1.本发明涉及减震垫板领域，尤其涉及铁路用低形变高模量纳米改性聚氨酯弹性体扣件的制备。
背景技术：
2.高速铁路是一个庞大的系统，包括机车和轨道结构两大部分，其中轨道结构属于线下路基有砟轨道和无砟轨道两大类。有砟轨道结构组成包括钢轨、轨枕、扣件、碎石道床和道岔，作为最早和最普遍的铁路地基，能够提供支撑钢轨所需的弹性、在修建之初降低了成本、后期养护中更换维修不麻烦。但随着越来越周密、严谨的设计铁路线理念，开始重点考虑诸如寿命周期成本、施工时间、实用性及耐用性等方面问题。尤其是随着列车不断提高时速，产生的振动将会对地基产生影响，尤其是三角洲地区，列车高速化运行带来强烈振动令人不适。
3.所以如何有效减小高速列车运行过程中产生的振动和噪声成为迫切需要解决的问题，现有技术中将高分子阻尼减振材料运用到高速列车轨道系统中，可大幅减少列车运行产生的振动和噪音，减轻振动和噪音对沿线居民生活的影响，因此，本发明提出铁路用低形变高模量纳米改性聚氨酯弹性体扣件的制备解决上述问题。
技术实现要素：
4.本发明克服了现有技术的不足，提供铁路用低形变高模量纳米改性聚氨酯弹性体扣件的制备。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：铁路用低形变高模量纳米改性聚氨酯弹性体扣件的制备，包括：a组分和b组分固化成型得到弹性材料，其特征在于，所述a组分，以重量份计，包括如下原料：多元醇a90～100份,扩链剂20～
6.30份助剂0.5～1.9份，所述多元醇a包括聚醚多元醇a、改性聚醚多元醇b和改性聚醚多元醇a，其重量比例为1：(2～4)：(2.5～6)；
7.所述b组分，以重量份计，包括如下原料：多元醇b40～60份，二异氰酸酯50～65份阻聚剂0.01～0.02份，所述多元醇b包括改性聚醚多元醇b和聚醚多元醇b；所述改性聚醚多元醇b至少占所述多元醇b的60wt％；
8.所述改性聚醚多元醇b具有如下结构式：其中r为烃基，所述烃基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、乙烯基、丙烯基中的一种。
9.本发明一个较佳实施例中，所述改性聚醚多元醇a具有如下结构式：其中x，y和z均为正整数，其满足5≤x+z≤20，10≤y≤18。
10.本发明一个较佳实施例中，制备b组分中，含有-nco基团的化合物选用mdi，所述改性聚醚多元醇b为ptmeg1000和ptmeg2000的混合。
11.本发明一个较佳实施例中，先将a组分预热至(35
±
2)℃以及b组分预热至(45
±
2)℃，预热后的a组分和预热后的b组分混合均匀后浇注到预热至(65
±
5)℃的模具中，再将模
具置于(65
±
5)℃下固化10min～15min，在模具中成型为耐低温的中静刚度聚氨酯微孔弹性垫板。
12.本发明一个较佳实施例中，将异氰酸酯组分和所述聚醚多元醇组分按照混合比50-100：100混合后在工作罐中预热至35-45℃，形成待使用的聚氨酯发泡。
13.本发明一个较佳实施例中，所述a组分的原料还包括：ptmeg1000、ptmeg2000、ep330、bdo。
14.本发明一个较佳实施例中，所述聚醚多元醇a与所述聚醚多元醇b皆为聚四氢呋喃聚醚。
15.本发明一个较佳实施例中，所述a组分含有的活泼-h与所述b组分含有的-nco基团之间的摩尔比为1.00：(0.99～1.01)。
16.本发明一个较佳实施例中，所述改性聚醚多元醇a的结构式中x，y和z满足x+z＝9或18，y＝14。
17.本发明一个较佳实施例中，所述异氰酸酯包括4，4-二苯甲烷二异氰酸酯和碳化二亚胺改性的液化mdi。
18.本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
19.(1)本发明中的垫板具有优异的力学性能，与现有的常规聚氨酯垫板相比本发明的聚氨酯弹性垫板压缩永久变形和动静比更低，减振效果更好，本发明的聚氨酯弹性垫板e
′‑
30℃/e
′
25℃值更低，表明该材料的性能对在-30℃～25℃范围内对温度的依赖性低，具有较好的稳定性，本发明的聚氨酯弹性垫板具有更低的低温脆性温度，-30℃静刚度变化率小于15％，耐低温性能优异。
20.(2)本发明化学发泡剂h2o含量影响聚氨酯微孔弹性垫板制备过程中生成的co2气体的量，通过调控h2o的含量，可以在不增加制备的聚氨酯微孔弹性垫板中气体所占体积的前提下，适当增大聚氨酯微孔弹性垫板内微孔中的气体的量，从而增大微孔内气体的压力。
21.(3)本发明化学发泡剂起到调节微孔闭孔率、调节微孔成核数量以及调节微孔尺寸均匀程度的关键作用，通过对匀泡剂的种类以及含量进行调控可以使其闭孔率达到90％以上。
22.(4)本发明中将a、b组分预热在进行固化，所制得的聚氨酯弹性垫板设备投入低、技术操作简单、尺寸和质量稳定，连接层嵌入牢固不易剥离。
具体实施方式
23.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
25.铁路用低形变高模量纳米改性聚氨酯弹性体扣件的制备，包括：a组分和b组分固化成型得到弹性材料，其特征在于，所述a组分，以重量份计，包括如下原料：多元醇a90～
100份,扩链剂20～30份助剂0.5～1.9份，所述多元醇a包括聚醚多元醇a、改性聚醚多元醇b和改性聚醚多元醇a，其重量比例为1：(2～4)：(2.5～6)；所述b组分，以重量份计，包括如下原料：多元醇b40～60份，二异氰酸酯50～65份阻聚剂0.01～0.02份，所述多元醇b包括改性聚醚多元醇b和聚醚多元醇b；所述改性聚醚多元醇b至少占所述多元醇b的60wt％；所述改性聚醚多元醇b具有如下结构式：其中r为烃基，所述烃基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、乙烯基、丙烯基中的一种。
26.垫板具有优异的力学性能，与现有的常规聚氨酯垫板相比本发明的聚氨酯弹性垫板压缩永久变形和动静比更低，减振效果更好，本发明的聚氨酯弹性垫板e
′‑
30℃/e
′
25℃值更低，表明该材料的性能对在-30℃～25℃范围内对温度的依赖性低，具有较好的稳定性，本发明的聚氨酯弹性垫板具有更低的低温脆性温度，-30℃静刚度变化率小于15％，耐低温性能优异。
27.本发明一个较佳实施例中，所述改性聚醚多元醇a具有如下结构式：其中x，y和z均为正整数，其满足5≤x+z≤20，10≤y≤18。
28.本发明一个较佳实施例中，制备b组分中，含有-nco基团的化合物选用mdi，所述改性聚醚多元醇b为ptmeg1000和ptmeg2000的混合。
29.本发明一个较佳实施例中，先将a组分预热至(35
±
2)℃以及b组分预热至(45
±
2)℃，预热后的a组分和预热后的b组分混合均匀后浇注到预热至(65
±
5)℃的模具中，再将模具置于(65
±
5)℃下固化10min～15min，在模具中成型为耐低温的中静刚度聚氨酯微孔弹性垫板，将a、b组分预热在进行固化，所制得的聚氨酯弹性垫板设备投入低、技术操作简单、尺寸和质量稳定，连接层嵌入牢固不易剥离。
30.本发明一个较佳实施例中，将异氰酸酯组分和所述聚醚多元醇组分按照混合比50-100：100混合后在工作罐中预热至35-45℃，形成待使用的聚氨酯发泡，化学发泡剂起到调节微孔闭孔率、调节微孔成核数量以及调节微孔尺寸均匀程度的关键作用，通过对匀泡剂的种类以及含量进行调控可以使其闭孔率达到90％以上。
31.本发明一个较佳实施例中，所述a组分的原料还包括：ptmeg1000、ptmeg2000、ep330、bdo。
32.本发明一个较佳实施例中，所述聚醚多元醇a与所述聚醚多元醇b皆为聚四氢呋喃聚醚。
33.本发明一个较佳实施例中，所述a组分含有的活泼-h与所述b组分含有的-nco基团之间的摩尔比为1.00：(0.99～1.01)。
34.本发明一个较佳实施例中，所述改性聚醚多元醇a的结构式中x，y和z满足x+z＝9或18，y＝14。
35.本发明一个较佳实施例中，所述异氰酸酯包括4，4-二苯甲烷二异氰酸酯和碳化二亚胺改性的液化mdi。
36.化学发泡剂h2o含量影响聚氨酯微孔弹性垫板制备过程中生成的co2气体的量，通过调控h2o的含量，可以在不增加制备的聚氨酯微孔弹性垫板中气体所占体积的前提下，适当增大聚氨酯微孔弹性垫板内微孔中的气体的量，从而增大微孔内气体的压力。
37.以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围
并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。