專利名稱：一種聚氨酯道砟膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯道砟膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
鐵路高速化是當(dāng)今世界各國鐵路現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。高速鐵路帶來了環(huán)境的改善、土地和能源的節(jié)約、運輸模式的變化、交通運輸外部成本的降低；高速鐵路具有速度快、安全舒適、比高速公路占地少、比飛機能耗低、運輸能力強等優(yōu)點，為世界經(jīng)濟的發(fā)展和改善人們的生活水平起到了不可忽視的促進(jìn)作用。在我國，為了加快經(jīng)濟的發(fā)展，正在大力發(fā)展高速(快速)鐵路來改善我國鐵路交通運輸?shù)穆浜竺婷玻⑷〉昧司薮蟮某晒?，預(yù)計到2020年將建成客運專線I萬公里。我國的高速鐵路以技術(shù)創(chuàng)新與高質(zhì)量服務(wù)，提高了市場競爭力，擴大了鐵路運輸市場份額，也改善了鐵路運輸?shù)纳鐣蜗螅瑸槲覈鴩窠?jīng)濟的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。但是高速鐵路發(fā)展還要進(jìn)一步解決好舒適、安全、性能、成本和環(huán)保等問題，就必須發(fā)展適合我國國情的高速技術(shù)體系，實現(xiàn)鐵路技術(shù)裝備現(xiàn)代化。隨著軌道交通的發(fā)展，列車速度已經(jīng)由原來幾十公里每小時，發(fā)展到350km/h，當(dāng)列車高速通過時，會增加列車與軌道的振動，引起列車與軌道結(jié)構(gòu)作用力的增加，影響軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以至危及行車安全。軌道包含有砟軌道和無砟軌道兩種，其中無砟軌道就是用混凝土底座取代了道砟；根據(jù)具體情況不同，幾乎所有的高速鐵路均會用到兩種軌道結(jié)構(gòu)。當(dāng)高速列車從無砟軌道向有砟軌道過渡時，會引起車輛-軌道系統(tǒng)沖擊；另外隨著通過總重增加，將會形成軌面不平順，軌面不平順進(jìn)一步加劇車輛-軌道系統(tǒng)振動，惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響軌道的使用和旅客乘坐舒適性。另外，巨大的沖力會導(dǎo)致道砟的振動、道床粉化，嚴(yán)重時甚至?xí)斐傻理娘w濺，造成道床坍塌嚴(yán)重，帶來極大的安全隱患。日本采用鐵絲網(wǎng)防止道砟飛濺，而國內(nèi)采用道砟膠防止道砟飛濺或采用道砟膠增強道床穩(wěn)定等，延長道床的養(yǎng)護(hù)維修周期。目前采用的道砟膠包括不飽和樹脂組合物、基于橡膠的溶液組合物、以及聚氨酯膠黏劑等，均存在粘度較大、無法噴霧施工的問題；另外凝膠化時間較長、對施工環(huán)境要求高等也影響施工的效率和難度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是解決以上樹脂粘度大帶來的施工問題，提供一種低粘度、可用于噴霧施工的聚氨酯道砟膠及其制備方法。該道砟膠具有噴涂均勻、可控的優(yōu)點，不但可大幅提高施工效率、有效縮短施工工期；而且低的粘度能保證道砟膠均勻滲入道砟底層，可大幅提高道砟的整體性能。此外，該道砟膠還具有很好的韌性、耐水性和耐低溫性。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn) 的:本發(fā)明提供了一種聚氨酯道砟膠，該聚氨酯道砟膠由分開放置的復(fù)合組分A和復(fù)合組分B組成，其中，所述復(fù)合組分A為將包括50 80重量份不飽和多官能度聚醚，10 50重量份聚醚二元醇，0.01 0.1重量份催化劑和I 10重量份輔料的混合物在80 120°C下反應(yīng)I 5小時的產(chǎn)物；所述復(fù)合組分B為包括70 95重量份異氰酸酯和5 30重量份增塑劑的混合物。根據(jù)本發(fā)明提供的聚氨酯道砟膠，其中，以100重量份的組分A為基準(zhǔn)，所述輔料可以為本領(lǐng)域常用的各種輔料，例如，可以包括I 10重量份的擴鏈劑，O 30重量份的填料，I 5重量份的抗氧化劑和I 5重量份的增塑劑。根據(jù)本發(fā)明提供的聚氨酯道砟膠，其中，所述催化劑可以選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、三亞乙基二胺和鈦酸四異丁酯中的一種或多種，優(yōu)選為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。在所述輔料中，所述擴鏈劑可以為三羥基甲基丙烷、丁二醇、己二醇和山梨醇中的一種或多種，優(yōu)選為三羥基甲基丙烷或丁二醇。所述填料可以為二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣和滑石粉中的一種或多種，優(yōu)選為二氧化鈦、二氧化硅和碳酸鈣中的一種或多種。所述抗氧化劑例如抗氧劑1010。

根據(jù)本發(fā)明提供的聚氨酯道砟膠，其中，所述不飽和多官能度聚醚的官能度可以為2.4 3，優(yōu)選為2.6 3，分子量可以為600 1500，優(yōu)選為600 1200 ;所述聚醚二元醇的分子量可以為600 2000，優(yōu)選為1200 1600，具體地，所述聚醚二元醇可以優(yōu)選為聚氧化丙烯、聚氧化乙烯、聚四氫呋喃或它們的共聚物。根據(jù)本發(fā)明的聚氨酯道砟膠，其中，所述異氰酸酯可以選自甲苯二異氰酸酯、六次甲基二異氰酸酯、4，4’_ 二苯基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或多種，優(yōu)選為甲苯二異氰酸酯或4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯。所述增塑劑可以選自鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二乙二醇酯和鄰苯二甲酸二己酯中的一種或多種，優(yōu)選為鄰苯二甲酸二辛酯。根據(jù)本發(fā)明的聚氨酯道砟膠，其中，優(yōu)選情況下，所述復(fù)合組分A在25°C下為密度1.1 1.2g/cm3、粘度300 900cps的淡黃色透明液體；所述復(fù)合組分B在25°C下為密度
1.15 1.3g/cm3、粘度160 250cps的深棕色液體。在使用本發(fā)明的聚氨酯道砟膠時，所述復(fù)合組分A和復(fù)合組分B按100: 35 150的重量比混合，優(yōu)選為按100: 50 100的重量比混合，更優(yōu)選為按100: 60 80的
重量比混合。本發(fā)明還提供了上述道砟粘接樹脂的制備方法，包括:制備組分A:將50 80重量份不飽和多官能度聚醚，10 50重量份聚醚二元醇和0.01 0.1重量份催化劑加入密閉反應(yīng)器，攪拌并升溫至80 120°C，在真空狀態(tài)中保持I 5小時；降溫后在攪拌下加入I 10重量份輔料得到組分A ；制備組分B:將異氰酸酯和增塑劑加入密閉容器中，攪拌混合均勻，得到組分B。從上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過合理的聚醚多元醇的復(fù)合配方、擴鏈劑、催化劑和異氰酸酯的選擇、配合等，使聚氨酯道砟膠具有粘度低、反應(yīng)速度快、施工方便、效率高等特點。使聚氨酯道砟膠能被方便地應(yīng)用于高速鐵路有砟軌道上，能夠大幅提高道砟和道床的整體性能，特別是安全性能。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，給出的實施例僅為了闡明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。實施例1 本實施例用于說明本發(fā)明的聚氨酯道砟膠及其制備方法。按照重量份，將65份不飽和多官能度聚醚(官能度為2.6，分子量為800)，25份聚氧化丙烯(分子量為1000)和0.05份二月桂酸二丁基錫加入密閉的反應(yīng)器中，攪拌、并升溫至100°C，在真空狀態(tài)中保持3小時；降溫后在攪拌下加入5份丁二醇(擴鏈劑)即制得復(fù)合組分A ；按照重量份，將90份甲苯二異氰酸酯和10份增塑劑加入密閉、干燥的反應(yīng)器混合，制得復(fù)合組分B。復(fù)配:將上述制得的組分A和組分B按100: 65 (重量比)混合，即得到聚氨酯道砟膠。將本實施例制得的聚氨酯道砟膠混合后制樣，進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下表I所示。表I
權(quán)利要求
1.種聚氨酯道砟膠，其特征在于，該聚氨酯道砟膠由分開放置的復(fù)合組分A和復(fù)合組分B組成，其中，所述復(fù)合組分A為將包括50 80重量份不飽和多官能度聚醚，10 50重量份聚醚二元醇，0.01 0.1重量份催化劑和I 10重量份輔料的混合物在80 120°C下反應(yīng)I 5小時的產(chǎn)物；所述復(fù)合組分B為包括70 95重量份異氰酸酯和5 30重量份增塑劑的混合物。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯道砟膠，其中，以100重量份的組分A為基準(zhǔn)，所述輔料包括I 10重量份的擴鏈劑，O 30重量份的填料，I 10重量份的抗氧化劑和I 10重量份的增塑劑，優(yōu)選為I 5重量份的擴鏈劑，I 10重量份的填料，I 5重量份的抗氧化劑和I 5重量份的增塑劑。
3.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚氨酯道砟膠，其中，所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、三亞乙基二胺和鈦酸四異丁酯中的一種或多種，優(yōu)選為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。
4.據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氨酯道砟膠，其中，所述擴鏈劑為三羥基甲基丙烷、丁二醇、己二醇和山梨醇中的一種或多種，優(yōu)選為三羥基甲基丙烷或丁二醇；所述填料為二氧化鈦、二氧化硅、碳酸鈣和滑石粉中的一種或多種，優(yōu)選為二氧化鈦、二氧化硅和碳酸鈣中的一種或多種。
5.據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的聚氨酯道砟膠，其中，所述不飽和多官能度聚醚的官能度為2.4 3，優(yōu)選為2.6 3，分子量為600 1500，優(yōu)選為600 1200 ;所述聚醚二元醇的分子量為600 2000，優(yōu)選為1200 1600，所述聚醚二元醇優(yōu)選為聚氧化丙烯、聚氧化乙烯、聚四氫呋喃或它們的共聚物。
6.據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的聚氨酯道砟膠，其中，所述異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、六次甲基二異氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或多種，優(yōu)選為甲苯二異氰酸酯或4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯；所述增塑劑選自鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二乙二醇酯和鄰苯二甲酸二己酯中的一種或多種，優(yōu)選為鄰苯二甲酸二辛酯。
7.據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的聚氨酯道砟膠，其中，所述復(fù)合組分A在25°C下為密度1.1 1.2g/cm3、粘度300 900cps的淡黃色透明液體；所述復(fù)合組分B在25°C下為密度1.15 L 3g/cm3、粘度160 250cps的深棕色液體。
8.據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的聚氨酯道砟膠，其中，所述復(fù)合組分A和復(fù)合組分B按100: 35 150的重量比混合。
9.利要求1至8中任一項所述道砟粘接樹脂的制備方法，包括: 制備組分A:將50 80重量份不飽和多官能度聚醚，10 50重量份聚醚二元醇和.0.01 0.1重量份催化劑加入密閉反應(yīng)器，攪拌并升溫至80 120°C，在真空狀態(tài)中保持.1 5小時；降溫后在攪拌下加入I 10重量份輔料得到組分A ； 制備組分B:將異氰酸酯和增塑劑加入密閉容器中，攪拌混合均勻，得到組分B。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚氨酯道砟膠及其制備方法。該聚氨酯道砟膠由分開放置的復(fù)合組分A和復(fù)合組分B組成，其中，所述復(fù)合組分A為將包括50～80重量份不飽和多官能度聚醚，10～50重量份聚醚二元醇和0.01～0.1重量份催化劑的混合物在80～120℃下反應(yīng)1～5小時的產(chǎn)物；所述復(fù)合組分B為包括70～95重量份異氰酸酯和5～30重量份增塑劑的混合物。本發(fā)明聚氨酯道砟膠具有粘度低、反應(yīng)速度快、施工方便、效率高等特點，能方便地應(yīng)用于高速鐵路有砟軌道上，大幅提高道砟和道床的整體性能，特別是安全性能。
文檔編號C08G18/48GK103087667SQ20111034503
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者汪紅兵, 王新靈, 朱亞琴, 陶紅 申請人:江蘇寶利瀝青股份有限公司