一種減隔震聚氨酯樹脂及其制備與應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及軌道交通領(lǐng)域，具體而言，涉及一種減隔震聚氨酯樹脂及其制備與應(yīng) 用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著鐵路交通的高速發(fā)展，對(duì)于列車的行車平穩(wěn)、低震動(dòng)和低噪音的技術(shù)要求越 來越高。在現(xiàn)有的技術(shù)中在現(xiàn)有的技術(shù)中通常有三種方法用以提高軌道系統(tǒng)的減震降噪性 能。
[0003] 其一為改變鋼軌扣件系統(tǒng)的剛度，增加軌道板彈性，達(dá)到減震的目的。但是在扣件 系統(tǒng)中由于扣件的面積較小，使其只能在一定程度上提高減震的性能。因此扣件系統(tǒng)通常 作為輔助的減震系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于軌道板系統(tǒng)中。
[0004] 其二為在軌道板下填充瀝青聚合物砂漿（CA砂漿）。但是由于CA砂漿的面剛度過 大，減震效果并不明顯，并且其韌性欠缺、粘結(jié)力小，容易造成粘結(jié)失效和應(yīng)力點(diǎn)破碎，不能 滿足軌道交通的高速發(fā)展。
[0005] 其三為在軌道板下加鋪減震彈性體墊板。
[0006] 例如中國專利CN 202347371U提供了一種用于鋪設(shè)在鐵軌下方枕木上的減震墊 板，墊板的主體材料為熱塑性聚酯彈性體材料，雖然能夠提供一定的減震緩沖作用，但是由 于熱塑性聚酯彈性墊板的壓縮永久變形過大，使得回彈性能欠缺，并且存在使用壽命短的 缺點(diǎn)，并不能滿足現(xiàn)今鐵路交通高頻次的運(yùn)營。
[0007] 中國專利CN101469084A提供了一種減震橡膠墊板，所述減震墊板的配比包括天 然橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠和苯乙烯。采用集成橡膠的體系，獲得了較好的機(jī)械性能，但是 所得的墊板的動(dòng)靜剛度比過大，并不能提供很好的緩沖減震效果，因此同樣也不能滿足現(xiàn) 今鐵路交通高頻次的運(yùn)營。
[0008] 并且，以上二類墊板大規(guī)模使用時(shí)，均一性難于保證，在高等級(jí)減震鐵路中的應(yīng)用 受到限制。
[0009] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種減隔震聚氨酯樹脂，所述的減隔震聚氨酯樹脂具 有優(yōu)異的機(jī)械性能，并具有有效緩沖減震、隔音降噪、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
[0011] 本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述的減隔震聚氨酯樹脂的制備方法，該方法工 藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模生產(chǎn)。
[0012] 本發(fā)明的第三目的在于提供一種所述的減隔震聚氨酯樹脂的應(yīng)用方法，采用本發(fā) 明所述的減隔震聚氨酯樹脂制備出的微孔彈性體墊板用于軌道板系統(tǒng)內(nèi)，處于軌道板與底 座板之間，具有承載面積大，緩沖減震、隔音降噪效果明顯、使用壽命長的特點(diǎn)。
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
[0014] 一種減隔震聚氨酯樹脂，所述減隔震聚氨酯樹脂包括第一組分和第二組分，所述 第一組分中的異氰酸根（-NC0)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（異氰酸基團(tuán)占第一組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）為 3. 5%~25%，優(yōu)選為10%~20%，進(jìn)一步優(yōu)選為12%~17% ;第二組分的羥值（與1克 第二組分中羥基摩爾數(shù)相等的氫氧化鉀的毫克數(shù)）為35mgK0H/g~300mgK0H/g，優(yōu)選為 100mgK0H/g ~250mgK0H/g，進(jìn)一步優(yōu)選為 130mgK0H/g ~220mgK0H/g ;第一組份和第二組 分的質(zhì)量混合比為〇. 3~2. 5,優(yōu)選為0. 7~1. 8,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 9~1. 6 ;
[0015] 所述第一組分主要由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分制備得到：
[0016] 多元醇30 %~90 %，多異氰酸酯10 %~70% ;
[0017] 所述第二組分主要由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分制備得到：
[0018] 多元醇40%~97%，交聯(lián)劑1 %~50%，發(fā)泡劑0. 1 %~10%，催化劑0. 01 %~ 5%，勻泡劑0. 5%~3%，開孔劑0. 1 %~5%，抗氧劑0. 1 %~5%，紫外線吸收劑0. 1 %~ 2%〇
[0019] 本發(fā)明采用特定的成分及含量，制備得到具有特定異氰酸根質(zhì)量百分?jǐn)?shù)和羥值的 減隔震聚氨酯樹脂，所得減隔震聚氨酯樹脂能夠有效減小列車在行駛過程中的震動(dòng)和噪 音，并且使用壽命長；本發(fā)明可以通過配方的改變，可得到不同的聚氨酯樹脂，使得所得的 聚氨酯樹脂可制得不同剛度的減隔震彈性體墊板，用以適應(yīng)不同鐵路路段的需求。本發(fā)明 減隔震聚氨酯樹脂能夠解決現(xiàn)今鐵路交通中存在行車不穩(wěn)、震動(dòng)大、噪音大的缺點(diǎn)，可應(yīng)用 于城市間和城際間緊鄰居民的軌道交通建設(shè)。
[0020] 進(jìn)一步，第一組分的異氰酸根（-NC0)含量（異氰酸基團(tuán)占第一組分的質(zhì)量百分 數(shù)）為：3.5%~5%、5%~6%、6%~7%、7%~8%、8%~9%、9%~10%、10%~11%、 11 %~12 %、12% ~13%、13 % ~14%、14% ~15 %、15 % ~16 %、16 % ~17 %、17 % ~ 18 %、18 % ~19 %、19 % ~20 %、20 % ~21 %、21 % ~22 %、22 % ~23 %、23 % ~24%、 24%~25% ;優(yōu)選為 10%~11 %、11 %~12%、12%~13%、13%~14%、14%~15%、 15 % ~16 %、16 % ~17 %、17 % ~18 %、18 % ~19 %、19 % ~20% ;特別優(yōu)選為 12 % ~ 13%、13%~14%、14%~15%、15%~16%、16%~17%。通過第一組分的異氰酸根 (-NC0)含量的改變，可得到不同的聚氨酯樹脂，使得所得的聚氨酯樹脂可制得不同剛度的 減隔震彈性體墊板，用以適應(yīng)不同鐵路路段的需求。
[0021] 進(jìn)一步，第二組分的羥值（與1克第二組分中羥基摩爾數(shù)相等的氫氧化鉀的毫 克數(shù)）為：35mgK0H/g ~50mgK0H/g、50mgK0H/g ~60mgK0H/g、60mgK0H/g ~70mgK0H/g、 70mgK0H/g ~80mgK0H/g、80mgK0H/g ~90mgK0H/g、90mgK0H/g ~100mgK0H/g、100mgK0H/ g ~110mgK0H/g、110mgK0H/g ~120mgK0H/g、120mgK0H/g ~130mgK0H/g、130mgK0H/ g ~140mgK0H/g、140mgK0H/g ~150mgK0H/g、150mgK0H/g ~160mgK0H/g、160mgK0H/ g ~170mgK0H/g、170mgK0H/g ~180mgK0H/g、180mgK0H/g ~190mgK0H/g、190mgK0H/ g ~200mgK0H/g、200mgK0H/g ~210mgK0H/g、210mgK0H/g ~220mgK0H/g、220mgK0H/ g ~230mgK0H/g、230mgK0H/g ~240mgK0H/g、240mgK0H/g ~250mgK0H/g、250mgK0H/ g ~260mgK0H/g、260mgK0H/g ~270mgK0H/g、270mgK0H/g ~280mgK0H/g、280mgK0H/g ~ 290mgK0H/g、290mgK0H/g ~300mgK0H/g ;優(yōu)選為 100mgK0H/g ~110mgK0H/g、IlOmgKOH/ g ~120mgK0H/g、120mgK0H/g ~130mgK0H/g、130mgK0H/g ~140mgK0H/g、140mgK0H/ g ~150mgK0H/g、150mgK0H/g ~160mgK0H/g、160mgK0H/g ~170mgK0H/g、170mgK0H/ g ~180mgK0H/g、180mgK0H/g ~190mgK0H/g、190mgK0H/g ~200mgK0H/g、200mgK0H/ g ~210mgK0H/g、210mgK0H/g ~220mgK0H/g、220mgK0H/g ~230mgK0H/g、230mgK0H/ g ~240mgK0H/g、240mgK0H/g ~250mgK0H/g ;特別優(yōu)選為 130mgK0H/g ~140mgK0H/g、 140mgK0H/g ~150mgK0H/g、150mgK0H/g ~160mgK0H/g、160mgK0H/g ~170mgK0H/g、 170mgK0H/g ~180mgK0H/g、180mgK0H/g ~190mgK0H/g、190mgK0H/g ~200mgK0H/g、 200mgK0H/g~210mgK0H/g、210mgK0H/g~220mgK0H/g。通過第二組分的輕值的改變，可得 到不同的聚氨酯樹脂，使得所得的聚氨酯樹脂可制得不同剛度的減隔震彈性體墊板，用以 適應(yīng)不同鐵路路段的需求。
[0022] 進(jìn)一步，第一組份和第二組分質(zhì)量混合比為：0. 3~0. 4、0. 4~0. 5、0. 5~0. 6、 0· 6 ~0· 7、0· 7 ~0· 8、0· 8 ~0· 9、0· 9 ~1、1 ~I. 1、1. 1 ~1. 2、1· 2 ~1. 3、1· 3 ~1. 4、 1. 4 ~1. 5、1· 5 ~1. 6、1· 6 ~1. 7、1· 7 ~1. 8、1· 8 ~1. 9、1· 9 ~2. 0、2. 0 ~2. 1、2. 1 ~ 2. 2、2· 2 ~2. 3、2· 3 ~2. 4、2· 4 ~2. 5 ;優(yōu)選為 0· 7 ~0· 8、0· 8 ~0· 9、0· 9 ~1、1 ~1. 1、 I. 1 ~1. 2、1. 2 ~1. 3、1. 3 ~1. 4、1. 4 ~1. 5、1. 5 ~1. 6、1. 6 ~1. 7、1. 7 ~1. 8 ;特別優(yōu)選 為 0· 9 ~1、1 ~I. 1、L 1 ~1. 2、1· 2 ~1. 3、1· 3 ~1. 4、1· 4 ~1. 5、1· 5 ~1. 6。通過第一 組份和第二組分質(zhì)量混合比的改變，可得到不同的聚氨酯樹脂，使得所得的聚氨酯樹脂可 制得不同剛度的減隔震彈性體墊板，用以適應(yīng)不同鐵路路段的需求。
[0023] 進(jìn)一步地，所述第一組分主要由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分制備得到：
[0024] 多元醇45 %~75%，優(yōu)選為51 %~69%，多異氰酸酯25 %~55%，優(yōu)選為31 %~ 49%〇
[0025] 進(jìn)一步地，所述第二組分主要由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分制備得到：
[0026] 多元醇55%~85%，優(yōu)選為64%~79% ;交聯(lián)劑12. 5%~37. 5%，優(yōu)選為 17. 5%~30% ;發(fā)泡劑2. 5%~7. 5%，優(yōu)選為3. 5%~6% ;催化劑L 25%~3. 75%，優(yōu)選 為L 75%