钢轨绝缘修补密封胶的研究

发布时间：2021-02-09 16:06

　　为解决铁路部门列车通过钢轨轨缝绝缘产生震动而造成吸附于轮对的铁屑落入轨缝导致钢轨绝缘失效的问题,以硅烷改性聚氨酯预聚体为基胶,纳米碳酸钙和气相法白炭黑复配作为补强填料,通过研究基胶、填料、增塑剂、脱烃剂、偶联剂、催化剂的用量对胶体性能的影响,优化了胶体配方并成功制备了一种快速固化的硅烷改性聚氨酯预聚体绝缘密封胶。最佳配方是:100份硅烷改性聚氨酯预聚体,200份纳米碳酸钙,20份气相法白炭黑,60份PPG2000,3份A-171,3份A-1120,1份有机锡催化剂、1份抗氧化剂,40份稀释剂。经过测试,胶体在25℃环境下,表干时间5 min,试件的拉伸强度为2.6 MPa,拉断伸缩率为379%,成胶后胶膜致密均匀,具有良好的热稳定性和耐候性,满足钢轨轨缝绝缘修补的各项技术要求。 

【文章来源】：功能材料. 2020,51(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

硅烷改性聚氨酯预聚体绝缘密封胶交联固化过程示意图

图2、3为硅烷改性聚氨酯预聚体绝缘密封胶在高分辨场扫描电镜下的微观形貌(SEM图谱)。图2为硅烷改性聚氨酯预聚体绝缘密封胶干燥后表面的基本形貌,可明显看到胶体在干燥后表面致密均匀,无裂缝团聚等形貌缺陷。图3为样品切削后的形貌,胶膜均匀,SEM图谱中小颗粒为样品制备时涂抹工具缺陷造成的误差。图3 硅烷改性聚氨酯预聚体绝缘密封胶切削后的SEM图谱

图2 硅烷改性聚氨酯预聚体绝缘密封胶干燥后表面的SEM图谱图4为硅烷改性聚氨酯预聚体绝缘密封胶的热稳定分析图。从热重图谱可以看出胶体有两个分别由聚氨酯的软段和硬段受热分解引起的热失重阶段。通常聚氨酯预聚体体系的热分解起始温度约为200 ℃,改性后起始温度提升至450 ℃,450～480 ℃范围内的热失重是由聚氨酯硬段中氨基甲酸酯等基团热分解引起的;480～620 ℃范围内则是由聚醚软段的热分解造成。这是由于在满足胶体性能的前提下硅烷改性聚氨酯预聚体体系中引入了充足的Si,从而形成高稳定性的Si-O键和Si-C键,使得胶体的热稳定性明显提高。胶体的DSC曲线在25～800 ℃范围内测试,升温速率为10 K/min。从图谱中可以看出随着单位时间内产生的热效应dH/dt增大,放热峰出现在高温区域;在放热峰出现之前,在500～550 ℃之间有两个小的吸热峰,该阶段软段扩散进入硬相区,出现相分离;相分离在640 ℃附近达到最低,可能是预聚体中的聚醚软段使扩链形成较多的长刚性硬段,从而使硬相区内的结合更致密。从数据上看,该胶体的热稳定性满足铁路室外高温70℃的应用条件。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3025890