[发明专利]一种适用于嵌入式轨道的环氧橡胶沥青填充材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种适用于嵌入式轨道的环氧橡胶沥青填充材料及其制备方法与应用，环氧橡胶沥青填充材料包括重量比1：1～10的A组分和B组分；所述A组分为环氧树脂，所述B组分由重量百分比如下的成分组成：基质沥青材料20～120、改性剂0～10、增容剂60～120、固化剂80～140、橡胶颗粒20～80。本发明的环氧沥青材料具有良好的压缩与拉伸性能，能满足嵌入式轨道系统的刚度要求；低温性能较好，在较大温度范围内保持良好的减振降噪性能，具有一定的耐老化、耐疲劳特性；绿色环保。

技术领域

本发明涉及建筑高分子材料领域，尤其涉及一种适用于嵌入式轨道的环氧橡胶沥青填充材料及其制备方法与应用。

背景技术

嵌入式轨道相比于其他减振降噪轨道型式，其特点是钢轨连续支承，且钢轨这一主要噪声源的2/3埋入高分子填充材料之中，加上高分子填充材料的减振耗能作用，使其具有更好的减振降噪性能。嵌入式轨道结构的力学特性决定了高分子填充材料应具备一定的抗压强度，与钢材、水泥等材料粘结强度应较大，且具有较好的减振降噪性能。现有的槽内填充材料多为聚氨酯材料等，其与轨道基材粘结性不佳，且有一定毒性，较难同时满足嵌入式轨道填充材料的要求。

申请号为CN102391464A《嵌入式轨道用的聚氨酯树脂》的专利公开了一种嵌入式轨道用的聚氨酯树脂材料，该材料与钢轨及水泥都具有良好的粘结性能、且具有适当的抗压强度及耐老化、耐疲劳性能以及低放热性。但其生产中使用的异氰酸酯具有强刺激性和高活性，要求在低温无光照下储存，不利于生产、施工。

申请号为CN103351579A《用于嵌入式轨道系统的高分子复合材料》的专利公布了一种用于嵌入式轨道系统的高分子复合材料，该材料通过聚氨酯改性环氧树脂，提高了脆性，具有良好的力学性能与减振降噪性能。但该材料生产时要求低温，生产难度大。

因此，选择一种易于获得且性能良好的阻尼材料作为其替代品就很有必要，目前常见的阻尼材料有聚氨酯类、橡胶类、沥青类、树脂类等，而环氧沥青包含了沥青、树脂等阻尼材料，且还有强度高、高温时抗塑性流动和永久变形能力强、抗老化以及抵抗化学物质侵蚀的能力等特点，特别是用橡胶改性的环氧沥青材料，既可以改善环氧沥青低温韧性差，变形协调能力不足的特性，又能保证材料具有一定的阻尼性能以满足轨道结构减振降噪的需要。同时，橡胶也是环氧沥青增柔改韧技术中应用较广、成本较低的一种方式。

从应用场景与改性目的看，当前增柔改韧的环氧沥青主要应用在道路上的环氧沥青混凝土和包覆、粘结材料的粘结剂中，前者要求混凝土在保持高强度的同时能具备一定的低温韧性，后者则要求材料具有粘性与低温韧性，因此目前橡胶改性环氧沥青的特点是加入少量橡胶及其他组分保证材料在低温与常温下的拉伸强度与断裂延伸率等指标不至相差太大，这可以从申请号为CN108912707A《纤维增强环氧沥青路面材料及其制备方法》以及申请号为CN107151419A的《一种高韧性冷拌环氧沥青粘结剂及其制备方法》等专利中看出。

对于应用在嵌入式轨道槽内结构的环氧沥青而言，其不仅需要在较大温度范围内具有较好的拉伸性能，同时也要求材料的抗压强度在合理范围内，这对许多橡胶改性的环氧沥青材料来说极难满足，因为上述环氧沥青配方中沥青占比较高，加入少量改性剂较难满足材料对抗压强度特别是低温下抗压强度的要求，而橡胶在常温下具有较高的拉压强度与韧性，且对温度较不敏感，因此可以利用大掺量的橡胶来改性其抗压强度，并且在沥青中加入改性剂、引入增容剂改进材料相容性，同时利用柔性固化剂保证材料拉伸性能良好，沥青作用是改善材料阻尼性能。

发明内容

技术问题：

本发明针对目前嵌入式轨道填充材料与环氧沥青所存在的不足，提出一种适用于嵌入式轨道的环氧沥青填充材料，有一定的抗压强度、良好的粘结性与拉伸性能，良好的低温性能，且能在较大温度范围内保持优良的减振降噪特性。

技术方案：