铁路废弃聚酰胺部件回收再生利用

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2023.01.016

中国塑料 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (1): 106-111.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2023.01.016

铁路废弃聚酰胺部件回收再生利用

赵微微(), 张勇, 刘志, 张彬, 高健

北京铁科首钢轨道技术股份有限公司，北京 102206

收稿日期:2022-10-10 出版日期:2023-01-26 发布日期:2023-01-26
作者简介:赵微微（1990—），女，工程师，主要从事高分子铁路制品回收再利用领域，18811353712@163.com

Recycling and reutilization of railway waste polyamide gauge baffles

ZHAO Weiwei(), ZHANG Yong, LIU Zhi, ZHANG Bin, GAO Jian

Beijing Tieke Shougang Railway Technology Co，Ltd，Beijing 102206，China

Received:2022-10-10 Online:2023-01-26 Published:2023-01-26

摘要/Abstract

摘要：

通过采用长度为4.5 mm、直径为10 μm的玻璃纤维和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体（POE⁃g⁃MAH）增韧剂且添加量为10 %时所制得的再生聚酰胺部件产品尺寸和性能指标满足要求，且部件具有良好的尺寸稳定性等，部件经组装疲劳性能测试后未发生损坏，各项组装性能均满足要求。结果表明，废弃聚酰胺部件经过收集、破碎、清洗、改性等工序后可成为良好的可再生资源，可继续应用于铁路市场。

关键词: 扣件, 聚酰胺, 可再生

Abstract:

The recycled polyamide gauge baffles were employed by using the original polyamide gauge baffles prepared by using glass fibers with a length of 4.5 mm and a diameter of 10 mm as a reinforcement and POE⁃g⁃MAH as an impact modifier at a loading of 10 wt%. The resultant recycled polyamide gauge baffles could meet the requirement of product size and performance indexes together with good size stability. There was no damage in the parts after the test of assembly fatigue performance， and all the assembly performance could meet the requirements. The results indicated that the waste polyamide parts were good renewable resources after collecting， crushing， cleaning， and modification， and they could be reused in the railway field.

Key words: gauge baffle, polyamide, recycling

中图分类号:

TQ320.9

赵微微, 张勇, 刘志, 张彬, 高健. 铁路废弃聚酰胺部件回收再生利用[J]. 中国塑料, 2023, 37(1): 106-111.

ZHAO Weiwei, ZHANG Yong, LIU Zhi, ZHANG Bin, GAO Jian. Recycling and reutilization of railway waste polyamide gauge baffles[J]. China Plastics, 2023, 37(1): 106-111.

图/表 10

注塑机温度/℃					热喷嘴温度/℃		热流道板温度/℃			模温机温度/℃
一段	二段	三段	四段	五段	一段	二段	一段	二段	三段	模温机温度/℃
285	280	275	265	260	290	290	285	285	285	70

表1 再生聚酰胺部件注塑温度

Tab.1 Injection molding temperature of recycled polyamide gauge baffle

部位

射出速度/

射出压力/

MPa

保压速度/

保压压力/

MPa

保压时间/

表2 再生聚酰胺部件注塑工艺

Tab.2 Injection molding process of recycled polyamide gauge baffle

图1 回收料和新料的DSC曲线

Fig.1 DSC curves of recycling materials and new materials

类别

密度/

g·cm^-3

熔点/

℃

拉伸强度/

MPa

弯曲强度/

MPa

无缺口冲击强度/

kJ·m^-2

玻璃纤维含量/

玻璃纤维长度/

μm

熔体流动速率/

g·（10 min）^-1

表3 废弃聚酰胺部件和新料的性能对比

Tab.3 Comparison of waste polyamide components and new materials

玻璃纤维长度/mm	拉伸强度/MPa	弯曲强度/MPa	无缺口冲击强度/kJ·m^-2	玻璃纤维保留长度最大值/μm	熔体流动速率/ g·（10 min）^-1
3.0	163.2	201.5	79	215	6.87
4.5	177.1	224.6	95	280	5.92
长纤	204.8	247.2	112	2 455	3.23

表4 不同长度玻璃纤维再生复合材料的性能对比

Tab.4 Comparison of glass fiber regeneration composites of different lengths

玻璃纤维直径/μm

拉伸强度/MPa

弯曲强度/MPa

无缺口冲击强度/

kJ·m^-2

熔体流动速率/

g·（10 min）^-1

表5 不同直径玻璃纤维再生复合材料的性能对比

Tab.5 Comparison of properties of regeneration composites with glass fibers of different diameter

图2 增韧剂对复合材料冲击强度和拉伸强度的影响

Fig.2 Effect of tougher agent on the impact and tensile strength of the composite materials

图3 不同含量POE⁃g⁃MAH时复合材料冲击断面的SEM照片

Fig.3 SEM diagrams of composites with different content of tougher agent

类别	拉伸强度/MPa	弯曲强度/MPa	无缺口冲击强度/ kJ·m^-2	熔体流动速率/ g·（10 min）^-1
POE⁃g⁃MAH	190	221.4	89	6.02
EPDM⁃g⁃MAH	186	266.9	94	3.85

表6 两种增韧剂对复合材料影响综合性能对比

Tab.6 Comparison of the effects of two toughers on properties of the composite

项目		TB/T 3395.3—2015要求	新料制备部件	再生聚酰胺部件
型式尺寸	A/mm	67.5±0.5	67.3~67.7	67.2~67.5
	B/mm	45.5±1	44.9~45.7	44.7~45.1
	C/mm	78±0.3	77.71~78.23	77.74~78.16
	D/mm	$115 - 2 0$	113	114
	E/mm	$13 . 50 + 0.5$	13.6~13.9	13.6~13.9
	α/°	$1200 + 1$	119°43′~120°44′	120°~120°52′
	X/mm	≤0.5	合格	合格
	Y/mm	≤0.5	合格	合格
	翘角/mm	≤0.5	合格	合格
排水率/%		≥0.4	0.5	0.6
内部空隙		内部不得有气泡或空隙	内部无气泡和空隙	内部无气泡和空隙
抗压性能/mm		试验后不应损伤，翘起值不应大于0.5	0.1	0.1
绝缘电阻/Ω		>5×10⁶	1×10⁷	3×10⁷
组装疲劳性能	轨距扩大量/mm	≤6	1	2
	钢轨纵向阻力变化率/%	≤20	1	1
	组装扣压力变化率/%	≤20	3	2
	组装静刚度变化率/%	≤25	6	4
	疲劳后零部件状态	部件无损坏	300万次荷载循环后无损坏	300万次荷载循环后无损坏

项目		TB/T 3395.3—2015要求	新料制备部件	再生聚酰胺部件
型式尺寸	A/mm	67.5±0.5	67.3~67.7	67.2~67.5
	B/mm	45.5±1	44.9~45.7	44.7~45.1
	C/mm	78±0.3	77.71~78.23	77.74~78.16
	D/mm	$115 - 2 0$	113	114
	E/mm	$13 . 50 + 0.5$	13.6~13.9	13.6~13.9
	α/°	$1200 + 1$	119°43′~120°44′	120°~120°52′
	X/mm	≤0.5	合格	合格
	Y/mm	≤0.5	合格	合格
	翘角/mm	≤0.5	合格	合格
排水率/%		≥0.4	0.5	0.6
内部空隙		内部不得有气泡或空隙	内部无气泡和空隙	内部无气泡和空隙
抗压性能/mm		试验后不应损伤，翘起值不应大于0.5	0.1	0.1
绝缘电阻/Ω		>5×10⁶	1×10⁷	3×10⁷
组装疲劳性能	轨距扩大量/mm	≤6	1	2
	钢轨纵向阻力变化率/%	≤20	1	1
	组装扣压力变化率/%	≤20	3	2
	组装静刚度变化率/%	≤25	6	4
	疲劳后零部件状态	部件无损坏	300万次荷载循环后无损坏	300万次荷载循环后无损坏

表7 再生聚酰胺部件检验结果

Tab.7 Test results of recycled polyamide components

表7 再生聚酰胺部件检验结果

Tab.7 Test results of recycled polyamide components

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