[发明专利]一种新型复合材料轨枕及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型复合轨枕及其制备方法，该复合轨枕将一种具有一定弹性的复合材料轨枕和一种具有高强度的复合材料轨枕通过高温熔接的工艺加工到一起，具有良好的高强度减震性能。各原料组分简单，主要原料采用回收品，有利于资源再利用，且原料成本低，原料间比例相差小，配比合理，有利于加工生产过程中实现拌料的均匀，且具有理想的抗弯强度和弹性，有利于在轨道交通行业内大规模生产应用。

技术领域

本发明涉及一种复合材料轨枕，特别涉及一种新型复合材料轨枕及其制备方法。

背景技术

轨枕，又称之为枕木，是轨道交通线路基础配件之一，是将来自列车的重大压力平衡分散地传递给道床，其具有平稳支撑、稀释振动、吸收噪音等功能，因此它必须具有一定地韧性和弹性。现在轨枕种类以木枕和水泥枕为主，复合型轨枕占比较少，随着铁路提速、加重载的趋势越来越大，并且环保意识的不断增加，如何研制出高载荷且具有降振减噪的新型轨枕是亟待解决的问题。

现有技术研制的橡塑类复合型轨枕中，单纯采用橡胶、塑料原料制成的复合轨枕往往其强度不够达到高速铁路和重载铁路的强度要求，例如《CN108641153一种高强耐候防静电废旧橡塑组合铁路轨枕及其制备方法》中，添加了多组分的特殊微孔聚氨酯和纳米纤维后，才达到硬度和强度的要求，这两种组分成本较高，很难在工业生产中大批量加工。且特殊微孔聚氨酯没有明确如何特殊，工艺尚且无法得知。这及技术如果没有这两种材料产品性能将无法到达轨枕基本性能要求。现有技术《CN103524923一种塑胶铁路枕木配方工艺》中，除了采用废旧电线外皮和废旧外，添加了多组分的增塑剂和增溶剂，说明中未提及产品性能参数，但是如果不添加这两种原料也无法达到产品的使用标准。综上，如何研发出不添加废旧原料外材料或者添加少量便宜的其他材料，使其达到工业化生产和应用标准，是现存的主要问题。

复合材料轨枕型轨枕具有一定的减振降噪的效果，但是其强度往往很低，需要强度高的内嵌材料作为主支撑或者只是将复合材料轨枕覆盖于支撑材料外部作为减震载体，现有技术中《CN110593020A一种复合材料轨枕合成轨枕》，将混凝土作为强度芯体，复合材料轨枕做壳体制成轨枕，此专利背景技术公开“当轨枕外壳损坏时，更换上壳体和下壳体即可。”说明此类发明的轨枕芯体和外壳材料材质差异较大，比较容易出现脱落、密封不严或者损坏等问题，增加日常维护成本和安全隐患。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种新型复合轨枕及其制备方法。该复合轨枕将一种具有一定弹性的复合材料轨枕和一种具有高强度的复合材料轨枕通过高温熔接的工艺加工到一起，具有良好的高强度减震性能。各原料组分简单，主要原料采用回收品，有利于资源再利用，且原料成本低，原料间比例相差小，配比合理，有利于加工生产过程中实现拌料的均匀，且具有理想的抗弯强度和弹性，有利于在轨道交通行业内大规模生产应用。

本发明第一方面提供了一种新型复合轨枕，所述复合轨枕由包括复合材料A和复合材料B的原料制备，其中：

所述复合材料A由11-21重量份的废旧轮胎、55-60重量份的废旧塑料、14.5-15重量份的玻璃纤维、2.5-3.5重量份的偶联剂和7.5-10重量份的含碳酸钙原料C组成；

所述复合材料B由22-25重量份的废旧轮胎、50-55重量份的废旧塑料、15-15.5重量份的玻璃纤维、2.5-3.5重量份的偶联剂和5-7重量份的含碳酸钙原料C组成。

进一步地，对于本申请上文所述的技术方案中，所述的复合材料A和B中的偶联剂更优的使用量为3重量份。

进一步地，对于本申请上文所述的技术方案中，所述的复合材料A和B以任意比例结合；优选的情况下，所述复合材料A与B的体积比为(40～90％)：余量。