一种碎石道床用微孔聚氨酯减振垫及制备方法与流程

本发明属于轨道交通振动控制，具体涉及一种碎石道床用微孔聚氨酯减振垫及其制备方法。

背景技术：

1、城市轨道交通除在正线上常采用整体道床外，会在部分地面线路及车辆基地的咽喉区及试车线采用碎石道床，特别是在车辆基地库外咽喉区，存在大量道岔和交叉渡线，振动问题尤为严重，会影响上部建筑物适用性和人们的正常生活，成为制约了城市轨道交通建设与商业投资开发的重要阻碍。减振垫作为一种能够有效减少列车轮轨振动向外传递的减隔振措施，目前大量应用于车辆基地库外区振动控制。

2、减振垫按照材质主要分为橡胶和聚氨酯两大类，橡胶减振垫荷载位移曲线呈激增特性，动静刚度比大，不利于隔振，且回弹性一般、抗氧化和抗紫外线性能差，易老化变脆；聚氨酯减振垫材料在恒定载荷工作区间呈近似线性变形，抵抗紫外线及臭氧能力强，不易老化，使用寿命长，有30年以上的应用业绩，减振效果保持良好，但是现有聚氨酯减振垫均为开孔结构，吸水后减振性能降低，因此需要开发一款具有合适刚度、低压缩变形，低动静比、低吸水率的微孔聚氨酯减振垫。

3、因此，需要新的技术和材料，以至少部分地消除现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供了一种碎石道床用微孔聚氨酯减振垫及其制备方法，作为减振垫，具有良好的隔热阻燃性能、拉伸强度以及减振性能，能够至少部分地消除现有技术中存在的不足。

2、更具体地，根据本发明的一方面，提供一种碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，包括：微孔聚氨酯弹性体层(10)以及设置在微孔聚氨酯弹性体层(10)一侧的土工布层(20)。

3、根据本发明的实施方案，其中所述土工布层(20)的厚度为0.5～2mm。

4、根据本发明的实施方案，其中所述微孔聚氨酯弹性体层(10)的厚度为12～37mm。

5、根据本发明的实施方案，其中微孔聚氨酯弹性体的制备方法包括：

6、1)制备组分a，包括将35-50重量份的聚四氢呋喃二醇、5-10重量份的蓖麻油、45-70重量份的聚醚多元醇、1-3重量份的扩链剂、0.1-0.5重量份的第一催化剂以及约0.1～0.3重量份的第二催化剂反应以制备组分a；

7、2)制备组分b，包括使100-200重量份的改性mdi、30-50重量份的聚氧化丙烯二醇、以及50-80重量份的聚四氢呋喃二醇反应以制备组分b；以及

8、3)将温度分别加热到50-60℃的组分a和组分b混合在一起，反应20-30分钟，制得微孔聚氨酯弹性体，其中，a组分与b组分比为100:45～55。

9、根据本发明的实施方案，其中所述减振垫的制备方法包括：在模具下模铺设土工布，然后将步骤3)中的组分a和组分b注入温度控制在45～50℃的模具中反应，然后闭模固化10～20min。

10、根据本发明的实施方案，其中所述减振垫的制备方法还包括固化后的减振垫放进烘箱进行后熟化处理，温度50～80℃，时间1～2h。

11、根据本发明的实施方案，其中制备组分a的步骤中还包括加入约0.5～1重量份的憎水剂。

12、根据本发明的实施方案，其中制备组分a的步骤中还包括加入约0.2～1重量份的紫外线吸收剂、0.1～0.3重量份的匀泡剂、1～3重量份的水、2～5重量份的开孔剂、0.1～0.5重量份的杀菌防霉剂以及0.5～1重量份的色浆。

13、根据本发明的实施方案，其中制备组分a的步骤中，聚四氢呋喃二醇为ptmg1300，聚醚多元醇为pop36/28；制备组分b的步骤中，聚氧化丙烯二醇为ppg2000，聚四氢呋喃二醇为ptmg1000。

14、根据本发明的实施方案，其中所述减振垫的压缩永久变形小于5％，优选小于2％，回弹性大于50％，优选大于60％,更优选大于70％，动静比小于1.3，吸水率不大于1.5％，优选不大于1％，1000万次疲劳试验后静态地基模量变化量率不超过8％，优选不超过6％。

15、相比于现有技术，本发明所述减振垫能够实现有益的技术效果，例如同时选用ptmg1000，ptmg1300原料以及合适的配比作为聚氨酯材料软段，使该微孔聚氨酯减振垫具有较低动静比，可保证列车通过时具有较小的动刚度，实现优异的减振效果；选用合适的软、硬段材料及配比使得减振垫具有良好的抗压缩、蠕变性能，例如选用聚氧化丙烯二醇(ppg2000)和蓖麻油作为聚氨酯材料软段，使得减振垫具有优异的抗水解性能，同时添加憎水剂，可有效防止水分浸入材料内部，吸水率较低。

技术特征：

1.一种碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，包括：微孔聚氨酯弹性体层(10)以及设置在微孔聚氨酯弹性体层(10)一侧的土工布层(20)。

2.如权利要求1所述的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，其特征在于：所述土工布层(20)的厚度为0.5～2mm。

3.如权利要求2所述的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，其特征在于：所述微孔聚氨酯弹性体层(10)的厚度为12～37mm。

4.如权利要求1所述的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，其特征在于：微孔聚氨酯弹性体的制备方法包括：

5.如权利要求4所述的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，其特征在于：所述减振垫的制备方法包括：在模具下模铺设土工布，然后将步骤3)中的组分a和组分b注入温度控制在45～50℃的模具中反应，然后闭模固化10～20min。

6.如权利要求5所述的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，其特征在于：所述减振垫的制备方法还包括固化后的减振垫放进烘箱进行后熟化处理，温度50～80℃，时间1～2h。

7.如权利要求1所述的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，其特征在于：制备组分a的步骤中还包括加入约0.5～1重量份的憎水剂。

8.如权利要求7所述的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，其特征在于：制备组分a的步骤中还包括加入约0.2～1重量份的紫外线吸收剂、0.1～0.3重量份的匀泡剂、1～3重量份的水、2～5重量份的开孔剂、0.1～0.5重量份的杀菌防霉剂以及0.5～1重量份的色浆。

9.如权利要求1所述的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，其特征在于：制备组分a的步骤中，聚四氢呋喃二醇为ptmg1300，聚醚多元醇为pop36/28；制备组分b的步骤中，聚氧化丙烯二醇为ppg2000，聚四氢呋喃二醇为ptmg1000。

10.如权利要求1所述的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫，其特征在于：所述减振垫的压缩永久变形小于5％，优选小于2％，回弹性大于50％，优选大于60％,更优选大于70％，动静比小于1.3，吸水率不大于1.5％，优选不大于1％，1000万次疲劳试验后静态地基模量变化量率不超过8％，优选不超过6％。

技术总结
本发明公开了一种碎石道床用微孔聚氨酯减振垫及制备方法，包括：微孔聚氨酯弹性体层(10)以及设置在微孔聚氨酯弹性体层(10)一侧的土工布层(20)。本发明的碎石道床用微孔聚氨酯减振垫及作为减振垫，具有良好的抗压缩、蠕变性能、减振性能以及优异的抗水解性能。

技术研发人员：乔昶,郭浩,孙方遒,丁德云,郝晨星,李超,林育洪
受保护的技术使用者：北京九州一轨环境科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29