新型高聚物復(fù)合材料軌枕成型技術(shù)的研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)合成樹(shù)脂和塑料加工工業(yè)迅速發(fā)展，塑料制品已經(jīng)深入到社會(huì)的各個(gè)角落。塑料制品的廣泛應(yīng)用提升了社會(huì)的進(jìn)步與人們的生活，但也帶來(lái)了全社會(huì)高度關(guān)注的“白色污染”問(wèn)題。因此，廢舊塑料的回收利用技術(shù)成為當(dāng)前循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要研究?jī)?nèi)容。鐵路是我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)膭?dòng)脈。傳統(tǒng)的木材軌枕和水泥、鋼筋混凝土軌枕有它各自的不足，木材軌枕易損壞，需要不斷的維護(hù)和更新。水泥、鋼筋混凝土軌枕缺乏彈性，對(duì)車(chē)輛和路基磨損大。將廢舊塑料與廢磷石膏等混合制成復(fù)合材料再制成

2、軌枕替代木枕，不僅可以緩解環(huán)境污染，而且可以解決傳統(tǒng)軌枕的性能缺陷。國(guó)外的研發(fā)證明，高聚物復(fù)合材料軌枕可以達(dá)到木質(zhì)枕木的機(jī)械性能，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，是現(xiàn)有軌枕理想的替代品。
　　 目前塑料軌枕主要有PS增強(qiáng)HDPE復(fù)合材料軌枕、磷石膏增強(qiáng)聚烯烴類(lèi)高聚物復(fù)合材料軌枕、橡膠塑料復(fù)合材料軌枕、玻纖增強(qiáng)HDPE復(fù)合材料軌枕以及玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料軌枕等。成型主要采用模壓或間歇擠出方法，生產(chǎn)不連續(xù)，生產(chǎn)效率低。另外一種成型方式是擠出成型。擠出成

3、型難度大，因?yàn)檐壵斫孛娉叽绱螅菍?shí)心型材，熱含量大，降溫困難，冷卻定型技術(shù)要求高。
　　 本文利用廢棄塑料和化工廠生產(chǎn)磷酸時(shí)的副產(chǎn)品——廢磷石膏為原料，采用行星擠出機(jī)和單螺桿擠出機(jī)組成的雙階擠出系統(tǒng)，制備新型復(fù)合材料軌枕。研究主要分為三個(gè)方面的內(nèi)容，一是原料配方組成及復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試，二是加工裝備研制，三是成型工藝研究，特別是冷卻工藝的確定，包括:
　　 1、以制備滿(mǎn)足軌枕性能要求為目標(biāo)的對(duì)復(fù)合材料中各組分不同含量對(duì)

4、軌枕力學(xué)性能的影響的研究;
　　 2、以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定工業(yè)生產(chǎn)為目標(biāo)的對(duì)雙階擠出系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的匹配和加工溫度的確定
　　 3、冷卻條件的模索，本文還利用ANSYS軟件對(duì)定型模具流道冷卻進(jìn)行了模擬分析。
　　 結(jié)果表明:借助正交試驗(yàn)方法明確實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和性能測(cè)試，得到的最佳配方是:廢磷石膏、廢PS、廢HDPE、廢PP、增塑劑及偶聯(lián)劑所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為48.6％，3.5％，28.8％，13.7％和5.4％;這一配方制