鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料制作方法，以及 涉及該種絕緣材料的使用領(lǐng)域與使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 道岔是鐵路正常運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備，隨著鐵路運(yùn)輸速度的提高及行車間隔的縮短， 對(duì)道岔系統(tǒng)要求越來越高，同時(shí)對(duì)道岔與相關(guān)設(shè)備的絕緣要求也越來越高，安全防護(hù)的重 要性也日益突出，近年來對(duì)道岔與相關(guān)設(shè)備的絕緣提出了更安全、免維護(hù)等新的要求。
[0003] 目前在鐵路道岔安裝裝置(包括道岔方鋼、軌距拉桿等）連接件（岔尖的尖端鐵、中 部的丁字鐵，鋼軌與安裝裝置角鋼連接的角型鐵等）的絕緣方式一般采用尼龍1010板材作 絕緣墊板，將尖端鐵、丁字鐵、角型鐵與鋼軌隔開；連接螺栓處則采用絕緣管方式實(shí)現(xiàn)與鋼 軌絕緣。絕緣墊板、絕緣管的厚度一般都在3~8毫米之間。傳統(tǒng)的方法具有以下問題： 現(xiàn)有的鐵路道岔安裝裝置絕緣組件由絕緣板與絕緣管組成，零散脆弱。
[0004] 安裝不方便，安裝過程中容易破損。
[0005] 結(jié)構(gòu)之間存在的空隙易進(jìn)入具有導(dǎo)電性能的雜物，結(jié)構(gòu)間的空隙減少了爬電距 離。
[0006] 在惡劣環(huán)境中（譬如嚴(yán)寒)，絕緣板與絕緣管容易老化、斷裂、易碎，時(shí)有破損現(xiàn)象 發(fā)生，無法保證可靠的絕緣性能，這樣容易造成鋼軌與鐵路道岔安裝裝置(現(xiàn)有的角鋼安裝 和托盤安裝）形成連通， 為提高絕緣可靠性，需要定期的對(duì)其進(jìn)行分解、檢查、維護(hù)，的工作量大。
[0007] 基于目前道岔安裝裝置中絕緣件的缺點(diǎn)，出現(xiàn)了新的安裝方法將鐵路道岔安裝 裝置(包括道岔方鋼、軌距拉桿等）與道岔連接處的連接件(尖端鐵、角型鐵、丁字鐵等）的 絕緣方式由絕緣墊板、絕緣管的方式改為整體壓注包覆絕緣材料的方式，這個(gè)方法在專利 ZL200720150316. 4 中有所敘述。
[0008] 但在實(shí)施過程中現(xiàn)有的包裹材料一般為BMC類、環(huán)氧類或酚醛玻璃纖維類材料， 傳統(tǒng)材料在緊固后會(huì)造成永久變形并在使用一段時(shí)間后螺栓有松動(dòng)的問題；并且在低溫的 時(shí)候硬度增加，材料越脆，有可能在緊固的時(shí)候會(huì)造成絕緣材料的破裂，從而達(dá)不到絕緣效 果。此外從熱脹冷縮的角度考慮，沒有兩種的物質(zhì)的熱脹冷縮性能是相同的，一般采用包覆 工藝的零件都是鋼材料件，鋼件的熱脹冷縮應(yīng)力相當(dāng)大，若用傳統(tǒng)的酚醛玻璃纖維絕緣材 料或者是硬質(zhì)的絕緣材料對(duì)鋼件進(jìn)行包覆，在低溫情況下，由于兩種材料的冷縮比(或者是 收縮率）不同，很有可能因這種差異造成包覆體與鋼件之間產(chǎn)生間隙，造成粘接剝離；在高 溫情況下，由于鋼件受熱膨脹，若外包覆層材料采取原有酚醛玻璃纖維絕緣材料或者是硬 質(zhì)的絕緣材料，包覆層容易破裂。
[0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于在此提供一種環(huán)境友好型的高分子樹脂絕緣材料；這種材料在 具有高絕緣性能的情況下，具有良好的柔性，使得包覆后絕緣層能夠在（+ ) 100 -（-)50°C 的溫度范圍隨所包覆鋼件的熱脹冷縮而變化，避免包覆層的剝離和破裂。
[0011] 本發(fā)明為一種環(huán)境友好型的高分子樹脂絕緣材料，該絕緣材料以與含活性氫的端 羥基聚合物或端氨基聚合物，小分子量的多元醇，多元胺，多元羥酸等擴(kuò)鏈劑與以其他耐候 防護(hù)材料的混合物制成的A組分，以二異氰酸酯及多異氰酸酯單體、聚合體、衍生物、或者 由端羥基化合物或者端氨基化合物與異氰酸酯反應(yīng)制得的預(yù)聚物或半預(yù)聚物為B組分，再 根據(jù)施工環(huán)境加入各種防護(hù)材料制成固含量100%的雙組分的鐵路道岔專用絕緣材料即得 本發(fā)明的絕緣材料。
[0012] 本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案：提供一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型 絕緣材料，其特征是，所述絕緣材料是在溫度為-KTC?150°C下，A組分和B組分按照重量 比1:0. 1?1:10混合制得； A組分為擴(kuò)鏈劑與耐候防護(hù)材料按照重量比0. 1 :1?1 :5的混合物，所述擴(kuò)鏈劑是含 活性氫的端羥基聚合物或端氨基聚合物，小分子量的多元醇，多元胺，多元羥酸中的一種； 所述耐候防護(hù)材料是橡膠耐候防護(hù)材料或塑料耐候防護(hù)材料； 其中，B組分為二異氰酸酯或多異氰酸酯的單體、聚合體、衍生物；或者B組分是由端羥 基化合物或端氨基化合物與異氰酸酯反應(yīng)制得的預(yù)聚物或半預(yù)聚物。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明所述的一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，其特征 在于：A、B組分優(yōu)選的混合比例是：1:0. 1?1:0. 5,優(yōu)選的混合溫度是80°C?150°C。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明所述的一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，其特征 在于：A組分中所使用的含活性氫的多元醇聚合物或端胺基聚醚聚合物組分為：平均官能 團(tuán)數(shù)為2. 0 - 3. 0數(shù)均分子量為（Mn) 100- 3000的聚醚多元醇，聚酯多元醇或他們的混合 物；其中聚醚多元醇為聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、氧化丙烯均聚物、氧化乙烯 均聚物、氧化丙烯與氧化乙烯共聚物、或聚四氫呋喃多元醇；聚酯多元醇為已二酸系聚酯二 醇、聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯二醇。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明所述的一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，其特征 在于：A組分中的端氨基化合物為：平均官能團(tuán)數(shù)為2. 0 - 3. 0、數(shù)均分子量為（Mn) 100- 3000的芳香族或脂肪族端氨基聚醚或他們的混合物。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明所述的一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，其特征 在于：A組分中所使用的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑為：脂肪族二元胺或其取代物、脂環(huán)族二元胺或其取代 物、芳香族二元胺或其取代物、脂環(huán)族二元醇或多元醇、脂肪族二元醇或多元醇、二元羧酸 (酐、酯)、醇胺、羧基二醇； A組分中所使用的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑中的芳香族二元胺包括：3,3'-二氯_4,4'二苯基甲 烷二胺（MOCA)，3, 5-二乙基甲苯二胺（DMTDA)，3, 5-二乙基甲苯二胺（DETDA)，4,4'-亞甲 基雙（3-氯-2,6-二乙基苯胺）M-⑶EA，4,4'-亞甲基雙（2,6-二乙基）苯胺（M-DEA)，4， 4'-亞甲基雙（2,6-二異丙基）苯胺（厘-01卩六)，4,4'-亞甲基雙（2-異丙基-6-甲基） 苯胺（M-MIPA)，2,4_二氨基-3,5-二甲硫基氯苯（TX-2)，4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷， 1，4-雙仲丁氨基苯，丙二醇雙（4-氨基苯甲酸酯），2,4-二氨基-3-甲硫基-5-丙基甲苯， 甲苯二胺（TDA)，4,4'-二氨基二苯基甲烷（MDA)，4,4'-亞甲基雙（2-乙基苯胺），其他 芳香族二胺； A組分中所使用的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑中的二元羥酸（酐、酯）包括：乙二酸，癸二酸，對(duì)苯二甲 酸，對(duì)苯二甲酸二甲酯，甲苯二甲酸，鄰苯二甲酸酐，丁二酸，戊二酸，壬二酸，十二碳二酸， 1，4-環(huán)已烷二甲酸，1，4-環(huán)乙烷二甲酸二甲酯，二聚酸，混合二羧酸（C4-C6二羥酸（DBA)， 長(zhǎng)鏈混合二羧酸)，順丁烯二酸酐。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明所述的一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，其特 征在于：B組分所述的二異氰酸酯或多異氰酸酯的單體、聚合體、衍生物為MDI，TDI，HDI， ΙΗΠ ，12HMDI的一種或者2種及2種以上的混合物。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明所述的一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，其特征 在于：B組分所述的異氰酸酯基末端預(yù)聚物和半預(yù)聚物由二異氰酸酯或多異氰酸酯和端羥 基化合物或者端氨基化合物反應(yīng)得到。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明所述的一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，其特征 在于：B組分中的端羥基化合物為：平均官能團(tuán)數(shù)為1. 8 - 2. 5,平均分子量為（Mn) 600- 3000的聚醚多元醇，聚酯多元醇或他們的混合物； 其中，聚醚多元醇為聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、氧化丙烯均聚物、氧化乙 烯均聚物、氧化丙烯與氧化乙烯共聚物、或聚四氫呋喃多元醇； 聚酯多元醇為已二酸系聚酯二醇、聚己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯二醇。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明所述的一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，其特征 在于：B組分中的端氨基化合物為：平均官能團(tuán)數(shù)為1. 8 - 3. 0,平均分子量為（Mn) 100- 3000的芳香族或脂肪族端氨基聚醚或他們的混合物。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明所述的一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，其特征 在于：a.異氰酸酯基末端預(yù)聚物的NCO含量?jī)?yōu)選為3-12wt%，更優(yōu)選為6-lOwt%。但NCO含 量低于3wt%時(shí)，該預(yù)聚物的粘度變得過高，與多元醇的混合性差，導(dǎo)致制造效率降低；而當(dāng) NCO含量高于12質(zhì)量％時(shí)，該預(yù)聚物的貯存穩(wěn)定性有可能變差； b. B組分中的異氰酸酯基末端預(yù)聚物的平均官能團(tuán)數(shù)憂選為1.8-3. 0,更優(yōu)選為 2. 0~2, 5〇
[0022] 上述的鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料在常規(guī)低速鐵路、高速鐵 路、地鐵或城市輕軌中的應(yīng)用。
[0023] 本發(fā)明的有益效果在于： ⑴本發(fā)明的高分子絕緣材料，絕緣耐壓能達(dá)到27500V不被擊穿，體積電阻率 多IOici Ω ·αιι，提尚了絕緣等級(jí)。
[0024] ⑵絕緣材料為高絕緣柔性樹脂，較原用尼龍材料吸水率極低，絕緣性能更好，強(qiáng)度 更高，在檢測(cè)后的數(shù)據(jù)顯示將絕緣體部份浸于水中其絕緣耐壓能力達(dá)22000V，絕緣電阻達(dá) 到 3G Ω。
[0025] (3)該材料電氣性能的優(yōu)異性體現(xiàn)在這幾個(gè)方面，體積電阻率ΚΓΩ ·_，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 ΤΒ/Τ2927-1998《高分子材料鋼軌絕緣件》所規(guī)定的2Χ107Ω ^cm ;該材料在高低溫條件下能 保持優(yōu)越的電氣性能，高溫90°C、低溫_50°C情況下能保證27500V的絕緣耐壓；在高濕度的 情況下也能保持好良好電氣性能，我們通過對(duì)包覆過后的整體絕緣配件包覆部分浸入水中 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得絕緣耐壓能達(dá)到22000V，絕緣電阻達(dá)到36Ω。
[0026] (4)該材料經(jīng)低溫_50°C及高溫90°C試驗(yàn)后，未發(fā)現(xiàn)材料有變形、發(fā)黏和開裂等缺 陷，而且絕緣耐壓性能都能達(dá)到相關(guān)要求；經(jīng)過80°C、72h熱空氣老化試驗(yàn)后，其拉伸強(qiáng)度 和斷裂伸長(zhǎng)率都沒有發(fā)生較大的變化(拉伸強(qiáng)度41MPa、斷裂伸長(zhǎng)率310%);經(jīng)過-50°C環(huán)境 測(cè)試該材料的低溫脆性，試樣未發(fā)生變脆和試樣破壞；通過這三種嚴(yán)酷的試驗(yàn)，該材料完全 能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的需求，同時(shí)也從側(cè)面反應(yīng)了其抗老化性能好，壽命長(zhǎng)。
[0027]
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本 發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在 沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029] 本發(fā)明提供一種鐵路道岔安裝裝置整體絕緣用的包裹型絕緣材料，所述絕緣