[發明專利]一種用于軌道交通的減振聚氨酯彈性體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210054437.8
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114316198B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 趙靜存;王鑫;丁宇;莊英斌;賀春江;祁鈺;葉德軍;陸方斌;郭超
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司金屬及化學研究所;北京中鐵科新材料技術有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32;C08G18/10;C08K5/5333
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 侯淑紅

本發明提供一種用于軌道交通的減振聚氨酯彈性體材料及其制備方法。本發明的減振聚氨酯彈性體材料以重量份數計，由如下組分組成：端羥基超支化聚合物20～30份；阻燃劑4～25份；催化劑2～5份；擴鏈劑2～10份；異氰酸酯20～65份。本發明的減振聚氨酯彈性體材料具有優異的力學性能，低壓縮永久變形和動靜剛度比。

技術領域

本發明涉及軌道交通技術領域，具體涉及一種用于軌道交通的減振聚氨酯彈性體材料及其制備方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，城市規模越來越大，軌道交通成為城市發展的必要“血脈”，軌道交通技術中的無砟軌道技術是世界各國現代城市軌道交通的核心技術之一，梯形軌枕結構是目前軌道交通中最常用的一種無砟軌道技術。梯形軌枕軌道結構由鋼軌、梯形道床、L型混凝土支撐塊等構成，軌枕下部墊有減振墊板，道床下部的其它空間被聚乙烯泡沫材料或珍珠棉填充。自在北京地鐵5號高架線路鋪設了177m梯形軌枕的試驗段，隨后在北京地鐵4號線、大興線、房山線、昌平線均鋪設了梯形軌道，經過多條線路的應用實踐，梯形軌道作為一種高等減振段在城市軌道交通中已開始廣泛應用。

隨著梯形軌枕減振軌道運營里程的不斷增加，這種軌道型式也暴露出一些問題，比較常見的是沿線路方向減振墊板處的“空吊”，所謂“空吊”是混凝土底座填充不密實，導致梯軌道床下方的減振墊板與底座間產生脫空，導致軌道剛度降低，在列車荷載作用下軌道豎向位移過大，導致軌道板產生較大拉應力，致使軌道板損傷，且位移過大，容易引起車輛的行駛姿態異常，影響乘車舒適度，甚至誘發鋼軌波磨等病害，增加養護維修工作量。如果兩種病害同時在較短的里程范圍內連續出現時，將會產生更加不利的影響。

針對減振墊板與混凝土底座間的離縫空吊病害，目前有如下兩種解決方案：一是針對減振墊板下部吊空區進行修復；另一個是針對減振墊板下部的混凝土道床進行修復。

針對減振墊板下部吊空區進行修復是借助注漿設備在彈性墊板與混凝土底座間“空吊”部位用維修材料進行注漿填充。具體修復工藝為：(1)采用吹風機和吸塵器對空吊部位及周邊多余的混凝土及雜物進行清理；(2)在空吊彈性墊板兩側及靠近線路中心線的端部噴填泡沫膠進行密封；(3)在“空吊”位置埋入注漿管和排氣管，然后連接注漿管與注漿設備；(4)配制維修材料，通過注漿管進行注漿，直至相鄰排氣管冒漿為止。

針對減振墊板下部的混凝土底座進行修復是通過注漿設備把維修材料泵送到梯軌道床與混凝土底座間，完成空吊病害修復。具體修復工藝為：(1)用密封條對整個道床進行圍堰；(2)在“空吊”位置埋入注漿管；(3)配制維修材料，注漿管連接注漿設備進行注漿，完成混凝土底座高度不足區域的修復。

然而，采用維修材料對減振墊板下部吊空區進行修復的技術方案存在以下問題：空吊部位處于隱蔽位置時，難以進行密封注漿；空吊部位不在隱蔽位置時，由于操作空間比較狹窄，密封不嚴實，注漿時易出現跑漿，修復效果比較差。采用自流平砂漿材料對減振墊板下部的混凝土底座進行修復的技術方案存在以下問題：由于砂漿材料剛度大，梯軌道床與混凝土底座間砂漿填充后，使其近似整體道床，會弱化減振墊板的功能，進而影響減振軌道的減振性能。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明提供一種減振聚氨酯彈性體材料代替聚乙烯泡沫材料填充于梯形道床與混凝土底座間，該材料具有優異的力學性能，低壓縮永久變形和動靜剛度比。此外，本發明對聚氨酯彈性體材料的結構進行設計，通過調整分子結構中軟硬度段的比例，能滿足以下要求：一方面能有效降低吊空區域梯形道床的垂向位移和所受的拉應力；另一方面不會因聚氨酯彈性體材料代替聚乙烯泡沫材料影響墊板原有的減振緩沖作用。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種用于軌道交通的減振聚氨酯彈性體材料，以重量份數計，該材料由如下組分組成：

優選地，以重量份數計，所述材料由如下組分組成：