專利名稱：一種合成枕木的配方及連續(xù)成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種合成枕木的配方及連續(xù)成型工藝。

背景技術(shù)：
合成枕木是以連續(xù)玻璃纖維增強的聚氨酯泡沫復(fù)合材料制備而成，具有質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定、力學(xué)性能優(yōu)良、耐腐蝕性良好等特點。
從內(nèi)含連續(xù)玻璃纖維增強的思路分析，可采用擠拉成型或模壓成型的工藝方法制備，模壓工藝簡單可行，但對批量產(chǎn)品來說，工作量大、效率低，不能實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，且制品的穩(wěn)定性較差。擠拉工藝工作量小、成品率高，有利于實現(xiàn)材料內(nèi)部的均一，質(zhì)量穩(wěn)定，但從基體材料分析，合成枕木中的聚氨酯泡沫為高密度泡沫，發(fā)泡過程中脹模力大，采用現(xiàn)有的普通擠拉工藝會造成脫模困難，產(chǎn)品表觀質(zhì)量差，不能滿足軌道交通對合成枕木的要求。


發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種合成枕木的配方及連續(xù)成型工藝，該方法克服了擠拉成型或模壓成型工藝生產(chǎn)周期較長、生產(chǎn)效率低下、不方便連續(xù)化作業(yè)、制品性能不穩(wěn)定的缺點，實現(xiàn)了合成枕木的連續(xù)化和自動化生產(chǎn)，確保了產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 所述的合成枕木的配方是以聚氨酯樹脂和連續(xù)玻璃纖維為合成枕木的基體材料，其中聚氨酯樹脂發(fā)泡料配方按份數(shù)配比如下 聚醚多元醇1(羥基數(shù)為3～8、分子量在1300以下)60～90，聚醚多元醇2(羥基數(shù)為2～3、分子量在2000～4000)10～40，催化劑0.01～0.10，泡沫穩(wěn)定劑0.5～3，發(fā)泡劑0.2～1.0，阻燃劑5～25，防老劑0.1～0.5，異氰酸酯115～200。
所述的合成枕木的連續(xù)成型工藝包含導(dǎo)紗、發(fā)泡機注膠、均勻浸漬、成型、自動切割五個工序，各工序分述如下 I、導(dǎo)紗 將1200Tex～9600Tex的任一種或幾種玻璃纖維無捻粗紗通過單組紗架和導(dǎo)紗裝置引導(dǎo)至所需截面，運行速度0.1～1m/min； II、發(fā)泡機注膠 將聚醚多元醇1(羥基數(shù)為3～8，分子量在1300以下)60～90、聚醚多元醇2(羥基數(shù)為2～3、分子量在2000～4000)10～40、催化劑0.01～0.10、泡沫穩(wěn)定劑0.5～3、發(fā)泡劑0.2～1.0、阻燃劑5～25、防老劑0.1～0.5、異氰酸酯115～200在發(fā)泡機中混合均勻后，以1～10kg/min的流量均勻噴涂在纖維表面或內(nèi)部； III、均勻浸漬 均勻浸漬設(shè)備由多組擠壓輥和上、下移動輥構(gòu)成，擠壓高度和移動距離根據(jù)實際需要而確定，使聚氨酯樹脂均勻浸漬玻璃纖維； IV、成型 成型是合成枕木固化的重要工序，浸漬過樹脂的玻璃纖維進入滾動成型模具，而成型模具由上下兩臺可循環(huán)滾動的層壓機和左右兩臺側(cè)鏈循環(huán)裝置組成，四面同步循環(huán)轉(zhuǎn)動，模腔的高度和寬度可根據(jù)制品的需要在一定范圍內(nèi)進行調(diào)整，模具長度根據(jù)需要可控制在10～35米，運行速度與導(dǎo)紗速度相匹配，也控制在0.1～1m/min，在60～100℃之間可自動控溫，控溫精度為±5℃，完成在成型模具內(nèi)發(fā)泡、固化、成型三個過程后送到模具外； V、自動切割 制品從成型模具中脫摸后，通過一定長度的冷卻平臺，利用自動切割設(shè)備切割至要求尺寸，即得合成枕木。
所述的合成枕木的連續(xù)成型工藝，其玻璃纖維束數(shù)量多時，可采用多組紗架和導(dǎo)紗裝置共同使用。
所述的合成枕木的連續(xù)成型工藝，其發(fā)泡機可以是雙組分高壓發(fā)泡機，或是低壓聚氨酯發(fā)泡機，料罐設(shè)置加熱及冷卻裝置并可控溫。
由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性 本發(fā)明利用連續(xù)成型工藝制備合成枕木，實現(xiàn)了連續(xù)化和自動化生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，且制備的合成枕木綜合性能優(yōu)良，質(zhì)量輕，性能穩(wěn)定，界面均勻，力學(xué)性能優(yōu)良，耐腐蝕性良好，在一定領(lǐng)域內(nèi)，可作為木材及其它次承載結(jié)構(gòu)的替代產(chǎn)品。



圖1是本發(fā)明的連續(xù)成型工藝示意圖。
圖中1-導(dǎo)紗裝置；2-發(fā)泡機注膠系統(tǒng)；3-均勻浸漬設(shè)備；4-成型模具；5-自動切割設(shè)備。

具體實施例方式 結(jié)合圖1和實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
實施例1 聚氨酯樹脂發(fā)泡料配方聚醚多元醇1(羥基數(shù)為3～8、分子量在1300以下)90，聚醚多元醇2(羥基數(shù)為2～3、分子量在2000～4000)10，催化劑0.01，硬泡硅油0.5，發(fā)泡劑0.2，阻燃劑5，防老劑0.1，異氰酸酯200。
連續(xù)成型工藝參數(shù)運行速度0.3m/min 澆注量 3kg/min 成型模具總長20m 成型模具截面230mm×70mm 成型溫80℃ 按照本發(fā)明所述的連續(xù)成型工藝，設(shè)定上述參數(shù)后所制備的合成枕木其性能見下表。

實施例2 聚氨酯樹脂發(fā)泡料配方聚醚多元醇1(羥基數(shù)為3～8、分子量在1300以下)80，聚醚多元醇2(羥基數(shù)為2～3、分子量在2000～4000)20，催化劑0.05，硬泡硅油2，發(fā)泡劑0.5，阻燃劑15，防老劑0.3，異氰酸酯160。
連續(xù)成型工藝參數(shù)運行速度 0.5m/min 澆注量4kg/min 成型模具總長 20m 成型模具截面 200mm×100mm 成型溫度 80℃ 按照本發(fā)明所述的連續(xù)成型工藝，設(shè)定上述參數(shù)后所制備的合成枕木其性能見下表。

實施例3 聚氨酯樹脂發(fā)泡料配方聚醚多元醇1(羥基數(shù)為3～8、分子量在1300以下)60，聚醚多元醇2(羥基數(shù)為2～3、分子量在2000～4000)40，催化劑0.1，硬泡硅油3，發(fā)泡劑1.0，阻燃劑25，防老劑0.5，異氰酸酯115。
連續(xù)成型工藝參數(shù)運行速度0.8m/min 澆注量 6.4kg/min 成型模具總長20m 成型模具截面210mm×80mm 成型溫度80℃ 按照本發(fā)明所述的連續(xù)成型工藝，設(shè)定上述參數(shù)后所制備的合成枕木其性能見下表。

在上述三個實施例中，在其各自的聚氨酯樹脂發(fā)泡料配方和連續(xù)成型工藝參數(shù)確定以后，其連續(xù)成型工藝共述如下 合成枕木的連續(xù)成型工藝包含導(dǎo)紗、發(fā)泡機注膠、均勻浸漬、成型、自動切割五個工序，其中 1、導(dǎo)紗將1200Tex～9600Tex的任一種或幾種玻璃纖維無捻粗紗通過單組紗架和導(dǎo)紗裝置1引導(dǎo)至所需截面，運行速度參見各實施例。當玻璃纖維束數(shù)量較多時，也可采用多組紗架和導(dǎo)紗裝置共同使用。
2、發(fā)泡機注膠將上述各實施例的配方在發(fā)泡機中混合均勻后，以1～10 kg/min的流量均勻噴涂在纖維表面或內(nèi)部。發(fā)泡機可以是雙組分高壓發(fā)泡機，或是低壓聚氨酯發(fā)泡機，料罐設(shè)置加熱及冷卻裝置并可控溫。
3、均勻浸漬均勻浸漬設(shè)備3由多組擠壓輥和上、下移動輥構(gòu)成，擠壓高度和移動距離根據(jù)實際需要而確定，使聚氨酯樹脂均勻浸漬玻璃纖維。
4、成型成型是制備合成枕木的重要工序，浸漬過的玻璃纖維進入滾動成型模具4，而成型模具由上下兩臺可循環(huán)滾動的層壓機和左右兩臺側(cè)鏈循環(huán)裝置組成，四面同步循環(huán)轉(zhuǎn)動，模腔的高度和寬度可根據(jù)制品的需要在一定范圍內(nèi)進行調(diào)整，模具長度參見各實施例，運行速度與導(dǎo)紗速度相匹配，所設(shè)定溫度可自動控溫，控溫精度為±5℃，完成在成型模具內(nèi)發(fā)泡、固化、成型三個過程后送到模具外。
5、自動切割制品從成型模具中脫摸后，通過一定長度的冷卻平臺，利用自動切割設(shè)備5切割至要求尺寸，即得合成枕木。
權(quán)利要求
1、一種合成枕木的配方，是以聚氨酯樹脂和連續(xù)玻璃纖維為合成枕木的基體材料，其特征在于其中聚氨酯樹脂發(fā)泡料配方按份數(shù)配比如下
聚醚多元醇1(羥基數(shù)為3～8、分子量在1300以下)60～90，聚醚多元醇2(羥基數(shù)為2～3、分子量在2000～4000)10～40，催化劑0.01～0.10，泡沫穩(wěn)定劑0.5～3，發(fā)泡劑0.2～1.0，阻燃劑5～25，防老劑0.1～0.5，異氰酸酯115～200。
2、一種合成枕木的連續(xù)成型工藝，其特征在于其包含導(dǎo)紗、發(fā)泡機注膠、均勻浸漬、成型、自動切割五個工序，各工序分述如下
I、導(dǎo)紗
將1200Tex～9600Tex的任一種或幾種玻璃纖維無捻粗紗通過單組紗架和導(dǎo)紗裝置引導(dǎo)至所需截面，運行速度0.1～1m/min；
II、發(fā)泡機注膠
將聚醚多元醇1(羥基數(shù)為3～8，分子量在1300以下)60～90、聚醚多元醇2(羥基數(shù)為2～3、分子量在2000～4000)10～40、催化劑0.01～0.10、泡沫穩(wěn)定劑0.5～3、發(fā)泡劑0.2～1.0、阻燃劑5～25、防老劑0.1～0.5、異氰酸酯115～200在發(fā)泡機中混合均勻后，以1～10kg/min的流量均勻噴涂在纖維表面或內(nèi)部；
III、均勻浸漬
均勻浸漬設(shè)備由多組擠壓輥和上、下移動輥構(gòu)成，擠壓高度和移動距離根據(jù)實際需要而確定，使聚氨酯樹脂均勻浸漬玻璃纖維；
IV、成型
成型是合成枕木固化的重要工序，浸漬過樹脂的玻璃纖維進入滾動成型模具，而成型模具由上下兩臺可循環(huán)滾動的層壓機和左右兩臺側(cè)鏈循環(huán)裝置組成，四面同步循環(huán)轉(zhuǎn)動，模腔的高度和寬度可根據(jù)制品的需要在一定范圍內(nèi)進行調(diào)整，模具長度根據(jù)需要可控制在10～35米，運行速度與導(dǎo)紗速度相匹配，也控制在0.1～1m/min，在60～100℃之間可自動控溫，控溫精度為±5℃，完成在成型模具內(nèi)發(fā)泡、固化、成型三個過程后送到模具外；
V、自動切割
制品從成型模具中脫摸后，通過一定長度的冷卻平臺，利用自動切割設(shè)備切割至要求尺寸，即得合成枕木。
3、如權(quán)利要求2所述的合成枕木的連續(xù)成型工藝，其特征在于其玻璃纖維束數(shù)量多時，可采用多組紗架和導(dǎo)紗裝置共同使用。
4、如權(quán)利要求2所述的合成枕木的連續(xù)成型工藝，其特征在于其發(fā)泡機可以是雙組分高壓發(fā)泡機，或是低壓聚氨酯發(fā)泡機，料罐設(shè)置加熱及冷卻裝置并可控溫。
全文摘要
本發(fā)明公開一種合成枕木的配方及連續(xù)成型工藝，其合成枕木的配方是以聚氨酯樹脂和連續(xù)玻璃纖維為合成枕木的基體材料，其中聚氨酯樹脂發(fā)泡料配方按份數(shù)配比如下聚醚多元醇1(羥基數(shù)為3～8、分子量在1300以下)60～90，聚醚多元醇2(羥基數(shù)為2～3、分子量在2000～4000)10～40，催化劑0.01～0.10，泡沫穩(wěn)定劑0.5～3，發(fā)泡劑0.2～1.0，阻燃劑5～25，防老劑0.1～0.5，異氰酸酯115～200；連續(xù)成型工藝包含導(dǎo)紗、發(fā)泡機注膠、均勻浸漬、成型、自動切割五個工序，制備的合成枕木綜合性能優(yōu)良，質(zhì)量輕，性能穩(wěn)定，界面均勻，力學(xué)性能優(yōu)良，耐腐蝕性良好。
文檔編號C08L75/08GK101328311SQ200810140888
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者張用兵, 陳韶章, 蘇賢鋒, 王滿昌, 劉浪靜, 魏紅星 申請人:中國船舶重工集團公司第七二五研究所, 廣州市地下鐵道總公司, 廣州地鐵物資有限公司