高分子材料在轨道交通领域中的应用9月

1、 Page 2 第二部分 高分子材料在轨道交通领域中的应用概况 主要内容 第一部分 我国轨道交通发展概况 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 第四部分 总 结 Page 3 p 中国铁路迄今已有130多年的历史： 从其第一条营业性铁路-上海吴淞铁路(1876年)通车-136年 从其自办的第一条铁路-唐胥铁路(1881年)通车-131年 p 除干线铁路外，我国现还有: 地铁、轻轨线路 磁悬浮线路 高铁、动车线路等 第一部分 我国轨道交通发展概况 上海吴淞铁路(1876) 我国轨道交通发展历史 Page 4 2001年12月18日，中国大陆第一条轻轨-长春 轻轨一期工程试车成功。 19

2、65年7月1日，中国第一条地铁- 北京地铁动工，1969年10月1日建成 通车。 1965.2.4-毛泽东“二四”批示 目前已批准建轨道交通的城市有36个，到2020年 ，我国轨道交通里程将达到6000公里，在轨道交通 方面投资将达4万亿。 第一部分 我国轨道交通发展概况 上海地铁总长世界第一（424公里，伦敦415公 里第二，纽约375公里第三 2011年8月统计数据） 。 地铁、轻轨 Page 5 世界上第一条投入商业运营的高速磁悬浮系统-上海磁悬浮列车，最高时速430公里，满 载可乘坐959人。 第一部分 我国轨道交通发展概况 2013年，湖南省张家界磁悬浮列车作为我国第一个中低速磁悬浮

3、交通项目投入使用， 最大运行速度约每小时120公里，满载可乘坐402人。 上海磁悬浮列车 张家界磁悬浮列车 磁悬浮 Page 6 我国是世界上高速铁路发展最快、系统技 术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营 速度最高、在建规模最大的国家。 第一部分 我国轨道交通发展概况 高铁、动车 Page 7 到2020年，加上其他新建铁路和既有线提速线路，我国铁路快速客运网将达到5万公 里以上，连接所有省会城市和50万人口以上城市，覆盖全国90%以上人口。 “十二五”时期，仍然是铁路建设加快推进的时期。“十二五”末全国铁路运营里程将 由2010年的9.1万公里增加到12万公里左右。预计到2015年，全国

4、铁路客运量将达到30 亿人，货运量达到48亿吨，与2010年相比，分别增长78.6%、32.2%。 从2010年起至2040年, 将全国主要省市区连接起来,形成国家网络大框架；从2040年 起至2070年, 最迟到2100年前全部建成。实现东部加密、西部连通成网(即连通西部主要 交通枢纽),连接全国主要交通节点城市和旅游景点,使西部地区主要城市可通达任何沿海省 区。 第一部分 我国轨道交通发展概况 我国轨道交通发展规划 天然橡胶（NR）、顺丁橡胶（BR） 丁苯橡胶（SBR）、三元乙丙橡胶（EPDM） 氯丁橡胶（CR）、丁腈橡胶（NBR） 聚氨酯橡胶（PU）、氟橡胶（FKM） 聚乙烯（PE）、聚

5、丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS） 聚氯乙烯（PVC）、聚甲醛（POM）聚碳酸酯（PC） 聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT） 乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA） 丙烯纤维（丙纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）聚酯纤维 （涤纶）、尼龙纤维（锦纶） 第二部分 高分子材料在轨道交通领域中的应用概况 1. 橡胶类 按材质分类 分为 3 大类2. 塑料类 3. 纤维类 第二部分 高分子材料在轨道交通领域中的应用概况 按产品功能 分为 6 大类 1. 减振类 2. 密封类 3. 胶管类 4. 摩擦类 5. 绝缘类 转向架橡胶减振器 客车橡胶止挡 电力机车减振垫底座锥形减振器 6. 内装类 空气弹簧系统 球铰产

6、品 按产品功能 分为 6 大类 1. 减振类 2. 密封类 3. 胶管类 4. 摩擦类 5. 绝缘类 6. 内装类 内燃机车油气分离器胶管 制动机橡胶膜板制动器防尘套 制动阀座垫 第二部分 高分子材料在轨道交通领域中的应用概况 按产品功能 分为 6 大类 1. 减振类 2. 密封类 3. 胶管类 4. 摩擦类 5. 绝缘类 6. 内装类 第二部分 高分子材料在轨道交通领域中的应用概况 内燃机车耐高温硅胶管 内燃机车耐油胶管、制动软管 按产品功能 分为 6 大类 1. 减振类 2. 密封类 3. 胶管类 4. 摩擦类 5. 绝缘类 6. 内装类 斜楔磨耗板 缓冲器侧面磨耗板 第二部分 高分子材料

7、在轨道交通领域中的应用概况 按产品功能 分为 6 大类 1. 减振类 2. 密封类 3. 胶管类 4. 摩擦类 5. 绝缘类 6. 内装类 耐高压绝缘线圈 环氧树脂浸渍处理后的电机 聚酰亚胺黄金膜 第二部分 高分子材料在轨道交通领域中的应用概况 按产品功能 分为 6 大类 1. 减振类 2. 密封类 3. 胶管类 4. 摩擦类 5. 绝缘类 6. 内装类 芳纶纸蜂窝板 动车组用复合板 阻尼隔音片材 玻璃钢窗板 酚醛树脂发泡顶板 玻纤增强发泡风道 第二部分 高分子材料在轨道交通领域中的应用概况 Page 15 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 高反式异戊橡胶 （

8、1）研究背景 球铰产品 空气弹簧产品 低生热、高回弹、耐疲劳橡胶材料是保证轨道交通弹性元件稳定性的一个必要因素 同时也是高性能橡胶材料发展的一个重要方向。 Page 16 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 高反式异戊橡胶 （2）设计思路 天然橡胶(NR)98 2 异戊橡胶(IR) (锂) 92 (齐) 97 2 6 3 高反式异戊橡胶(TPI)97 TPI 兼具橡塑双重特性：反式链节等同周期短，常温下以折叠链形式存在，当温度低于 60即结晶，是一种具有高硬度和高拉伸强度的结晶聚合物；当温度高于60时结晶便软 化，能够通过硫化交联成为柔软的弹性体。因此，TPI可

9、作为一种理想的高回弹橡胶改性剂。 Page 17 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 高反式异戊橡胶 （3）技术亮点 NR/TPI并用并用 CR/TPI并用并用 将TPI加入到天然橡胶（NR）、氯丁橡胶（CR）中，均大大提高了橡胶体系的疲劳性能 Page 18 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 高反式异戊橡胶 （4）产品应用 检测项目 检验结果 未加入TPI加入TPI 径向刚度(径向加载30kN，计算 (0-26)kN之间的刚度) 23.9kN/mm23.3kN/mm 疲劳试验(径向加载15kN，频率 3.2Hz，疲劳试验250

10、万次) 160万次时样品现裂纹 （尺寸35mm5mm） 250万次疲劳试验 后样品完好 疲劳后径向刚度变化率21.1%3.2% NR/TPINR/TPI共混料所制球铰疲劳性能共混料所制球铰疲劳性能 空气弹簧技术要求项点EN13597指标TMT 配方EN检测标准 低温（TR10）-35 -40ISO2912 臭氧（50pphm,0-20%,40 ,168h）160小时无龟裂180小时无龟裂ISO1431-2 耐油（IRM902，70 ，72h）质量变化170g/m2+168g/m2ISO1817 耐洗涤剂(5%草酸，50 ，72h)硬度变化不超过 5度-5度ISO1817 耐磨（相对体积磨耗）2

11、00mm3106mm3ISO4649 层间粘合强度6N/mm810N/mmISO36 采用TPI配方制备的球铰及空气弹簧产品均显示出非常优异的机械性能，满足全部技术要求 Page 19 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 高反式异戊橡胶 （5）技术水平 空气弹簧产品已完成国家相关标准制定，并成功进军海外市场（英国、德国、意大利、 印度、马拉西亚） Page 20 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 小分子杂化卤化丁基橡胶 （1）研究背景 橡胶材料阻尼特性一直以来是一项重要的研究课题，同时高阻尼橡胶也是目前发展高性 能减震降噪材料的

12、重点发展方向 减振降噪阻尼减振降噪阻尼橡胶橡胶材料在轨道车辆的应用材料在轨道车辆的应用 Page 21 异丁烯结构单元有对称甲基且结构单元比例超过97%，因而丁基橡胶内耗峰既高且宽，可作为一种理想选材； 由于小分子和极性高聚物之间会形成可逆的氢键，氢键在振动下会不断断裂和形成新键，从而将机械能转化为热能而耗 散，因而对丁基橡胶进行小分子杂化卤化是提高其阻尼性的有效途径； 利用多层杂化材料叠加来有效的拓宽材料的有效阻尼温域, 通过控制复合材料的层状结构和数量将可获得更高阻尼值。 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1

13、. 改性橡胶系列 小分子杂化卤化丁基橡胶 （2）设计思路 Page 22Wu C F et al. J.Polym.Sci.B:Polym.Phys. 2000, 38(10) 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 小分子杂化卤化丁基橡胶 （3）技术亮点 -80-60-40-2002040 Tan delta Temperature( oC) Blend 4 layers 32 layers 64 layers 叠加层数对CIIR/PVAc交 替多层阻尼性能的影响 将不同的阻尼材料交替层状排列。在

14、震动场中，层 界面产生摩擦和滑移，各层产生剪切形变；使分子 链间摩擦损耗增加，进而更有效的将外部震动能转 化为热能或其他形式的能量耗散掉，表现出优异的 阻尼性能。 Page 23 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 1. 改性橡胶系列 小分子杂化卤化丁基橡胶 （4）产品应用 目前，微纳层状结构阻尼材料已应用电机的减震降噪，效果良好 金风电机阻尼材料的应用 南阳箱式电机 阻尼材料的应用 Page 24 缓冲器种类优点缺点代表型号 摩擦式钢弹簧性能可靠，适应范围较广 重量较大、容量偏低、初始冲 击力太大 Mark 50

15、 、 MT-2、MT-3 液压缓冲器 容量较大(100kJ)、高低温刚度 特性曲线较好 液压阻尼系统结构复杂、密封 可靠性要求高 、价格昂贵 LPD型 橡胶缓冲器 吸收性能好 、结构较简单，制造 方便，检修容易 容量偏低、 耐环境性差 SL-76、MX-1 弹性胶泥缓冲器 低阻抗、耐高速冲击、能量吸收 率高和容量大 结构复杂、制造精度高，价格 昂贵 HM-1 组合式缓冲器 组合两种缓冲器优点，性能得到 优化 结构复杂、制造、检修难度大 、价格高 Mark H60 、 Mark500 常见缓冲器的优缺点比较 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 2. 聚醚酯热塑 性弹性体 （1）研究背

16、景 结构简单、大容量的弹性缓冲元件是今后的发展方向之一 Page 25 热塑性聚醚酯弹性体（TPEE） 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 2. 聚醚酯热塑 性弹性体 （2）设计思路 分子结构特点性能特点 1聚酯作为硬段较高机械强度和耐高温性能 2聚醚做为软段较高回弹性能和耐低温性能 3嵌段共聚高强和高弹完美结合并且可回收利用 4嵌段软硬段比例可调硬度、性能、可调可控 热塑性弹性体（第三代橡胶），一种兼 具橡胶和热塑性塑料特性的材料，热塑性 弹性体在室温下显示橡胶弹性，在高温下 又能塑化成。 针对TPEE的大分子结构特点，通过对材料配方和结构设计的优化，将可以同时实现缓冲 器的大容

17、量和结构简单化 Page 26 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 材料配方 选用常规TPEE基体树脂加入成核剂、第三 反应单体进行微交联，提供高强高弹性能 结构设计 成型工艺 独特“U”结构设计，实现了材料、结构 共同承担载荷和回弹性能完美效果 挤出成型解决厚壁制品加工过程缺陷，实 现了加工过程中工艺可控和质量可控 把材料高强高弹性能和结构承载完美地结合在一起，制备出理想的缓冲弹性元件 （3）技术亮点 2. 聚醚酯热塑 性弹性体 Page 27 第三部分 （4）产品应用 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 2. 聚醚酯热塑 性弹性体 时代新材TPEE车钩缓冲期具有较高的载荷和容

18、量，各项产品性能均满足使用要求 Page 28 第三部分 （5）技术实力 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 2. 聚醚酯热塑 性弹性体 TPEE车钩缓冲垫先前 只有德国Durel公司 和美国Miner公司掌 握此项技术。目前， 时代新材历经2年研 发成功，成为第3家 能生产该类型产品的 公司。经各方面性能 比较得出，时代新材 TPEE车购缓冲器产品 的载荷和回弹性均优 于国外样品。 TMT TPEE车钩缓冲垫产品性能 Page 29 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 u 铁路牵引系统电子电气元件采用表面贴装技术组装，对元件和线路板材料耐回流性和 尺寸稳定性提出更高要求； u

19、为减少环境污染，用不含铅焊锡。新型的焊锡为锡-铜-银焊锡，熔点为215，熔点 提高了30。 （1）研究背景 3. 耐高温尼龙 Page 30 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 （2）设计思路 在聚酰胺大分子主链中引入刚性苯环结构，将有助于尼龙耐高温性能的显著提升。 3. 耐高温尼龙 Page 31 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 （3）技术亮点 解决了3个制备难点问题 1、预聚合时的下出料问题 2、高温下聚合容易氧化 3、低温聚合容易固化 低温下可以顺利出料，得到预聚物 反应条件温和 所得产品不容易氧化 经过2年的探索和聚合工艺优化 3. 耐高温尼龙 Page 3

20、2 性能时代新材耐高温尼龙普通尼龙66 熔点 /C290260 玻璃化转变温度/C13260 起始分解温度/C458407 拉伸强度/MPa96.3473.64 伸长率/%9.0021.47 弯曲强度/MPa96.8565.4 弯曲模量/MPa29001932 冲击强度/kJ.m-27.44.7 热变形温度/C ,1.8MPa9573 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 （3）技术亮点 时代新材耐高温尼龙各项指标均明显优于普通尼龙 3. 耐高温尼龙 Page 33 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 4. 芳纶 对绝缘材料的要求期望提升的性能 1无卤阻燃有利于提升材料的

21、环保性 2耐高温有利于提升材料的使用热稳定性 3具备良好的电气绝缘性能有利于提升材料的使用安全性 4具备良好的机械性能有利于提升材料的使用强度 5与变压器油具有良好的相容性有利于提升变压器运行环境及其使用寿命 （1）研究背景 目前，轨道交通正朝着高速、安全、舒适的方向快速发展，这也对新一 代高速列车变压器用绝缘材料提出了如下更高的要求: 植物纤维材料T4纸板 耐温等级低 需外加阻燃剂 缺点： 兼具无溶剂、无卤阻燃、高强特性的变压器用绝缘材料必将是今后的发展方向 Page 34 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 4. 芳纶 （2）设计思路 无卤阻燃 芳纶材料具有良好的阻燃性能，无需

22、添加 阻燃助剂，环保性好 耐温等级高 相容性 芳纶材料的热分解温度在370以上，在 220可长期使用，尺寸稳定性高 成型制备过程无需使用其它体系胶黏剂 芳纶厚板 采用高性能芳纶纤维及合适的成型工艺，制备出高绝缘等级的绝缘材料 芳纶1313全球主要供应商为：美国杜邦、烟台烟台泰和泰和、日本帝人 Page 35 通过对树脂体系选型和制备工艺的不断优化，最终制备出理想的变压器用绝缘材料，具备4个特点： 解决了3个制备难点问题 1、如何制备出满足绝缘性能需求的芳纶树脂？ 2、如何制备出最优的芳纶基材？ 3、寻找合适的成型方法？ 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 4. 芳纶 （3）技术亮点

23、 耐高温，绝缘等级高（C级以上）； 自身具有良好的阻燃性（V-0级）； 绝缘性能好，介电强度高； 与变压器油具有良好的相容性。 Page 36 第三部分 时代新材芳纶材料制备的芳纶厚板具有高耐热性、良好的绝缘性能及高温稳定性。 4. 芳纶 （4）产品应用 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 序号检验项目性能指标 1拉伸强度，MPa87.8 2层间脱落强度，N/10mm1.57 3耐折强度试样弯折200次未断裂 4耐弯曲性（弯曲试验） 纵向 2mm弯曲性通过 横向 5压缩率，%12 6热分解温度，370 7吸水度，mm/10min 纵向14.0 横向16.5 8绝缘破坏强度S,Kv/mm25.

24、6 9介电常数，% 真空2.91 非真空2.89 10热稳定性（加热劣化率），%-2.1 Page 37 对比项目芳纶厚板（1.6mm）T4纸板（1.6mm）对比结论 耐温等级C级以上A级耐温等级高 阻燃性本体阻燃本体不阻燃阻燃性好 绝缘破坏强度20kV/mm12kV/mm绝缘性好 灰分0.5%3%杂质含量低 压缩性12%10% 吸油性15.7 %11% 拉伸强度87.8MPa75MPa 第三部分 时代新材芳纶厚板，在和常规纸板的对比中，其耐温等级、阻燃性、绝缘破坏强度性能等方面 显示出较大优势： （4）产品应用 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 4. 芳纶 Page 38 第三部分 轨道

25、交通领域用新型高分子材料研究进展 5 .改性超高分 子量聚乙烯 对支座滑移材料的要求期望达到的效果 1 低摩擦系数减少滑移发热 2更低的线磨耗率延长支座使用寿命 3更高的承载能力提高支座设计自由度，增加安全系数 4单位密度低有利于降低支座制造成本 （1）研究背景 随着国家第六次铁路大提速以及高速铁路的迅猛发展， 高速铁路必须使用桥梁支座，因此，对高速铁路桥梁支 座滑移材料提出了更高的要求，主要包括以下4个方面: 2007年，时代新材联合ALGA公司设计开发CKPZ盆式橡胶支座，引进改性超高分子 量聚乙烯（UHMWPE）用于客运专线桥梁支座滑移材料，价格昂贵、供货周期长，严 重制约中国高速铁路发

26、展，自主研发势在必行。 盆式橡胶支座结构图盆式橡胶支座结构图 Page 39 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 （2）设计思路 质轻 选用UHMWPE材料，密度低、强度以及 模量相对较高，良好的自润滑性能 低磨 高承载 制备复合耐磨剂，改变摩擦机理，降低材 料摩擦系数与线磨耗率，提高使用寿命 通过添加导热剂、交联剂等助剂，减小材 料蠕变，提高材料承载能力 桥梁支座滑移材料 通过对UHMWPE材料配方体系与成型工艺研究，制备满足高速铁路桥梁支 座用低磨、高承载、长累积位移的理想滑移材料。 5 .改性超高分 子量聚乙烯 Page 40 通过对材料体系选型和制备工艺的不断优化，最终制备

27、出理想的桥梁支座滑移材料，具备5个特点： 解决了3个制备难点问题 1、研究合适的复合耐磨剂体系 2、材料综合性能与承载能力的平衡点 3、如何消除产品的内应力？ 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 （3）技术亮点 较低的密度（约 0.935g/cm3 ），相较于PTFE（约2.16g/cm3）减重优势明显； 材料力学性能明显优于PTFE材料； 摩擦性能优于PTFE材料数十倍，使用寿命大幅提高； 更高的承载能力，大幅提高设计自由度； 产品一次成型，减少产品内应力，避免二次成型后严重翘曲变形。 5 .改性超高分 子量聚乙烯 Page 41 项目技术要求检测结果是否达标 密度，g/cm30

28、.930.980.937是 拉伸强度，MPa306mm是 断裂伸长率，%250%无变形是 拉伸弹性模量，MPa6801020708是 球压痕硬度，MPa26.439.6无变形是 摩擦系数0.00830是 线磨耗率，/km5不燃是 第三部分 时代新材研发的改性UHMWPE材料用于高速铁路桥梁支座耐磨滑块，各项性能明显高于产 品相关标准，承载能力相当或优于进口样品，明显优于传统的PTFE滑块。 （4）产品应用 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 04812162024 8 12 16 20 24 28 32 36 40 超高耐磨板 90MPa24h 超高耐磨板 190MPa24h PTFE耐磨板

29、 90MPa24h PTFE耐磨板 190MPa24h 蠕变率 /% 蠕变时间 /h 04812162024 10 15 20 25 30 35 超高耐磨板 90MPa24h 超高耐磨板 190MPa24h 意大利耐磨板 90MPa24h 意大利耐磨板 190MPa24h 蠕变率 /% 蠕变时间 /h 5 .改性超高分 子量聚乙烯 Page 42 对比项目测试标准时代新材滑块进口滑块PTFE滑块 密度，g/cm3GB/T 10330.9370.9402.156 拉伸强度，MPaGB/T 104040.837.443.5 断裂伸长率，%GB/T 1040326290350 拉伸弹性模量，MPaG

30、B/T 1040708820450 压缩强度，MPaGB/T 104134.532.629.7 弯曲强度，MPaGB/T 9341181513.3 弯曲模量，MPaGB/T 9341762685395 冲击强度，-60，MPaASTM D4020NBNB17.3 球压痕硬度，MPaGB/T 339836.433.626.1 摩擦系数TB/T 23310.0030.0030.007 线磨耗率，/kmTB/T 23310.02（50km）1（50km）14.64（1km） 第三部分 时代新材自主研发的改性UHMWPE耐磨滑块，力学性能相当或优于进口产品，线磨耗率明显 优于传统的PTFE滑块。 （4

31、）产品应用 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 5 .改性超高分 子量聚乙烯 Page 43 第三部分 时代新材生产的改性UHMWPE桥梁滑块已广泛应用于武 广、京沪、夏深等客运专线以及其他高速铁路，打破了 国外技术垄断，在国内率先通过50km长期磨耗测试，大 幅降低了支座成本。材料研制与“一步法”成型技术及 设备通过由毛炳权院士牵头组织的省部级科技成果鉴定。 （5）技术实力 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 丰富的产品种类 产品尺寸规格： 1700*1700mm 1400*2000mm 厚度以及小于上 述规格产品可定 制生产。 先进的生产设备 拥有进口生产线 2条以及配套设 备20余台

32、，可年 产桥梁支座滑块 400吨以上。 领先的检测技术 52MN桥梁支座台架 试验机（国际先进） 28通道加载组合疲劳 试验系统 5 .改性超高分 子量聚乙烯 Page 44 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 6. 阻燃增强泡沫 对内饰材料的要求期望提升的性能 1轻质高强 有利于降低整车负荷，实现更快车速 2阻燃、低烟低毒有利于乘客安全性的提高 3具备良好的吸隔声性能有利于乘客舒适性的改善 4可进行弧度造型并减少连接件的使用有利于车内美观性的提升 5具有一定的保温性 提高空调使用效率，更加节能 6可回收利用 有利于整体环境保护 （1）研究背景 目前，轨道交通正朝着高速、安全、舒适

33、的方向快速发 展，因此新一代列车内饰件产品对其材料也提出越来越 高的要求主要包括以下6个方面: Page 45 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 6. 阻燃增强泡沫 （1）研究背景 轨道交通 常见内饰材料 普通金属 铝合金 铝蜂窝 芳纶纸蜂窝 不锈钢 聚氯乙烯泡沫 环氧玻璃钢 不饱和聚酯玻璃钢 酚醛玻璃钢 聚氨酯泡沫 玻璃钢 蜂窝材料 泡沫材料 承载能力强 比强度和 比刚度大 重量非常轻 阻燃性能优良 容易受剪剥离破坏 安装不方便 且芳纶价格昂贵 粘接面大 不易板芯剥离 重量大 重量仍然较大 价格比较昂贵 优点缺点 难以达到理想 的阻燃性能 兼具阻燃、轻质、高强特性的轨道交通内饰

34、材料必将是今后的发展方向 Page 46 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 6. 阻燃增强泡沫 （2）设计思路 阻燃 选用苯环密度较高的高分子基体，增加燃 烧时的成炭几率，实现良好的阻燃效果 轻质 高强 采用闭孔发泡工艺，合成阻燃泡沫，同时 赋予材料良好的隔热、隔声属性 通过在体系中填充玻纤、填料等改性助剂， 实现阻燃泡沫的高强度、高韧性 阻燃增强泡沫 把发泡工艺和纤维增强工艺完美地结合在一起，将能制备出理想的内饰材料 Page 47 通过对树脂体系选型和制备工艺的不断优化，最终制备出理想的阻燃增强泡沫材料，具备5个特点： 解决了3个制备难点问题 1、如何实现玻璃纤维的均匀分散？

35、 2、如何实现发泡和固化过程协同进行？ 3、如何消除发泡体固化过程中的内应力？ 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材料研究进展 6. 阻燃增强泡沫 （3）技术亮点 稳定的泡孔尺寸，实现密度的大幅下降（最低可降至0.1g/cm3），减重优势明显； 均匀的纤维分布 ， 使外力均匀分散，实现高比强度和比模量； 均一的闭孔结构 ， 保证了良好的保温性能和隔声性能； 采用热固化工艺 ，实现良好的3D造型，保证构件的整体成型； 容易磨碎回收，可作为理想的无卤阻燃填料循环再利用。 Page 48 项目动车地板 技术要求检测结果是否达标 表面载荷350kg/m2，无塑性变形无变形是 表面挠度9mm，350kg

36、/m26mm是 点载荷1500N/25mm，无塑性变形无变形是 钢球冲击塑性变形 塑性变形0.7mm；表面覆革， 10mm钢球，0.513kg， 1000mm高度，10次试验取平均值 0.3mm是 高跟鞋载荷 无塑性变形；表面覆革，80kg， 29.04mm2（约6.5mmx4.5mm） 无变形是 氧指数28%30是 45角难燃 附录A-极其难燃，TB/T3138- 2006 不燃是 阻燃级别满足DIN5510-2 各项指标 S4，SR2，ST2， FED(15min)=0.028 是 隔音量23.8dB28dB是 甲醛释放量100kJ)、高低温刚度 特性曲线较好 液压阻尼系统结构复杂、密封 可靠性要求高 、价格昂贵 LPD型 橡胶缓冲器 吸收性能好 、结构较简单，制造 方便，检修容易 容量偏低、 耐环境性差 SL-76、MX-1 弹性胶泥缓冲器 低阻抗、耐高速冲击、能量吸收 率高和容量大 结构复杂、制造精度高，价格 昂贵 HM-1 组合式缓冲器 组合两种缓冲器优点，性能得到 优化 结构复杂、制造、检修难度大 、价格高 Mark H60 、 Mark500 常见缓冲器的优缺点比较 第三部分 轨道交通领域用新型高分子材