NO783211L - Gapfyllende klebemiddel. - Google Patents

Abstract

" Gapfyllende klebemiddel".

Description

Oppfinnelsen, vedrører en gapfyllende klebemiddelblanding

for anvendelse sammen med polymere underlagsskiver som er anordnet

i det utskårne område i en jerbanesville av tre, betong eller polyetylen.

på området for fastgjøring av jernbaneskinner, på...s-viller anvendes vanligvis en metallunderlagsplate mellom skinnen og svillen.

I US-patentskrift 2.886.248 beskrives et mellomleggsmateriale som

kan anvendes mellom metallunderlagsplaten og tresvillen. Det selv-bindende, selvforseglende mellomleggsmateriale inneholder 45-65

vekt% asfalt, 5-25 vekt% tung naftalenbasisrest, 3-12 vekt% tretjære og 10-35. vekt% av minst én gummiakti.g elastomer. Asfalten oppviste en penetrering på mellom 30og 50og et mykningspunkt på 3 7,78-76,67°C. Naftalenbasis-substansen oppviste en viskositet på ca.

40-55 Saybolt-Fural-sekunder ved 98,89°G. Tretjæren oppviste en høyverdig retortetjære fremstilt ved pyrolyse"av tre. Den gummi-aktige elastomer kan være en naturgummi, brukt gummi eller en syn-tetisk gummi, f.eks. en kopolymer av butadien og styren (GR-S).Mellomlegget kan også inneholde en fibrøs membran eller et fyll-stoff, men kan ganske enkelt bestå av klebemiddel- og forseglings-preparatet.

I US-patentskrift 3.358.925 beskrives en ikke-metallisk underlagsskive som kan bindes adhesivt til en tresville. Den ikke-metalliske skive består av et plastmateriale, f.eks. polyuretan eller epoksy.Bindemidlet som anvendes for binding av disse ikke-metalliske underlagsskiver til tresvillen, utgjøres av resorcinol-eller epoksybindemiddel. Også i US-patentskrift 3.544.006 beskrives en ikke-metallisk underlagsskive bestående av polyetylen med høy tetthet. Underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet er anordnet i et utspart område i en jernbanesville og kan anvendes i forbindelse med skinnespiker.

Polymerer, f.eks. polyolefiner, oppviser iboende krymp-ningsegenskaper som gir opphav til dannelse av små fordypninger eller groper i bunnen av polyolefin-underlagsskivene under avkjøl-ing etter sprøytestøpning. Disse fordypninger gjør det vanskelig å oppnå god kontakt med andre plane underlag, såsom tre, betong eller polyetylen. Når underlaget utgjøres av tre, kompliserer uregelmessigheter på overflaten av treet, f.eks. sprekker, små spalter, kvister, markhull o.s.v. ytterligere oppnåelse av optimal kontakt. Til og med hvis polyolefinunderlagsskivene er formet på

en slik måte at en plan bunn uten fordypninger tilveiebringes, kan det oppstå skade på skivene på grunn av forskyvninger av disse under anvendelsen.

Det har vist seg at når polyolefinunderlagsskiver fast-settes direkte på en tre- eller betongsville, så akkumuleres fuktighet, støv og slipende partikler mellom underlagsskiven og- svillen i.det utsparte område. Fuktighet som stammer fra regn, smeltende sne eller kondensering fra atmosfæren når underlagsskiven er kjøl-igere enn den omgivende luft,, mykner de øverste trefibre i svillen. Denne mykning gjør at underlagsskiven lettere forskyver seg slik

at tresvillen slites i det begrensede utsparte område som virker slik at alt samler seg i det. Støv og slipende partikler, f.eks. sand fra banelegemet, forblir mellom underlagsplaten og svillen i det utsparte område som virker som en beholder og nedsetter anvend-elsestiden for tresvillen. Også for skiver som har plan bunn, bør forskyvningen av underlagsskiven begrenses under dens anvendelse i størst mulig utstrekning for at skivens levetid skal forlenges.

En eller annen type av klebemiddelmateriale som oppviser

god klebefasthet trenges for utfylling av fugen mellom tre-,

betong- eller polyetylensvillen og den polymere underlagsskive, og også for å begrense sistnevntes forskyvning.Klebemidler som inneholder 50-55% fast stoff hefter ganske godt til polyolefinunder-lagsskiven, men disse klebemidler gir ikke adekvat kontakt mellom polyolefinunderlagsskivene og tre- eller betongsviller. Dette beror på at klebemidlet taper volum ved tørkning. Selv tyktflytende løsningsmiddelholdige klebemidler gir eventuelt ikke optimal kontakt mellom polyolefinunderlagsskiver og tre- eller betongsviller. Dessuten er polyolefinunderlagsskiver ikke naturlig egnet for anvendelse med flere typer av klebemidler.Epoksyklebemiddelsystemer kleber ikke polyolefinets voksaktige overflate i aksepterbar grad.

I tokomponentklebemiddelsystemer som til 100% består av polyuretan, reagerer videre komponent A, et isocyanat, hurtig med fuktighet i tre og fuktighet i betong slik at det dannes en dårlig klebemiddel-fuge. Videre er epoksy- respektive polyuretanklebemidler tokompo-nentsystemer som det er besværlig å anvende på dette område, spesielt for sviller på jernbanespor. Det er videre nødvendig med kost-bar oppmålings-, blande-, og utspredningsutstyr.

Oppfinnelsen vedrører et gapfyllende klebemiddelprodukt som gir optimal kontakt mellom den polymere underlagsskive som er anordnet i det utsparte område i en tre-, betong- eller polyetylensville dg som ikke influeres av kjemiske reaksjoner, men allikevel oppviser bøyelighet og god klebestyrke i lange tidsrom som er til-strekkelig til å fastholde den polymere underlagsskive på tre-, betong- eller polyetylensvillen, spesielt i det utsparte, lastbærende område.

Oppfinnelsen vedrører et gapfyllende klebémiddélpYodukt som er anordnet mellom en polymer underlagsskive og det utsparte område i en tre-, betong- eller polyetylensville. produktet omfatter 65-75 vekt% av en asfalt som har mykningspunkt 75-l00°C, 10-20 vekt% av en styren/butadien-kopolymer som har molekylvekt 60.000-91.000, og 7-25 vekt% av en bearbeidelsesolje med viskositet 42 7 poise ved 37,78°C til ca. 2 500 poise ved 3 7,78°C og flammepunkt

210°C og opp til ca. 2 50°C. Det gapfyllende klebemiddelprodukt oppviser en viskositet av ca. 100-300 poise ved 150°C.

Andre additiver, f.eks. antioksydasjonsmidler, klebrig-gjørende midler og fyllstoffer, kan tilsettes til det gapfyllende klebemiddelprodukt.

De polymere underlagsskiver kan fremstilles av et poly-olef in, f.eks. polyetylen med høy tetthet, polyetylen med høyere molekylvekt som oppviser en molekylvekt på ca. 1 million og som innbefatter polyetylen med ultrahøy molekylvekt, polypropylen og polyuretaner.

Oppfinnelsen beskrives nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor fig. 1 viser et riss av det gapfyllende klebemiddelprodukt anbragt på en polyetylenunderlagsskive; fig. 2 viser et riss av det gapfyllende klebemiddelprodukt som kleber til en polyetylenunderlagsskive før denne anbringes i det utsparte område i en sville; fig. 3 viser et utspilt perspektivriss av kon-struksjonen av det gapfyllende klebemiddelprodukt anordnet mellom en polyetylenunderlagsskive som oppviser en skinne og skinnespiker bg det utsparte område i en sville; og fig. 4 viser et riss som belyser systemet før festing av skinnen som innbefatter en polyetylenunderlagsskive; et gapfyllende klebemiddelprodukt; og en sville, som har en utsparing, anordnet på plass etter at jernbane-vogner har trafikkert systemet.

I figur 1 vises.en underlagsskive av polyetylen med høy tetthet som et eksempel som generelt betegnes 1 og på hvilken det gapfyllende klebemiddelprodukt i henhold til oppfinnelsen er anbragt. Det gapfyllende klebemiddelprodukt 2 er .anbragt på underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet 1, og det slippmiddelbehandlede papir 3 trekkes av fra det gapfyllende klebemiddelprodukt når produktet kommer i kontakt med underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet.

Underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet eller generelt den polymere underlagsskive består av et rettvinklet parallell- ~ epiped som oppviser en"relativt plan bunnflate beregnet til å hvile på en jernbanesyille,, og oppviser en toppflate i en viss avstand fra bunnflaten.Toppflaten som oppviser en fordypning, bærer en skinne?fordypningen strekker seg fra den ene ende til den motsatte ende av underlagsskiven og definerer en plan overflate som er kantet på den ene side og den motstående side av underlagsskiven med en helning på ca. én stigningsenhet pr. 40 løpe-enheter med hensyn på bunnflaten. ved dette tilveiebringes det skuldre på hver side av skiven, og disse skuldre tilveiebringer en indre overflate som møter fordypningens plane flate og som begrenser den laterale forskyvning av skinnen som bæres av fordypningen.Skulderne tilveiebringer også en ytre overflate som møter den plane bunnflate som, når underlagsskiven er anordnet i en fordypning som er falset inn i en sville, et utspart område, begrenser den laterale forskyvning av underlagsskiven med hensyn på svillen gjennom den ytre flate som står i kontakt med sideveggene i fordypningen i svillen for opprettholdelse av forbindelse. I hver skulder er det anordnet spor med mellomrom beliggende på hver side av underlagsskiven, hvorved sporene på hver side er diametralt motstående og hvert spor strekker seg fra skivens kant til den den utsparte overflate av underlagsskiven og er innrettet for å motta en skinnespiker. Denne underlagsskive av polyetylen med høy tetthet defineres ytterligere i US-patentskrift 3.544.006, som det herved henvises til.

Det gapfyllende klebemiddelprodukt i henhold til oppfinnelsen kan anvendes for festing av fortrinnsvis underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet til svillen i et utspart område, men underlagsskiver som er fremstilt av andre polymere substanser, f.

eks. polyolefin, polypropylen, polyetylen med høyere molekylvekt, f.eks. polyetylen med ultrahøy molekylvekt, og polyuretan, kan festes med dette gapfyllende klebemiddelprodukt. Produktet består ay 65-75 vekt% av en asfalt, 10-20vekt% av en styren/butadien-kopolymer og 7-25 vekt% av en forarbeidelsesolje.

Asfalten oppviser et mykningspunkt på 75-l00°Cog en penetreringsverdi på 50-10. Testen for bestemmelse av mykningspunktet (ASTMD36) er et mål for mykheten, konsistensen, flytbarheten eller plastisiteten til materialet ved forhøyede temperaturer. Den anvendes sammen med penetreringstester for oppstilling av en generell indikasjon på den relative temperaturfølsomhet for to eller flere, asfalttyper med samme penetreringsverdi.Penetreringsverdien som utgjør et mål på konsistensen av bituminøst materiale, uttrykkes som den lengde som en standardnål trenger inn vertikalt i en prøve av materialet under kjente betingelser med hensyn til belastning,

tid og temperatur. Disse betingelser er 100 g, 5 sekunder og 25°C, og penetreringsenhetene uttrykkes- i. tidels millimeter. Denne penetreringsverdi bestemmes ved fremgangsmåten i henhold til ASTM-test D5-52, "StandardMethod of Test forPenetration ofBituminous Materials". De luftblåste asfalttyper, som er slike som er fremstilt ved oksydasjon av asfaltbasert, redusert råmateriale, som er anvendelige i produktet i henhold til oppfinnelsen, betegnes i henhold til ASTM-klassifiseringen type 2, 3 og 4 av asfalter med be-tegnelsenD312.

Styren/butadien-kopolymeren utgjøres av en segmentpolymer som oppviser lav molekylvekt på 60.000-91.000.Foretrukken styren/- butadien-kopolymer som anvendes i produktet i henhold til oppfinnelsen, er "Solprene 1205" i smuleform som er tilgjengelig fra Phillips petroleum Company, Chemical Department, Rubber Chemicals Division, 318 Water Street, Akron, Ohio 44308. Alternativt kan "Kraton 1102." styren/butadien-kopolymer, som er tilgjengelig fra Shell chemical Company, anvendes i produktet i henhold til oppfinnelsen.

Forarbeidelsesoljen som anvendes i produktet i henhold til oppfinnelsen ,. er en petroleumolje som har viskositet 127-ca.2.500poise ved 37,78°C og et flammepunkt på 210-ca. 250°C. Viskositeten er et mål for konsistensen av forarbeidelsesoljen og uttrykkes i poise.Flammepunkt-testen utføres best i henhold til Cleveland-metoden med åpent beger som defineres i ASTM- D-92). Foretrukken forarbeidelsesolje som anvendes i produktet i henhold til oppfinnelsen, er "Shellflex 371"-olje som er tilgjengelig fra Shell Chemical company,<p>etrochemicals Division, 1212 Avenue of the ■

Americas, New York, N.Y.' 10036. Oljen "Shellflex 371" oppviser en viskositet på 427 ved 37,78°C og 53,5 ved 98,89°C og oppviser et flammepunkt på 2lO°C. Denne olje oppviser også et opprinnelig des tillas jonskokepunkt på 3 77°C, og 90%av oljen destillerer ved 460°C. Denne olje oppviser en viskositetsgravitasjonskonstant på 0,839 og består av 3% aromatiske karbonforbindelser, 44% nafteniske karbonforbindelser og 55% paraffiniske karbonforbindelser. Andre forarbeidelsesoljer kan anvendes'i produktet i henhold til oppfinnelsen, f.eks. "Shellflex nr. 881" og "Drakeol"nr. 35, en mineralolje. Også en blanding av oljene 3 71 og 881 kan anvendes. Foretrukne komponentmengder og komponentforhold er følgende:

Mettler-dråpepunktet er 110-122°C og sprøhetspunktet (membran) -9 til -25°C, og produktets viskositet er i området fra ca. 100 til ca. 300 poise ved 150°C.

AgeriteStalite er en blanding av alkylerte difenylaminer som settes til produktet som antioksydasjonsmiddel. Mengden av Agerite Stalite eller et sammenlignbart eller ekvivalent anti-oksydas jonsmiddel bør være 0,80-2,0 vekt% av gummien, men denne mengde kan økes for beskyttelse av produktets egenskaper.

Produktet fremstilles ved at "Solprene 1205" dispergeres ved forhøyede temperaturer på 135-150°C og fortrinnsvis 140-145°C

i asfalten som er modifisert ved tilsetning av bearbeidelsesoljen. Produktet omrøres enten ved hjelp av en rører av ankertype, en rører med Sigmoid-blad, Hobart-rørerblad eller Cowles-rører ved

forskjellige rotasjonshastigheter. Foretrukken omrøringsmetode

omfatter anvendelse av Hobart-rørerblad ettersom Cowles-røreren ved høye rotasjonshastigheter kan innelukke altfor meget luft. Foretrukken olje, "Shellflex 371"-forarbeidelsesolje, kan erstattes i

godtagbar grad med "Drakeol" nr. 35, en mineralolje. Også blandinger av Shellflex 3 71" og "Shellflex 881" forarbeidelsesolje kan anvendes når moderat lave sprøhetspunkter (ca. -5 til -9°cj og hårdere bitumener med lavere vekttap er ønskelige for klebemiddelproduktet. Også "Shellflex 371" eller "Drakeol" nr. 35 kan anvendes i klebemiddelproduktet med lavere sprøhetspunkter (-20 til -2' 5 oC). Dispersjonstiden for gummien i asfaltoljeløsningen med Hobart-røreren varierer generelt fra 4 til 6 timer.

Etter at produktet er blandet til en jevn gummidispersjon

i asfaltoljeløsningen er produktet egnet for ekstrudering. Produktet kan ekstruderes i hvilken som helst ekstruderingsinnretning som fagmannen på området kjenner til. Eksempler på ekstruderingsanordninger som kan anvendes, er enNRM2,5-cm benkemodell-ekstruder, Davis-standard-ekstruder eller til og med enMoyno-pumpe. Foretrukken apparatur erMoyno-pumpen ettersom den' er enkel å håndtere og er billig i drift. Det ekstruderte produkt oppviser jevn konsistens og anordnes i sandwich-struktur mellom slippmiddelbehandlede papirstykker. Hvilket som helst slippmiddelbehandlet papir som er kjent på området, kan anvendes, men anvendelse av slippmiddelbehandlet papir fraDaubert chemical company med handelsbetegnelse "1-65KG-F" har vist seg å være spesielt bra.

Figur 2 viser det ekstruderte produkt 2 uten slippmiddelbehandlet papir og klebet til bunnen av underlagsskiven 1 av polyetylen med høy tetthet. I denne figur er det slippmiddelbehandlede papir fjernet fra begge sider av det ekstruderte produkt, og den ene side er festet til bunnen av underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet, hvorved den annen side er gjort tilgjengelig til festing på den utsparte overflate i en sville av tre, betong, polyetylen med høy tetthet eller stål.

I figur 3 vises en sville, fortrinnsvis fremstilt av tre, som generelt betegnes 4 og■som bærer det ekstruderte produkt 2, hvorved det slippmiddelbehandlede papir er fjernet, og en underlagsskive av polyetylen med høy tetthet, som kleber til produktet og en konvensjonell skinne 14, som bæres av underlagsskiven 1 og er festet ved hjelp av skinnespiker 15 til svillen 4. I alminnelighet er to slike skinner festet til hver sville ved hjelp av en underlagsskive som er beliggende i avstand fra hverandre slik at sporet dannes.Svillen 4 oppviser en rektangulær utsparing 6 utskåret i tverrgående retning i den øvre overflate 5 av svillen, hvorved sidevegger 7 tilveiebringes som strekker seg i en dybde av ca. 22 mm.Dybden beror på tykkelsen av det ekstruderte produkt 2 og av underlagsskiven 1, slik at underlagsskiven 1 og det ekstruderte produkt 2 passer til den øvre flate 5 av svillen som vist i fig. 4. Det ekstruderte produkt 2 fra hvilket det slippmiddelbehandlede papir er fjernet, er anordnet med bunnflaten 8 anbragt i fordypningen eller det utsparte område 6 av svillen 4, og underlagsskiven 1 av polyetylen med høy tetthet anbringes på det ekstruderte produkt på en slik måte at den øvre flate 9 av det ekstruderte produkt kleber til bunnen 10av underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet. Deretter plasseres bunnen 12 av en konvensjonell skinne 14 på flaten 11 av underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet slik at sideveggen 13 av skinnen ligger tett an mot skulderne 16

i underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet. Deretter drives skinnespikre 15 inn i underlagsskiven på en slik måte at de passer-er gjennom spor 17 i underlagsskiven 1 av polyetylen med høy tetthet. Disse spor 17 på hver side av underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet er diametralt motstående hverandre, og de strekker seg fra kanten av underlagsskiven til bunnen lo av underlagsskiven.. Systemet som består av sville, ekstrudert produkt, underlagsskive

av polyetylen med høy tetthet og•skinne med skinnespikre som er vist i fig. 3, vil ikke oppvise noen glidning mellom underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet, som her er ment som ett eksempel på polymere underlagsskiver, og svillen.

Figur 4 viser et system- bestående av sville, ekstrudert produkt, underlagsskive av polyetylen med høy tetthet, konvensjonell skinne og skinnespikre etter at skinnen er blitt trafikkert av diesel-lokomotiv og jerbanevogner. Det ekstruderte produkt 2 er trykket ut i området mellom sideveggen 7 av det utsparte område i svillen og ytterkanten av skulderen 16 til underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet. ' Det - ekstruderte produkt er også tvunget ut i

det utsparte område i svillen og stikker ut over svillen mellom det utsparte område 6 og kanten av underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet nær bunnflaten 10 av underlagsskiven. Dessuten er det ekstruderte produkt skjøvet opp i området mellom sideveggen 7

av svillen og ytterkanten av skulderen 16 av underlagsskiven, og synes på overflaten 5 av svillen. Det ekstruderte produkt har dessuten trengt inn i alle spikerspor 17 i underlagsskiven 1 av polyetylen med høy tetthet og omgir spikerne 15 som befinner seg i en

del av spikersporene 17. Denne forskyvning av det ekstruderte produkt tilveiebringer en effektiv barriere mot vann og slipende partikler og hindrer disse materialer fra å skade svillen og underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet som adekvat bærer den konvensjonelle skinne og belastningene. Det ekstruderte produkt virker følgelig som et gapfyllende materiale som utestenger vann og' fremmede materialer fra lastbærende områder i svillen som trenger inn i fordypningene på bunnsiden av underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet, og som, noe som er mer vesentlig, virker som et klebemiddel som sammen med spiker adekvat understøtter en konvensjonell skinne. Hvis bindingen skulle brytes mellom underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet og det ekstruderte gapfyllende klebemiddelprodukt ved svært lave temperaturer (-20°C) og produktet av en eller annen grunn skulle sprekke eller bryte sammen på grunn av lavere temperaturer enn -20°C, vil ved retur til-temperaturer som overstiger 0°C det istykkerbrutte eller sprukne produkt heles og området på nytt bli forseglet under belastningen på svillen.

Produktet kan anbringes i systemet bestående av sville som har utsparing, produkt, underlagsskive av polyetylen med høy tetthet og konvensjonell skinne med skinnespiker, på mange forskjellige måter. Produktet kan anbringes i eksisterende jernbanespor for hånd mellom en sville og en underlagsskive av polyetylen med høy tetthet når underlagsskiven eller svillen byttes ut eller vanlige reparasjoner utføres på jernbanesporet. Det kan også tilveiebringes et system som består av en sville av tre, betong, stål eller polyetylen med høy tetthet, som allerede inneholder klebemiddelproduktet festet til svillens utsparte område som allerede er festet til en underlagsskive av polyetylen med høy tetthet, som også er inne-sluttet i svillens utsparte område. Hele dette system bestående av sville, produkt og underlagsskive av polyetylen med høy tetthet kan deretter anbringes på jernbanesporet. Det gapfyllende klebemiddelprodukt som anbringes i det utsparte område, varierer i praksis fra en tykkelse av 1,6 mm til ca. 2,8 mm.

Systemet som består av underlagsskive av polyetylen med høy tetthet festet til tre i et utspart eller begrenset område med et gapfyllende klebemiddelprodukt .mellom underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet og svillen i det utsparte område, tillater ikke utvikling av laterale krefter ved glidning som får spikerne til å løsne, utsetter dem for forskyvning eller bryter dem i stykker. Skulderne på underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet i utsparte sviller med gapfyllende klebemiddelprodukt mellom underlagsskiven og det utsparte område i svillen motstår laterale belast-ninger og beskytter spikeren.Retensjon av det gapfyllende klebemiddelprodukt i det utsparte område i en sville etter at denne er trafikkert av jernbanelokomotiver og -vogner varierer fra ca. 50

til 75% for et mykt materiale med lavt sprøhetspunkt og fra 60 til 85% for et hårdere materiale. Denne retensjon verdsettes ved at utstikkende materiale som er klemt ut ved tyngden av diesel-loko-motiver og godsvogner på systemet bestående av sville, gapfyllende klebemiddelprodukt, underlagsskive av polyetylen med høy tetthet og konvensjonelle skinner med spiker ivaretas. Det gapfyllende klebemiddelprodukt kan anvendes i prefabrikkerte systemer som består av gapfyllende klebemiddelprodukt og underlagsskiver av polyetylen med høy tetthet som er festet til en sville•som oppviser utsparinger beregnet på anbringelse i et jernbanespor. Dette prefabrikkerte system reduserer den tid som kreves for installering av sviller i et nytt spor og for program med hensyn til fornyelse av sviller. Det gapfyllende klebemiddelprodukt kan klebes til underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet og deretter anbringes i et på forhånd utspart område under programmet som tar sikte på fornyelse av sviller. Under et sporfornyelsesprogram er det gjen-nomført flere vellykkede tester i felten hvorved eksisterende sviller i sporene er blitt forsynt med utsparinger med en passende stikkøks og underlagsskiver av polyetylen med høy tetthet med på-ført gapfyllende klebemiddelprodukt anbragt i.utsparingen. i begge disse tilfeller blir skinnen plassert på nytt eller plassert i

leiet for skinnen i underlagsskiven av polyetylen med høy tetthet og spikres i henhold til jernbanepraksis. Det første tog som passer-er, sprer bindemidlet mellom underlagsskiven og treet i utspar-ingen, og det totale system er ferdig.

Følgende eksempler belyser oppfinnelsen.

I tabell i angis data som f.eks. komponenter, mengder av komponenter og betingelser ved fremstillingen av en gummiholdig blanding av asfalt og bearbeidelsesolje som ekstruderes for oppnåelse av det gapfyllende klebemiddelprodukt i henhold til oppfinnelsen. Denne blanding fåes ved at en mengde av "Solprene 1205" styren/butadien-segmentpolymer tilsettes i smuleform til en 200 liters trommel ved 140-150°C, oppvarmet ved ved hjelp av bånd-oppvarmer og inneholdende nødvendige mengder av asfalt og olje og et passende antioksydasjonsmiddel. EnCowles-blander anvendes ved 700-800 opm for tilveiebringelse av en jevn gummidispersjon i asfalt/bearbeidelsesoljeløsningen som er egnet for ekstrudering. Dispersjonstiden for gummi varierte fra 4 til 6 timer.-Mettler-dråpepunktet for gummiholdig asfalt var ca. 110°C både før og etter ekstrudering.Blandingen var blitt oppbevart i varm tilstand i ca. 3 'dager før ekstruderingen. Temperaturen var 100-160°C. Sprøhets-punktene for den gummiholdige blanding av asfalt og bearbeidelsesolje ble bestemt med multippelmembran i henhold til ASTMD746-64T. Den gummiholdige blanding av asfalt og bearbeidelsesolje i 200 1-trommelen veide ca. 177 kg pr. trommel.

Den gummiholdige blanding av asfalt og bearbeidelsesolje som ble fremstilt som vist i tabell i, ble ekstrudert i. flere forskjellige ekstruderingsanordninger. Følgende eksempel beskriver fremgangsmåten og resultatene av de forskjellige ekstruderinger av den gummiholdige blanding av asfalt og bearbeidelsesolje.

Eksempel 1

En modifisert gummihbldig blanding av asfalt og bearbeid-elsesol je med følgende egenskaper:

ble ekstrudert i enNRM2,5 cm-ekstruder av benkemodell. Det ekstruderte produkt som ble oppnådd under forskjellige betingelser, var optimal ved 30-35 g/min. for en 5 mm-streng ved en skruehastig-het på 40-55 opm. Det ekstruderte produkt hadde glatt konsistens og oppviste fordelen av ytterligere blanding i ekstruderingsinn-retningen.Munnstykketemperaturene på 105-110°C . gav beste..-eks-truderingshastigheter på tross av forskjell i innløpstemperaturene når temperaturene varierte fra 117 til 134°C i sentrum av ekstruder-ingsinnretningen. Data fra flere ekstruderingsforsøk i NRM 2,5 cm-ekstruderingsinnretningen av benkemodell angis i tabell II.

Eksempel 2

En gummimodifisert blanding av asfalt og bearbeidelses-ol je som ble fremstilt ved forsøkene i tabell I, ble ekstrudert med en Davis-standard-ekstruder som hadde en 6,4 cm skrue. Klebemiddelproduktet ble ekstrudert til strimler med tykkelse 1,5-2,3 mm og.bredde 356 mm og som ble oppsamlet på slippmiddelbehandlet papir og forsynt med et toppsjikt av et annet ark av slippmiddelbehandlet papir. Strimlen ble deretter oppdelt i 178 mm strimler og skåret til stykker med dimensjonene 178 mm x 203 mm som gav stykker som oppviste en aktuell og endelig dimensjon av 171,5 mm x 178 mm.Blandingen av gummimodifisert asfalt og bearbeidelsesolje som ble anvendt ved denne ekstrudering, er beskrevet i tabell I som satser 2 og 3. Ekstruderingshastigheten i Davis-ekstruderen var svært lav, trolig på grunn av utilstrekkelig dybde i skruen.Ekstruderings-temperaturen var i gjennomsnitt 75°C under dette forsøk, og ved denne temperatur bibeholdt det ekstruderte produkt munnstykkets konfigurasjon. Høyere temperaturer bør unngås, da blandingen ved disse temperaturer har tendens til å flyte og er vanskeligere å håndtere.

Eksempel . 3

En gummimodifisert blanding av asfalt og bearbeidelses-ol je som ble fremstilt på samme måte som angitt i tabell I, ble overført til en NRM-ekstruder gjennom en 5 cm ventil og ble ekstrudert gjennom et tilgjengelig munnstykke med en hastighet på

227 kg/h eller lineært med en hastighet på 10m/min. Ca. 91 kg av et 14 cm bredt ekstrudert materiale av klebemiddelprodukt ble ekstrudert gjennom munnstykket på det slippmiddelbehandlede papir.

Det ekstruderte materiale som utgjør det gapfyllende klebemiddelprodukt ble på oversiden forsynt med et annet stykke av slippmiddelbehandlet papir og ble viklet opp.

Eksempel 4

En gummimodifisert blanding av asfalt og bearbeidelses-ol je, fremstilt som angitt for blandingen i tabell I, ble ekstrudert gjennom en billigere, men effektivMoyno 214 pumpe. Følgende eks-truderingshastigheter ble anvendt:

Det ekstruderte produkt ble anordnet i sandwich-struktur mellom stykker av slipemiddelbehandlet papir fraDaubert Chemical company, med handelsbetegnelsen "1-65 KG-F". Dette ekstruderte produkt, som på begge sider var dekket med slippmiddelbehandlet papir, utgjør det gapfyllende klebemiddelprodukt som anbringes med det slippmiddelbehandlede papir fjernet mellom en underlagsskive av polyetylen med høy tetthet og det utsparte område i en sville av tre, betong eller polyetylen med høy tetthet.

Tabell III inneholder data vedrørende skjæringsfastheter ved overlapning og trykk som utvikles mellom polyetylen med høy tetthet og polyetylen med høy,tetthet, samt polyetylen med høy tetthet og impregnert tre ved anvendelse av det gapfyllende klebemiddelprodukt. Kontaktområdet mellom polyetylen med høy tetthet og polyetylen med høy tetthet samt polyetylen med høy tetthet og impregnert ek var 25,8 cm 2, og disse materialer ble aldret i 72 timer 'før trykk-testene. Testmetoden ble gjennomført i henhold til ASTM D 904-49

for klebemiddelfasthetsegenskaper ved skjæring på grunn av trykkbelastning.

Tabell III

Skjæringsfastheter ved overlapning og

trykk som utvikles mellom HDPE/HDPE

HDPE/ impregnert ek

2

Kontaktflate = 25,8 cm

Aldret 72 h før trykk- testen

Testmetode i henhold til ASTM D 904-49 for styrkeegen-skaper hos klebemidler ved skjæring ved trykkbelastning

Det gapfyllende klebemiddelprodukt som er produktet i .

henhold til oppfinnelsen blir en del av en sammensatt konstruksjon som inneholder en underlagsskive av polyétylen med høy tetthet i det utsparte område i en sville av tre, betong eller polyetylen med høy tetthet uten tap av løsningsmiddel. produktet blir en del av den sammensatte konstruksjon ved at det gir respons på trykket snarere enn å bero på en slags kjemisk reaksjon. Ved anbringelse av én belastning spres produktet og virker som gapfylling ettersom det oppviser fluiditet under den anbragte belastning og oppnår god kontakt med underlag, f.eks. tre, betong og polyetylen med høy tetthet, produktet oppviser følgelig bedre viskoelastisitet enn asfalt og oppviser ønskelig adhesjon til tre, betong og polyetylen med høy tetthet.

I det ovenstående er det beskrevet passende utførelses-former av oppfinnelsen.. Det er dog åpenbart for fagmannen at det er mulig med variasjoner og modifikasjoner av oppfinnelsen.

Claims (9)

1.G apfyllende klebemiddelprodukt for anvendelse mellom en polymer underlagsskive fremstilt av en polymer som utgjøres av polyolefiner eller polyuretaner og et utspart område i en sville av tre, betong eller polyetylen, karakterisert ved : a) 65-70 vekt% av en asfalt med mykningspunkt 75-lOO°C og en penetrering på 10-50; b) 10-20 vekt% av en styren/butadien-kopolymer med molekylvekt 60.000-91.000; og c) 7-25 vekt% av en bearbeidelsesolje med viskositet 427-ca. 2500 poise ved 37,78°C og flammepunkt 2lO-250°C, idet produktet har'en viskositet på ca. 100-300 poise ved 150°C.

2.K lebemiddelprodukt som angitt i krav 1, karakterisert ved at det inneholder 0,80-2,0 vekt% av et antioksydasjonsmiddel.

3. Produkt som angitt i krav 1, karakterisert ved at det er anordnet i sandwich-struktur med slippmiddelbehandlet papir på begge sider.

4. System for sikring av jernbaneskinner, karakterisert ved en sville som har et utspart område; et gapfyllende bindemiddelprodukt som inneholder asfalt, styren/butadien-kopolymer og bearbeidelsesolje som utfyller det utsparte område; og en polymer underlagsskive fremstilt av en polymer som utgjøres av polyolefiner eller polyuretaner i kontakt med det gapfyllende klebemiddelprodukt og hvor jerbaneskinnen skal innføres og festes med skinnespiker.

5. System som angitt i krav 4, karakterisert ved at den polymere underlagsskive er fremstilt av en polymer som utgjøres av polyetylen, polyetylen med høy tetthet, polyetylen med ultrahøy molekylvekt, polypropylen eller polyuretan.

6. System som angitt i krav 4, karakt' erisert ved at det gapfyllende bindemiddelprodukt omfatter:. a) 65-73 vekt% av en asfalt med mykningspunkt 80-95°C; b) 10-20 vekt% av en styren/butadien-kopolymer med molekylvekt 60.000-91.00 0; og c) 7-25 vekt% av en bearbeidelsesolje med viskositet 427-ca.2500 poise ved 37,78°C og flammepunkt 210-ca. 250°C,- samt 0,80-175 vekt% - av et antioksydasjonsmiddel, og som har viskositet ca. lOO-ca. 300 poise ved 150°C.

7. System som angitt i krav 6, karakterisert ved at styren/butadien-kopolymeren har en molekylvekt på 83.000.

8. , System som angitt i krav 6, karakterisert ved at styren/butadien-kopolymeren har en molekylvekt på 61.000.

9. System som angitt i krav 6, karakterisert ved at styren/butadien-kopolymeren har en molekylvekt på 91.000.