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，我國合成樹脂和塑料加工工業(yè)迅速發(fā)展，塑料制品已經(jīng)深入到社會的各個角落。塑料制品的廣泛應(yīng)用提升了社會的進(jìn)步與人們的生活，但也帶來了全社會高度關(guān)注的“白色污染”問題。因此，廢舊塑料的回收利用技術(shù)成為當(dāng)前循環(huán)經(jīng)濟的重要研究內(nèi)容。鐵路是我國交通運輸?shù)膭用}。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，需要不斷的維護和更新。水泥、鋼筋混凝土軌枕缺乏彈性，對車輛和路基磨損大。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)枕木的機械性能，經(jīng)濟性強，是現(xiàn)有軌枕理想的替代品。
　　 目前塑料軌枕主要有PS增強HDPE復(fù)合材料軌枕、磷石膏增強聚烯烴類高聚物復(fù)合材料軌枕、橡膠塑料復(fù)合材料軌枕、玻纖增強HDPE復(fù)合材料軌枕以及玻纖增強聚氨酯復(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，因為軌枕截面尺寸大，是實心型材，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)磷酸時的副產(chǎn)品——廢磷石膏為原料，采用行星擠出機和單螺桿擠出機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、以制備滿足軌枕性能要求為目標(biāo)的對復(fù)合材料中各組分不同含量對

4、軌枕力學(xué)性能的影響的研究;
　　 2、以實現(xiàn)穩(wěn)定工業(yè)生產(chǎn)為目標(biāo)的對雙階擠出系統(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:借助正交試驗方法明確實驗方案，通過實驗研究和性能測試，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