高性能高铁滑动层粘合胶及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于高分子胶粘剂技术领域，更具体地，本发明涉及一种高铁滑动层粘合 胶及其制备方法。
【背景技术】 [0002] 随着尚速铁路建设工作的快速发展，尚速铁路的等级不断提尚，相应的技术标准及规 范日益完善，对应用在高速铁路建设方面的化工材料也提出了越来越高的要求。特别是对 用于粘合高铁滑动层与梁面防水层之间所用的粘合剂，在铁道部《客运专线铁路CRTS II型 板式无砟轨道滑动层暂行技术条件》中相关技术提出要求，滑动层为桥上CRTSII型板式无 砟轨道系统的组成部分，为"两布一膜"结构，即两层土工布夹一层土工膜的方式，其中的下 层土工布通过胶粘剂粘在梁面防水层与梁面上。目前应用于高铁滑动层较多的是双组份聚 氨酯粘合剂，这些双组份粘合剂需要在使用前按照固定比例现场调配，并且因为体系本身 有一定的粘度，手工非常费力并且混合很难达到要求，多数需要机械方式才能搅拌均匀，适 用期很短，调配完的胶粘剂需要一次性使用完毕，如不能一次性用完剩余部分只能报废，存 在很大浪费。
[0003] 基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种适用于高铁滑动层的粘合剂的 制备方法，可制得一种附着力高，耐酸碱，耐侯性能优异，同时具备良好操作性，不需预混合 即可使用的粘合剂。
【发明内容】
[0004] 本发明第一个方面提供了一种高铁滑动层粘合胶，所述高铁滑动层粘合胶包括以 下重量百分比的原料制备而成： 100重量份的SBS; 1~30重量份的H0-SBS; 50~150重量份的烃类树脂； 10~60重量份的聚氨酯树脂； 1~30重量份的壳聚糖改性超支化聚氨酯； 10~50重量份的环烷油； 1~5重量份的抗氧化剂。
[0005] 在一种优选的实施方式中，所述H0-SBS中，羟基的接枝率为18%~43%。
[0006]在一种优选的实施方式中，所述烃类树脂选自：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚异丁 烯、羧基丁苯胶乳、丁腈橡胶、松香树脂、PVC树脂以及脲醛树脂中的一种或多种。
[0007] 在一种优选的实施方式中，所述聚氨酯树脂为松香树脂改性聚氨酯树脂。
[0008] 在一种优选的实施方式中，松香树脂为烷酸改性松香树脂。
[0009] 在一种优选的实施方式中，所述烷酸选自：十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸和二十 烷酸中的一种或多种。
[0010] 在一种优选的实施方式中，所述壳聚糖改性超支化聚氨酯中，壳聚糖与超支化聚 氨酯的重量比为：1:2~40。
[0011] 本发明的另一个方面提供了所述的高性能高铁滑动层粘合胶的制备方法，包括以 下步骤： (1)先将环烷油、二甲基亚砜以及抗氧剂投入不锈钢反应釜中，升温至109~136°C后，加 入SBS、H〇-SBS，并将反应釜温度控制在138°C以内； (2 )待SBS和H0-SBS全部溶解后投入烃类树脂、聚氨酯树脂、壳聚糖改性超支化聚氨酯， 将不锈钢反应釜温度控制在163°C以内搅拌20~60分钟； (3)将反应釜内抽真空至-0.085Mpa，出料、冷却后包装。
[0012]在一种优选实施方式中，所述步骤2)中的温度为137°C。
[0013] 本发明的又另一个方面提供了所述的高性能高铁滑动层粘合胶在交通上的应用。
[0014] 参考以下详细说明更易于理解本发明的上述及其它特征、方面和优点。
【具体实施方式】
[0015] 参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发 明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通 技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0016] 如本文所用术语"由…制备"与"包含"同义。本文中所用的术语"包含"、 "包括"、"具有"、"含有"或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列 要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的 其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0017]连接词"由…组成"排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此 短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常 规杂质除外。当短语"由…组成"出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时， 其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0018] 当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优 选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围 下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开 了范围"1至5"时，所描述的范围应被解释为包括范围"1至4"、"1至3"、"1至2"、"1至2和4至 5"、"1至3和5"等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端 值和在该范围内的所有整数和分数。
[0019] 单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。"任选的"或者"任意 一种"是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和 事件不发生的情形。
[0020] 说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体 数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相 应的，用"大约"、"约"等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似 用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以 组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
[0021] 此外，本发明要素或组分前的不定冠词"一种"和"一个"对要素或组分的数量要求 (即出现次数)无限制性。因此"一个"或"一种"应被解读为包括一个或至少一个，并且单数 形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
[0022] "聚合物"意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语 "聚合物"包含术语"均聚物"、"共聚物"、"三元共聚物"与"共聚体"。
[0023] "共聚体"意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语"共聚体"包括 术语"共聚物"（其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语"三元共聚物"（其一般 用以指由三种不同单体制备的聚合物）。其亦包含通过聚合四或更多种单体而制造的聚合 物。"共混物"意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合 物。为了解决现有技术问题，本发明提供一种高铁滑动层粘合胶，所述高铁滑动层粘合胶包 括以下重量百分比的原料制备而成： 100重量份的SBS; 1~30重量份的H0-SBS; 50~150重量份的烃类树脂； 10~60重量份的聚氨酯树脂； 1~30重量份的壳聚糖改性超支化聚氨酯； 10~50重量份的环烷油； 1~5重量份的抗氧化剂。
[0024] 作为本发明的一种优选实施方式，所述SBS是不同分子量的混合体，其中，重均分 子量为5000~20000的占 SBS总重量的5~28%，重均分子量为20000~95000的占 SBS总重量的35 ~50%，数均分子量100000~1000000的占 SBS总重量的1~38%。
[0025] SBS： 本发?述术语"SBS"是指聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段热塑性弹性体。所述SBS在 结构上有两个特点：其一，分子链由玻璃化温度低于室温的软弹性聚丁二烯1?段和玻璃化 温度高于室温的硬塑性聚苯乙烯PS段相嵌而成;其二，这两种嵌段是力学不相容的，以微观 尺寸相分离形成两相分离的"海岛"结构，当聚苯乙烯含量较低时，PS被分割成孤立的区域， 周围是橡胶的PB连续相。由于塑料相的存在，使得橡胶分子链段的运动受到一定的限制，使 热塑弹性体具有硫化橡胶的性能，与硫化橡胶所不同的是，塑料相的交联是可逆的物理交 联，当它溶于有机溶剂或加热熔融时，塑料相即被溶解或熔融，失去交联作用； 而在溶剂挥发或熔体冷却好，塑料相又会分离沉淀出来，并恢复原来的物理交联状态。 用于本申请的SBS并无特别限定，可以为市售的或合成的。SBS的结构与分子量及苯乙烯的 含量有紧密联系，作为本发明的一种优选方式，SBS中，苯乙烯的含量为20~48wt%，更加优 选为 30.5wt%。
[0026] 本发明中SBS的重均分子量是基于凝胶渗透色谱法（以下，简称为"GPC"。）测定而 进行聚苯乙烯换算后的值。GPC的测定条件采用本领域常规的条件测试，例如，可采用下述 的方式测试得到。
[0027]柱:将下述柱串联连接而使用。
[0028] "TSKgelG5000"（7.8mmI.D· X30cm) XI根 "TSKgelG4000"（7·8mml·D·X 30cm)X1根 "TSKgelG3000"（7·8mml·D·X 30cm)X1根 "TSKgelG200