[发明专利]一种用于板式无砟轨道的环氧树脂砂浆组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工材料，具体涉及一种环氧树脂砂浆组合物，及其作为铁路板式无砟 轨道基座与轨道板之间的弹性调整层填充材料的应用。

背景技术

高速铁路板式无砟轨道是由铺设在路基上的混凝土基座与架在基座上面的轨道板构成， 在轨道板与基座之间预留一定间隙填充液态材料，当液态材料固化后作为弹性调整层。弹性 调整层是板式无砟轨道结构的关健组成部分，其性能的好坏直接影响板式轨道应用的耐久性 和后期板式轨道的维修工作。为解决混凝土基座与轨道板的调整与弹性垫层，人们进行了各 种材料的比较研究，日本在上世纪60至70年代开发了乳化沥青水泥砂浆即CA砂浆作为板 式轨道的弹性调整层的技术，这一技术经过多年持续改进一直沿用至今。近年来，我国高速 铁路建设进入了高速发展期，为实现弹性调整层材料国产化许多研究与生产单位进行了多种 探索，中国发明专利(02139237.4、200410023087.0和200710078480.3)等公开了有关乳化 沥青砂浆作为无砟轨道与城市轻轨弹性调整层的专利申请，这类乳化沥青砂浆在我国已修建 的几条高速铁路如遂渝铁路试验段、石太铁路客运专线、京津城际铁路等得到广泛应用。

但由于乳化沥青水泥砂浆即CA砂浆材料本身性能的限制以及由于原料及制备方法的不 稳定，现有技术存在以下不足：其一，CA砂浆材料强度偏低，耐久性能差，使用寿命短，长 期使用存在开裂现象，给铁路高速运输带来安全隐患；其二，在CA砂浆施工灌注时为了使 水泥水化形成所需要的硅酸盐化合物使之具有最终强度，需要加入过量的水，过量水的存在 一方面在水泥制品干后会产生体积收缩，另一方面水的残存在寒冷季节会产生结冰膨胀，使 砂浆垫层出现开裂，影响板式轨道的正常使用；其三，水泥硬化所需时间过长，强度上升缓 慢，影响施工进度，工作效率低。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种性能稳定、强度高的环 氧树脂砂浆组合物，本发明另一个目的是提供环氧树脂砂浆组合物作为铁路板式无砟轨道基 座与轨道板之间的弹性调整层填充材料的应用。

技术方案：为了实现以上目的，本发明提供的环氧树脂砂浆组合物由A、B、C三部分原 料组成，其中A部分由下列重量份数的原料组成：环氧树脂80～100份、颜料1～10份、稀释 剂0～100份、增韧剂0～50份、紫外线吸收剂0～5份、抗氧剂0～5份、消泡剂0～2份、偶联 剂0～5份，其中B部分原料为固化剂，C部分原料为填料，且A、B、C三部分原料的重量 比为80～100∶5～100∶50～600 。

其中环氧树脂为脂肪族、脂环族或芳香族的缩水甘油醚型环氧树脂，优选分子量为 340～800的低分子量双酚A或者双酚F环氧树脂，或者优选分子量为340～800的低分子量双 酚A或者双酚F环氧树脂与柔韧性环氧树脂的混合物，或者优选丙烯酸酯增韧改性的环氧树 脂或聚氨酯改性环氧树脂或者可水乳化型环氧树脂。

上述的柔韧性环氧树脂为分子结构中既具有刚性链又具有柔性链的一类环氧树脂，如常 熟佳发化学公司生产的JEf-0211、JEf-0212、JEf-0240等环氧树脂，这类环氧树脂固化后具有 较高柔韧性。

上述的丙烯酸酯改性的环氧树脂为在环氧树脂分子链上引入分子量500～10000的端羧基 丙烯酸酯共聚物，在环氧树脂中固化后可形成具有海岛结构的橡胶相，使制成的树脂砂浆韧 性提高。这种用丙烯酸酯改性的环氧树脂可通过以下制备方法制得：第一步，端羧基丙烯酸 酯聚合物得制备，可用丙烯酸酯，如丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等在有机过氧化 物如过氧化物苯甲酰引发下进行溶液或乳液聚合，在达到一定分子量后，加入丙烯酸或甲基 丙烯酸进行封端而得到，然后将第一步制得的端羧基丙烯酸酯与环氧树脂按重量比为1∶1～20 混合，在30～180℃下反应0.5～5小时既得。

另一种聚氨酯改性环氧树脂还可以通过以下方法制备得到：第一步，分子量为500～10000 的端异氰酸酯预聚物得制备，可用甲苯二异氰酸酯或其他异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇进行 聚合得到，第二步，将该预聚物与环氧树脂按重量比为1∶1～20在30～180℃下反应0.5～5小 时既得。这种聚氨酯改性环氧树脂采用固化剂固化后可形成环氧树脂与聚氨酯树脂互穿网络 结构的高分子材料，使韧性增加。