一種減隔震聚氨酯樹脂及其制備與應用方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及軌道交通領域，具體而言，涉及一種減隔震聚氨酯樹脂及其制備與應 用方法。
【背景技術】
[0002] 隨著鐵路交通的高速發展，對于列車的行車平穩、低震動和低噪音的技術要求越 來越高。在現有的技術中在現有的技術中通常有三種方法用以提高軌道系統的減震降噪性 能。
[0003] 其一為改變鋼軌扣件系統的剛度，增加軌道板彈性，達到減震的目的。但是在扣件 系統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。因此扣件系統通常 作為輔助的減震系統廣泛的應用于軌道板系統中。
[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、粘結力小，容易造成粘結失效和應力點破碎，不能 滿足軌道交通的高速發展。
[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，并不能滿足現今鐵路交通高頻次的運營。
[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，獲得了較好的機械性能，但是 所得的墊板的動靜剛度比過大，并不能提供很好的緩沖減震效果，因此同樣也不能滿足現 今鐵路交通高頻次的運營。
[0008] 并且，以上二類墊板大規模使用時，均一性難于保證，在高等級減震鐵路中的應用 受到限制。
[0009] 有鑒于此，特提出本發明。
【發明內容】
[0010] 本發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 有優異的機械性能，并具有有效緩沖減震、隔音降噪、使用壽命長等優點。
[0011] 本發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 藝簡單，適于大規模生產。
[0012] 本發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用方法，采用本發 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內，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。
[0013] 為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：
[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)的質量百分數（異氰酸基團占第一組分的質量百分數）為 3. 5%~25%，優選為10%~20%，進一步優選為12%~17% ;第二組分的羥值（與1克 第二組分中羥基摩爾數相等的氫氧化鉀的毫克數）為35mgK0H/g~300mgK0H/g，優選為 100mgK0H/g ~250mgK0H/g，進一步優選為 130mgK0H/g ~220mgK0H/g ;第一組份和第二組 分的質量混合比為〇. 3~2. 5,優選為0. 7~1. 8,進一步優選為0. 9~1. 6 ;
[0015] 所述第一組分主要由以下質量分數的成分制備得到：
[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量分數的成分制備得到：
[0018] 多元醇40%~97%，交聯劑1 %~50%，發泡劑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] 本發明采用特定的成分及含量，制備得到具有特定異氰酸根質量百分數和羥值的 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和噪 音，并且使用壽命長；本發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，用以適應不同鐵路路段的需求。本發明 減隔震聚氨酯樹脂能夠解決現今鐵路交通中存在行車不穩、震動大、噪音大的缺點，可應用 于城市間和城際間緊鄰居民的軌道交通建設。
[0020] 進一步，第一組分的異氰酸根（-NC0)含量（異氰酸基團占第一組分的質量百分 數）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，用以適應不同鐵路路段的需求。
[0021] 進一步，第二組分的羥值（與1克第二組分中羥基摩爾數相等的氫氧化鉀的毫 克數）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 適應不同鐵路路段的需求。
[0022] 進一步，第一組份和第二組分質量混合比為：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，用以適應不同鐵路路段的需求。
[0023] 進一步地，所述第一組分主要由以下質量分數的成分制備得到：
[0024] 多元醇45 %~75%，優選為51 %~69%，多異氰酸酯25 %~55%，優選為31 %~ 49%〇
[0025] 進一步地，所述第二組分主要由以下質量分數的成分制備得到：
[0026] 多元醇55%~85%，優選為64%~79% ;交聯劑12. 5%~37. 5%，優選為 17. 5%~30% ;發泡劑2. 5%~7. 5%，優選為3. 5%~6% ;催化劑L 25%~3. 75%，優選 為L 75%