CN101942786B - 一种铁轨垫板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚氨酯铁轨垫板，该铁轨垫板是由包括多元醇组合物、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂和发泡剂在内的原料制备而成的微孔聚氨酯弹性体。本发明还提供了一种制备聚氨酯铁轨垫板的方法，该方法包括：将发泡剂加入到多元醇组合物中，在25-60℃下，按照一定比例将所述改性异氰酸酯型固化剂添加至多元醇组合物和发泡剂的混合物中，搅拌混合均匀，浇注成型，熟化、取出并经后熟化处理，得到聚氨酯铁轨垫板。本发明的铁轨垫板的动静刚度比≤1.5；300万次疲劳试验后铁轨垫板的外观无破损，尺寸变化率≤30％，能够提供良好的减震、缓冲效果，使列车运行时舒适性更好，同时具有良好的耐久性能。

Description

一种铁轨垫板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种铁轨垫板，特别涉及一种微孔聚氨酯弹性体铁轨垫板及其制备方法。

背景技术

随着人们对列车行驶速度要求的不断提高，如何解决车辆高速行驶过程中的引起的震动和冲击成为一个非常关键的问题。为了减小震动、降低噪音，设计了铁轨垫板。这种铁轨垫板在实际工程应用中，位于水泥枕木和钢轨之间，利用本身的弹性，起到降低刚性材料之间所产生的震动和噪音的目的。因此要求铁路垫板的弹簧常数对减震、降噪效果影响非常明显，弹簧常数是一种表征制品的静态刚度的参数。如果弹簧常数过高，垫板本身也成为一种刚性材料，起不到减震、降噪的效果；如果弹簧常数过低，轨道垫板在钢轨作用力下完全形变，也起不到减震、降噪的效果。另外，对于不同设计速度的轨道，所要求的弹簧常数的标准也不相同，速度越高的轨道线路，对减震垫板要求的弹簧常数较低；速度越低的轨道线路，对减震垫板的弹簧常数的要求越高；对于相同设计速度的轨道线路上，车辆的运行速度也不是完全相同的，在这种情况下，轨道垫板的动态刚度比和静态刚度的比值越接近，所起到的减震和缓冲性能越好。综合以上各种因素，要求用于铁路垫板的材料具有恰当的动态刚度、静态刚度以及较小的动静刚度比，以保证列车在低速和高速运行过程中都能起到很好的减震效果；材料还需要有较小的压缩永久形变及优异的耐疲劳性能，以保证轨道良好的压缩特性以及减震部件的性能保持率和使用寿命；另外，材料还需要有较好的耐溶剂性能、电性能，以保证部件的环境适应性。

传统铁路垫板采用橡胶材料，但动静刚度比大，于是采用局部开槽的办法减小动刚度，可是这种铁路垫板的耐久性能较差，使用寿命短。最近两年有用聚氨酯发泡材料用于铁路垫板的报道，但具体工艺、技术都有所不同，具体内容如下。

CN1696166A公开了一种铁轨垫板的制备方法，其中采用惰性气体作为发泡剂并将其分散在含有NCO端基预聚物、多元醇和链增长剂的尿烷形成性组合物中制备密度0.3-1.0g/cm³、平均泡孔直径为1-200μm泡沫状的原料，最终制得用于铁路垫板的聚氨酯发泡体。由此可见，该方法的出发点是通过惰性气体发泡制备减震垫板，但是，采用惰性气体作为发泡剂，惰性气体与组合多元醇的相溶性显然没有水与组合多元醇的相溶性好，那么气液分相势必导致体系均一性能变差，进而导致制品性能波动；而且采用惰性气体作为发泡剂，对机械要求较高，需要有惰性气体供给装置和定量计量、搅拌装置，工艺复杂、设备成本高。

在微孔弹性体中必须具有交联点支撑泡孔结构，以提供足够的泡孔强度，交联点分为物理交联点和化学交联点，小分子扩链剂和异氰酸酯组分反应形成硬相区，即所谓的物理交联点；水分子与异氰酸酯组分反应形成交联，即所谓的化学交联点。这两种交联的量必须匹配得当，总量过低，交联欠缺导致强度不足；交联过高会导致脆性增加，进而导致动静刚度比增加，疲劳性能变差。在CN1443793A和CN1225104A所公开的制备聚氨酯弹性体的方法中均提到了在制备微孔弹性体的过程中，可以使用水作为发泡剂以达到所要求的松密度。

通常在制备聚氨酯发泡体系时多采用双组分发泡体系，即制备原料分为A、B组分，其中A组分为多元醇、催化剂、发泡剂、添加剂等，B组分由多异氰酸酯组成，事实上，水分含量对最终制品的性能影响最为严重，当发泡剂为水时，A组分中已经包含了水，因此在A组分的存储过程中，其水分含量容易受外界环境中湿气含量的影响，特别是当处于潮湿的南方或者储存A组分的桶盖被开启过，这种影响特别明显，进而影响最终制品的质量稳定性。

CN101125909A公开了一种基于高熔点多异氰酸酯发泡固体聚氨酯弹性体及其生产方法，用于振动隔离元件，但其中采用的异氰酸酯为NDI、PPDI、TODI，原料熔点高，使用不方便，原料成本高。

在实际应用中，铁轨垫板作为一种轨道下垫板，弹簧常数只反应其静态性能，而体现舒适性的更重要的指标应该和动态性能相关，而上述的专利文献中未见有此类数据的报道。因此，这需要进一步对垫板材料进行动态性能方面的研究，生产一种更舒适的铁轨垫板。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种微孔聚氨酯弹性体铁轨垫板。根据本发明提供的聚氨酯铁轨垫板不但具有良好的静态刚度(通常用弹簧常数表征)，而且具有合适的低动静刚度比，保证列车在运行状态有很好的舒适性。

本发明提供了一种聚氨酯铁轨垫板，所述铁轨垫板是由包括多元醇组合物(A)、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)和发泡剂(C)在内的原料制备而成的微孔聚氨酯弹性体，其中：

(a)所述铁轨垫板的动静刚度比≤1.5；

(b)300万次疲劳试验后所述铁轨垫板的外观无破损，尺寸变化率≤30％。

优选地，根据本发明提供的聚氨酯铁轨垫板，其动静刚度比≤1.4，并且300万次疲劳试验后所述铁轨垫板的尺寸变化率≤20％。

进一步优选地，所述微孔聚氨酯弹性体的孔径范围在10-500微米。

接下来的描述依次说明：(1)用于制备聚氨酯铁轨垫板的多元醇组合物(A)、(2)用于制备聚氨酯铁轨垫板的NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)、(3)用于制备聚氨酯铁轨垫板的发泡剂(C)、(4)由包括多元醇组合物(A)、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)和发泡剂(C)在内的原料制备而成的聚氨酯铁轨垫板和(5)制备所述聚氨酯铁轨垫板的方法。

(1)用于制备聚氨酯铁轨垫板的多元醇组合物(A)

根据本发明提供的聚氨酯铁轨垫板，其中，用于制备所述铁轨垫板的多元醇组合物(A)包括多元醇、扩链剂和/或交联剂、催化剂和其他助剂。

优选地，所述多元醇选自聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。

其中，所述聚酯多元醇由甲苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和苯酐中的一种或多种与乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、甘油和三羟甲基丙烷中的一种或多种通过缩聚反应制得，优选由己二酸与1，4-丁二醇、1，6-己二醇和一缩二乙二醇中的一种或多种通过缩聚反应制得，进一步优选由己二酸与1，6-己二醇通过缩聚反应制得。

所述聚醚多元醇由环氧化物聚合物、环氧杂丁烷聚合物或四氢呋喃聚合物通过本领域任意常规方法制得，优选由环氧乙烷和/或环氧丙烷或四氢呋喃聚合物制得，更优选由环氧乙烷和/或环氧丙烷制得。

进一步地，所述聚酯多元醇具有大于3、优选大于2且小于2.5的平均官能度以及500-10000、优选1500-6000、更优选1000-3000的数均分子量；所述聚醚多元醇具有小于4、优选大于1.8且小于3.0的平均官能度以及500-12000、优选1000-10000、更优选1000-6000的数均分子量，并且所述聚醚多元醇的数均分子量/平均官能度＝300-5000，优选＝500-3000。

所述扩链剂、交联剂选自乙二醇、二乙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，6-己二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种，优选地，所述扩链剂选自乙二醇、二乙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇中的一种或多种；所述交联剂选自丙三醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。

所述催化剂是本领域使用的常规催化剂，选自胺类催化剂、锡类催化剂、铋类催化剂和锌类催化剂中的一种或多种。

所述其他助剂选自泡孔稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂和水解稳定剂中的一种或多种。其中，泡孔稳定剂的作用在于，在混合阶段起助乳化作用，即改善多元醇组合物、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂和发泡剂的相溶性；在气泡产生阶段使气泡容易产生和使之均匀化，即降低体系的表面张力，以助泡核形成及气泡产生；在气泡产生中期使气泡稳定化，即稳定泡沫、防止泡沫合并变大；在气泡产生后期使气泡连通化，形成一定比例的开孔率。

(2)用于制备聚氨酯铁轨垫板的NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)

根据本发明提供的聚氨酯铁轨垫板，其中，用于制备所述铁轨垫板的NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)是指通过氨酯改性获得的NCO封端的氨酯改性异氰酸酯和异氰酸酯的混合物。

所述“通过氨酯改性”是指多元醇与异氰酸酯进行初步聚合反应，得到NCO封端的氨酯改性异氰酸酯和异氰酸酯的混合物。其中，所述多元醇与(1)中所使用的“多元醇”相同；所述异氰酸酯选自芳香族、脂肪族/脂环族二或多异氰酸酯或其组合，优选芳香族二或多异氰酸酯，例如甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(4，4-MDI)、2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(2，4-MDI)、间-苯二亚甲基二异氰酸酯、亚苯基-1，4-二异氰酸酯、萘-1，5-二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯。此类二/多异氰酸酯可以单独使用或与另一种混合使用。

用于本发明的异氰酸酯的例子包括：选自4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或多种组成的异氰酸酯混合物、或者经脲酮亚胺、碳化二亚胺改性的4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、或者由经脲酮亚胺、碳化二亚胺改性的4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或多种组成的异氰酸酯混合物，其中，4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯占所述异氰酸酯混合物的50-100wt％，优选80-98wt％。在反应过程中，NCO基团处于过量，OH基团处于不足量，NCO基团与OH基团发生聚合反应后形成的NCO封端的氨酯改性异氰酸酯；在NCO基团过量较大的情况下，还有一部分异氰酸酯没有参加反应。因此，最终得到的是NCO封端的氨酯改性异氰酸酯和异氰酸酯单体的混合物。

在本发明中，所述“多苯基多亚甲基多异氰酸酯”为平均苯环数和平均异氰酸酯基数均大于2的多异氰酸酯的混合物。

优选地，所述NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)中的NCO含量为10-26wt％，优选15-24wt％，更优选17-23wt％；平均官能度为2-3，优选2-2.5。

(3)用于制备聚氨酯铁轨垫板的发泡剂(C)

根据本发明提供的聚氨酯铁轨垫板，其中，对于制备所述铁轨垫板的发泡剂(C)没有特别限定，可以采用物理发泡剂，例如一氟三氯甲烷、一氟二氯乙烷，也可以采用化学发泡剂，例如水、甲酸、乙酸，优选采用水作为发泡剂。

(4)由包括多元醇组合物(A)、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)和发泡剂(C)在内的原料制备而成的聚氨酯铁轨垫板

根据本发明提供的聚氨酯铁轨垫板，其中，所述铁轨垫板由包括多元醇组合物(A)、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)和发泡剂(C)在内的原料制备而成，其中，NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)中的[NCO]与多元醇组合物(A)和发泡剂(C)中的[OH]的比为1.02-1.05，所述[NCO]和[OH]分别表示异氰酸酯基和羟基的摩尔数。

(5)由多元醇组合物(A)、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)和发泡剂(C)制备(4)中所描述的聚氨酯铁轨垫板的方法

由多元醇组合物(A)、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)和发泡剂(C)制备(4)中所描述的聚氨酯铁轨垫板的方法包括以下步骤：

(i)将发泡剂(C)添加至多元醇组合物(A)，以使多元醇组合物和所述发泡剂的混合物中的水分含量为0.1-0.5wt％；

(ii)在25-60℃的温度下，将NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)添加至所述多元醇组合物和发泡剂的混合物，以使所述改性异氰酸酯型固化剂中的[NCO]与所述多元醇组合物和发泡剂的混合物中的[OH]的比为1.02-1.05，搅拌混合均匀，将得到的混合物浇注到铁轨垫板成型模具中，熟化、取出、并经后熟化处理，得到聚氨酯铁轨垫板。

优选地，在步骤(i)中，在添加发泡剂(C)之前测定多元醇组合物(A)中的水分含量，根据测得的水分含量确定发泡剂的加入量。

进一步优选地，在步骤(ii)中，在30-50℃、优选在40-45℃的温度下将NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)添加至所述多元醇组合物和发泡剂的混合物中。

可以采用手工混合、浇注或机械混合、浇注的方法混合、浇注并获得所述聚氨酯铁轨垫板，优选采用机械混合、浇注的方法。

在步骤(ii)中，熟化时间根据熟化温度(成型模具温度)不同而有所不同，当成型模具温度低于45℃时，熟化时间优选控制在15分钟以上；当成型模具温度在45℃以上时，熟化时间优选控制在7-15分钟。

优选地，所述铁轨垫板成型模具的温度控制在35-100℃，优选为45-80℃，更优选为55-70℃。

在步骤(ii)中，所述后熟化处理是指产品脱模后，在50-80℃下放置20-40小时，或在80-120℃下放置3-8小时来完成熟化过程中未完成的、少量的化学反应，使产品的性能达到最高值。

根据步骤(i)和(ii)制得的聚氨酯铁轨垫板的动静刚度比≤1.5，优选≤1.4；300万次疲劳试验后所述铁轨垫板的外观无破损，尺寸变化率≤30％，优选≤20％。

本发明的另一个目的是提供一种制备聚氨酯铁轨垫板的方法，该方法工艺简单，用普通的聚氨酯浇注设备就可以生产，并且采用的原料和生产成本低廉。

本发明提供了一种制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其包括以下步骤：

(i)将发泡剂添加至多元醇组合物，以使所述多元醇组合物和所述发泡剂的混合物中的水分含量为0.1-0.5wt％；

(ii)在25-60℃的温度下，将NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂添加至所述多元醇组合物和发泡剂的混合物，以使所述改性异氰酸酯型固化剂中的[NCO]与所述多元醇组合物和发泡剂的混合物中的[OH]的比为1.02-1.05，搅拌混合均匀，将得到的混合物浇注到铁轨垫板成型模具中，熟化、取出、并经后熟化处理，得到聚氨酯铁轨垫板。

根据本发明提供的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，在步骤(i)中，优选在添加发泡剂之前测定多元醇组合物中的水分含量，根据测得的水分含量确定所述发泡剂的加入量。

根据本发明提供的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，在步骤(ii)中，优选在30-50℃、更优选在40-45℃的温度下将NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂添加至所述多元醇组合物和发泡剂的混合物中。

根据本发明提供的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，在步骤(ii)中，可以采用手工混合、浇注或机械混合、浇注的方法混合、浇注并获得所述聚氨酯铁轨垫板，优选采用机械混合、浇注的方法；熟化时间根据熟化温度(成型模具温度)不同而有所不同，当成型模具温度低于45℃时，熟化时间优选控制在15分钟以上；当成型模具温度在45℃以上时，熟化时间优选控制在7-15分钟。

优选地，所述铁轨垫板成型模具的温度控制在35-100℃，优选为45-80℃，更优选为55-70℃。

根据本发明提供的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，所述后熟化处理是指产品脱模后，在50-80℃下放置20-40小时，或在80-120℃下放置3-8小时来完成熟化过程中未完成的、少量的化学反应，使产品的性能达到最高值。

根据本发明提供的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其中所述发泡剂可以为物理发泡剂，例如一氟三氯甲烷、一氟二氯乙烷，也可以为化学发泡剂，例如水、甲酸、乙酸，优选为水。

根据本发明提供的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其中所述多元醇组合物包括多元醇、扩链剂和/或交联剂、催化剂和其他助剂。

优选地，所述多元醇为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。

所述聚酯多元醇由甲苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和苯酐中的一种或多种与乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、甘油和三羟甲基丙烷中的一种或多种通过缩聚反应制得，优选由己二酸与1，4-丁二醇、1，6-己二醇和一缩二乙二醇中的一种或多种通过缩聚反应制得，进一步优选由己二酸与1，6-己二醇通过缩聚反应制得。

所述聚酯多元醇的平均官能度大于3，优选大于2且小于2.5；数均分子量为500-10000，优选为1500-6000，更优选为1000-3000。

所述聚醚多元醇由环氧化物聚合物、环氧杂丁烷聚合物或四氢呋喃聚合物通过本领域任意常规方法制得，优选由环氧乙烷和/或环氧丙烷或四氢呋喃聚合物制得，更优选由环氧乙烷和/或环氧丙烷制得。

所述聚醚多元醇的平均官能度小于4，优选大于1.8且小于3.0；数均分子量为500-12000，优选为1000-10000，更优选为1000-6000，并且数均分子量/平均官能度＝300-5000，优选＝500-3000。

所述扩链剂、交联剂均选自乙二醇、二乙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，6-己二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种，优选地，所述扩链剂选自乙二醇、二乙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇中的一种或多种；所述交联剂选自丙三醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。

所述催化剂是本领域使用的常规催化剂，选自胺类催化剂、锡类催化剂、铋类催化剂和锌类催化剂中的一种或多种。

所述其他助剂选自泡孔稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和水解稳定剂中的一种或多种。其中，泡孔稳定剂的作用在于，在混合阶段起助乳化作用，即改善多元醇组合物、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂和发泡剂的相溶性；在气泡产生阶段使气泡容易产生和使之均匀化，即降低体系的表面张力，以助泡核形成及气泡产生；在气泡产生中期使气泡稳定化，即稳定泡沫、防止泡沫合并变大；在气泡产生后期使气泡连通化，形成一定比例的开孔率。

根据本发明提供的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其中所述NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂是指通过氨酯改性获得的NCO封端的氨酯改性异氰酸酯和异氰酸酯的混合物。

在本发明中，所述“通过氨酯改性”是指多元醇与异氰酸酯进行初步聚合反应，得到NCO封端的氨酯改性异氰酸酯和异氰酸酯的混合物。其中，所述多元醇与“多元醇组合物”中所含的多元醇相同；所述异氰酸酯选自芳香族、脂肪族/脂环族二或多异氰酸酯或其组合，优选芳香族二或多异氰酸酯，例如甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(4，4-MDI)、2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(2，4-MDI)、间-苯二亚甲基二异氰酸酯、亚苯基-1，4-二异氰酸酯、萘-1，5-二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯。此类二/多异氰酸酯可以单独使用或与另一种混合使用。

用于本发明的异氰酸酯的例子包括：选自4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或多种组成的异氰酸酯混合物、或者经脲酮亚胺、碳化二亚胺改性的4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、或者由经脲酮亚胺、碳化二亚胺改性的4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或多种组成的异氰酸酯混合物；优选地，4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯占所述异氰酸酯混合物的50-100wt％，优选80-98wt％。

在本发明中，所述“多苯基多亚甲基多异氰酸酯”为平均苯环数和平均异氰酸酯基数均大于2的多异氰酸酯的混合物。

优选地，所述NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂(B)中的NCO含量为10-26wt％，优选15-24wt％，更优选17-23wt％；平均官能度为2-3，优选2-2.5。

相比于现有技术，本发明具有以下优点：

1.静态刚度(与弹簧常数表征意义相同或相似)灵活可调。

采用本发明提供的制备铁轨垫板的方法，通过调节发泡剂的加入量、制品的密度都可以调节弹簧常数，适应不同速度的轨道线路的要求，符合实际工程应用的需要。

2.外界环境对最终制品性能的影响较小

在实际制备过程中发现原料中的水分含量对最终制品的性能影响严重，这是因为通常现有技术中是将发泡剂例如水与多元醇组合物混合后，作为原料储存，这样一旦外界环境中的水分或湿气含量影响原料中的水分含量，将不利于最终产品的性能稳定，而采用本发明提供的制备铁轨垫板的方法，在加入发泡剂前测试多元醇组合物中的水分含量，并根据已有的水分含量再确定加入发泡剂的量，也就是说，在进行发泡前才加入发泡剂例如水，可以避免在多元醇组合物中的储存过程中环境水分对多元醇组合物中的水分影响，制得的产品批次稳定好、同一批次的质量稳定性好。

3.良好减震性能和缓冲性能(主要体现在较低的动静刚度比)。

良好的减震和缓冲性能不仅表现在恰当的静态刚度(与压缩弹簧常数表征意义相同或相似)，更重要的表现在较低的动态刚度与静态刚度的比值。对于低速状态下的物体(材料)，在高速状态下会显得很硬，在相同的设计速度的轨道线路上，车辆的运行速度也是不完全相同的，在这种情况下，轨道垫板的动态刚度和静态刚度比值越接近，所起到的减震和缓冲性能越好，根据本发明制得的聚氨酯铁轨垫板的动静刚度比≤1.5，因此本发明提供的铁轨垫板具有良好的减震性能和缓冲性能，在列车运行中舒适性更好。

4.良好的压缩性能即形变回复能力，主要体现在永久形变。

同一条轨道线路上会有多辆车辆行驶，一辆车辆通过之后定期之内需要有另外车辆通过，那么轨道垫板的形变回复能力和速度越高越好，压缩永久形变用来表征这种性能，采用本发明制得的铁轨垫板能够提供较低的压缩永久形变。

5.良好的耐久性能即使用寿命，主要体现在疲劳性能。

轨道垫板有设计使用寿命要求，设计时要求不仅要在使用初期具有良好的形变性能和减震性能，而且要在使用结束还保持良好的形变性能和减震性能，用300万次疲劳试验后的尺寸变形率来表征这种性能。根据本发明制得的聚氨酯铁轨垫板经300万次疲劳试验后，外观无破损，尺寸变化率≤30％。因此，本发明提供的铁轨垫板具有良好的抗疲劳性能。

6.工艺简单、设备成本低廉，容易获得，具有较高的推广和使用价值。

本发明技术方案工艺简单，采用手工和设备成型均可。为了获得较高的生产效率而优选采用设备成型时，采用普通的聚氨酯低压浇注机即可，并且这样的设备通用性能广泛、采购易得、生产成本低，同时采用本发明方法制得的聚氨酯铁轨垫板的动静刚度比≤1.5，300万次疲劳试验后所述铁轨垫板的外观无破损，尺寸变化率≤30％，能够提供良好的减震、缓冲效果，使列车运行时舒适性更好，同时具有良好的耐久性能。

下面通过具体实施例对本发明提供的聚氨酯垫板及其制备方法进行详细说明，但本发明不限于这些实施例。

具体实施方式

NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂的合成例1：

将68g平均官能度＝2、数均分子量＝4000的聚氧丙烯醚二醇(购自高桥石化公司)在105-115℃下真空脱水2-4h，保证水分含量低于0.04wt％，保存待用。在氮气保护下，先将100g自制的异氰酸酯混合物(其中2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量为20wt％，脲酮亚胺和碳化二亚胺的含量为2wt％，4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量为78wt％)加入四口烧瓶中，并保持温度在50-70℃，再加入0.3g市售的苯甲酰氯，然后用1-1.5h将前述处理过的聚氧丙烯醚二醇缓慢滴加到烧瓶中，滴加完毕后继续在60-75℃的温度下反应1.5-2小时，取样分析NCO含量达到预定标准(NCO含量为19wt％)出料，25℃时测得粘度为290mPa·s，所得到的预聚体称为NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂1。

NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂的合成例2：

将76g平均官能度＝3、数均分子量＝6000的聚氧丙烯醚三醇(购自高桥石化公司)在105-115℃下真空脱水2-4h，保证水分含量低于0.04％，然后保存待用。在氮气保护下，先将100g自制的异氰酸酯混合物(其中2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量≤1wt％，脲酮亚胺和碳化二亚胺的含量≤2wt％，4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量≥97wt％)加入四口烧瓶中，并保持温度在50-70℃，再加入0.5g市售的磷酸，然后用1-1.5h将前述处理过的聚氧丙烯醚三醇缓慢滴加到烧瓶中，滴加完毕后继续在60-75℃反应1.5-2小时，取样分析NCO含量达到预定标准(NCO含量为18wt％)出料，25℃时测得粘度为340mPa·s，所得到的预聚体称为NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂2。

NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂的合成例3：

将30g平均官能度＝2、数均分子量＝4000的聚氧丙烯醚二醇(购自高桥石化公司)和30g平均官能度＝3、数均分子量＝6000的聚氧丙烯醚三醇(购自高桥石化公司)组成的混合物在105-115℃下真空脱水2-4h，保证水分含量低于0.04％，然后保存待用。在氮气保护下，先将100g自制的异氰酸酯混合物(其中2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量为50wt％、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量为50wt％)加入四口烧瓶中，并保持温度在50-70℃，再加入0.3g市售的苯甲磺酸，然后用1-1.5小时将60g上述处理过的聚氧丙烯醚二醇和聚氧丙烯醚三醇组成的聚醚混合物缓慢滴加到烧瓶中，滴加完毕后继续在60-75℃反应1.5-2小时，取样分析NCO含量达到预定标准(NCO含量为20wt％)出料，25℃时测得粘度为300mPa·s，所得到的预聚体称为NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂3。

NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂的合成例4：

将40g平均官能度＝2、数均分子量＝1000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号为PTMEG1000)在105-115℃下真空脱水2-4h，保证水分含量低于0.04％，然后保存待用。在氮气保护下，先将100g自制的异氰酸酯混合物(其中2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量≤1wt％、脲酮亚胺和碳化二亚胺混合物的含量≤2wt％，4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量≥97wt％)加入四口烧瓶中，并保持温度在50-70℃，再加入0.3g市售的苯甲酰氯，然后用1-1.5小时将上述处理过的聚(氧四亚甲基)醚二元醇缓慢滴加到异氰酸酯混合物中，滴加完毕后继续在60-75℃反应1.5-2小时，取样分析NCO含量达到预定标准(NCO含量为21wt％)出料，25℃时测得粘度为910mPa·s，所得到的预聚体称为NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂4。

NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂的合成例5：

将41g平均官能度＝2、数均分子量＝2000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号PTMEG2000)在105-115℃下真空脱水2-4h，保证水分含量低于0.04％，然后保存待用。在氮气保护下，先将由30g自制的多亚甲基多苯基多异氰酸酯(牌号为PM200)和70g自制的4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯组成的异氰酸酯混合物加入四口烧瓶中，并保持温度在50-70℃，再将0.5g市售的磷酸加入二苯基甲烷二异氰酸酯中，后用1-1.5小时将41g上述处理过的聚(氧四亚甲基)醚二元醇缓慢滴加到异氰酸酯混合物中，滴加完毕后继续在60-75℃反应1.5-2小时，取样分析NCO含量达到预定标准(NCO含量为21.9wt％)后出料，25℃时的粘度为1640mPa·s，所得到的预聚体称为NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂5。

NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂的合成例6：

将25g平均官能度＝2、数均分子量＝2000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号为PTMEG2000)和25g平均官能度＝2、数均分子量＝1000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号为PTMEG1000)在105-115℃下真空脱水2-4h，保证水分含量低于0.04％，然后保存待用。在氮气保护下，先将100g自制的异氰酸酯混合物(其中脲酮亚胺和碳化二亚胺的含量为30wt％，4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的含量为70wt％)加入四口烧瓶中，并保持温度在50-70℃，再加入0.3g市售的苯甲磺酸，然后用1-1.5小时将50g上述处理过的数均分子量＝2000的聚(氧四亚甲基)醚多元醇和数均分子量＝1000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇组成的聚醚混合物缓慢滴加到异氰酸酯混合物中，滴加完毕后继续在60-75℃反应1.5-2小时，取样分析NCO含量达到预定标准(NCO含量为20wt％)出料，25℃时的粘度为780mPa·s，所得到的预聚体称为NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂6。

多元醇组合物的制备例1：

将100g平均官能度＝3、数均分子量＝6000的聚(环氧乙烷/环氧丙烷)醚三元醇(购自高桥石化公司)、7.8g市售的1，4-丁二醇、0.5g市售的硅氧烷类整泡剂、1.0g自制的胺类催化剂(将市售的三乙烯二胺固体溶解于1，4-丁二醇或二丙二醇得到三乙烯二胺溶液，其中三乙烯二胺的含量为33wt％)、0.003g市售的二月桂酸二异丁基锡加入到混合器中，搅拌均匀，真空脱除气泡，密封保存，制得多元醇组合物1(如上所述的质量份数可同比例放大)。

多元醇组合物的制备例2：

将100g平均官能度＝2、数均分子量＝4000的聚(环氧乙烷/环氧丙烷)醚二元醇(购自高桥石化公司)、7.0g市售的1，4-丁二醇、0.5g市售的硅氧烷类整泡剂、1.0g自制的胺类催化剂(将市售的三乙烯二胺固体溶解于1，4-丁二醇或二丙二醇得到三乙烯二胺溶液，其中三乙烯二胺的含量为33wt％)、0.005g市售的二月桂酸二异丁基锡加入到混合器中，搅拌均匀，真空脱除气泡，密封保存，制得多元醇组合物2(如上所述的质量份数可同比例放大)。

多元醇组合物的制备例3：

将50g平均官能度＝2、数均分子量＝4000的聚(环氧乙烷/环氧丙烷)醚二元醇(购自高桥石化公司)和50g平均官能度＝3，数均分子量＝6000的聚(环氧乙烷/环氧丙烷)醚三元醇(购自高桥石化公司)的混合物、市售的1，4-丁二醇7.4g、市售的硅氧烷类整泡剂0.5g、1.5g自制的胺类催化剂(将市售的三乙烯二胺固体溶解于1，4-丁二醇或二丙二醇得到三乙烯二胺溶液，其中三乙烯二胺的含量为33wt％)加入到混合器中，搅拌均匀，真空脱除气泡，密封保存，制得多元醇组合物3(如上所述的质量份数可同比例放大)。

多元醇组合物的制备例4：

将50g平均官能度＝2、数均分子量＝1000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号为PTMEG1000)和50g平均官能度＝3、数均分子量＝6000的聚(环氧乙烷/环氧丙烷)醚三元醇(购自高桥石化公司)的混合物、6g市售的1，4-丁二醇、0.5g市售的硅氧烷类整泡剂、1.8g自制的胺类催化剂(将市售的三乙烯二胺固体溶解于1，4-丁二醇或二丙二醇得到三乙烯二胺溶液，其中三乙烯二胺的含量为33wt％)加入到混合器中，搅拌均匀，真空脱除气泡，密封保存，制得多元醇组合物4(如上所述的质量份数可同比例放大)。

多元醇组合物的制备例5：

将100g平均官能度＝2、数均分子量＝1000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号为PTMEG1000)、6.0g市售的1，4-丁二醇、0.5g市售的硅氧烷类整泡剂、1.0g自制的胺类催化剂(将市售的三乙烯二胺固体溶解于1，4-丁二醇或二丙二醇得到三乙烯二胺溶液，其中三乙烯二胺的含量为33wt％)、0.003g市售的二月桂酸二异丁基锡加入到混合器中，搅拌均匀，真空脱除气泡，密封保存，制得多元醇组合物5(如上所述的质量份数可同比例放大)。

多元醇组合物的制备例6：

将50g平均官能度＝2、数均分子量＝1000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号为PTMEG1000)和50g平均官能度＝2、数均分子量为2000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号为PTMEG2000)的混合物、7.0g市售的二乙二醇、0.5g市售的硅氧烷类整泡剂、1.2g自制的胺类催化剂(将市售的三乙烯二胺固体溶解于1，4-丁二醇或二丙二醇得到三乙烯二胺溶液，其中三乙烯二胺的含量为33wt％)、0.003g市售的二月桂酸二异丁基锡加入到混合器中，搅拌均匀，真空脱除气泡，密封保存，制得多元醇组合物6(如上所述的质量份数可同比例放大)。

多元醇组合物的制备对比例1：

将50g平均官能度＝2、数均分子量＝1000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号为PTMEG1000)和50g平均官能度＝2、数均分子量为2000的聚(氧四亚甲基)醚二元醇(购自日本三菱，牌号为PTMEG2000)的混合物、7.0g市售的二乙二醇、0.5g市售的硅氧烷类整泡剂、1.2g自制的胺类催化剂(将市售的三乙烯二胺固体溶解于1，4-丁二醇或二丙二醇得到三乙烯二胺溶液，其中三乙烯二胺的含量为33wt％)、0.003g市售的二月桂酸二异丁基锡加入到混合器中，搅拌均匀，并测得该混合物中的水分含量为0.05wt％，添加0.165g水作为发泡剂，搅拌均匀，测得混合物中的水分含量为0.2wt％，真空脱除气泡，密封保存，制得对比多元醇组合物1。

聚氨酯铁轨垫板的制备例1：

取多元醇组合物1，测定其含水量，根据需要补加水，使得多元醇组合物1和发泡剂水的混合物的含水量＝0.2wt％，将多元醇组合物1和发泡剂水的混合物及NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂1分别加热到43℃并分别加入到低压浇注机的A、B料罐中，真空脱气，排除机械泡；然后按照NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂1中的[NCO]与多元醇组合物1和发泡剂水的混合物中的[OH]的摩尔比为1.05的配比，将两组分在机头混合，浇注到模具中，合模，在80℃的烘道中熟化10分钟后出模，再进行后熟化处理，去边，得到铁轨垫板1，进行产品包装或物性测试。

聚氨酯铁轨垫板的制备例2

取多元醇组合物2，测定其含水量，根据需要补加水，使得多元醇组合物2和发泡剂水的混合物的含水量＝0.25wt％，将多元醇组合物2和发泡剂水的混合物及NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂2分别加热到45℃并分别加入到低压浇注机的A、B料罐中，真空脱气，排除机械泡；然后按照NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂2中的[NCO]与多元醇组合物2和发泡剂水的混合物中的[OH]的摩尔比为1.03的配比，将两组分在机头混合，浇注到模具中，合模，在70℃的烘道中熟化15分钟后出模，再进行后熟化处理，去边，得到铁轨垫板2，进行产品包装或物性测试。

聚氨酯铁轨垫板的制备例3

取多元醇组合物3，测定其含水量，根据需要补加水，使得多元醇组合物3和发泡剂水的混合物的含水量＝0.18wt％，将多元醇组合物3和发泡剂水的混合物及NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂3分别加热到43℃并分别加入到低压浇注机的A、B料罐中，真空脱气，排除机械泡；然后按照NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂3中的[NCO]与多元醇组合物3和发泡剂水的混合物中的[OH]的摩尔比为1.03的配比，使两组分在机头混合，浇注到模具中，合模，在70℃的烘道中熟化15分钟后出模，再进行后熟化处理，去边，得到铁轨垫板3，进行产品包装或物性测试。

聚氨酯铁轨垫板的制备例4

取多元醇组合物4，测定其含水量，根据需要补加水，使得多元醇组合物4和发泡剂水的混合物的含水量＝0.16wt％，将多元醇组合物4和发泡剂水的混合物及NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂4分别加热到43℃并分别加入到低压浇注机的A、B料罐中，真空脱气，排除机械泡；然后按照NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂4中的[NCO]与多元醇组合物4和发泡剂水的混合物中的[OH]的摩尔比为1.03的配比，将两组分在机头混合，浇注到模具中，合模，在80℃的烘道中熟化10分钟后出模，再进行后熟化处理，去边，得到铁轨垫板4，进行产品包装或物性测试。

聚氨酯铁轨垫板的制备例5

取多元醇组合物5，测定其含水量，根据需要补加水，使得多元醇组合物5和发泡剂水的混合物的含水量＝0.19wt％，将多元醇组合物5和发泡剂水的混合物及NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂5分别加热到45℃并分别加入到低压浇注机的A、B料罐中，真空脱气，排除机械泡；然后按照NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂5中的[NCO]与多元醇组合物5和发泡剂水的混合物中的[OH]的摩尔比为1.05的配比，将两组分在机头混合，浇注到模具中，合模，在80℃的烘道中熟化12分钟后出模，再进行后熟化处理，去边，得到铁轨垫板5，进行产品包装或物性测试。

聚氨酯铁轨垫板的制备例6

取多元醇组合物6，测定其含水量，根据需要补加水，使得多元醇组合物6和发泡剂水的混合物的含水量＝0.20wt％，将多元醇组合物6和发泡剂水的混合物及NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂6分别加热到43℃并分别加入到低压浇注机的A、B料罐中，真空脱气，排除机械泡；然后按照NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂6中的[NCO]与多元醇组合物6和发泡剂水的混合物中的[OH]的摩尔比为1.05的配比，将两组分在机头混合，浇注到模具中，合模，在80℃的烘道中熟化12分钟后出模，再进行后熟化处理，去边，得到铁轨垫板6，进行产品包装或物性测试。

聚氨酯铁轨垫板的制备对比例1

取储存5个月之后的对比组合多元醇1，由于外界环境的影响，测得其水分含量由原来的0.2wt％上升为0.22wt％，将对比组合多元醇1及改性异氰酸酯型固化剂6分别加热到43℃并分别加入到低压浇注机的A、B料罐中，真空脱气，排除机械泡；然后按照NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂6中的[NCO]与对比组合多元醇1中的[OH]的摩尔比为1.05的配比，将两组分在机头混合，浇注到模具中，合模，在80℃的烘道中熟化12分钟后出模，再进行后熟化处理，去边，得到对比铁轨垫板1，进行产品包装或物性测试。

对上述实施例中得到的铁轨垫板1-6以及对比铁轨垫板1进行性能检测实验，实验项目和实验方法示于表1中，实验结果示于表2中。

表1

表2

除了对比多元醇组合物1中含有发泡剂水以外，对比铁轨垫板1中的其他组分与铁轨垫板6完全相同，但是由于含有发泡剂水的多元醇组合物在储存过程中自然吸水(在制备对比铁轨垫板1时测得储存一段时间后的多元醇组合物中的水分含量上升)，因此采用这种多元醇组合物与异氰酸酯反应时，由于水分子的增加导致化学交联点增加，从而导致材料脆性增大，动静刚度比增加，疲劳性能变差，如表2中所示，对比铁轨垫板经300万次疲劳性能测试后的尺寸变化率以及动静刚度比明显高于铁轨垫板6。

由此可见，采用本发明所述的后加发泡剂水的工艺可以完全避免原料由于贮存过程中的自然吸水，从而保证体系中化学交联和物理交联的平衡，并最终提供合适的静刚度和动静刚度比、优良的耐疲劳性能。另外，本发明提供的铁轨垫板适合于不同设计速度的轨道线路，提供良好的减震、缓冲效果，使列车运行起来的舒适性更好。

Claims (22)

1.一种聚氨酯铁轨垫板，所述铁轨垫板是由包括多元醇组合物、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂和发泡剂在内的原料制备而成的微孔聚氨酯弹性体，其特征在于：

(a)所述铁轨垫板的动静刚度比≤1.5；

(b)300万次疲劳试验后所述铁轨垫板的外观无破损，尺寸变化率≤30％；

所述多元醇组合物包括多元醇、扩链剂和/或交联剂、催化剂和其他助剂，所述NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂是由多元醇与异氰酸酯反应得到的NCO封端的氨酯改性异氰酸酯和异氰酸酯的混合物，其中，

所述多元醇选自平均官能度大于2但小于2.5且数均分子量为500-10000的聚酯多元醇和平均官能度小于4、数均分子量为500-12000并且数均分子量/平均官能度＝300-5000的聚醚多元醇中的一种或多种；

所述异氰酸酯选自芳香族二或多异氰酸酯、脂肪族二或多异氰酸酯、脂环族二或多异氰酸酯、或其组合。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述聚氨酯铁轨垫板的动静刚度比≤1.4；300万次疲劳试验后所述聚氨酯铁轨垫板的尺寸变化率≤20％。

3.根据权利要求2所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述微孔聚氨酯弹性体的孔径范围在10-500微米。

4.根据权利要求3所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述发泡剂为水。

5.根据权利要求3所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述扩链剂选自乙二醇、二乙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，6-己二醇中的一种或多种；所述交联剂选自丙三醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种；所述催化剂选自胺类催化剂、锡类催化剂、铋类催化剂和锌类催化剂中的一种或多种；所述其他助剂选自泡孔稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和水解稳定剂中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述聚酯多元醇的数均分子量为1500-6000；所述聚醚多元醇的平均官能度大于1.8但小于3.0且数均分子量为1000-10000、并且数均分子量/平均官能度＝500-3000。

7.根据权利要求5所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述聚酯多元醇的数均分子量为1000-3000。

8.根据权利要求6所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述聚醚多元醇的数均分子量为1000-6000。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述聚酯多元醇由甲苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和苯酐中的一种或多种与乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、甘油和三羟甲基丙烷中的一种或多种通过缩聚反应制得；所述聚醚多元醇由环氧化物聚合物、环氧杂丁烷聚合物或四氢呋喃聚合物反应制得。

10.根据权利要求9所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述聚醚多元醇由环氧乙烷，环氧丙烷，环氧乙烷和环氧丙烷，或四氢呋喃聚合物反应制得。

11.根据权利要求3所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述异氰酸酯选自4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或多种组成的异氰酸酯混合物、或者经脲酮亚胺、碳化二亚胺改性的4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、或者由经脲酮亚胺、碳化二亚胺改性的4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯与2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或多种组成的异氰酸酯混合物，其中4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯占所述异氰酸酯混合物的50-100wt％。

12.根据权利要求11所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯占所述异氰酸酯混合物的80-98wt％。

13.根据权利要求11或12所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂中NCO的含量为10-26wt％；平均官能度为2-3。

14.根据权利要求13所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂中NCO的含量为15-24wt％，所述NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂的平均官能度为2-2.5。

15.根据权利要求14所述的聚氨酯铁轨垫板，其特征在于，所述NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂中NCO的含量为17-23wt％。

16.一种制备如权利要求1-15中任一项所述的聚氨酯铁轨垫板的方法，所述方法包括以下步骤：

(i)将发泡剂添加至多元醇组合物，以使所述多元醇组合物和所述发泡剂的混合物中的水分含量为0.1-0.5wt％；

(ii)在25-60℃的温度下，将NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂添加至所述多元醇组合物和发泡剂的混合物，以使所述改性异氰酸酯型固化剂中的[NCO]与所述多元醇组合物和发泡剂的混合物中的[OH]的比为1.02-1.05，搅拌混合均匀，将得到的混合物浇注到铁轨垫板成型模具中，熟化、取出、并经后熟化处理，得到聚氨酯铁轨垫板。

17.根据权利要求16所述的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其特征在于，在步骤(i)中，在添加发泡剂之前测定多元醇组合物的水分含量，根据测得的水分含量确定发泡剂的加入量；在步骤(ii)中，在30-50℃的温度下将NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂添加至所述多元醇组合物和发泡剂的混合物中。

18.根据权利要求17所述的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其特征在于，在步骤(ii)中，在40-45℃的温度下将NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂添加至所述多元醇组合物和发泡剂的混合物中。

19.根据权利要求17或18所述的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其特征在于，采用手工混合并浇注或机械混合并浇注的方法混合并浇注包含所述多元醇组合物、NCO封端的改性异氰酸酯型固化剂和发泡剂的混合物。

20.根据权利要求19所述的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其特征在于，所述铁轨垫板成型模具的温度为35-100℃。

21.根据权利要求20所述的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其特征在于，所述铁轨垫板成型模具的温度为45-80℃。

22.根据权利要求21所述的制备聚氨酯铁轨垫板的方法，其特征在于，所述铁轨垫板成型模具的温度为55-70℃。