[发明专利]共聚醚酯、由其制得的弹性缓冲件、制备方法及具有其的轨道交通车辆

说明书

技术领域

本发明涉及共聚醚酯弹性体的制备领域，尤其涉及一种性能稳定、适用于轨道交通车辆使用的共聚醚酯、由其制得的弹性缓冲件、及其制备方法，以及设置有该弹性缓冲件的轨道交通车辆。

背景技术

为了提高有轨交通车辆乘坐的舒适性和安全性，降低列车停靠时的冲击力，减小对车体的损害，有轨交通车辆通常在车体连接处安装车钩缓冲器等缓冲件。国内现有的常用缓冲器主要包括以下类型：钢弹簧缓冲器、橡胶缓冲器、液压缓冲器等，以上缓冲器虽然基本满足使用要求，但存在着结构复杂、重量较重、检修困难等问题。

除上述缓冲器之外，热塑性共聚醚酯弹性体也常被作为一种工程级的弹性体，其具有优良的物理和机械性能，广泛应用于汽车工业、电子电器、电器仪表、工业制品、通讯、体育用品、制鞋等众多领域。目前工业化的聚醚酯弹性体多以对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)及聚四甲基醚(PTMG)所组成的长链聚醚酯作为软链段，PTA或DMT及1，4-丁二醇所组成的短链聚酯如对苯二甲酸丁二醇酯(PTB)作为硬链段。但这类共聚物的热稳定性较差，在较高温度下遇到氧气会发生较剧烈的热氧化降解。由于共聚醚酯弹性体在热稳定性、力学性能等方面还无法满足车钩缓冲器的要求，目前还没有将共聚醚酯弹性体应用到有轨交通车辆中的相关报道。另外，专利CN1806134A介绍了一种由聚环氧丙烷二醇衍生物作为软段的聚酯弹性体，该弹性体经过挤出机挤出棒材，然后经过退火处理得到一种压缩弹簧。该制备方法的步骤比较复杂，而且在此文献中仅记载了此压缩弹簧具有压缩超过30％而不破裂的问题，对此压缩弹簧的其他性能并没有相关记载。

发明内容

为了解决现有缓冲器成本高、结构复杂、质量较重等问题，本发明提供了一种共聚醚酯，该共聚醚酯由聚酯硬链段和软链段组成，软链段由聚四氢呋喃醚形成的软链段和端羟基聚丁二烯形成的软链段组成，并且聚四氢呋喃醚形成的软链段与所述端羟基聚丁二烯形成的软链段的质量比为3∶1-6∶1，共聚醚酯的硬度在邵氏D40-80之间。此共聚醚酯克服了现有共聚醚酯的缺点，可应用到有轨交通车辆中。

优选地，聚四氢呋喃醚形成的软链段与端羟基聚丁二烯形成的软链段的质量比为5∶1，共聚醚酯的硬度在邵氏D50-68之间。

优选地，本发明提供的共聚醚酯是由对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇、聚四氢呋喃醚、端羟基聚丁二烯、催化剂、抗氧剂进行酯交换反应和缩聚反应制备而成的，对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇、聚四氢呋喃醚、端羟基聚丁二烯的质量比为100∶70-92∶18-42∶6-7。

优选地，对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇、聚四氢呋喃醚、端羟基聚丁二烯的质量比为100∶80-88∶24-35∶6-7。

优选地，本发明在制备共聚醚酯过程中采用的催化剂为钛酸四丁酯，其用量为反应体系总质量的0.5％；采用的抗氧剂为抗氧剂1010，其用量为反应体系总质量的0.2％。

本发明的另一目的在于提供一种弹性缓冲件的制备方法，该方法包括以下步骤：合成上述共聚醚酯；将共聚醚酯、交联剂、成核剂均匀混合，经注塑成型得到膜胚；将膜胚置于压缩模具中，进行压缩成型，制得上述弹性缓冲件。

优选地，本发明提供的弹性缓冲件制备方法中采用的交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)或N，N’间苯撑双马来酰亚胺(PDM)，其用量为共聚醚酯重量的0.01-0.05％。优选地，本发明提供的弹性缓冲件制备方法中采用的成核剂为纳米蒙脱土、纳米二氧化硅或者纳米碳酸钙，其用量为共聚醚酯重量的0.5-2％。

优选地，压缩成型步骤是在80-150℃的温度和1000kN-2000kN的压缩力下进行的。

本发明的又一目的在于提供一种由上述方法制备而成的弹性缓冲件，该弹性缓冲件由交联剂、成核剂和共聚醚酯的混合物制成，其中，所采用的共聚醚酯为本发明提供的共聚醚酯，或者，该弹性缓冲件是由本发明提供的制备方法制备而成。

优选地，上述弹性缓冲件由模胚经压缩成型步骤制备而成，该模胚的纵截面为椭圆形，并具有两个相对水平中心平面对称的切面和垂直于所述切面的中空通道。更优选地，该切面为水平设置的切面，并且该中空通道的纵截面也为椭圆形。更具体地说，该弹性缓冲件包括彼此平行的上下端以及连接所述上下端面的内表面和外表面，该内表面和外表面均为中间直径大于两端直径的鼓形表面。

本发明的再一目的在于提供了上述弹性缓冲件在轨道交通车辆中的应用。