本文首先介绍了国际、国内高速铁路的现状和发展趋势,并对我国铁路运输出现的瓶颈问题进行了分析,对其解决方案(建设高速铁路)进行了阐述。板式无碴轨道是目前国际高速铁路轨道结构形式的主流,高分子材料在板式轨道中的应用既可以提高轨道的性能,又可以在一定程度上降低成本。发展国内尚未研制和使用,但在国际上有较好应用前景的铁路用新型材料,对我国高速铁路的发展具有重要意义。从文中对各种高分子材料进行筛选的结果表明,聚氨酯弹性体材料有望达到这些要求,可以成为取代CA砂浆的新型材料。 针对采用聚氨酯弹性体作为高速铁路填充材料时现场施工条件的限制,文中根据差示扫描量热分析和红外分析确定了理论上的后处理温度和时间,综合考虑施工时的实际情况,确定了实验室的后处理温度和时间。对未后处理试样和处理试样性能比较的结果表明:60℃后处理24h的试样的性能相当于未后处理试样45d左右的性能。用该方法进行研究试样的性能可大大缩短试验周期,节约试验时间。 为了明确各种因素对试样性能的影响,本文主要研究了聚醚多元醇、催化剂、填料诸因素对室温固化聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明:三官能度聚醚含量增加,试样的弹性系数和表面硬度随之增大;固体填料含量增加,试样的弹性系数和表面硬度随之增大,液体填料的影响较为复杂;催化剂辛酸亚锡的合适用量为0.15%(N-330)或0.35%(N-220)。对于试样中所出现的液体石油树脂与聚氨酯体系相容性差的问题,采取先加固体填料,后加液体填料,且分批少量的添加方法进行了解决。文中针对聚氨酯弹性体难以解决的气泡问题进行了深入的探讨,并给出了原材料预烘、脱水、消泡剂量的调整、填料的复配等解决方法。在这些问题得到解决的基础上,根据最后确定的配方制出了性能符合高速铁路使用要求的聚氨酯弹性体试样,并付诸工程使用。