专利名称：：充填式调高垫板的填充树脂组合物及制备方法
技术领域：
：本发明涉及树脂组合物及制备方法，特别是充填式调高垫板的填充树脂组合物及制备方法。
背景技术：
：在铁路板式无砟轨道铺轨过程中为了精确调节轨面高低，保证轨面的平顺性，以减少列车运行时的震动，采用固定高度的垫板支撑往往达不到精确调高的要求，需要采用一种液态树脂与增强物在施工现场进行灌注充填，实现对轨面的无级调高。CN02224849.8公开了一种采用不饱和聚酯树脂作为填充材料的的充填式垫板，但对所用不饱和聚酯树脂的特征及制备方法没有进行描述。目前，常规采用苯二甲酸(酐)、马来酸酐与多元醇酯反应、苯乙烯作为活性稀释单体制得的不饱和聚酯树脂固化收縮率大，固化物韧性较差，冲击强度、断裂伸长率较低，不能很好地满足充填式垫板对轨面精确调高与长期运行所需要的高韧性要求。
发明内容针对上述缺陷，本发明提供的充填式调高垫板的填充树脂组合物及制备方法，提供一种环氧树脂组合物与环氧树脂改性乙烯基树脂组合物，作为铁路板式无砟轨道充填式垫板的填充材料，充分满足了填充材料所要求的固化收縮率低，合适的弹性与压縮、弯曲、拉伸强度、耐疲劳等综合性能要求，且具有良好的施工工艺性能，可满足不同气候条件，不同施工工况的要求。本发明提供的充填式调高垫板的填充树脂组合物，该组合物包括主料、固化剂和促进剂，并且所述主料、固化剂和促进剂的质量比为100:0.5100:0-10，所述主料包括以下按重量份数计算的组分环氧树脂、改性环氧树脂或环氧改性乙烯基树脂100份，填料0100份，活性稀释剂0100份，增韧剂050份，消泡剂0-l份，偶联剂0-5份。优选地，上述环氧树脂为脂环族縮水甘油醚型环氧树脂、脂肪族縮水甘油醚型环氧树脂、芳香族縮水甘油醚型环氧树脂和芳香族縮水甘油酯型环氧树脂中的一种或几种的混合物。优选地，上述活性稀释剂为粘度值在l-100mpa.s'C之间的脂肪族或脂环族单或多縮水甘油醚，又或者是丙烯酸、甲基丙烯酸酯或苯乙烯。优选地，上述增韧剂具体可以是活性增韧剂或非活性增韧剂，所述活性增韧剂是分子量在100010000之间的液态端羧基或羟基丁腈橡胶，又或者是分子量300-5000，'端异氰酸酯(NCO)含量1-10%的二异氰酸酯与聚醚(酯)多元醇的聚合物，所述非活性增韧剂为苯二甲酸酯类。优选地，上述填料为二氧化硅、三氧化二铝或碳酸钙粉末。优选地，当主料配方中使用环氧树脂或改性环氧树脂时，所述固化剂是胺类固化剂和改性胺类固化剂中的一种或几种的混合物，当主料配方中使用环氧改性乙烯基树脂时，所述固化剂是有机过氧化物。优选地，上述促进剂为叔胺、金属锌或钴的有机酸盐。本发明还提供了充填式调高垫板的填充树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤1)在10150。C温度中，以202000转/分的搅拌速度，将主料配方中的所有组分搅拌混合0.13小时得到；2)将固化剂、促进剂和混合后的主料混合搅拌115分钟使之混合均匀或用静态混合器按比例输入混合。上述脂环族縮水甘油醚型环氧树脂可以是氢化双酚A(F)环己二醇、环己二醇取代物縮水甘油醚，脂环族縮水甘油酯型环氧树脂可以是六氢苯二甲酸及其取代物縮水甘油酯，脂肪族二或多縮水甘油醚(酯)可以是季戊四醇縮水甘油醚或三羟甲基丙垸縮水甘油醚，芳香族縮水甘油醚(酯)可以是低分子量双酚A(F)縮水甘油醚或酚醛环氧树脂等。优选双酚A(F)縮水甘油醚型树脂及其改性物，其固化产物具有一定弹性、优良的机械强度与耐化学性能。上述改性环氧树脂为在环氧树脂分子链上引入了橡胶结构，可通过以下制备方法制得在一种环氧树脂或多种环氧树脂混合物中加入占环氧树脂重量0.1100%的活性增韧剂，在5018(TC下反应0.55小时。其中活性增韧剂为分子量100010000的液态端羧基或羟基丁腈橡胶、端羧基或羟基聚丁二烯橡胶、端羧基或羟基丙烯酸酯橡胶，又或者是分子量300-5000，端异氰酸酯(NCO)含量1-10%的二异氰酸酯与聚醚(酯)多元醇的聚合物。上述环氧树脂或改性的环氧树脂可以是单一品种的环氧树脂或改性的环氧树脂，也可以是几种不同环氧树脂的混合物，以多种环氧树脂配合性能更加全面。环氧树脂与改性环氧树脂室温为液态，环氧当量为1002000g/mol，优选150500g/mol，粘度为100100000即a.s25。C，优选10005000即a.s25。C。上述填料为氧化硅、氧化铝或天然硅酸盐如高岭土、滑石粉等，其作用是降低固化收縮率，填料加入量优选1050份，填料粒度为1002000目，优选200800目。上述活性稀释剂与增韧剂为脂肪族单或多縮水甘油醚、脂环族单或多縮水甘油醚或芳香族单或多縮水甘油醚。活性稀释剂环氧当量为1002000g/mo1，优选100-400g/mol，粘度为1lOOOmpa.s25。C，优选1-100mpa.s25。C。上述环氧树脂改性乙烯基树脂组合物中所用环氧树脂可以为芳香族或脂肪族縮水甘油醚型环氧树脂，优选双酚A(F)环氧树脂、双酚A(F)与环氧乙烷或环氧丙垸反应物的縮水甘油醚，环氧当量150-300g/mo1。上述环氧树脂改性乙烯基树脂组合物中所用活性稀释剂为苯乙烯或甲基苯乙烯或，丙烯酸(甲基丙烯酸)酯，优选苯乙烯与丙烯酸酯。上述非活性增韧剂为苯二甲酸酯。上述消泡剂为有机硅烷，加入量优选0.1-1份，偶联剂为端环氧基硅烷，优选KH-560。上述环氧树脂或改性环氧树脂的固化剂为胺类固化剂及改性胺类固化剂中的一种或几种的混合物。胺类固化剂为脂肪族胺类固化剂、芳香族胺类固化剂。脂肪族胺类固化剂包括二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、多亚乙基多胺。芳香族胺类固化剂包括间苯二胺、间苯二甲胺。上述胺类固化剂的改性方法包括与环氧化物加成、与不饱和双键的迈克尔加成、与饱和或不饱和一元或多元羧酸酰胺化反应以及与酚醛化合物的曼尼基加成。其中固化剂优选芳香族或脂肪族胺类固化剂及其改性物。改性胺类固化剂活泼氢当量为20400g/mo1，优选50200g/mol，粘度为10lOOOOOmpa.s25。C，优选202000mpa.s25°C。上述环氧改性乙烯基树脂的固化剂可以为有机过氧化物，优选过氧化甲乙酮、过氧化环己酮，加入量0.1-10份，优选0.5-5份，所用促进剂为金属锌或钴有机酸盐，优选环垸酸或辛酸钴。上述制备方法，实际生产中，可用搪瓷反应搅拌釜、不锈钢反应搅拌釜、高速分散机将主料配方中所有组分进行搅拌混合。上述充填式调高垫板的填充树脂组合物，作为铁路板式无砟轨道充填式调高垫板的填充材料的使用方法包括以下步骤1、灌注充填前的准备将调高垫板安放在调整好后的轨道下，剪开注入袋排气口。2、树脂的搅拌与混合将主料各组分用搅拌机充分搅拌，然后加入固化剂和促进剂，混合搅拌23分钟使之混合均匀后倒入另一可密闭容器；也可采用静态混合器按比例混合主料、固化剂和促进剂。3、树脂填充灌注填充树脂倒入灌注容器后将容器出料口连接灌注袋止回阀，用压縮空气加压灌注容器，直至灌注袋完全充满为止。有益效果该组合物具有低粘度、良好操作工艺性、良好的机械强度与韧性，是目前较优的铁路板式无砟轨道的充填式调高垫板的充填材料，且该组合物的制备方法操作简单，易于产业化。具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步详述。实施例l:在1升反应釜中，投入双酚F縮水甘油醚型环氧树脂(NPEF-170)100g，縮水甘油醚型柔韧性环氧树脂(DOWCEMIACALDER732)20g，己二醇縮水甘油醚型环氧树脂活性稀释剂(常熟佳发化学有限公司JX-025)10g，二氧化硅填料HGH100020g，消泡剂A-530(德国毕克化学)0.lg，偶联剂KH-560lg，在转速100200转/分，2540。C下搅拌1小时，得到主料。在l升三口烧瓶中加入三亚乙基四胺146g，搅拌升温至6080。C，滴加丁基縮水甘油醚(BGE)160g，维持反应35小时，-0.lMPa下脱泡，得到固化剂。实施例2:在l升反应釜中，投入双酚A縮水甘油醚型环氧树脂E-51100g，四氢邻苯二甲酸縮水甘油酯型环氧树脂(711)20g，新戊二醇二縮水甘油醚型环氧树脂活性稀释剂(常熟佳发化学有限公司JX-022)10g，二氧化硅填料HGH40020g，消泡剂A-530(德国毕克化学)0.lg，偶联剂KH-560lg，在转速100200转/分，254(TC下搅拌1小时，得到主料。固化剂同实施例l。实施例3:在1升三口烧瓶中加入双酚A型环氧树脂(E-51)300g,分子量150020的端羧基丁腈橡胶45g，搅拌升温至120-150°C，维持反应23小时，加入l，4丁二醇縮水甘油醚(常熟佳发化学有限公司JX-024)60g，降温出料得到改性环氧树脂主料，测试环氧当量190g/mo1，粘度5000mpa.s25。C。在1升三口烧瓶中加入间苯二甲胺66g，三亚乙基四胺146g，苯酚93g，搅拌升温至508(TC，滴加36%甲醛水溶液85g，异辛基縮水甘油醚(常熟佳发化学有限公司JX-014)116g，维持反应35小时，升温90-100°C，-0.Mpa脱水，降温50。C，加入苯甲醇100g，聚醚三胺T-403(HUSTMAN)lOOg，在-O.lMPa下脱泡，搅拌均匀出料得到固化剂。实施例4:在1升三口烧瓶中加入双酚A型环氧树脂E-51300g，邻苯二甲酸二辛酯45g，1，4丁二醇縮水甘油醚(常熟佳发化学有限公司JX-024)30g，20-50°C搅拌混合1小时降温出料得到环氧树脂主料，测试环氧当量210g/mo1，粘度510mpa.s25。C。固化剂同实施例3。取上述实施例1-4主料与固化剂，在室温下混合搅拌25分，加压0.1-0.2Mpa灌注到垫板灌注袋中，该充填树脂混合后粘度、可使用时间、凝胶时间、可承载时间及树脂浇注体按中华人民共和国铁道部"客运专线板式无砟轨道充填式垫板技术条件"进行测试，主要性能指标比较见表l。表l.实施例<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>实施例5:在1升三口烧瓶中加入双酚A环氧树脂E-51200g，柔韧性环氧树脂JEf-024080g，JEf-022030g，对羟基苯甲醚0.2g，四甲基氯化铵3g，搅拌升温80-9(TC加入丙烯酸95g反应5-7小时，测酸值小于10mgK0H/g，降温加入苯乙烯200g，1000目高岭土20g，搅拌均匀出料得到环氧改性乙烯基树脂作为填充树脂主料，粘度2500卿a,s25。C。固化剂为过氧化环己酮,促进剂为环烷酸钴。实施例6:同实施例5，只是固化剂与促进剂加入量不同。实施例7:在1升三口烧瓶中加入双酚A型环氧树脂E-51lOOg，脂环族縮水甘油醚型环氧树脂JEw-0110(常熟佳发化学公司)50g，对羟基苯甲醚0.2g，四甲基氯化铵3g，搅拌升温80-9(TC加入丙烯酸105g反应5-7小时，测酸值小于10mgK0H/g，降温加入丙烯酸丁酯200g，填料800目三氧化二铝粉末lg，消泡剂lg，偶联剂5g搅拌均匀出料得到环氧改性乙烯基树脂主料，粘度4200mpa.s25。C。固化剂为过氧化甲乙酮，促进剂为环垸酸锌。实施例8:同实施例7，只是固化剂与促进剂加入量不同。取上述实施例5-8主料与固化剂与促进剂，在室温下混合搅拌25分，加压0.卜O.2Mpa灌注到垫板灌注袋中，该充填树脂混合后粘度、可使用时间、凝胶时间、可承载时间及树脂浇注体按中华人民共和国铁道部"客运专线板式无砟轨道充填式垫板技术条件"进行测试，主要性能指标比较见表2。表l.实施例<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>实施例9:在1升三口烧瓶中加入双酚A型环氧树脂E-51100g，分子量15002000端异氰酸酯(NC0)含量596的甲苯二异氰酸酯与丙二醇聚醚聚合物50g，400目二氧化硅粉末100g，搅拌升温至80-100°C，维持反应23小时，加入1，4丁二醇縮水甘油醚(常熟佳发化学有限公司JX-024)100g，消泡剂lg，偶联剂5g，降温出料得到主料。在1升三口烧瓶中加入二亚乙基三胺103g，三亚乙基四胺146g，苯酚93g，搅拌升温至5080°C，滴加36%甲醛水溶液85g，苄基縮水甘油醚(常熟佳发化学有限公司JX-011)113g，维持反应35小时，升温90-IO(TC，-0.Mpa脱水，降温50°C，加入苯甲醇100g,聚醚二胺D230(HUSTMAN)100g，在-O.lMPa下脱泡，搅拌均匀出料得到固化剂。实施例10:在1升三口烧瓶中加入双酚A型环氧树脂E-51100g，1，4丁二醇縮水甘油醚(常熟佳发化学有限公司JX-024)50g填料碳酸钙粉末100g，在100-200转/分，120-150°C，搅拌0.1小时，降温5(TC加入消泡剂lg，偶联剂5g，降温出料得到主料。固化剂同实施例9。实施例11:在1升三口烧瓶中加入双酚A型环氧树脂E-44100g，C12-14醇单縮水甘油醚(常熟佳发化学有限公司JX-015)lOOg填料碳酸转粉末100g，在100-200转/分，40-50°C，搅拌1小时，加入消泡剂lg，偶联剂lg，出料得到主料。固化剂同实施例9。实施例12:方法与实施例IO相同，不同之处在于主料中各组分混合搅拌在转速20转/分，KTC下搅拌2小时，加入消泡剂lg，偶联剂5g，出料得到主料。取上述实施例9-12主料与固化剂，在室温下混合搅拌25分，加压0.1-0.2Mpa灌注到垫板灌注袋中，该充填树脂混合后粘度、可使用时间、凝胶时间、可承载时间及树脂浇注体按中华人民共和国铁道部"客运专线板式无砟轨道充填式垫板技术条件"进行测试，主要性能指标比较见表3。表3.实施例<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>从以上实施例可以看出，本发明实施例提供的充填式调高垫板的填充树脂组合物和制备方法获得的充填式调高垫板的填充树脂组合物具有低粘度、良好操作工艺性、良好的机械强度与韧性，是目前较优的铁路板式无砟轨道的充填式调高垫板的充填材料，且该组合物的制备方法操作简单，易于产业化。权利要求1、一种充填式调高垫板的充填式调高垫板的填充树脂组合物，其特征在于，该组合物包括主料、固化剂和促进剂，并且所述主料、固化剂和促进剂的质量比为100:0.5～100:0-10，所述主料包括以下按重量份数计算的组分环氧树脂、改性环氧树脂或环氧改性乙烯基树脂100份，填料0～100份，活性稀释剂0～100份，增韧剂0～50份，消泡剂0-1份，偶联剂0-5份。2、根据权利要求1所述的铁路板式无砟轨道充填式调高垫板的充填式调高垫板的填充树脂组合物，其特征在于，上述环氧树脂为脂环族縮水甘油醚型环氧树脂、脂肪族縮水甘油醚型环氧树脂、芳香族縮水甘油醚型环氧树脂和芳香族縮水甘油酯型环氧树脂中的一种或几种的混合物。3、根据权利要求2所述的铁路板式无砟轨道充填式调高垫板的充填式调高垫板的填充树脂组合物，其特征在于，上述活性稀释剂为粘度值在l-100mpa.s25i:之间的脂肪族或脂环族单或多縮水甘油醚，又或者是丙烯酸、甲基丙烯酸酯或苯乙烯。4、根据权利要求3所述的铁路板式无砟轨道充填式调高垫板的充填式调高垫板的填充树脂组合物，其特征在于，上述增韧剂具体可以是活性增韧剂或非活性增韧剂，所述活性增韧剂是分子量在100010000之间的液态端羧基或羟基丁腈橡胶，又或者是分子量300-5000，端异氰酸酯(NCO)含量1-10%的二异氰酸酯与聚醚(酯)多元醇的聚合物，所述非活性增韧剂为苯二甲酸酯类。5、根据权利要求4所述的铁路板式无砟轨道充填式调高垫板的充填式调高垫板的填充树脂组合物，其特征在于，上述填料为二氧化硅、三氧化二铝或碳酸钙粉末。6、根据权利要求5所述的铁路板式无砟轨道充填式调高垫板的充填式调高垫板的填充树脂组合物，其特征在于，当主料配方中使用环氧树脂或改性环氧树脂时，所述固化剂是胺类固化剂和改性胺类固化剂中的一种或几种的混合物，当主料配方中使用环氧改性乙烯基树脂时，所述固化剂是有机过氧化物。7、根据权利要求6所述的铁路板式无砟轨道充填式调高垫板的充填式调高垫板的填充树脂组合物，其特征在于，上述促进剂为叔胺、金属锌或钴的有机酸盐。8、一种充填式调高垫板的填充树脂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1)在1015(TC温度中，以202000转/分的搅拌速度，将主料配方中的所有组分搅拌混合0.13小时得到所述主料；2)将固化剂、促进剂和主料混合搅拌115分钟使之混合均匀或用静态混合器按比例输入混合。全文摘要本发明提供的充填式调高垫板的填充树脂组合物，其特征在于，该组合物的配方包括主料、固化剂和促进剂，该主料的配方包括以下按重量份数计算的组分环氧树脂、改性环氧树脂或环氧改性乙烯基树脂100份，填料0～100份，活性稀释剂0～100份，增韧剂0～50份，消泡剂0-1份，偶联剂0-5份，并且主料、固化剂和促进剂的质量比为100∶0.5～100∶0-10。该组合物具有低粘度、良好操作工艺性、良好的机械强度与韧性，是目前较优的铁路板式无砟轨道的充填式调高垫板的充填材料，且该组合物的制备方法操作简单，易于产业化。文档编号C08K5/00GK101362848SQ20081015709公开日2009年2月11日申请日期2008年9月24日优先权日2008年9月24日发明者梁平辉申请人:常熟佳发化学有限责任公司