CN101328705A - 铁路客运专线桥梁支座用滑板、生产该滑板的改性超高分子量聚乙烯及生产方法 - Google Patents

铁路客运专线桥梁支座用滑板、生产该滑板的改性超高分子量聚乙烯及生产方法 Download PDF

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本发明公开了一种铁路客运专线桥梁支座用滑板、生产该滑板的改性超高分子量聚乙烯及生产方法。其主要技术特征为：采用超高分子量聚乙烯85－93％，低分子量聚四氟乙烯1－2％，聚酰化合物2－6％，二硫化钼2－4％，交联剂2－7％等组合成的改性超高分子量聚乙烯制成的下表面设置为粗糙面的铁路客运专线桥梁支座用滑板。该滑板具有耐磨性能强、可以自润滑、抗冲压能力强、重量轻的优点，并且使用该滑板可以有效降低支座本身的重量，降低了支座成本，具有较高的社会效益和经济效益。

Description

铁路客运专线桥梁支座用滑板、生产该滑板的改性超高分子量聚乙烯及生产方法
技术领域
本发明涉及一种桥梁支座用滑板、以及原料和生产方法，具体地讲涉及一种铁路客运专线桥梁支座用滑板、生产该滑板的改性超高分子量聚乙烯及生产方法。
背景技术
随着工业的发展和生活节奏的加快，铁路客运专线的建设也会越来越多，为了减少土地占有量，大多数铁路客运专线采用高架桥的方式，这样，桥梁支座的使用量大增，同样，桥梁支座用滑板的用量也会大增。目前使用的桥梁支座用滑板大多采用四氟板，虽然具有的耐磨、抗冲压、摩擦系数小等优点，但是由于制造原料成分配比的缺陷，使得四氟板的重量大，浪费材料，增大了铁路客运专线的建造成本。
发明内容
本发明解决的第一个技术问题就是提供一种耐磨性能强、可以自润滑、抗冲压能力强、重量轻、可有效减少支座本身重量的铁路客运专线滑板。
为解决上述技术问题，本发明提供的铁路客运专线桥梁支座用滑板采用的技术方案为：包括上表面设置有凹窝的滑板本体，所述的滑板本体的下表面设置为粗糙面。
本发明解决的第二个技术问题就是提供生产上述滑板用耐磨性能强、可以自润滑、抗冲压能力强的改性超高分子量聚乙烯。
为解决上述技术问题，本发明一种改性超高分子量聚乙烯的技术方案为：该改性超高分子量聚乙烯由以下组分按重量百分比组成：
超高分子量聚乙烯               85-93％
低分子量聚四氟乙烯                1-2％
聚酰化合物                        2-6％
二硫化钼                          2-4％
交联剂                            2-7％
其附加技术特征为：
所述的聚酰化合物为聚双马来酰亚胺；
所述的聚酰化合物为聚酰胺纤维；
所述的交联剂为稀土；
所述的交联剂为乙烯-丙烯共聚物；
所述的交联剂为硅油。
本发明解决的第三个技术问题就是提供一种使用上述一种改性超高分子量聚乙烯生产铁路客运专线桥梁支座用滑板的方法。
为解决上述技术问题，本发明使用上述一种改性超高分子量聚乙烯生产铁路客运专线桥梁支座用滑板的方法采用的技术方案为：
该方法包括以下步骤：
第一步：按权利要求1所述各组分的重量百分比称取各组分并搅拌均匀，根据所需铁路客运专线桥梁支座的重量称取该组合物，装入模具中；
第二步：将模具内加热至温度在260℃-285℃，压强为24-30Mpa，持续时间为30-60分钟；
第三步：将模具冷却，取出该滑板；
第四步：采用机械方法将该滑板上表面压窝，并将该滑板下表面打磨出粗糙面。
其附加技术特征为：
将模具内加热至温度在270℃-280℃，压强为25-27Mpa，持续时间为41-52分钟。
本发明所提供的铁路客运专线桥梁支座用滑板、生产该滑板的改性超高分子量聚乙烯及生产方法与现有技术相比，具有以下优点：其一，由于铁路客运专线桥梁支座用滑板包括上表面设置有凹窝的滑板本体，所述的滑板本体的下表面设置为粗糙面，对于以耐磨性能强、可以自润滑、抗冲压能力强的改性超高分子量聚乙烯为原料生产的铁路客运专线桥梁支座用滑板，不但提高了滑板的抗冲压能力、耐磨性能和可自润滑性能，大大提高了滑板与底面金属板的粘合力，有效防止了滑板相对下面金属板的相对滑动；其二，由于该改性超高分子量聚乙烯由以下组分按重量百分比组成：超高分子量聚乙烯85-93％，低分子量聚四氟乙烯1-2％，聚酰化合物2-6％，二硫化钼2-4％，交联剂2-7％，提高了滑板的抗冲压能力、耐磨性能和可自润滑性能，可以有效降低支座重量，在相同支座反力的情况下，平均降低支座重量10％左右，以支座反力10000KN的支座为例，采用现有的四氟板作为滑板需要支座重量为883千克，而采用本发明提供的滑板需要支座重量为815千克即可。并且本发明提供的滑板的重量也会比现有的四氟板降低；同样以支座反力10000KN的支座为例，现有的四氟板作为滑板重量为4.97千克，而采用本发明提供的滑板的重量为1.87千克，大大降低了材料的用量，节约了桥梁建造成本；其三，由于将模具内加热至温度在260℃285℃，压强为24-30Mpa，持续时间为30-60分钟，保证了制成的滑板的各种性能。
附图说明
附图为本发明铁路客运专线桥梁支座用滑板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明铁路客运专线桥梁支座用滑板、生产该滑板的改性超高分子量聚乙烯及生产方法的结构和使用原理做进一步详细说明。
如附图所示，本发明铁路客运专线桥梁支座用滑板的结构示意图，包括上表面设置有凹窝1的滑板本体2，滑板本体2的下表面3设置为粗糙面，这样，在施工过程中，在滑板本体的下表面与下面金属板之间涂有粘接材料，使得滑板本体与下面金属板之间粘接更加牢靠，不会发生相对移动。
实施例1
第一步，按照超高分子量聚乙烯85％，低分子量聚四氟乙烯2％，聚双马来酰亚胺6％，二硫化钼4％，硅油3％的重量百分比配制成母料，搅拌均匀，根据所需铁路客运专线桥梁支座的重量称取该组合物，装入模具中；
第二步：将模具内加热至温度在270℃-285℃，压强为24Mpa，持续时间为30分钟；
第三步：将模具冷却，取出该滑板；
第四步：采用机械方法将该滑板上表面压窝，并将该滑板下表面打磨出粗糙面。
实施例2
第一步，按照超高分子量聚乙烯93％，低分子量聚四氟乙烯1％，聚酰胺纤维2％，二硫化钼2％，乙烯-丙烯共聚物2％的重量百分比配制成母料，搅拌均匀，根据所需铁路客运专线桥梁支座的重量称取该组合物，装入模具中；
第二步：将模具内加热至温度在260℃270℃，压强为26Mpa，持续时间为40分钟；
第三步和第四步与实施例1相同。
实施例3
第一步，按照超高分子量聚乙烯89％，低分子量聚四氟乙烯2％，聚酰胺纤维3％，二硫化钼3％，稀土3％的重量百分比配制成母料，搅拌均匀，根据所需铁路客运专线桥梁支座的重量称取该组合物，装入模具中；
第二步：将模具内加热至温度在260℃270℃，压强为26Mpa，持续时间为50分钟；
第三步和第四步与实施例1相同。
实施例4
第一步，按照超高分子量聚乙烯91％，低分子量聚四氟乙烯1％，聚酰胺纤维3％，二硫化钼3％，稀土2％的重量百分比配制成母料，搅拌均匀，根据所需铁路客运专线桥梁支座的重量称取该组合物，装入模具中；
第二步：将模具内加热至温度在260℃-285℃，压强为28Mpa，持续时间为60分钟；
第三步和第四步与实施例1相同。
实施例5
第一步，按照超高分子量聚乙烯88％，低分子量聚四氟乙烯2％，聚酰胺纤维4％，二硫化钼4％，乙烯-丙烯共聚物2％的重量百分比配制成母料，搅拌均匀，根据所需铁路客运专线桥梁支座的重量称取该组合物，装入模具中；
第二步：将模具内加热至温度在260℃-270℃，压强为28-30Mpa，持续时间为40分钟；
第三步和第四步与实施例1相同。
实施例6
第一步，按照超高分子量聚乙烯85％，低分子量聚四氟乙烯1％，聚酰胺纤维2％，二硫化钼5％，乙烯-丙烯共聚物7％的重量百分比配制成母料，搅拌均匀，根据所需铁路客运专线桥梁支座的重量称取该组合物，装入模具中；
第二步：将模具内加热至温度在270℃-285℃，压强为25-27Mpa，持续时间为41分钟；
第三步和第四步与实施例1相同。
实施例7
第一步，按照超高分子量聚乙烯90％，低分子量聚四氟乙烯1％，聚酰胺纤维2％，二硫化钼4％，乙烯-丙烯共聚物3％的重量百分比配制成母料，搅拌均匀，根据所需铁路客运专线桥梁支座的重量称取该组合物，装入模具中；
第二步：将模具内加热至温度在270℃-285℃，压强为25-27Mpa，持续时间为52分钟。
第三步和第四步与实施例1相同。
表1为采用本发明提供的采用改性超高分子量聚乙烯制成的球型支座滑板与采用聚四氟乙烯制成的球型支座滑板在不同支座反力的情况下所需要支座重量大小对比表。
采用聚四氟乙烯(PTFE)和改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)板
的球型支座重量对比表(以多向活动支座为例)
  支座反力(KN)   用PTFE支座重量(kg)   用UHMWPE支座重量(kg)
  5000   370   358
  6000   467   444
  7000   583   573
  8000   657   643
  9000   801   766
  10000   883   815
  12500   1185   1110
  15000   1480   1304
  17500   1782   1598
  20000   2132   1810
  30000   4200   3125
表1
从表1对比很容易得出下面结论：本发明提供的采用改性超高分子量聚乙烯制成的滑板应用的球型支座在相同支座反力的情况下，支座重量都小于与采用聚四氟乙烯制成的球型支座滑板的支座重量，大大节约了桥梁支座所需要的材料，降低了支座本身成本。
采用聚四氟乙烯板(PTFE)和改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)板的滑板直径与重量之对比表
Figure A20081005546300101
表2
表2为采用聚四氟乙烯板(PTFE)和改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)板的滑板直径与重量之对比表，从表2对比很容易得出下面结论：本发明提供的采用改性超高分子量聚乙烯制成的滑板在相同同支座反力的情况下，不管从滑板直径还是从滑板重量来说，都小于与采用聚四氟乙烯制成的支座滑板的直径和重量，大大节约了化工原材料，，具有较高的社会效益和经济效益。
本发明提供的铁路客运专线桥梁支座用改性超高分子量聚乙烯滑板，不仅仅适用于铁路客运专线桥梁支座，还可以用于高速公路、轻轨、城际交通等桥梁支座。只要采用上述结构的桥梁支座用滑板，都落入本发明保护的范围。

Claims (9)

1、铁路客运专线桥梁支座用滑板，包括上表面设置有凹窝的滑板本体，其特征在于：所述的滑板本体的下表面设置为粗糙面。
2、生产权利要求1所述的铁路客运专线桥梁支座用滑板的改性超高分子量聚乙烯，其特征在于：由以下组分按重量百分比组成：
超高分子量聚乙烯       85-93％
低分子量聚四氟乙烯     1-2％
聚酰化合物             2-6％
二硫化钼               2-4％
交联剂                 2-7％。
3、根据权利要求2所述的一种改性超高分子量聚乙烯，其特征在于：所述的聚酰化合物为聚双马来酰亚胺。
4、根据权利要求2所述的一种改性超高分子量聚乙烯，其特征在于：所述的聚酰化合物为聚酰胺纤维。
5、根据权利要求2所述的一种改性超高分子量聚乙烯，其特征在于：所述的交联剂为稀土。
6、根据权利要求2所述的一种改性超高分子量聚乙烯，其特征在于：所述的交联剂为乙烯-丙烯共聚物。
7、根据权利要求2所述的一种改性超高分子量聚乙烯，其特征在于：所述的交联剂为硅油。
8、使用权利要求2所述的改性超高分子量聚乙烯生产权利要求1所述的铁路客运专线桥梁支座用滑板的方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：按权利要求1所述各组分的重量百分比称取各组分并搅拌均匀，根据所需铁路客运专线桥梁支座的重量称取该组合物，装入模具中；
第二步：将模具内加热至温度在260℃-285℃，压强为24-30Mpa，持续时间为3060分钟；
第三步：将模具冷却，取出该滑板；
第四步：采用机械方法将该滑板上表面压窝，并将该滑板下表面打磨出粗糙面。
9、根据权利要求8所述的生产铁路客运专线桥梁支座用滑板的方法，其特征在于：将模具内加热至温度在270℃-280℃，压强为25-27Mpa，持续时间为41-52分钟。
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