一种预制降噪块的高分子复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有轨电车领域一种与橡胶颗粒混合后生产预制降噪块的高分子复合 材料。
【背景技术】
[0002] 随着国内城市有轨电车的兴起及减振降噪要求的提高，在钢轨两侧包覆弹性材料 已经成为减振降噪的重要手段，如中国专利203420186U、202298383U都有所叙述。目前相关 专利中披露的弹性材料需要与钢轨形成良好的粘接，才能充分发挥其防水、防腐、绝缘、减 振降噪特性，材料主要有两种类型:其一是采用橡胶硫化成设计结构的弹性体;其二是采用 聚氨酯填充一定比例的橡胶颗粒、无机填料等压制而成。
[0003]而目前相关专利中披露的两种类型包覆弹性材料，硫化橡胶制成的弹性体与钢轨 粘接效果不理想，在钢轨长期高频振动下易于钢轨脱粘，且本身重量较轻，减振效果一般； 而聚氨酯填充橡胶颗粒制备的弹性体，由于其采用的橡胶颗粒为废旧回收料，目前市场上 的废旧颗粒为回收天然胶、三元乙丙胶、丁苯橡胶及顺丁橡胶等非极性橡胶为主，在与传统 聚氨酯结合时两者的粘接效果很差，制品拉伸强度不高、耐热老化等能力差，不利于在振动 状态下长期使用。
[0004]针对上述不足，有必要开发一种高分子复合材料，提高其预制降噪块时与橡胶颗 粒等的附着能力，保证制成降噪块后与钢轨粘接能力、拉伸强度及耐环境老化能力，保证包 覆材料对钢轨的防护效果，延长使用寿命。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:提供一种预制降噪块时与橡胶颗粒有良好浸润性、附着能力， 制成降噪块后具有与钢轨较高粘接能力、拉伸强度及耐环境老化能力的聚氨酯复合材料。
[0006]本发明目的通过下述技术方案来实现：
[0007] -种预制降噪块的高分子复合材料，按质量份计，主要由以下原料制备得到：
[0008]异氰酸酯和丙烯酸酯树脂接枝共聚物 5~15份
[0009] 含前述异氰酸酯的聚氨酯预聚体A 20~50份
[0010] 固化组分B 10~40份。
[0011] 作为选择，所述的预制降噪块的高分子复合材料，按质量份计，由以下原料制备得 到：
[0012] 异氰酸酯和丙烯酸酯树脂接枝共聚物 5~10份，更优选5~6份
[0013]含前述异氰酸酯的聚氨酯预聚体A 30~40份，更优选30~35份
[0014]固化组分B 20~40份，更优选30~40份。
[0015]作为进一步选择，异氰酸酯为重均分子量2000以下的低分子量线性嵌段TDI半预 聚体，丙烯酸酯树脂为环氧丙烯酸酯树脂。该方案中，经聚氨酯改性的丙烯酸酯保具有良好 的浸润性，耐化学性和强度；同时由于引入了聚氨酯链段，提高了共聚物粘接性和柔韧性。 作为选择，低分子量线性嵌段TDI半预聚体（TDI全称1'〇1116116-2,4-(1;^8〇〇5^113丨6;2,4-tolylenediisocyanate，是甲苯二异氰酸酯的英文缩写)采用以下方法制得，制备步骤包 括:按质量份计，将40-50份(更优选40~45份)的TDI加入到干燥的反应釜中，通入氮气保护 后，滴加10-20份(更优选10~14份）的聚醚二醇PPG、1-3份(更优选1份)锡类催化剂，在80-90°C下反应2-3h，反应完成后降温至室温，密封保存待用。异氰酸酯和丙烯酸酯树脂接枝共 聚物采用以下方法制得，制备步骤包括:将低分子量线性嵌段TDI半预聚体与环氧丙烯酸酯 按质量比1:3-5(更优选1:3-3.5)的比例混合，混合物再与活性稀释剂按质量比为1:0.5-1 (更优选1:0.9-1)混合后制成。活性稀释剂是指为降低体系黏度而加入的溶剂，且该溶剂具 有反应活性，能参与体系后续反应，优选为甲基丙烯酸甲酯（MMA)或异冰片基丙烯酸醋 (IB0A)、甲基丙烯酸异冰片醋（IB0MA)、二缩丙二醇双丙烯酸醋(DPGDA)和1，6己二醇双丙烯 酸醋(HDDA)中的一种或至少两种;作为另一进一步选择，聚氨酯为A、B双组分，其中聚氨酯 预聚体A为含异氰酸酯的预聚体组分，该组分采用上述低分子量线性嵌段TDI半预聚体的合 成方法合成，差别在于持续滴加聚醚二醇PPG，直到体系中-NC0含量降至20 % -30 %时终止。 具体而言，聚氨酯预聚体A采用以下方法制得，制备步骤包括:按质量份计，将40-50份(更优 选40份）的TDI加入到干燥的反应釜中，通入氮气保护后，滴加1-3份(更优选1份)锡类催化 剂，持续滴加聚醚二醇PPG，直到体系中-N⑶含量降至20 % -30 % (更优选25 % -30 % )时终 止，在80-90°C下反应2-3h，反应完成后降温至室温，密封保存待用。
[0016] 作为另一进一步选择，固化组分由聚醚多元醇组分、催化剂及填料混合组成。固化 组分由100份聚醚多元醇，1-3份(更优选1.5~2.5份)催化剂，5-10份(更优选7~9份)填料 组成。作为选择，聚醚多元醇组分为重均分子量均在1000±500的聚醚二醇、聚醚三醇、硬泡 聚醚三醇三种聚醚多元醇组成，按质量份计，组成为聚醚二醇30-50份，聚醚三醇5-15份(更 优选6份），硬泡聚醚三醇10-20份(更优选10份）。催化剂为无毒性的有机铋类催化剂，可以 是异辛酸铋、环烷酸铋、奎烷酸铋中的一种或几种。低分子量的聚醚多元醇混合物通过处理 后体系具有较低的黏度、良好的渗透性，与橡胶颗粒等有良好的粘附性;且和聚氨酯预聚体 反应速度快，生产效率高；同时固化后制品强度高，耐候性好。填料优选对聚氨酯补强效果 好，抗撕裂能力强的白炭黑等。
[0017] 前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以组合以形成多个方案，均为本发明 可采用并要求保护的方案;进一步地，各选择即可和其他选择组合，本领域技术人员在了解 本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方 案，在此不做穷举。
[0018] 本发明采用异氰酸酯和丙烯酸酯树脂接枝共聚物作为重要组分，降低体系的黏 度，增强体系最终与橡胶颗粒的附着能力。
[0019] 本发明采用了低分子量的聚醚多元醇、硬泡聚醚多醇互混体系作为固化组分，体 系黏度低，黏附能力好，固化后体系强度高，满足高模量需求。
[0020] 本发明中的异氰酸酯和丙烯酸酯树脂接枝共聚物能在后期三组分混合中参与反 应，形成互穿网络，避免了简单物理互混容易分相弊端，有益于增强体系的强度和使用寿 命。
[0021] 本发明的有益效果:预制降噪