專利名稱:一種微孔聚氨酯彈性體材料及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及高速鐵路用微孔彈性墊板,特別涉及微孔聚氨酯彈性體材料。
技術(shù)背景
高速鐵路在我國(guó)發(fā)展迅速,列車高速通過(guò)時(shí),高頻率的對(duì)地沖擊和高分貝的噪音成為比較嚴(yán)重的問(wèn)題之一。目前解決辦法是在鋼軌和水泥枕木之間安裝一種聚氨酯類的彈性墊板,起到緩沖車輛通過(guò)路軌時(shí)產(chǎn)生的高速?zèng)_擊震動(dòng)、保護(hù)路基及枕木和降低噪音的作用。
專利文獻(xiàn)CN1696166A公開(kāi)了一種鐵路用墊板的制造方法,主要采用了惰性氣體發(fā)泡的方法來(lái)制備微孔聚氨酯彈性體,該方法對(duì)設(shè)備要求較高,且產(chǎn)品造價(jià)高。
CN1185501A公開(kāi)了一種普通礦物粘土增強(qiáng)鐵路用聚氨酯彈性體軌枕墊板,其制備的墊板為實(shí)心墊板,減震效果較差。
CN101948616A公開(kāi)了一種高速鐵路用微孔聚氨酯彈性體減震元件及其制備方法, 其采用單體插層原位聚合法制備的微孔彈性體耐油體積膨脹率均超過(guò)10%,不能滿足實(shí)用要求。
羅玉媛,唐功慶,張梅等.客運(yùn)專線中WJ-8型扣件用聚氨酯彈性體墊板研制C. 中國(guó)聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)第十五次年會(huì)論文集.上海,2010. 11 :223 227.介紹了 WJ-8型扣件中彈性墊板的技術(shù)要求及測(cè)試方法,制得的彈性墊板密度0. 8士0. 05g/cm3,耐油體積膨脹率3. 2%。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種高速鐵路彈性墊板用微孔聚氨酯彈性體材料。該材料制備的彈性體密度和成本低,耐油性能好。
本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種該彈性體材料的用途。
本發(fā)明微孔聚氨酯彈性體材料,由兩組分組成,按重量份計(jì)包括聚醚多元醇Pl55-75聚醚多元醇P25-25增鏈劑6-9
A組分勻泡劑0.3-0.7水0. 4-0. 5叔胺催化劑0. 6-1. 0空心玻璃微珠10 - 25
B組分二苯基甲烷二異氰酸酯 90-50
二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯 10-50
聚醚多元醇Pl36-77
其中聚醚多元醇Pl選自數(shù)均分子量為1000-6000,官能度為2_3的聚四氫呋喃醚多元醇,優(yōu)選數(shù)均分子量為2000-3000 ;聚醚多元醇P2選自數(shù)均分子量為2000-6000,官能度為3-4,伯羥基含量大于等于70%的氧化丙烯-氧化乙稀共聚醚多元醇;增鏈劑、勻泡劑、叔胺催化劑為本領(lǐng)域常用品種。
增鏈劑優(yōu)選1,4- 丁二醇、二乙二醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇或戊二醇等中的一種或多種;空心玻璃微珠粒徑一般為3000-5000目,優(yōu)選3500-4500目;二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯(TODI)重量比優(yōu)選65-75/25-35 ;
A、B組分異氰酸酯指數(shù)比為1. 1。
A組分制備方法是將各組分按用量稱取后混合均勻即可;
B組分制備方法是將各組分按用量稱取后,于75-85 °C,氮?dú)獗Wo(hù)下混合池。
先將A、B組分分別配好,使用前A,B組分按比例快速混合均勻后澆注于模具中,一般固化條件是模具溫度為80-90°C,固化20min脫模,80_90°C后固化16h即制備出微孔聚氨酯彈性體,室溫放置7d后測(cè)試性能。所得微孔彈性體的密度為0. 4-0. 5g/cm3,其動(dòng)靜比 ^ 1. 26,耐油性體積膨脹率< 3. 1%,符合高速鐵路用彈性墊板技術(shù)要求。
本發(fā)明材料通過(guò)在A組分中以空心玻璃微珠為填料,降低了微孔彈性體的密度, 降低了產(chǎn)品成本,同時(shí)提高了材料的耐油性能。
玻璃微珠的圓球型外形,使其具有較小的比表面積,吸附性也小,它在A組分中混合后,體系的粘度上升不明顯,比片狀、針狀或不規(guī)則形狀的高嶺土、滑石粉及鈦白粉等常用填料具有更好的流動(dòng)性和分散性,制備的聚氨酯微孔彈性體的耐油性也較好。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
勻泡劑為道康寧公司產(chǎn)品,牌號(hào)DC-193C ;
叔胺催化劑為33%三乙烯二胺的乙二醇溶液;
A組分制備將各組分按用量稱取后,在3000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杷俾氏聰嚢?5min,密封
B組分制備將各組分按用量稱取后,于80°C,氮?dú)獗Wo(hù)下混合2h,出料并密封保存。
微孔彈性體制備A組分和B組分制備完畢后,按照異氰酸酯指數(shù)為1. 1的比例高速混合均勻后澆注于高速鐵路用彈性墊板模具中,模具溫度為85°C,固化20min脫模,85°C 后固化16h即制備出微孔聚氨酯彈性體,室溫放置7d后測(cè)試性能,性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
對(duì)比例
A 組分
聚醚多元醇Pl (數(shù)均分子量為2000的2官能度聚四氫呋喃醚多元醇)55kg ;聚醚多元醇P2 (數(shù)均分子量4800的3官能度聚氧化乙稀-氧化丙烯共聚醚多元醇,端伯羥基含量大于70% ) 25kg ;乙二醇6kg ;勻泡劑0. 3kg ;水0. 25kg ;叔胺催化劑0. 6kg。
B組分二苯基甲烷二異氰酸酯50kg,二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯50kg,聚醚多元醇 Pl (數(shù)均分子量為2000的3官能度聚四氫呋喃醚多元醇)3mcg,NCO基團(tuán)含量為23%。
實(shí)施例1
A組分聚醚多元醇Pl(數(shù)均分子量為2000的2官能度聚四氫呋喃醚多元醇)55kg,聚醚多元醇P2 (數(shù)均分子量4800的3官能度聚氧化乙稀-氧化丙烯共聚醚多元醇,端伯羥基含量大于70% ) 25kg,乙二醇^g,勻泡劑0. 3kg,水0. 4kg,叔胺催化劑0. 6kg, 3000目空心玻璃微珠10kg。
B組分同對(duì)比例。
實(shí)施例2
A組分聚醚多元醇Pl(數(shù)均分子量為2000的2官能度聚四氫呋喃醚多元醇)75kg,聚醚多元醇P2 (數(shù)均分子量4800的3官能度聚氧化乙稀-氧化丙烯共聚醚多元醇,端伯羥基含量大于70% )5kg,乙二醇^cg,勻泡劑0. Ag,水0. ^g,叔胺催化劑1. Okg, 5000目空心玻璃微珠25kg。
B組分二苯基甲烷二異氰酸酯90kg,二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯10kg,聚醚多元醇Pl 77kg (數(shù)均分子量為2000的2官能度聚四氫呋喃醚多元醇),NCO基團(tuán)含量為23%。
實(shí)施例3
A組分聚醚多元醇Pl(數(shù)均分子量為3000的2官能度聚四氫呋喃醚多元醇)75kg,聚醚多元醇P2 (數(shù)均分子量3000的3官能度聚氧化乙稀-氧化丙烯共聚醚多元醇,端伯羥基含量大于70 % ) 5kg, 1,4- 丁二醇8kg,勻泡劑0. 7kg,水0. 45kg,叔胺催化劑 0. 8kg,4000目空心玻璃微珠18kg。
B組分二苯基甲烷二異氰酸酯70kg,二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯30kg,聚醚多元醇 P164. 3kg (數(shù)均分子量為3000的2官能度聚四氫呋喃醚多元醇),NCO基團(tuán)含量為20%。
實(shí)施例結(jié)果表明,添加空心玻璃微珠填料后,產(chǎn)品密度顯著降低,耐油性能顯著提高。產(chǎn)品性能達(dá)到鐵道部彈性墊板《WJ-8型扣件暫行技術(shù)條件》要求。
表1對(duì)比實(shí)施例與實(shí)施例的實(shí)際測(cè)試性能
權(quán)利要求
1. 一種微孔聚氨酯彈性體材料,由兩組分組成,按重量份計(jì)包括聚醚多元醇Pl55-75聚醚多元醇P2增鏈劑 A組分勻泡劑水5-256-90. 3-0. 7 0. 4-0. 5 0. 6-1.0 10-25叔胺催化劑空心玻璃微珠B組分二苯基甲烷二異氰酸酯 90-50 二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯 10-50 聚醚多元醇Pl36-77其中聚醚多元醇Pl選自數(shù)均分子量為1000-6000,官能度為2-3的聚四氫呋喃醚多元醇;聚醚多元醇P2選自數(shù)均分子量為2000-6000,官能度為3-4,伯羥基含量為大于等于 70%的氧化丙烯-氧化乙稀共聚醚多元醇; A,B組分異氰酸酯指數(shù)比為1.1。
2. —種權(quán)利要求1所述的微孔聚氨酯彈性體材料,其特征是聚醚多元醇Pl數(shù)均分子量為2000-3000 ;增鏈劑選自1,4-丁:.乙:[、乙〖、1,3_丙二醇、1,2_丙二醇或戊二醇中的一種或多種;空心玻璃微珠粒徑為3000-5000目;二苯基甲烷二異氰酸酯和二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯重量比為65-75/25-35。
3.—種權(quán)利要求1或2所述的微孔聚氨酯彈性體材料,其特征是A、B組分按比例混合室溫固化后,所得微孔彈性體的密度為0. 4-0. 5g/cm3,動(dòng)靜比< 1.沈,耐油性體積膨脹率 < 3. 1%。
4.一種制備權(quán)利要求3所述的微孔聚氨酯彈性體材料的方法,A組分是將各組分按用量稱取后混合均勻;B組分是將各組分按用量稱取后,于75-85°C,氮?dú)獗Wo(hù)下混合池。
5.一種權(quán)利要求3所述的微孔聚氨酯彈性體材料在高速鐵路彈性墊板中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微孔聚氨酯彈性體材料及其制備方法和用途,由兩組分組成,按重量份計(jì)A組分包括聚醚多元醇P1、聚醚多元醇P2、增鏈劑,勻泡劑、水、叔胺催化劑、空心玻璃微珠,B組分包括MDI、TODI、聚醚多元醇P1,P1選自數(shù)均分子量為1000-6000,官能度為2-3的聚四氫呋喃醚多元醇;P2選自數(shù)均分子量為2000-6000,官能度為3-4,伯羥基含量大于等于70%的氧化丙烯氧化乙稀共聚醚多元醇。A、B組分異氰酸酯指數(shù)比為1.1。將A、B組分分別配好,按比例快速混合均勻后澆注于模具中,固化后即得微孔聚氨酯彈性,該彈性體可用作高速鐵路彈性墊板。
文檔編號(hào)E01B9/68GK102532466SQ20111038795
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者周文英, 王亞萌, 陳戰(zhàn)有, 韋永繼 申請(qǐng)人:黎明化工研究院