專利名稱：一種木質(zhì)內(nèi)芯復(fù)合枕木的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及的是一種復(fù)合枕木。
背景技術(shù)：
枕木常被用于承載物體，是鐵路建設(shè)、專用軌道走行設(shè)備鋪設(shè)和承載設(shè)備領(lǐng)域中 不可或缺的材料。根據(jù)其組成材料的不同，枕木主要分為木制枕木、鋼筋混凝土枕木、鋼制 枕木和復(fù)合材料枕木。其中，木制枕木較為常用，其彈性好，重量輕，制作簡(jiǎn)單；絕緣性能好；在鐵路建設(shè) 以及專用軌道走行設(shè)備鋪設(shè)中，木枕與碎石道碴之間有較大的摩擦系數(shù)，具有穩(wěn)定的特點(diǎn)。 此外，木制枕木中的扣件與木枕連接簡(jiǎn)單，其鋪設(shè)、養(yǎng)護(hù)維修、運(yùn)輸都很方便。但是由于其應(yīng) 用領(lǐng)域環(huán)境的特殊性，木制枕木容易由于風(fēng)吹日曬以及雨雪等的影響，其使用年限較短，所 以需要定期進(jìn)行更換，需要消耗大量的木材。而且枕木在使用前一般必須經(jīng)過(guò)注油防腐，上 述注油防腐處理過(guò)程中，處理劑的使用又容易造成環(huán)境污染。鋼筋混凝土枕木也屬較為常 用的枕木，其克服了木制枕木使用壽命短的缺陷，具有壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，但是由于 該類型枕木硬度大，所以其彈性較差，消音減震效果也差，使用一段時(shí)間后容易出現(xiàn)裂縫的 問題，影響鐵路的安全運(yùn)營(yíng)。鋼制枕木較之木制枕木其重量很大，體積笨重，使得其鋪設(shè)、養(yǎng) 護(hù)維修以及運(yùn)輸都很不方便。而且，鋼制枕木的制造成本很高，不能被廣泛應(yīng)用。鋪設(shè)后其 與列車之間發(fā)生摩擦的噪音很大。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前復(fù)合材料枕木成為新興的材料枕木，該復(fù)合材料枕木具有 較之木制枕木等更強(qiáng)的吸收列車行駛時(shí)產(chǎn)生重量的性能，從而在鐵路建設(shè)領(lǐng)域得到了廣泛 的關(guān)注。根據(jù)復(fù)合材料的種類不同，其主要分為橡塑復(fù)合枕木、玻璃鋼復(fù)合枕木以及聚氨酯 合成枕木。橡塑復(fù)合枕木是以廢舊輪胎或者回收塑料制得的熱塑性彈性體作為枕木的外殼， 以混凝土作為枕木的內(nèi)芯，采用擠出工藝制得的，其具有抗沖擊、耐腐蝕、高強(qiáng)度的特點(diǎn)。雖 然其在技術(shù)應(yīng)用上可以將大量的廢舊輪胎和廢塑料回收利用，具有環(huán)保意義，但是該產(chǎn)品 生產(chǎn)工藝復(fù)雜，最為重要的是以上述來(lái)源并不穩(wěn)定的廢舊橡膠和回收塑料作為枕木的外 殼，所以對(duì)于該種枕木是否具有耐候性和耐老化性難以確定。玻璃鋼復(fù)合枕木是由玻璃鋼筒體和設(shè)置在玻璃鋼筒體內(nèi)的填充材料組成；其中， 玻璃鋼筒體是以不飽和聚酯樹脂、玻璃纖維粗紗、粉末填料為原料，采用纏繞、拉擠、手糊等 工藝制作而成，填充材料一般采用高強(qiáng)度泡沫材料。制得的玻璃鋼復(fù)合材料枕木具有優(yōu)良 的力學(xué)性能，但是由于其采用纏繞、拉擠、手糊等工藝所以生產(chǎn)效率極低，由于該類型的枕 木采用不飽和聚酯樹脂作為原料，而不飽和聚酯樹脂的穩(wěn)定性和耐候性差，所以導(dǎo)致該種 玻璃鋼復(fù)合枕木的產(chǎn)品穩(wěn)定性和耐候性都較差。聚氨酯合成枕木是由發(fā)泡聚氨酯樹脂浸漬連續(xù)玻璃纖維，通過(guò)連續(xù)成型工藝先制 得較薄的板材，之后再將其層疊粘合而成。其中聚氨酯(簡(jiǎn)稱PU)是由多異氰酸酯和聚醚 多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑等原料制成的聚合物。通過(guò)改變?cè)戏N類及組成，可以大幅度地改變產(chǎn)品形態(tài)及其性能，得到從柔軟到堅(jiān)硬 的最終產(chǎn)品。該種枕木具有重量輕、耐腐蝕、絕緣性能好、便于現(xiàn)場(chǎng)加工和施工的特點(diǎn)?，F(xiàn) 有技術(shù)中CN101314931A公開了一種新型合成枕木，該枕木就是由聚氨酯泡沫和單向排列 的長(zhǎng)玻璃纖維組成的，其中長(zhǎng)玻璃纖維沿著枕木長(zhǎng)度方向上均勻排布，分布于聚氨酯泡沫 基體中。在該現(xiàn)有技術(shù)中，該復(fù)合材料枕木中玻璃纖維的排列均為單一的縱向排列，因此沒 有設(shè)置剪力配筋的橫向位置容易因彎曲而導(dǎo)致層間剪力的破壞，使得枕木出現(xiàn)裂縫從而整 體失效。此外，現(xiàn)有技術(shù)中CN101323701A公開了一種長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)的硬質(zhì)聚氨酯合成材 料軌枕，在該軌枕的制備中，需要將玻璃纖維纏繞在所述模具內(nèi)，再向所述模具內(nèi)腔噴涂聚 氨酯混合料，從而形成由玻璃纖維包裹的聚氨酯軌枕。其中，由于所述玻璃纖維的纏繞是采 用現(xiàn)有技術(shù)中的纏繞技術(shù)，所以其均是采用單一的縱向排列方式，所以利用該現(xiàn)有技術(shù)中 的方法制備得到的軌枕也同樣存在諸如CN101314931A中的技術(shù)問題。此外，在美國(guó)專利US6605343B1也公開了一種復(fù)合材料制成的枕木，該枕木也是 在以填充物和熱硬化性樹脂構(gòu)成的材料外層包裹泡沫性熱硬化性樹脂而構(gòu)成的，其中，所 述的泡沫性熱硬化性樹脂是將長(zhǎng)玻璃纖維沿縱向排列于熱硬化性樹脂上而形成的。所以該 頁(yè)同樣存在會(huì)由于枕木受力彎曲時(shí)層間剪力的破壞，從而導(dǎo)致枕木毀壞失效。另外，在上述現(xiàn)有技術(shù)中還普遍存在的問題是，由于使用了枕木是由聚氨酯樹脂 和玻璃纖維構(gòu)成，所以對(duì)于聚氨酯樹脂的需求量很大，但是聚氨酯樹脂的價(jià)格較高，所以導(dǎo) 致該聚氨酯合成枕木的造價(jià)很高，限制了它的普遍應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的聚氨酯合成枕木中玻璃 纖維的排列均采用單一的縱向排列方式，容易在枕木受力發(fā)生變形彎曲時(shí)由于沒有設(shè)置剪 力配筋的橫向位置而導(dǎo)致層間剪力的破壞，使得枕木整體失效，進(jìn)而提供一種在受力彎曲 時(shí)不會(huì)出現(xiàn)層間剪力破壞的復(fù)合枕木。本實(shí)用新型所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的聚氨酯合成枕木中大量 使用了聚氨酯材料所以導(dǎo)致枕木成本大幅提高的問題，進(jìn)而提供一種具有和聚氨酯合成枕 木性質(zhì)完全相同、且造價(jià)低廉的復(fù)合枕木。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種復(fù)合枕木，一種復(fù)合枕木，其特征在于， 包括木質(zhì)材料內(nèi)芯、夾心層和外表層，所述夾心層纏繞于所述內(nèi)芯外，所述外表層包裹于所 述夾心層外部；所述夾心層至少包括縱向纏繞的不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗 層，所述外表層為聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維多軸向布層。所述夾心層還包括橫向鋪設(shè)的聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層，所述聚氨酯 樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層位于所述不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層和所述 外表層之間。所述木質(zhì)材料內(nèi)芯為多層木質(zhì)材料拼接設(shè)置。其中，所述縱向纏繞的角度為-40 45度。所述玻璃纖維無(wú)捻粗紗的線密度為4800 9600g/km，單絲直徑為10 40 y m。所述玻璃纖維多軸向布為無(wú)堿玻璃纖維三軸向布或者四軸向布。優(yōu)選所述無(wú)堿玻 璃纖維三軸向布或者四軸向布的克重為600 1200g/m2。
4[0018]所述不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層的厚度為1 10mm。所述外表層的厚度為1 5mm。所述聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層的厚度為10 20mm。本實(shí)用新型所述的復(fù)合枕木的外表層選擇玻璃纖維多軸向布，是因?yàn)槎噍S向布是 通過(guò)在纖維織造時(shí)同時(shí)使用織物中特定方向纖維的強(qiáng)度而制得的，所述特定方向指沿枕木 橫向方向的軸向、和軸向呈45度角的方向、和軸向呈90度的縱向軸向以及和橫向軸向呈 135度的方向；正是由于其利用上述多個(gè)方向纖維的強(qiáng)度，故其在纖維的強(qiáng)度和剛度上都 得到了更充分的發(fā)揮，本實(shí)用新型使用該多軸向布最主要的原因是利用了多軸向布在特定 方向上的纖維作用力；這樣在經(jīng)偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理后，使得該多軸向布在經(jīng)聚氨酯樹脂 噴灑后，可以使得聚氨酯樹脂可以更好地對(duì)該多軸向布進(jìn)行浸潤(rùn)，實(shí)現(xiàn)玻璃纖維多軸向布 和聚氨酯樹脂之間的良好作用，從而也通過(guò)利用前述多軸向布在特定方向上(和枕木受力 彎曲變形力主要分解方向相一致)的纖維作用力，使得枕木獲得在枕木受力彎曲變形力主 要分解方向的剪力配筋。其中，選擇所述玻璃纖維無(wú)捻粗紗的線密度為4800 9600g/km，單絲直徑為10 40 ym，是考慮到了適宜的線密度以及單絲直徑可以使得本實(shí)用新型所述的復(fù)合枕木在獲 得所要求的性能的基礎(chǔ)上，保證其具有適宜的重量，便于搬運(yùn)和現(xiàn)場(chǎng)加工。選擇所述玻璃纖維多軸向布為無(wú)堿玻璃纖維三軸向布或者四軸向布，從而可以。 優(yōu)選所述三軸向或者四軸向布的克重為600 1200g/m2，是因?yàn)檫x擇適宜克重的玻璃纖維 多軸向布才可以獲得較好的枕木性能，如果其克重小，那么會(huì)影響其作為復(fù)合枕木表面保 護(hù)層的厚度太小，抗磨性能太弱；克重太大，相應(yīng)地作為復(fù)合枕木表面保護(hù)層的厚度就會(huì)太 大，使得聚氨酯樹脂很難充分進(jìn)入所述玻璃纖維多軸向布內(nèi)對(duì)其進(jìn)行浸潤(rùn)。以上所述的枕木的橫向即枕木的長(zhǎng)度方向，所述枕木的縱向即為枕木的寬度方 向。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)用新型所述的復(fù)合枕木由內(nèi)芯、夾心層和外表層構(gòu)成，所述內(nèi)芯為木質(zhì)內(nèi) 芯，所述夾心層纏繞于所述內(nèi)芯外，所述外表層包裹于所述夾心層外部；所述夾心層至少包 括縱向纏繞的不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層，所述外表層為聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻 璃纖維多軸向布層。所述不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層采用縱向纏繞在一定程 度上對(duì)內(nèi)芯起到了緊固作用，提高了內(nèi)芯的彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。此外，采用聚氨酯樹脂增 強(qiáng)玻璃纖維多軸向布層為外表層，使得該枕木由于玻璃纖維多軸向布的設(shè)置實(shí)現(xiàn)了在枕木 多個(gè)方向的剪力配制，從而在枕木受力彎曲時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)層間剪力的破壞，具有很高的安 全性和較長(zhǎng)的使用壽命。此外，該復(fù)合枕木以增強(qiáng)玻璃纖維多軸向布作為外表層，將內(nèi)芯的 木質(zhì)材料嚴(yán)密地包裹在中心，從而杜絕了來(lái)自蟲害、環(huán)境和氣候?qū)ζ涞挠绊?，所以其具備?聚氨酯復(fù)合材料枕木所具有的耐水解、耐油脂的優(yōu)良特性，以及對(duì)風(fēng)化環(huán)境特有的耐候性 (也可抗霧和抗冰鹽)，同時(shí)由于其采用木質(zhì)材料作為內(nèi)芯，所以在很大程度上節(jié)約了聚氨 酯的需求量，降低了該類型復(fù)合枕木的造價(jià)，同時(shí)也不會(huì)影響枕木的性能。(2)本實(shí)用新型所述的復(fù)合枕木中的夾心層還包括橫向鋪設(shè)的聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻 璃纖維無(wú)捻粗紗層，所述聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層位于所述不飽和聚酯樹脂增 強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層和所述外表層之間，該夾心層的玻璃纖維無(wú)捻粗紗為疏松結(jié)構(gòu)，而聚氨酯樹脂在其內(nèi)部發(fā)泡后，形成一個(gè)具有一定減震作用的材料層，從而使得本實(shí)用新型 所述的復(fù)合枕木可以更好地吸收噪音。

附圖1是本實(shí)用新型所述復(fù)合枕木具有一層夾心層的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。附圖2是本實(shí)用新型所述的具有兩層夾心層的復(fù)合枕木的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。附圖中各標(biāo)號(hào)分別表示為內(nèi)芯1 ；不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2 ； 聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維多軸向布層即外表層3 ；聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層4。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖，使用以下實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步闡述。實(shí)施例1圖1是本實(shí)用新型所述的復(fù)合枕木剖面示意圖，在該圖中可以看到所述復(fù)合枕木 分為三層，其中，最內(nèi)部的為木質(zhì)內(nèi)芯1，外表層3為聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維多軸向布層， 上述兩層之間的夾心層為不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2。首先，選擇重量百分比為30%的三元醇、重量百分比為69. 9%的異氰酸酯、重量 百分比為0. 的發(fā)泡劑，將上述原料混合配制得到聚氨酯樹脂原液待用。另外，采用溶解 劑苯乙烯對(duì)所述不飽和聚酯樹脂進(jìn)行稀釋，得到不飽和聚酯樹脂的溶解液待用。選擇榆木作為內(nèi)芯1的材料，加工成長(zhǎng)為2000 3200mm、寬為100 230mm、高為 100 290mm的規(guī)格，將線密度為4800g/km、單絲直徑為10 y m的玻璃纖維無(wú)捻粗紗沿縱向 的軸向(即縱向纏繞的角度為0度)對(duì)該內(nèi)芯1進(jìn)行纏繞，將粘度為300cp鄰苯二甲酸型 不飽和聚酯樹脂苯乙烯溶解液噴灑于所述纏繞好的玻璃纖維無(wú)捻粗紗上，對(duì)其進(jìn)行常溫凝 膠，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)凝膠時(shí)間為10s，從而形成經(jīng)不飽和聚酯樹脂浸潤(rùn)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2， 計(jì)算該層的厚度為1mm。然后，將單位面積質(zhì)量為600g的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理過(guò)的無(wú)堿玻璃纖維 三軸向布包裹在上述經(jīng)不飽和聚酯樹脂浸潤(rùn)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2外部，并將上述配制 好的聚氨酯樹脂原液噴灑在所述無(wú)堿玻璃纖維三軸向布上，從而使得聚氨酯樹脂原液對(duì)無(wú) 堿玻璃纖維三軸向布進(jìn)行浸潤(rùn)直至形成硬殼結(jié)構(gòu)，計(jì)算所述無(wú)堿玻璃纖維三軸向布的厚度 為1mm。在該過(guò)程中，聚氨酯樹脂的發(fā)泡倍率為2.0，室溫下所述聚氨酯樹脂進(jìn)行凝膠形成 硬殼結(jié)構(gòu)的時(shí)間為lmin。即可得到本實(shí)用新型所述的只具有一層夾心層的復(fù)合枕木。實(shí)施例2選擇重量百分比為59. 5%的三元醇、重量百分比為40. 0%的異氰酸酯、重量百分 比為0. 5%的發(fā)泡劑，將上述原料混合配制得到聚氨酯樹脂原液待用。另外，采用溶解劑苯 乙烯對(duì)所述不飽和聚酯樹脂進(jìn)行稀釋，得到不飽和聚酯樹脂的溶解液待用。選擇樺木作為內(nèi)芯1的材料，加工成長(zhǎng)為2000 3200mm、寬為100 230mm、高為 100 290mm的規(guī)格，將線密度為6800g/km、單絲直徑為30 y m的玻璃纖維無(wú)捻粗紗沿縱向 對(duì)該內(nèi)芯1進(jìn)行纏繞，縱向纏繞的角度為-40度；將粘度為900cp間苯二甲酸型不飽和聚酯 樹脂苯乙烯溶解液噴灑于所述纏繞好的玻璃纖維無(wú)捻粗紗上，對(duì)其進(jìn)行常溫凝膠，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)凝膠時(shí)間為50s，從而形成經(jīng)不飽和聚酯樹脂浸潤(rùn)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2，計(jì)算該層的 厚度為5mm。然后，將單位面積質(zhì)量為900g的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理過(guò)的無(wú)堿玻璃纖維 三軸向布包裹在上述經(jīng)不飽和聚酯樹脂浸潤(rùn)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2外部，并將上述配制 好的聚氨酯樹脂原液噴灑在所述無(wú)堿玻璃纖維三軸向布上，從而使得聚氨酯樹脂原液對(duì)無(wú) 堿玻璃纖維三軸向布進(jìn)行浸潤(rùn)直至形成硬殼結(jié)構(gòu)，計(jì)算所述無(wú)堿玻璃纖維三軸向布的厚度 為3mm。在該過(guò)程中，聚氨酯樹脂的發(fā)泡倍率為4. 0，室溫下所述聚氨酯樹脂進(jìn)行凝膠形成 硬殼結(jié)構(gòu)的時(shí)間為5min。即可得到本實(shí)用新型所述的只具有一層夾心層的復(fù)合枕木。實(shí)施例3選擇重量百分比為30. 7%的三元醇、重量百分比為69. 0%的異氰酸酯、重量百分 比為0. 3%的發(fā)泡劑，將上述原料混合配制得到聚氨酯樹脂原液待用。另外，采用溶解劑苯 乙烯對(duì)所述不飽和聚酯樹脂進(jìn)行稀釋，得到不飽和聚酯樹脂的溶解液待用。選擇楊木作為內(nèi)芯1的材料，加工成長(zhǎng)為2000 3200mm、寬為100 230mm、高為 100 290mm的規(guī)格，將線密度為9600g/km、單絲直徑為40 y m的玻璃纖維無(wú)捻粗紗沿縱向 對(duì)該內(nèi)芯1進(jìn)行纏繞，縱向纏繞的角度為45度，將粘度為1200cp間苯二甲酸型不飽和聚酯 樹脂苯乙烯溶解液噴灑于所述纏繞好的玻璃纖維無(wú)捻粗紗上，對(duì)其進(jìn)行常溫凝膠，計(jì)算標(biāo) 準(zhǔn)凝膠時(shí)間為90s，從而形成經(jīng)不飽和聚酯樹脂浸潤(rùn)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2，計(jì)算該層的 厚度為10mm。然后，將單位面積質(zhì)量為1200g的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理過(guò)的無(wú)堿玻璃纖維 四軸向布包裹在上述經(jīng)不飽和聚酯樹脂浸潤(rùn)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2外部，并將上述配制 好的聚氨酯樹脂原液噴灑在所述無(wú)堿玻璃纖維四軸向布上，從而使得聚氨酯樹脂原液對(duì)無(wú) 堿玻璃纖維四軸向布進(jìn)行浸潤(rùn)直至形成硬殼結(jié)構(gòu)，計(jì)算所述無(wú)堿玻璃纖維四軸向布的厚度 為5mm。在該過(guò)程中，聚氨酯樹脂的發(fā)泡倍率為3. 0，室溫下所述聚氨酯樹脂進(jìn)行凝膠形成 硬殼結(jié)構(gòu)的時(shí)間為lOmin。即可得到本實(shí)用新型所述的只具有一層夾心層的復(fù)合枕木。實(shí)施例4圖2是本實(shí)用新型所述的設(shè)置兩層夾心層的復(fù)合枕木剖面示意圖，在該圖中可以 看到所述復(fù)合枕木分為四層，其中，最內(nèi)部的為木質(zhì)內(nèi)芯1，外表層3為聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻 璃纖維多軸向布層，上述兩層之間的夾心層為不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2 和聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層4。選擇重量百分比為30. 7%的三元醇、重量百分比為69. 0%的異氰酸酯、重量百分 比為0. 3%的發(fā)泡劑，將上述原料混合配制得到聚氨酯樹脂原液待用。另外，采用溶解劑苯 乙烯對(duì)所述不飽和聚酯樹脂進(jìn)行稀釋，得到不飽和聚酯樹脂的溶解液待用。選擇云杉作為內(nèi)芯1的材料，加工成長(zhǎng)為2000 3200mm、寬為100 230mm、高為 100 290mm的規(guī)格，將線密度為9600g/km、單絲直徑為40 y m的玻璃纖維無(wú)捻粗紗沿縱向 對(duì)該內(nèi)芯1進(jìn)行纏繞，縱向纏繞的角度為-45度，將環(huán)氧值為0. 41 0. 47、粘度為300 400cp的環(huán)氧雙酚A型不飽和聚酯樹脂的苯乙烯溶解液噴灑于所述纏繞好的玻璃纖維無(wú)捻 粗紗上，對(duì)其進(jìn)行常溫凝膠，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)凝膠時(shí)間為90s，從而形成經(jīng)不飽和聚酯樹脂浸潤(rùn)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗層2，計(jì)算該層的厚度為10mm。然后，將線密度為9600g/km、單絲直徑為40 y m的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理過(guò) 的玻璃纖維無(wú)捻粗紗沿橫向的軸向鋪設(shè)于經(jīng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗沿縱向纏繞后的內(nèi)芯1夕卜。之后再將單位面積質(zhì)量為1200g的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理過(guò)的無(wú)堿玻璃纖 維四軸向布包裹在上述橫向鋪設(shè)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗層外部，并將上述配制好的聚氨酯樹 脂原液噴灑在所述無(wú)堿玻璃纖維四軸向布上，從而使得聚氨酯樹脂原液對(duì)無(wú)堿玻璃纖維四 軸向布以及橫向鋪設(shè)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗進(jìn)行浸潤(rùn)直至形成硬殼結(jié)構(gòu)，計(jì)算所述無(wú)堿玻璃 纖維四軸向布的厚度為5mm。在該過(guò)程中，聚氨酯樹脂的發(fā)泡倍率為3. 0，室溫下所述聚氨 酯樹脂進(jìn)行凝膠形成硬殼結(jié)構(gòu)的時(shí)間為lOmin。即可得到本實(shí)用新型所述的復(fù)合枕木。在該實(shí)施例中，可以根據(jù)需求來(lái)調(diào)整聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層的厚 度，該厚度可以為10 20mm中的任意數(shù)值。本實(shí)用新型所述的木質(zhì)材料的內(nèi)芯可以使用任何的木材，該木材可以是整體的， 也可以是通過(guò)拼接或粘合而成的，而且該內(nèi)芯材料相對(duì)于完全的木質(zhì)枕木而言，其對(duì)于木 材的節(jié)疤、裂紋、痂皮、彎曲等缺陷的要求較低，可以充分地利用木材資源。此外，本實(shí)用新型所述的復(fù)合枕木中的不飽和聚酯樹脂為添加了公知的固化劑的 不飽和聚酯樹脂，所述固化劑可以為胺類，包括二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺，多乙 烯多胺，間苯二胺，二氨基二苯基甲烷，二氨基二苯基砜，間苯二胺_環(huán)氧丙烷苯基醚縮合 物，二乙烯三胺-丙烯腈共聚物，二乙烯二胺-環(huán)氧丙烷丁基醚縮合物，三乙胺，芐基二甲 胺，DMP-30，三乙醇胺等。此外，上述實(shí)施例中枕木的規(guī)格可以根據(jù)生產(chǎn)施工需求進(jìn)行調(diào)整。雖然本實(shí)用新型已經(jīng)通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)闡述，但是，本專業(yè)普通 技術(shù)人員應(yīng)該明白，在此基礎(chǔ)上所做出的未超出權(quán)利要求保護(hù)范圍的任何形式和細(xì)節(jié)的變 化，均屬于本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍。
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權(quán)利要求一種復(fù)合枕木，其特征在于，包括木質(zhì)材料內(nèi)芯、夾心層和外表層，所述夾心層纏繞于所述內(nèi)芯外，所述外表層包裹于所述夾心層外部；所述夾心層至少包括縱向纏繞的不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層，所述外表層為聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維多軸向布層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合枕木，其特征在于，所述夾心層還包括橫向鋪設(shè)的聚氨 酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層，所述聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層位于所述不飽 和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻粗紗層和所述外表層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合枕木，其特征在于，所述木質(zhì)材料內(nèi)芯為多層木質(zhì)材料 拼接設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合枕木，其特征在于，所述縱向纏繞的角度為-40 45度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合枕木，其特征在于，所述玻璃纖維無(wú)捻粗紗的線密度 為4800 9600g/km，單絲直徑為10 40 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合枕木，其特征在于，所述玻璃纖維多軸向布為無(wú)堿玻 璃纖維三軸向布或者四軸向布。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合枕木，其特征在于，所述無(wú)堿玻璃纖維三軸向布或者四 軸向布的的克重為600 1200g/m2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合枕木，其特征在于，所述不飽和聚酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維 無(wú)捻粗紗層的厚度為1 10mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的復(fù)合枕木，其特征在于，所述外表層的厚度為1 5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合枕木，其特征在于，所述聚氨酯樹脂增強(qiáng)玻璃纖維無(wú)捻 粗紗層的厚度為10 20mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可用于支撐鐵路鋼軌的復(fù)合枕木，所述枕木的內(nèi)芯為木質(zhì)材料，在所述木質(zhì)材料外部縱向纏繞有經(jīng)不飽和聚酯樹脂浸潤(rùn)的玻璃纖維無(wú)捻粗紗，在所述復(fù)合枕木的最外層為經(jīng)偶聯(lián)劑表面處理后再經(jīng)聚氨酯樹脂浸潤(rùn)后的玻璃纖維多軸向布。本實(shí)用新型所述的復(fù)合枕木在枕木受力彎曲時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)層間剪力的破壞，具有很高的安全性和較長(zhǎng)的使用壽命。此外，該復(fù)合枕木其外層仍然是聚氨酯復(fù)合材料，所以其具備了耐水解、耐油脂的優(yōu)良特性，以及對(duì)風(fēng)化環(huán)境特有的耐候性；同時(shí)由于其采用木質(zhì)材料作為內(nèi)芯，所以在很大程度上節(jié)約了聚氨酯的需求量，降低了該類型復(fù)合枕木的造價(jià)，同時(shí)也不會(huì)影響枕木的性能。
文檔編號(hào)E01B3/46GK201686903SQ20102010310
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者孫志杰, 張聽, 陳文姬 申請(qǐng)人:北京盤天新技術(shù)有限公司