一种用于保护盒体的复合材料、保护盒体及制备方法与流程

本发明属于复合材料领域，尤其是涉及一种用于保护高速铁路轨道电路电器盒体的复合材料、保护盒体及制备方法。

背景技术：

现有的轨道电路电器设备的安装都需要考虑设备的保护问题。安装在无砟轨道板上的轨道电路设备的安装方式有两种，以铁路轨道补偿电容的安装为例，一种是采用电容防护枕，即在普通水泥枕上设有装电容的凹槽，将电容装于其中，电容引线外露，类似这种电容安装方法的轨道电路设备安装方法一次性投资大，需在新线建设时同步安装，在老线上更换困难，拆卸维修不变；另一种方式是采用简单的防护盒。但现有的防护盒盒体是安装在双体防护盒内，设备并没有直接放置在室外，没有直接暴露在环境中，材料在模塑收缩率、弯曲强度、冲击强度、绝缘电阻以及耐酸碱盐腐蚀上并不能适应现在的环境要求，无法经受风吹日晒雨淋与冰雪冻融，不能承受列车高速通过时的震动与风蚀。因此，有必要设计一种新型的复合材料以适应环境要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可用于安装在无砟轨道板上的轨道电路保护盒的盒体复合材料、盒体及其制备方法。该材料克服了现有轨道电路保护盒材料的缺点，能够保证标准强度、绝缘性能、环境适应能力强。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案。

本发明提供一种用于保护盒体的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括聚合物基体材料、增强材料和填料，其中，所述增强材料为纤维材料，所述纤维材料包括短纤维，还包括50mm以上的长纤维。

进一步地，根据所述的复合材料，其中，所述短纤维为片状模压料的短纤维。

进一步地，根据所述的复合材料，其中，所述短纤维为片状模压料的25.4mm短纤维

进一步地，根据所述的复合材料，其中，所述纤维材料为玻璃纤维。

进一步地，根据所述的复合材料，其中，所述聚合物基体材料为不饱和聚酯树脂，同时添加一种以上低收缩添加剂。

进一步地，根据所述的复合材料，其中，所述填料为矿粉。

本发明还提供一种保护盒体，其特征在于，该保护盒体由上述任一种的复合材料制成。

进一步地，本发明还提供一种制备所述保护盒体的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)将包含聚合物基体材料、填料、短纤维和50mm以上长纤维的原料制成片状模塑料；

2)将制得的片状摸塑料进行裁切；

3)将裁切得到的材料进行铺层；

4)将铺层后的材料进行模压；

5)脱模，保护盒体。

进一步地，根据所述一种制备所述保护盒体的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)将包含聚合物基体材料、填料、短纤维和50mm以上长纤维的原料制成片状模塑料；

2)将制得的片状摸塑料进行裁切；

3)将裁切得到的材料进行铺层；

4)在铺层后的材料中加入50mm以上长纤维，然后模压；

5)脱模，保护盒体。

进一步地，根据所述一种制备所述保护盒体的方法，其特征在于，在所述制备方法步骤4)中，所述加入的50mm以上的长纤维为连续纤维长丝或者连续纤维长丝的编织布。

本发明在盒体保护材料中加入50mm以上的长纤维，使该材料能够保证达到相关标准强度，具有更好的绝缘性能和更强的环境适应能力，能保证壳体的机械性能满足使用工况的要求。

应理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。除非明确指出，否则附图不应视为按比例绘制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同组件或步骤。在附图中：

图1为本发明一种保护盒体制备方法的制备步骤示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本文所描述的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。在本说明书和附图中，将采用相同的附图标记表示大体上相同的元素和功能，且将省略对这些元素和功能的重复性说明。此外，为了清楚和简洁，可以省略对于本领域所熟知的功能和构造的说明。

本发明提供一种用于保护盒体的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括聚合物基体材料、增强材料和填料，其中，所述增强材料为纤维材料，所述纤维材料包括短纤维，还包括50mm以上的长纤维。

其中，所述聚合物基体材料的主要作用是将增强材料和填料粘接固定在一起，并在彼此之间形成一个良好的界面，提供复合材料的耐化学性能，如耐酸碱、盐雾等。聚合物基体材料可以为本领域技术人员所知的能起到所述作用的任意热固型聚合物，如环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂，同时可添加低收缩剂用于提高材料的抗冲击性和韧性。所述聚合物基体材料优选为不饱和聚酯树脂同时添加一种以上低收缩添加剂。所述低收缩添加剂可以为本领域技术人员所知的能起到所述作用的任意收缩添加剂，如聚乙烯粉末、聚苯乙烯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂等热塑性聚合物。

其中，所述填料的主要作用是使复合材料表面具备致密性与一定的硬度，同时防火阻燃的功能也在很大程度上由填料来实现。所述填料可以为本领域技术人员所知的能起到所述作用的任意填料，例如经过处理的高岭土、粘土、云母等，优选采用矿粉或经过处理的矿粉，所述填料处理可以是经过饱和脂肪酸等方式进行处理。

其中，所述增强材料的主要作用是提供复合材料成型后的力学强度。本发明所采用的增强材料为纤维材料，所述纤维材料可以是玻璃纤维、碳纤维等，优选玻璃纤维。其中，所述短纤维优选常规片状模压料的25.4mm短纤维。

本发明为提供一种可用于安装在无砟轨道板上的轨道电路保护盒的盒体复合材料，该复合材料在应用场景中需要满足相关的技术指标，所述技术指标如表1所示。

表1用于保护轨道电路的保护盒体材料所需考虑的技术指标

实施例1

根据本发明提供的一种用于保护盒体的复合材料的具体实施例，所述复合材料包括聚合物基体材料、增强材料和填料，其中，所述增强材料为玻璃纤维材料，所述纤维材料包括片状模压料的25.4mm短玻璃纤维，还包括50mm以上的长玻璃纤维；所述聚合物基体材料为不饱和聚酯树脂hk540，同时添加低收缩添加剂聚醋酸乙烯酯树脂；所述填料为矿粉。

对比例1

一种复合材料，所述复合材料包括聚合物基体材料、增强材料和填料，其中，所述增强材料为玻璃纤维材料，所述纤维材料包括片状模压料的25.4mm短玻璃纤维；所述聚合物基体材料为不饱和聚酯树脂hk540，同时添加低收缩添加剂聚醋酸乙烯酯树脂；所述填料为矿粉。

针对实施例1和对比例1中的材料进行测试，测试方法为表1中对应标准中所给出的测试方法，或本领域技术人员所公知的测试方法。测试结果显示，实施例1的复合材料的在表1中所列出的技术指标均达到相应标准的要求，并且实施例1的复合材料的各技术指标均等于或优于对比例1的复合材料，尤其是冲击强度、弯曲强度等关键技术指标明显优于对比例1的复合材料，能更好的满足用于安装在无砟轨道板上的轨道电路保护盒体材料的要求。

结合图1所示，采用本发明复合材料的保护盒体的制备方法的一种具体实施方式，包括以下步骤：

1)将包含聚合物基体材料、填料、短纤维和50mm以上长纤维的原料制成片状模塑料(也称作预浸料或smc,sheetmoldingcompound)；

2)将制得的片状摸塑料进行裁切；

3)将裁切得到的材料进行铺层；

4)将铺层后的材料进行模压；

5)脱模，得到保护盒体。

一种优选的采用本发明盒体复合材料的保护盒体的制备方法，包括以下步骤：

1)将包含聚合物基体材料、填料、短纤维和50mm以上长纤维的原料制成片状模塑料(也称作预浸料或smc,sheetmoldingcompound)；

2)将制得的片状摸塑料进行裁切；

3)将裁切得到的材料进行铺层；

4)将铺层后的材料进行模压，在进行模压时再加入50mm以上长纤维；

5)脱模，得到保护盒体。

另一种优选的采用本发明盒体复合材料的保护盒体的制备方法，包括以下步骤：

1)将包含聚合物基体材料、填料、短纤维和50mm以上长纤维的原料制成片状模塑料(也称作预浸料或smc,sheetmoldingcompound)；

2)将制得的片状摸塑料进行裁切；

3)将裁切得到的材料进行铺层；

4)将铺层后的材料进行模压，在进行模压时再加入连续纤维长丝或者连续纤维长丝的编织布；

5)脱模，得到保护盒体。

需要说明的是，本说明书中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而非意在对本发明进行限制。除非上下文另外明确指出，否则如本文中所使用的单数形式的“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应该理解的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求书的范围。