本發(fā)明中，所述的異氰酸酯為多亞甲基多苯基異氰酸酯、多元醇改性ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯中的ー種和/或ー種以上的混合物。在本發(fā)明中，所述的增塑劑為鄰苯ニ甲酸ニ辛脂、鄰苯ニ甲酸ニ異壬酯、鄰苯ニ甲酸ニ異癸酯中的ー種和/或ー種以上的混合物。在本發(fā)明中，所述的小分子擴(kuò)鏈劑為1，3_丙ニ醇、1，4_ 丁ニ醇、己ニ醇中的ー種和/或ー種以上的混合物。在本發(fā)明中，所述的顏料為炭黑、鈦白粉等無機(jī)顏料。
在本發(fā)明中，所述的助劑為流平劑、抗氧劑、紫外吸收劑等中的ー種和/或ー種以上的混合物。所述的此類助劑通常為本領(lǐng)域技術(shù)人員所周知，本發(fā)明不做贅述。進(jìn)ー步的，本發(fā)明還提供了所述高速鐵路用道砟膠的制備方法，包括下述步驟A組分的制備方法按重量百分比取制備A組分的各原料，包括40 90%的聚醚多元醇、2 10%的小分子擴(kuò)鏈劑、O 10%的顏料、O 10%的助劑；在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先按配比加入聚醚多元醇，在溫度為105 110°C，真空度為-O. IMPa的條件下脫水2 3小吋，降溫至60°C，按配比依次加入其它原料，保持溫度不變，反應(yīng)O. 5 I小吋，降溫至50°C以下，出料，過濾包裝得到A組分；B組分的制備方法按重量百分比取制備B組分的各原料，包括65 85%的多異氰酸酷、5 20%的增塑劑和5 30%的聚醚多元醇；
在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先按配比依次加入聚醚多元醇和增塑劑，在溫度為105 110°C，真空度為-O. IMPa的條件下脫水2 3小吋，降溫至60°C，加入異氰酸酷，繼續(xù)升溫至70 80°C，反應(yīng)I 2小時(shí)，降溫至50°C以下，出料，過濾充氮?dú)獍b。進(jìn)ー步的，本發(fā)明公開了所述高速鐵路用道砟膠的使用方法，本發(fā)明所述的高速鐵路用道砟膠，按體積比I : I混合噴涂至高速鉄路中有砟軌道的道砟表面上，通常是使用專用的噴涂設(shè)備進(jìn)行噴涂，經(jīng)滲透至一定厚度的道砟表面，在道砟表面上形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的粘接，使有砟軌道形成統(tǒng)ー的整體，均勻過渡到無砟軌道段，從而能有效地固定道床，避免道砟震動(dòng)位移，減少鐵軌路基磨損，降低列車行駛噪音，減少有砟軌道與無砟軌道的剛度差異，延長(zhǎng)鉄路的使用壽命。如上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案通過對(duì)聚氨酯預(yù)聚體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，擴(kuò)鏈劑、增塑劑、填料、顔料的選擇以及調(diào)整配比，配合適當(dāng)?shù)墓袒w系，使制得的膠粘劑具有固化強(qiáng)度高、粘接效果好、施工方便等特點(diǎn)。本發(fā)明所述的高速鐵路用道砟膠適用于高速鉄路無砟軌道向有砟軌道的過渡段的道砟的粘接中，在不施用任何底涂的情況下，對(duì)道砟起到良好的粘接效果。本發(fā)明所述的高速鐵路用道砟膠粘度低，滲透性好，反應(yīng)時(shí)間可調(diào)，力學(xué)性能高，弾性好，無毒性、刺激性氣體排出，耐候性能優(yōu)異。
具體實(shí)施方案為便于理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。實(shí)施例I在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先加入60%的Mn = 400 2000的低不飽和度低分子量聚醚多元醇、32%的Mn = 400 2000的低不飽和度高分子量聚醚多元醇，在溫度為105 110°C，真空度為-O. IMPa的條件下脫水2 3小吋，降溫至60°C，加入3%的顏料、4%的小分子擴(kuò)鏈劑、I %的助劑，保持溫度不變，在低速下攪拌2小時(shí)，然后研磨三遍，降溫至50°C以下，出料，過濾包裝得到A組分。在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先加入10%的Mn = 400 2000的低不飽和度高分子量聚醚多元醇、30%的增塑劑，在溫度為105 110°C，真空度為-O. IMPa的條件下脫水2 3小吋，降溫至60°C，加入75%的異氰酸酷，升溫至70 80°C，保持溫度不變，反應(yīng)I 2小時(shí)，降溫至50°C以下，出料，過濾，充氮?dú)獍b得到B組分。
實(shí)施例2在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先加入40%的Mn = 400 2000的低不飽和度低分子量聚醚多元醇、20%的Mn = 400 2000的低不飽和度低分子量聚醚多元醇，32%的Mn = 400 2000的低不飽和度高分子量聚醚多元醇，在溫度為105 110°C，真空度為-O. IMPa的條件下脫水2 3小吋，降溫至60°C，加入3%的顏料、2%的小分子擴(kuò)鏈劑、1%的助劑，保持溫度不變，在低速下攪拌2小時(shí)，然后研磨三適，降溫至50°C以下，出料，過濾包裝得到A組分。在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先加入15%的Mn = 400 2000的低不飽和度高分子量聚醚多元醇、10%的Mn = 400 2000的低不飽和度高分子量聚醚多元醇，在溫度為105 110°C，真空度為-O. IMPa的條件下脫水2 3小時(shí)，降溫至60°C，加入75%的異氰酸酷，升溫至70 80°C，保持溫度不變，反應(yīng)I 2小吋，降溫至50°C以下，出料，過濾，充氮?dú)獍b得到B組分。
實(shí)施例3在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先加入40%的Mn = 400 2000的低不飽和度低分子量聚醚多元醇、20%的Mn = 400 2000的低不飽和度低分子量聚醚多元醇，32%的Mn = 400 2000的低不飽和度高分子量聚醚多元醇，在溫度為105 110°C，真空度為-O. IMPa的條件下脫水2 3小吋，降溫至60°C，加入3%的顏料、2%的小分子擴(kuò)鏈劑、1%的助劑，保持溫度不變，在低速下攪拌2h，然后研磨三適，降溫至50°C以下，出料，過濾包裝得到A組分。在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先加入15%的Mn = 400 2000的低不飽和度高分子量聚醚多元醇、10%的增塑劑，在溫度為105 110°C，真空度為-O. IMPa的條件下脫水2 3小吋，降溫至60°C，加入75%的異氰酸酷，升溫至70 80°C，保持溫度不變，反應(yīng)I 2小時(shí)，降溫至50°C以下，出料，過濾，充氮?dú)獍b得到B組分。使用時(shí)按體積比I : I混合，噴涂至高速鉄路中有砟軌道的道砟表面上即可。按上述方法制得的樣品，在常溫狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)7天后，經(jīng)檢驗(yàn)，主要性能見下表I :表I性能測(cè)試結(jié)果
試驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施例I 實(shí)施例2 實(shí)施例3
外觀細(xì)膩、均勻粘稠體、無凝膠、無結(jié)塊
凝結(jié)時(shí)間，min152435拉伸強(qiáng)度，MPa244251斷裂伸長(zhǎng)率，％65 25 10撕裂強(qiáng)度，MPa81 110 150
拉拔粘結(jié)強(qiáng)度(與4.24.64.4
水泥塊)MPa由上述數(shù)據(jù)可以看到，本發(fā)明的高速鐵路用道砟膠通過對(duì)聚氨酯預(yù)聚體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，擴(kuò)鏈劑、增塑劑、填料、顔料的選擇以及調(diào)整配比，配合適當(dāng)?shù)墓袒w系，使制得的膠粘劑具有固化強(qiáng)度高、粘接效果好、施工方便等特點(diǎn)。。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。凡是 依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例作任何簡(jiǎn)單修改，等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高速鐵路用道砟膠，是一種高性能雙組份聚氨酯膠粘劑，其特征在于由聚醚多元醇、異氰酸酯及預(yù)聚物、催化劑、顏料及其它高性能助劑組成，其中，按重量百分比計(jì) A組分是以40 90%的聚醚多元醇、2 10%的小分子擴(kuò)鏈劑、0 10%的顏料、0 10%的助劑為原料，將各原料混合均勻后制成的混合物； B組分是以65 85 %的多異氰酸酯、5 20 %的增塑劑和5 30 %的聚醚多元醇合成的聚氨酯預(yù)聚體。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的高速鐵路用道砟膠，其特征在于所述聚醚多元醇為聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇等中的一種和/或一種以上的混合物，分子量為400 2000。
3.根據(jù)權(quán)利I要求所述的高速鐵路用道砟膠，其特征在于所述異氰酸酯為多亞甲基多苯基異氰酸酯、多元醇改性二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種和/或一種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利I要求所述的高速鐵路用道砟膠，其特征在于所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯中的一種和/或一種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利I要求所述的高速鐵路用道砟膠，其特征在于所述小分子擴(kuò)鏈劑為1，3_丙二醇、I，4- 丁二醇、己二醇中的一種和/或一種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利I要求所述的高速鐵路用道砟膠，其特征在于所述顏料為炭黑、鈦白粉等無機(jī)顏料。
7.根據(jù)權(quán)利I要求所述的高速鐵路用道砟膠，其特征在于所述助劑為流平劑、抗氧劑、紫外吸收劑等中的一種和/或一種以上的混合物。
8.上述權(quán)利要求1-7任一權(quán)利要求所述高速鐵路用道砟膠的制備方法，其特征在于包括下述步驟 A組分的制備方法按重量百分比取制備A組分的各原料，包括40 90%的聚醚多元醇、2 10%的小分子擴(kuò)鏈劑、0 10%的顏料、0 10%的助劑； 在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先按配比加入聚醚多元醇，在溫度為105 110°C，真空度為-0. IMPa的條件下脫水2 3小時(shí)，降溫至60°C，按配比依次加入其它原料，保持溫度不變，反應(yīng)0.5 I小時(shí)，降溫至50°C以下，出料，過濾包裝得到A組分； B組分的制備方法按重量百分比取制備B組分的各原料，包括65 85%的多異氰酸酯、5 20%的增塑劑和5 30%的聚醚多元醇； 在夾層反應(yīng)釜內(nèi)，先按配比依次加入聚醚多元醇和增塑劑，在溫度為105 110°C，真空度為-0. IMPa的條件下脫水2 3小時(shí)，降溫至60°C，加入異氰酸酯，繼續(xù)升溫至70 80°C，反應(yīng)I 2小時(shí)，降溫至50°C以下，出料，過濾充氮?dú)獍b。
9.上述權(quán)利要求1-7任一權(quán)利要求所述高速鐵路用道砟膠的使用方法，其特征在于按體積比A組分B組分為I : I混合，噴涂至高速鐵路中有砟軌道的道砟表面上，經(jīng)滲透至一定厚度的道砟表面，在道砟表面上形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的粘接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速鐵路用道砟膠，是一種高性能雙組份聚氨酯膠粘劑，由聚醚多元醇、異氰酸酯及預(yù)聚物、催化劑、顏料及其它高性能助劑組成，其中，按重量百分比計(jì)A組分是以40～90％的聚醚多元醇、2～10％的小分子擴(kuò)鏈劑、0～10％的顏料、0～10％的助劑為原料，將各原料混合均勻后制成的混合物；B組分是以65～85％的多異氰酸酯、5～20％的增塑劑和5～30％的聚醚多元醇合成的聚氨酯預(yù)聚體。本發(fā)明公開的高速鐵路用道砟膠具有固化強(qiáng)度高、粘接效果好、施工方便等特點(diǎn)；在不使用任何底涂的情況下，對(duì)道砟起到良好的粘接效果；粘度低，滲透性好，反應(yīng)時(shí)間可調(diào)，力學(xué)性能高，彈性好，無毒性刺激性氣體排出，耐候性能優(yōu)異。
文檔編號(hào)E01B1/00GK102703017SQ20121000226
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者伊善科, 李紅英 申請(qǐng)人:北京東方雨虹防水技術(shù)股份有限公司