本发明涉及一种高强型轨道封缝凝胶材料的制备方法，属于轨道材料技术领域。
背景技术：
水泥乳化沥青充填层有三种典型的损伤类型：裂缝、剥离和碎裂。轨道板与水泥
乳化沥青充填层之间的离缝正是由于剥离形成的。由于层间离缝的存在，水泥乳化沥青充填层在会产生吸水现象，这种现象在雨后尤为明显。降雨时，雨水通过层间离缝进入水泥乳化沥青砂浆充填层，列车通过时的震动使轨道板不断“拍打”层间离缝中的水，导致砂装充填层的损伤。长时间的作用可能会引起水泥乳化沥青充填层的开裂、剥离和碎裂。宽窄缝处裂缝和沟槽裂缝的存在不仅会加速水份进入无砟轨道结构中的层间界面，而且会造成轨道板内部钢筋的锈烛，同时也会对行车安全造成隐患。所以有必要研究出一种封缝材料对这些裂缝进行密封防水处理。这对于减少水泥乳化沥青砂浆充填层的损伤、提高水泥乳化沥青砂桨充填层的耐久性有重要意义。层间离缝、沟槽裂缝、宽窄缝处裂缝和底座板裂缝的产生均与温度有关，其缝隙宽度会随环境温度的变化而变化。同时，无砟轨道在列车动荷载的作用下，轨道结构产生振动，缝隙宽度也会因此不断变化。所以无砟轨道的缝隙防水不能采用刚性防水，只能对裂缝进行柔性防水密封。
高吸水性树脂是一类有一定交联度并且分子中含有很多极性基团的功能高分子，是由化学交联和聚合物分子链间的相互缠绕而产生物理交联构成的一类功能高分子材料，吸水但不溶于水，也不溶于常规的有机溶剂。研究表明，每克吸水性树脂最多能够吸收克水，它不但吸水能力强，而且保水性能也非常好，加压的情况下也不会脱水。正是由于高吸水性树脂的巨大的吸水能力，将其填充在离缝之中，高吸水性树脂吸水后变成水凝胶，膨胀的水凝胶能效堵住离缝，防止水分进入离缝之中。但是，高吸水树脂力学性能较差，直接使用会导致材料发生形变，无法满足材料使用时对力学性能的需求，所以制备一种优异的高强型轨道封缝凝胶材料很有必要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有封缝采用高吸水树脂力学性能较差，直接使用会导致材料发生形变，无法满足材料使用时对力学性能的需求的缺陷，提供了一种高强型轨道封缝凝胶材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按质量比1:10，将埃洛石纳米管置于去离子水中，超声分散得分散液，按重量份数计，分别称量45～50份乙腈、10～15份分散液、3～5份苯乙烯、1～2份偶氮二异丁腈置于烧杯中，搅拌混合并加热煮沸，保温反应，过滤得滤饼并洗涤，得改性埃洛石纳米管；
（2）按质量比1:5，将改性埃洛石纳米管与过硫酸铵溶液搅拌混合并超声分散，收集改性分散液并加热，保温反应后静置冷却至室温，离心分离并收集下层沉淀，真空干燥，得干燥改性颗粒；
（3）按重量份数计，分别称量45～50份丙烯酸、65～80份去离子水、3～5份n-n，亚甲基双丙烯酰胺置于烧杯中，搅拌混合并调节ph至8.5，得碱化混合液；
（4）按质量比1:5:25，将过硫酸铵、干燥改性颗粒和碱化混合液搅拌混合并水浴加热，静置冷却至室温，即可制备得一种高强型轨道封缝凝胶材料。
步骤（1）所述的洗涤采用的是乙腈。
步骤（3）所述的调节ph采用的是质量分数5％氢氧化钠溶液。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明通过丙烯酸为原料制备的凝胶液高吸水性树脂分子结构上含有大量极性基团，这些极性基团对水有极强的吸附性，使得高吸水性树脂不仅具有较高的吸水能力，同时具有较好的保水能力，这种树脂不溶于水，也不溶于各种有机溶剂，高吸水性树脂吸收水分以后，不同的分子链之间相互搭接，形成三维空间网络结构，这种结构能够吸收大量的水分，吸水后高吸水性树脂溶胀形成吸水凝胶，这种吸水凝胶具有较好的保水性，水分不易失去，失去水分后的凝胶可以重新恢复其吸水能力，同时高吸水性树脂凝胶保留有较大的吸水空间，降雨时进入离缝的水分可被高吸水性树脂凝胶有效吸收，吸水后的高吸水性树脂凝胶膨胀，堵塞离缝，形成止水带，防止雨水进入离缝，同时还可以在降雨结束后，吸水性树脂凝胶靠近轨道板边缘的一端失水收缩，而靠近离缝内部的另一端会吸收内部的水分，通过这个过程，吸水性树脂凝胶将不断把离缝内部的水分排出。
（2）本发明通过将埃洛石纳米管填充至材料内部，在聚合物基体中能够均匀分散，其表面的亲水基团使其在基体树脂中能够形成交联点，从而促进复合材料的毛细管吸水效应，同时在其表面接枝改性，有效提高其在基体树脂中的分散性及其与基体树脂之间的相容性，有效传递应力，从而充分发挥无机粒子的增强作用改善材料的力学性能。
具体实施方式
按质量比1:10，将埃洛石纳米管置于去离子水中，在200～300w下超声分散10～15min，得分散液，按重量份数计，分别称量45～50份乙腈、10～15份分散液、3～5份苯乙烯、1～2份偶氮二异丁腈置于烧杯中，搅拌混合并加热煮沸，保温反应2～3h后，过滤得滤饼并用乙腈冲洗3～5次后，得改性埃洛石纳米管，按质量比1:5，将改性埃洛石纳米管与质量分数5％过硫酸铵溶液搅拌混合并置于200～300w下超声分散10～15min，收集改性分散液并加热至45～50℃下保温反应3～5h，静置冷却至室温，在1500～2000r/min下离心分离10～15min，收集下层沉淀并真空干燥，得干燥改性颗粒；按重量份数计，分别称量45～50份丙烯酸、65～80份去离子水、3～5份n-n，亚甲基双丙烯酰胺置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数5％氢氧化钠溶液，待滴加至ph至8.5，得碱化混合液并按质量比1:5:25，将过硫酸铵、干燥改性颗粒和碱化混合液搅拌混合并置于75～85℃下水浴加热2～3h，静置冷却至室温，即可制备得一种高强型轨道封缝凝胶材料。
实例1
按质量比1:10，将埃洛石纳米管置于去离子水中，在200w下超声分散10min，得分散液，按重量份数计，分别称量45份乙腈、10份分散液、3份苯乙烯、1份偶氮二异丁腈置于烧杯中，搅拌混合并加热煮沸，保温反应2h后，过滤得滤饼并用乙腈冲洗3次后，得改性埃洛石纳米管，按质量比1:5，将改性埃洛石纳米管与质量分数5％过硫酸铵溶液搅拌混合并置于200w下超声分散10min，收集改性分散液并加热至45℃下保温反应3h，静置冷却至室温，在1500r/min下离心分离10min，收集下层沉淀并真空干燥，得干燥改性颗粒；按重量份数计，分别称量45份丙烯酸、65份去离子水、3份n-n，亚甲基双丙烯酰胺置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数5％氢氧化钠溶液，待滴加至ph至8.5，得碱化混合液并按质量比1:5:25，将过硫酸铵、干燥改性颗粒和碱化混合液搅拌混合并置于75℃下水浴加热2h，静置冷却至室温，即可制备得一种高强型轨道封缝凝胶材料。
实例2
按质量比1:10，将埃洛石纳米管置于去离子水中，在250w下超声分散12min，得分散液，按重量份数计，分别称量47份乙腈、12份分散液、4份苯乙烯、2份偶氮二异丁腈置于烧杯中，搅拌混合并加热煮沸，保温反应2h后，过滤得滤饼并用乙腈冲洗4次后，得改性埃洛石纳米管，按质量比1:5，将改性埃洛石纳米管与质量分数5％过硫酸铵溶液搅拌混合并置于250w下超声分散12min，收集改性分散液并加热至47℃下保温反应4h，静置冷却至室温，在1750r/min下离心分离12min，收集下层沉淀并真空干燥，得干燥改性颗粒；按重量份数计，分别称量47份丙烯酸、72份去离子水、4份n-n，亚甲基双丙烯酰胺置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数5％氢氧化钠溶液，待滴加至ph至8.5，得碱化混合液并按质量比1:5:25，将过硫酸铵、干燥改性颗粒和碱化混合液搅拌混合并置于77℃下水浴加热3h，静置冷却至室温，即可制备得一种高强型轨道封缝凝胶材料。
实例3
按质量比1:10，将埃洛石纳米管置于去离子水中，在300w下超声分散15min，得分散液，按重量份数计，分别称量50份乙腈、15份分散液、5份苯乙烯、2份偶氮二异丁腈置于烧杯中，搅拌混合并加热煮沸，保温反应3h后，过滤得滤饼并用乙腈冲洗5次后，得改性埃洛石纳米管，按质量比1:5，将改性埃洛石纳米管与质量分数5％过硫酸铵溶液搅拌混合并置于300w下超声分散15min，收集改性分散液并加热至50℃下保温反应5h，静置冷却至室温，在2000r/min下离心分离15min，收集下层沉淀并真空干燥，得干燥改性颗粒；按重量份数计，分别称量50份丙烯酸、80份去离子水、5份n-n，亚甲基双丙烯酰胺置于烧杯中，搅拌混合并滴加质量分数5％氢氧化钠溶液，待滴加至ph至8.5，得碱化混合液并按质量比1:5:25，将过硫酸铵、干燥改性颗粒和碱化混合液搅拌混合并置于85℃下水浴加热3h，静置冷却至室温，即可制备得一种高强型轨道封缝凝胶材料。
将本发明制备的实例1，2，3进行性能测试，具体测试结果如下表表1所示：
表1封缝材料性能表征表
由上表可知本发明制备的封缝材料具有优异的力学性能和耐久性。