一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂及其制备方法与流程

本发明涉及有轨电车轨道技术领域，尤其是一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂及其制备方法。

背景技术：

目前，现有技术中的有轨电车轨道结构形式较多，如translohr胶轮导轨式轨道、有扣件轨道和无扣件轨道、以及草坪轨道等等，按安装方式可以分为埋入式和非埋入式轨道；其中，非埋入式轨道的结构与普通铁路轨道结构类似，其享有独立的路权，运营和养护维修方便；而埋入式轨道使得现代有轨电车与其他交通方式共享路权的运行方式得以实现。现有技术中，有扣件埋入式轨道主要包括轨道本体、弹性层、扣件、胶垫、混凝土和截图填充复合材料，由于轨道本体的导轨电车导向轨约束性层为预埋状态，其维护不便，采用普通的材料明显不适用。

因此，急需要提出一种耐压、耐磨、使用寿命长的导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂及其制备方法，本发明采用的技术方案如下：

一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂，包括下列重量份数比的原料制备而成：

增塑剂：5～9份；

多异氰酸酯单体：30～50份；

聚酯多元醇：20～35份；

有机二异氰酸酯：45～55份；

抗氧剂：4～8份；

二甲基乙酰胺：60～80份；

纳米碳纤维：10～15份；

偶氮类引发剂：4～6份。

优选地，所述增塑剂为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯其中之一。

优选地，所述抗氧剂为四季戊四醇酯。

优选地，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯引发剂其中之一。

优选地，所述耐磨型改性聚氨酯树脂，包括下列重量份数比的原料制备而成：

增塑剂：9份；

多异氰酸酯单体：45份；

聚酯多元醇：35份；

有机二异氰酸酯：55份；

抗氧剂：7份；

二甲基乙酰胺：80份；

纳米碳纤维：12份；

偶氮类引发剂：5份。

一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

步骤s1，将20～35份的聚酯多元醇、30～50份的多异氰酸酯单体依次加入60～80份的二甲基乙酰胺内，常温下搅拌均匀，得到混合物1；

步骤s2，将45～55份的有机二异氰酸酯加入步骤s1中的混合物1中，并置于高压反应釜中，75℃至85℃下，反应2小时，冷却得到中间产物；

步骤s3，将5～9份的增塑剂、4～8份的抗氧剂和10～15份的纳米碳纤维加入步骤s2中的中间产物，在高速混合机中搅拌10min～15min，采用4～6份偶氮类引发剂溶液聚合得到产物1，对产物1进行提纯；

步骤s4，压制塑型步骤s3中提纯后的产物1，并进行开孔打磨，去除边角，得到改性聚氨酯树脂的导向轨约束层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明巧妙地采用二甲基乙酰胺作为溶解介质，保证聚酯多元醇和多异氰酸酯单体有效溶解的同时，也能提高内聚强度和附着力，保证较高的强度、耐磨性；

(2)本发明的多异氰酸酯单体可常温固化，也可加热固化，易于产生交联结构，耐热、耐溶剂性能好；

(3)本发明通过添加增塑剂、抗氧剂纳米碳纤维，在增加耐磨、压缩弹性恢复能力的同时，也能提高抗氧化能力，延长使用寿命；

(4)本发明巧妙地采用偶氮类引发剂溶液聚合，通过加溶液聚合的方式让聚酯聚醚两种材质的单体再聚合增加其相溶性，让其聚合度度更优异，使其耐水解等方面性能更好；不仅如此，本发明对产物进行提纯，以减少游离的异氰酸酯的含量，保证强度、弹性更优异；

综上所述，本发明具有制备简便、耐磨性能良好、使用寿命长等优点，在有轨电车轨道技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的制备工艺流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂及其制备方法，其中耐磨型改性聚氨酯树脂由下列重量份数比的原料制备而成：5份增塑剂、35份多异氰酸酯单体、20份聚酯多元醇、45份有机二异氰酸酯、4份抗氧剂、70份二甲基乙酰胺、15份纳米碳纤维和5份偶氮类引发剂。其中，增塑剂为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯其中之一，且抗氧剂为四季戊四醇酯。所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯引发剂其中之一。

下面简要说明其制备过程：

第一步，将20份的聚酯多元醇、35份的多异氰酸酯单体依次加入70份的二甲基乙酰胺内，常温下搅拌均匀，得到混合物1；

第二步，将45份的有机二异氰酸酯加入第一步中的混合物1中，并置于高压反应釜中，75℃至85℃下，反应2小时，冷却得到中间产物；

第三步，将5份的增塑剂、4份的抗氧剂和15份的纳米碳纤维加入第二步中的中间产物，在高速混合机中搅拌10min～15min，采用5份偶氮类引发剂溶液聚合得到产物1，对产物1进行提纯；

第四步，压制塑型第三步中提纯后的产物1，并进行开孔打磨，去除边角，得到改性聚氨酯树脂的导向轨约束层1。

实施例2

如图1所示，本实施例提供了一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂及其制备方法，其中耐磨型改性聚氨酯树脂由下列重量份数比的原料制备而成：5份增塑剂、30份多异氰酸酯单体、35份聚酯多元醇、50份有机二异氰酸酯、4份抗氧剂、70份二甲基乙酰胺、10份纳米碳纤维和4份偶氮类引发剂。其中，增塑剂为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯其中之一，且抗氧剂为四季戊四醇酯。所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯引发剂其中之一。由于本实施例的制备方法与实施例1的相似，在此就不予赘述；通过制备可以得到改性聚氨酯树脂的导向轨约束层2。

实施例3

如图1所示，本实施例提供了一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂及其制备方法，其中耐磨型改性聚氨酯树脂由下列重量份数比的原料制备而成：9份增塑剂、45份多异氰酸酯单体、35份聚酯多元醇、55份有机二异氰酸酯、7份抗氧剂、80份二甲基乙酰胺、12份纳米碳纤维和6份偶氮类引发剂。其中，增塑剂为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯其中之一，且抗氧剂为四季戊四醇酯。所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯引发剂其中之一。由于本实施例的制备方法与实施例1的相似，在此就不予赘述；通过制备可以得到改性聚氨酯树脂的导向轨约束层3。

实施例4

如图1所示，本实施例提供了一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂及其制备方法，其中耐磨型改性聚氨酯树脂由下列重量份数比的原料制备而成：9份增塑剂、50份多异氰酸酯单体、35份聚酯多元醇、45份有机二异氰酸酯、8份抗氧剂、80份二甲基乙酰胺、10份纳米碳纤维和5份偶氮类引发剂。其中，增塑剂为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯其中之一，且抗氧剂为四季戊四醇酯。所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯引发剂其中之一。由于本实施例的制备方法与实施例1的相似，在此就不予赘述；通过制备可以得到改性聚氨酯树脂的导向轨约束层4。

实施例5

如图1所示，本实施例提供了一种导轨电车导向轨约束性浇注改性聚氨酯树脂及其制备方法，其中耐磨型改性聚氨酯树脂由下列重量份数比的原料制备而成：9份增塑剂、50份多异氰酸酯单体、30份聚酯多元醇、45份有机二异氰酸酯、8份抗氧剂、80份二甲基乙酰胺、15份纳米碳纤维和6份偶氮类引发剂。由于本实施例的制备方法与实施例1的相似，在此就不予赘述；通过制备可以得到改性聚氨酯树脂的导向轨约束层5。

为了制备的改性聚氨酯树脂的导向轨约束层的性能，根据静刚度特性特进行以下试验：常温下，采用200kn或300kn万能试验机(购买所得)其精度为500n示值允许偏差不大于1％试验装置。其中，加载短轨宽度要比试样基本尺寸的宽度大1mm长度与试样长度一致底板宽度与轨底长度相同为170mm轨底上表面两侧须刨平在与百分表探头相接触处加贴玻璃片两百分表支承在试验机底座上两百分表的探头对称地布置在短轨两侧的对角上。

将准备好的试样放在底板上，予加静载140kn，卸载，停留10s，再一次加载140kn，卸载，而后正式进行试验。正式试验开始时，将两百分表调整指零，而后以每秒钟2～3kn的速度均匀加载，当载荷加至20kn和80kn时各停留1min，反复测试3次，求得拉伸度的平均值，其测试数据如下：

通过上述试验可以看出，本发明具有良好的耐磨性能，足够抗压支撑强度；与现有技术相比，具有突出的实质特点和显著的进步，在有轨电车轨道技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。