CN110003557A - Pe发泡枕木及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于枕木领域，涉及聚乙烯泡沫塑料制品，尤其涉及一种PE发泡枕木及其制备方法，其PE发泡枕木包括聚乙烯泡沫塑料、石墨烯纤维、玻璃纤维、干燥剂、偶联剂、阻燃剂；其制备方法包括以下步骤：1)将组分混合制得聚乙烯泡沫塑料；2)再将聚乙烯泡沫塑料、石墨烯纤维、玻璃纤维、干燥剂、偶联剂和阻燃剂进行低速混合，依次经过混炼挤出、切粒；3)对切粒的混合料进行熔融处理，向熔融料内加入微型弹簧钉，并其输送到成型模具内定型，即得到PE发泡枕木。本发明具有质量轻、耐腐蚀性好、阻燃性高、力学性能优良等特点，其中石墨烯纤维、玻璃纤维以及微型弹簧钉的添加，大大提供了枕木的韧性、抗拉性以及整体性。

Description

PE发泡枕木及其制备方法

技术领域

本发明属于枕木领域，涉及聚乙烯泡沫塑料制品，尤其涉及一种PE发泡枕木及其制备方法。

背景技术

枕木又名轨枕，木枕，防腐木枕，木质的轨枕，有时也泛指其他材料制成的轨枕；是承载物体；是用于铁路、专用轨道走行设备铺设和承载设备铺垫的材料。弹性好，重量轻，制作简单，绝缘性能好。扣件与木枕连接简单，铺设和养护维修、运输方便，木枕与碎石道碴之间有较大的摩擦系数。但其缺点是使用年限较短，消耗木材量大。为有效延长使用寿命，枕木一般必须经过注油防腐后使用。

随着社会的不断进步，现阶段有很多人造复合枕木，成本低并且还环保，但是现阶段的很多枕木，会存在稳定性和耐候性差等现象，同样存在会由于枕木受力弯曲时层间剪力的破坏，从而导致枕木毁坏失效的问题。

发明内容

本发明针对上述的问题，提供了一种PE发泡枕木及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，一种PE发泡枕木，具体包括以下组分：

所述PE发泡枕木还包括微型弹簧钉；

所述聚乙烯泡沫塑料包括以下组分：

作为优选，所述微型弹簧钉包括弹簧承载部分以及设置在弹簧承载部分两端的加固球，所述弹簧承载部分包括螺旋部分以及用于连接螺旋部分和加固球的连接柱，所述弹簧承载部分的长度L为1-3mm，螺旋部分和连接柱的截面直径d均为0.3-0.5mm，加固球的半径R为0.5-0.8mm。

作为优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

作为优选，所述阻燃剂为氢氧化铝、三氧化二锑、聚磷酸铵、甲基膦酸二甲酯、磷酸三乙酯中的一种或几种的混合物。

作为优选，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4，4-二磺酰肼二苯醚中的一种。

作为优选，所述交联剂为过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯中的一种。

作为优选，所述稳定剂为2,2’-羟基-4甲氧基二苯基甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯基甲酮。

作为优选，所述辅助剂包括抗氧剂和交联引发剂。

作为优选，所述抗氧剂为4-羟甲基-2,6-二叔丁基苯酚，所述交联引发剂为二叔丁基过氧化物。

一种制备PE发泡枕木的方法，具体包括以下步骤：

1)将低密度聚乙烯、发泡剂、滑石粉、稳定剂、交联剂和辅助剂进行加热搅拌，然后接枝造粒，得到聚乙烯泡沫塑料；

2)再将聚乙烯泡沫塑料、石墨烯纤维、玻璃纤维、干燥剂、偶联剂和阻燃剂进行低速混合，再经双螺杆挤出机在一定强度剪切的螺杆组合情况下混炼挤出、切粒；

3)对切粒的混合料进行熔融处理，向熔融料内加入微型弹簧钉，并其输送到成型模具内定型，即得到PE发泡枕木。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明具有质量轻、耐腐蚀性好、阻燃性高、力学性能优良等特点，其中石墨烯纤维、玻璃纤维以及微型弹簧钉的添加，大大提供了枕木的韧性、抗拉性以及整体性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为微型弹簧钉的立体结构示意图；

图2为微型弹簧钉的主视图；

以上各图中，1、微型弹簧钉；11、螺旋部分；12、连接柱；13、加固球。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

本发明提供了一种PE发泡枕木以及制备方法，对于本发明来说，主要包括两部分，一部分则是PE发泡枕木的组分，另一部分则是其制备方法。

对于PE发泡枕木的组分，其聚乙烯泡沫塑料则是该组分中的主要成分，为此，发明人给出了聚乙烯泡沫塑料的具体组分。

一种PE发泡枕木，具体包括以下组分：聚乙烯泡沫塑料80-100份、石墨烯纤维2-5份、玻璃纤维8-15份、干燥剂0.5-3份、偶联剂1-2份、阻燃剂3-5份，除了上述组分之外，发明人还在枕木的组成中加入了微型弹簧钉，该微型弹簧钉是为了加强枕木的连接和紧固效果，其聚乙烯泡沫塑料包括以下组分：低密度聚乙烯20-30份、发泡剂1-2份、滑石粉0.5-1份、稳定剂0.8-1.5份、交联剂0.5-1.5份、辅助剂3-5份。

其上述组分的各种制剂如下：

偶联剂为硅烷偶联剂；阻燃剂为氢氧化铝、三氧化二锑、聚磷酸铵、甲基膦酸二甲酯、磷酸三乙酯中的一种或几种的混合物，在下面实施例中，其阻燃剂选用氢氧化铝；发泡剂为偶氮二甲酰胺、4，4-二磺酰肼二苯醚中的一种，在下面实施例中，其发泡剂选用偶氮二甲酰胺；交联剂为过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯中的一种，在下面实施例中，其交联剂选用过氧化二异丙苯；稳定剂为2,2’-羟基-4甲氧基二苯基甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯基甲酮，在下面实施例中，其稳定剂选用2,2’-羟基-4甲氧基二苯基甲酮；抗氧剂为4-羟甲基-2,6-二叔丁基苯酚，所述交联引发剂为二叔丁基过氧化物。

如图1和图2所示，其微型弹簧钉包括弹簧承载部分以及设置在弹簧承载部分两端的加固球，弹簧承载部分包括螺旋部分以及用于连接螺旋部分和加固球的连接柱，发明人经过大量的实验得出，其弹簧承载部分的长度L为1-3mm，螺旋部分和连接柱的截面直径d均为0.3-0.5mm，加固球的半径R为0.5-0.8mm，加固球的目的则是为了增加断面与各制剂的接触面积，设置微型弹簧钉设置的目的，则是为了一共枕木的整体型，提供整体的成型效果。

实施例1

1)将20份的低密度聚乙烯、1份的偶氮二甲酰胺、0.5份的滑石粉、0.5份的过氧化二异丙苯、0.8份的2,2’-羟基-4甲氧基二苯基甲酮、1份的4-羟甲基-2,6-二叔丁基苯酚、2份的二叔丁基过氧化物进行加热搅拌，然后接枝造粒，得到聚乙烯泡沫塑料；

2)步骤1)中制作的聚乙烯泡沫塑料，将80份的聚乙烯泡沫塑料、2份的石墨烯纤维、8份的玻璃纤维、0.5份的干燥剂、1份的硅烷偶联剂、3份的氢氧化铝进行低速混合，再经双螺杆挤出机在一定强度剪切的螺杆组合情况下混炼挤出、切粒；

3)对切粒的混合料进行熔融处理，向熔融料内加入微型弹簧钉，并其输送到成型模具内定型，即得到PE发泡枕木A。

实施例2

1)将25份的低密度聚乙烯、1.5份的偶氮二甲酰胺、0.8份的滑石粉、1份的过氧化二异丙苯、1.5份的4-羟甲基-2,6-二叔丁基苯酚、2.5份的二叔丁基过氧化物进行加热搅拌，然后接枝造粒，得到聚乙烯泡沫塑料；

2)步骤1)中制作的聚乙烯泡沫塑料，将90份的聚乙烯泡沫塑料、4份的石墨烯纤维、12份的玻璃纤维、1.5份的干燥剂、1.5份的硅烷偶联剂、4份的氢氧化铝进行低速混合，再经双螺杆挤出机在一定强度剪切的螺杆组合情况下混炼挤出、切粒；

3)对切粒的混合料进行熔融处理，向熔融料内加入微型弹簧钉，并其输送到成型模具内定型，即得到PE发泡枕木B。

实施例3

1)将30份的低密度聚乙烯、2份的偶氮二甲酰胺、1份的滑石粉、1.5份的2,2’-羟基-4甲氧基二苯基甲酮、1.5份的过氧化二异丙苯、2份的4-羟甲基-2,6-二叔丁基苯酚、3份的二叔丁基过氧化物进行加热搅拌，然后接枝造粒，得到聚乙烯泡沫塑料；

2)步骤1)中制作的聚乙烯泡沫塑料，将100份的聚乙烯泡沫塑料、5份的石墨烯纤维、15份的玻璃纤维、3份的干燥剂、2份的硅烷偶联剂、5份的氢氧化铝进行低速混合，再经双螺杆挤出机在一定强度剪切的螺杆组合情况下混炼挤出、切粒；

3)对切粒的混合料进行熔融处理，向熔融料内加入微型弹簧钉，并其输送到成型模具内定型，即得到PE发泡枕木C。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种PE发泡枕木，其特征在于，具体包括以下组分：

所述PE发泡枕木还包括微型弹簧钉；

所述聚乙烯泡沫塑料包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的PE发泡枕木，其特征在于，所述微型弹簧钉包括弹簧承载部分以及设置在弹簧承载部分两端的加固球，所述弹簧承载部分包括螺旋部分以及用于连接螺旋部分和加固球的连接柱，所述弹簧承载部分的长度L为1-3mm，螺旋部分和连接柱的截面直径d均为0.3-0.5mm，加固球的半径R为0.5-0.8mm。

3.根据权利要求2所述的PE发泡枕木，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

4.根据权利要求3所述的PE发泡枕木，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化铝、三氧化二锑、聚磷酸铵、甲基膦酸二甲酯、磷酸三乙酯中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求4所述的PE发泡枕木，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4，4-二磺酰肼二苯醚中的一种。

6.根据权利要求5所述的PE发泡枕木，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯中的一种。

7.根据权利要求6所述的PE发泡枕木，其特征在于，所述稳定剂为2,2’-羟基-4甲氧基二苯基甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯基甲酮。

8.根据权利要求7所述的PE发泡枕木，其特征在于，所述辅助剂包括抗氧剂和交联引发剂。

9.根据权利要求8所述的PE发泡枕木，其特征在于，所述抗氧剂为4-羟甲基-2,6-二叔丁基苯酚，所述交联引发剂为二叔丁基过氧化物。

10.一种制备权利要求1-9中任意一项PE发泡枕木的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)将低密度聚乙烯、发泡剂、滑石粉、稳定剂、交联剂和辅助剂进行加热搅拌，然后接枝造粒，得到聚乙烯泡沫塑料；

2)再将聚乙烯泡沫塑料、石墨烯纤维、玻璃纤维、干燥剂、偶联剂和阻燃剂进行低速混合，再经双螺杆挤出机在一定强度剪切的螺杆组合情况下混炼挤出、切粒；

3)对切粒的混合料进行熔融处理，向熔融料内加入微型弹簧钉，并其输送到成型模具内定型，即得到PE发泡枕木。