[发明专利]一种铁路平车用复合板材及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种铁路平车用复合板材，包括承载层和设置在承载层一侧的加强层；所述承载层由木材颗粒增强的发泡聚氨酯制成；所述加强层由金属材料或复合材料制成。本发明还提供一种铁路平车用复合板材，包括上述承载层和加强层，还包括设置在所述承载层另一侧、用于直接与货物接触的耐磨层，所述耐磨层由弹性体材料制成。本发明还提供上述铁路平车用复合板材的制备方法及其应用。相较现有技术，本发明提供的铁路平车用复合板材密度小，但承载性能和握钉性能更好；而且成本低廉、环境友好。

技术领域

本发明属于复合板材技术领域，具体涉及一种铁路平车用复合板材及其制备方法和应用。

背景技术

铁路平车是铁路运输的重要装备之一，主要用于运送钢材、木材、汽车、机械装备等体积或重量较大的货物，也可借助集装箱运送其他货物。长期以来铁路平车地板采用木结构，是货物承载、装载加固的车体主要部件，既满足了较好的承载力学强度，又提供了优异的摩擦、握钉等性能。但是由于木材容易燃烧、腐烂、开裂和湿涨等内在属性缺陷以及铁路运输环境复杂等原因，在实际使用过程中存在较多问题，主要有以下四方面的问题：(1)木地板损坏带来较多安全隐患；(2)使用寿命短、修换率高，无法满足车辆检修要求，且综合维修成本高；(3)因木地板燃烧引发的火灾事故时有发生；(4)木材资源短缺、环境压力大。

为此，现有技术提出了一系列改进。如公开号CN106671526 A的中国发明专利申请“一种纤维增强复合板、其制备方法和应用”公开了一种用于铁路平车地板的纤维增强复合板，包括：工作层和复合在所述工作层上的加强层；所述工作层由短切纤维增强聚氨酯发泡材料制成；所述加强层由连续纤维增强树脂复合材料制成。所述工作层和加强层通过胶粘剂相复合。又如授权公告号CN 206475517U、公告日2017年9月8日的实用新型专利“一种铁路平车用复合材料地板”，披露了一种铁路平车用复合材料地板，包括：工作层，设置在所述工作层的一侧、用于直接与待载重物接触的喷涂层，与所述工作层的另一侧通过胶粘剂相固定的加强层；所述工作层为玻璃纤维增强的聚氨酯发泡结构；所述喷涂层的材料为聚脲。

上述复合板或复合材料地板作为平车地板的使用，有效的解决了既有木结构地板的主要缺陷，但也存在一些不足之处。主要如下：(1)各层结构原材料成本高，且需要逐一成型，工艺繁琐，导致地板制造成本较高；(2)地板含有大量玻璃纤维，在生产和使用过程中对人体皮肤和呼吸道产生较大刺激，有损身体健康，并且地板损坏后玻璃纤维难以回收，在自然环境中不能分解，不利于环保；(3)密度是既有木结构地板的1.2倍以上，会增加铁路平车的自重，无法满足所有铁路平车车型的使用要求；(4)使用寿命到期后无法回收再利用，后期处理难度大，对环境压力较大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种铁路平车用复合板材及其制备方法。该复合板材的生产工艺简易、制造成本低，压缩、弯曲、握钉力以及摩擦系数等地板关键性能优于现有技术(公开号CN106671526 A)的复合板材，使用寿命是既有木结构地板的2倍以上，满足车辆检修要求，且该复合板材制造、安装和使用过程中绿色环保，地板使用后可回收再利用。

本发明的目的在于提供一种铁路平车用复合板材，包括承载层和设置在承载层一侧的加强层；所述承载层由木材颗粒增强的发泡聚氨酯制成，厚度55-75mm。

所述承载层可以作为平车地板承载货物的主要结构使用，也可作为地板的垫木使用。

所述加强层与铁路平车垫木直接接触。

优选地，基于所述承载层总重量，所述木材颗粒的重量百分比为35％-85％；更优选为65％-80％。

优选地，所述木材颗粒的长度为5-20mm，宽度为2-5mm。

优选地，所述木材颗粒选自回收的旧木材、木材加工后的边角料和/或原木树枝经破碎加工后制得的木材颗粒。