[發明專利]一種軌枕用高強度復合材料、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010780457.4
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111808353A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 董黎光;李瑩
• 申請（專利權）人: 大連廣盛元實業有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L19/00;C08K7/14;C08K3/26;C08K5/5435
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明公開了軌枕用高強度復合材料及其制備方法及應用；所述復合材料由11?21重量份的廢舊輪胎、55?60重量份的廢舊塑料、14.5?15重量份的玻璃纖維、2.5?3.5重量份的偶聯劑和7.5?10重量份的含碳酸鈣原料A組成。該復合材料將抗彎強度和彈性這兩個對立材料性能很好融合，具有良好的臨界減震性能。各原料組分簡單，主要原料采用回收品，有利于資源再利用，且原料成本低，原料間比例相差小，配比合理，有利于加工生產過程中實現拌料的均勻，且具有理想的抗彎強度和彈性，有利于在軌道交通行業內大規模生產應用。

技術領域

本發明涉及一種復合材料，特別涉及一種軌枕用高強度復合材料、其制備方法及應用。

背景技術

橡膠材料具有良好的減震性能和耐油耐老化的特點廣泛應用于各個領域的減震降噪中，但由于橡膠其剛性強度較低，用在重載荷下的減震往往需要強度高的內嵌材料作為主支撐或者只是將橡膠覆蓋于支撐材料外部作為減震載體，例如采用高強度彈簧外加橡膠減震材料的減震材料。因此，如何將抗彎強度和彈性這兩個對立材料性能很好融合在一個材料中，研制出最佳的臨界減震材料是亟待解決的問題。

現有技術研制的減震類復合材料大多數采用高分子稀料生產而成的，其成本和可再用率較低，例如《CN201810874755.2一種高硬度減震橡膠及其制備方法》中，雖然達到較高硬度的橡膠減震材料，但是其成分配比均勻度較難實現和原料成本高。比如實施例中，生膠為100份、2-硫醇基苯駢噻唑0.5份、二硫化二苯并噻唑0.8份，比例相差較大，在工業化生產中很難實現均勻混合；且氧化鋅(ZnO純度≥99.7％)的成本比較高，綜上，此專利很難在軌道交通行業內大規模生產應用，如何采用成本低的原料生產出高性能的減震材料是需要解決的問題。

現有技術中《CN201711063046.8一種減震橡膠材料》，此專利背景技術公開“橡膠最主要的作用為用于減震，如何在不增加橡膠厚度的情況下提高其減震性能一直是行業內的研究熱點。”此專利對實施效果雖然未作說明，但根據其背景技術說明中推斷其增加只是單位體積下的材料彈性，并未著眼于解決減震材料硬度和強度問題。而且其成分也較為復雜，同樣出現前述很難在軌道交通行業內大規模生產應用的問題。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明提供了一種軌枕用高強度復合材料及其制備方法和應用。該復合材料將抗彎強度和彈性這兩個對立材料性能很好融合，具有良好的臨界減震材料。各原料組分簡單，主要原料采用回收品，有利于資源再利用，且原料成本低，原料間比例相差小，配比合理，有利于加工生產過程中實現拌料的均勻，且具有理想的抗彎強度和彈性，有利于在軌道交通行業內大規模生產應用。

本發明第一方面提供了一種軌枕用高強度復合材料，所述復合材料由11-21重量份的廢舊輪胎、55-60重量份的廢舊塑料、14.5-15重量份的玻璃纖維、2.5-3.5重量份的偶聯劑和7.5-10重量份的含碳酸鈣原料A組成；偶聯劑更優的使用量為3重量份。

進一步地，對于本申請上文所述的技術方案中，所述的廢舊輪胎選自回收型輪胎膠粒；優選的輪胎膠粒粒度范圍是15mm以下；更優選的輪胎膠粒粒度范圍是5mm-15mm。

進一步地，對于本申請上文所述的技術方案中，所述的廢舊塑料選自HDPE回收料；優選的廢舊塑料粒度范圍是15mm以下；更優選的廢舊塑料粒度范圍是10mm以下；廢舊塑料為回收料、無需水洗。

進一步地，對于本申請上文所述的技術方案中，所述的玻璃纖維選自長度低于100mm以下的玻璃纖維；更優選長度低于60mm玻璃纖維。

進一步地，對于本申請上文所述的技術方案中，所述的含碳酸鈣原料A選自石灰石，或者含碳酸鈣質量百分比在80wt％以上的原料；所述的含碳酸鈣原料A的粒度范圍是200目以下，優選的粒度范圍是250目以下。

進一步地，對于本申請上文所述的技術方案中，所述的偶聯劑選自硅烷偶聯劑；更進一步優選地，可用于本申請的硅烷偶聯劑包括KH560等。