高分子材料在軌道交通領域中的應用探討株洲時代新材料科技股份有限公司Page

2其次部分高分子材料在軌道交通領域中的應用概況主要內容第一部分我國軌道交通發展概況第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展第四部分總結Page

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中國鐵路迄今已有130多年的歷史：從其第一條營業性鐵路-上海吳淞鐵路(1876年)通車-136年

從其自辦的第一條鐵路-唐胥鐵路(1881年)通車-131年

除干線鐵路外，我國現還有:

地鐵、輕軌線路

磁懸浮線路

高鐵、動車線路等第一部分我國軌道交通發展概況上海吳淞鐵路(1876)我國軌道交通發展歷史Page

42001年12月18日，中國大陸第一條輕軌-長春輕軌一期工程試車成功。

1965年7月1日，中國第一條地鐵-北京地鐵動工，1969年10月1日建成通車。1965.2.4-毛澤東“二四”批示目前已批準建軌道交通的城市有36個，到2020年，我國軌道交通里程將達到6000公里，在軌道交通方面投資將達4萬億。第一部分我國軌道交通發展概況上海地鐵總長世界第一（424公里，倫敦415公里其次，紐約375公里第三2011年8月統計數據）。地鐵、輕軌Page

5世界上第一條投入商業運營的高速磁懸浮系統-上海磁懸浮列車，最高時速430公里，滿載可乘坐959人。第一部分我國軌道交通發展概況2013年，湖南省張家界磁懸浮列車作為我國第一個中低速磁懸浮交通項目投入運用，最大運行速度約每小時120公里，滿載可乘坐402人。上海磁懸浮列車張家界磁懸浮列車磁懸浮Page

6我國是世界上高速鐵路發展最快、系統技術最全、集成實力最強、運營里程最長、運營速度最高、在建規模最大的國家。第一部分我國軌道交通發展概況高鐵、動車Page

7到2020年，加上其他新建鐵路和既有線提速線路，我國鐵路快速客運網將達到5萬公里以上，連接全部省會城市和50萬人口以上城市，覆蓋全國90%以上人口。“十二五”時期，仍舊是鐵路建設加快推動的時期。“十二五”末全國鐵路運營里程將由2010年的9.1萬公里增加到12萬公里左右。預料到2015年，全國鐵路客運量將達到30億人，貨運量達到48億噸，與2010年相比，分別增長78.6%、32.2%。

從2010年起至2040年,將全國主要省市區連接起來,形成國家網絡大框架；從2040年起至2070年,最遲到2100年前全部建成。實現東部加密、西部連通成網(即連通西部主要交通樞紐),連接全國主要交通節點城市和旅游景點,使西部地區主要城市可通達任何沿海省區。第一部分我國軌道交通發展概況我國軌道交通發展規劃自然橡膠（NR）、順丁橡膠（BR）丁苯橡膠（SBR）、三元乙丙橡膠（EPDM）氯丁橡膠（CR）、丁腈橡膠（NBR）聚氨酯橡膠（PU）、氟橡膠（FKM）聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）聚氯乙烯（PVC）、聚甲醛（POM）聚碳酸酯（PC）聚酰胺（PA）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）丙烯纖維（丙綸）、聚丙烯腈纖維（腈綸）聚酯纖維（滌綸）、尼龍纖維（錦綸）其次部分高分子材料在軌道交通領域中的應用概況1.橡膠類按材質分類分為3大類2.塑料類3.纖維類其次部分高分子材料在軌道交通領域中的應用概況按產品功能分為6大類1.減振類2.密封類3.膠管類4.摩擦類5.絕緣類轉向架橡膠減振器客車橡膠止擋電力機車減振墊底座錐形減振器6.內裝類空氣彈簧系統球鉸產品按產品功能分為6大類1.減振類2.密封類3.膠管類4.摩擦類5.絕緣類6.內裝類內燃機車油氣分別器膠管制動機橡膠膜板制動器防塵套制動閥座墊其次部分高分子材料在軌道交通領域中的應用概況按產品功能分為6大類1.減振類2.密封類3.膠管類4.摩擦類5.絕緣類6.內裝類其次部分高分子材料在軌道交通領域中的應用概況內燃機車耐高溫硅膠管內燃機車耐油膠管、制動軟管按產品功能分為6大類1.減振類2.密封類3.膠管類4.摩擦類5.絕緣類6.內裝類斜楔磨耗板緩沖器側面磨耗板其次部分高分子材料在軌道交通領域中的應用概況按產品功能分為6大類1.減振類2.密封類3.膠管類4.摩擦類5.絕緣類6.內裝類耐高壓絕緣線圈環氧樹脂浸漬處理后的電機聚酰亞胺黃金膜其次部分高分子材料在軌道交通領域中的應用概況按產品功能分為6大類1.減振類2.密封類3.膠管類4.摩擦類5.絕緣類6.內裝類芳綸紙蜂窩板動車組用復合板阻尼隔音片材玻璃鋼窗板酚醛樹脂發泡頂板玻纖增加發泡風道其次部分高分子材料在軌道交通領域中的應用概況Page

15第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列高反式異戊橡膠1（1）探討背景球鉸產品空氣彈簧產品低生熱、高回彈、耐疲憊橡膠材料是保證軌道交通彈性元件穩定性的一個必要因素同時也是高性能橡膠材料發展的一個重要方向。Page

16第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列高反式異戊橡膠1（2）設計思路天然橡膠(NR)98??2異戊橡膠(IR)(鋰)92(齊)97??2?63高反式異戊橡膠(TPI)97TPI兼具橡塑雙重特性：反式鏈節等同周期短，常溫下以折疊鏈形式存在，當溫度低于60℃即結晶，是一種具有高硬度和高拉伸強度的結晶聚合物；當溫度高于60℃時結晶便軟化，能夠通過硫化交聯成為松軟的彈性體。因此，TPI可作為一種志向的高回彈橡膠改性劑。Page

17第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列高反式異戊橡膠1（3）技術亮點NR/TPI并用CR/TPI并用將TPI加入到自然橡膠（NR）、氯丁橡膠（CR）中，均大大提高了橡膠體系的疲憊性能Page

18第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列高反式異戊橡膠1（4）產品應用檢測項目檢驗結果未加入TPI加入TPI徑向剛度(徑向加載30kN，計算(0-26)kN之間的剛度)23.9kN/mm23.3kN/mm疲勞試驗(徑向加載±15kN，頻率3.2Hz，疲勞試驗250萬次)160萬次時樣品現裂紋（尺寸35mm×5mm）250萬次疲勞試驗后樣品完好疲勞后徑向剛度變化率21.1%3.2%NR/TPI共混料所制球鉸疲憊性能空氣彈簧技術要求項點EN13597指標TMT配方EN檢測標準低溫（TR10）≤-35℃-40℃ISO2912臭氧（50pphm,0-20%,40℃,168h）160小時無龜裂180小時無龜裂ISO1431-2耐油（IRM902，70℃，72h）質量變化≤170g/m2+168g/m2ISO1817耐洗滌劑(5%草酸，50℃，72h)硬度變化不超過±5度-5度ISO1817耐磨（相對體積磨耗）≤200mm3106mm3ISO4649層間粘合強度≥6N/mm8~10N/mmISO36接受TPI配方制備的球鉸及空氣彈簧產品均顯示出特別優異的機械性能，滿足全部技術要求Page

19第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列高反式異戊橡膠1（5）技術水平空氣彈簧產品已完成國家相關標準制定，并成功進軍海外市場（英國、德國、意大利、印度、馬拉西亞……）Page

20第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列小分子雜化鹵化丁基橡膠2（1）探討背景橡膠材料阻尼特性始終以來是一項重要的探討課題，同時高阻尼橡膠也是目前發展高性能減震降噪材料的重點發展方向

減振降噪阻尼橡膠材料在軌道車輛的應用Page

21異丁烯結構單元有對稱甲基且結構單元比例超過97%，因而丁基橡膠內耗峰既高且寬，可作為一種志向選材；由于小分子和極性高聚物之間會形成可逆的氫鍵，氫鍵在振動下會不斷斷裂和形成新鍵，從而將機械能轉化為熱能而耗散，因而對丁基橡膠進行小分子雜化鹵化是提高其阻尼性的有效途徑；利用多層雜化材料疊加來有效的拓寬材料的有效阻尼溫域,通過限制復合材料的層狀結構和數量將可獲得更高阻尼值。第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列小分子雜化鹵化丁基橡膠2（2）設計思路Page

22WuCFetal.J.Polym.Sci.B:Polym.Phys.2000,38(10)第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列小分子雜化鹵化丁基橡膠2（3）技術亮點疊加層數對CIIR/PVAc交替多層阻尼性能的影響

將不同的阻尼材料交替層狀排列。在振動場中，層界面產生摩擦和滑移，各層產生剪切形變；使分子鏈間摩擦損耗增加，進而更有效的將外部振動能轉化為熱能或其他形式的能量耗散掉，表現出優異的阻尼性能。Page

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第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展1.改性橡膠系列小分子雜化鹵化丁基橡膠2（4）產品應用

目前，微納層狀結構阻尼材料已應用電機的減震降噪，效果良好金風電機阻尼材料的應用南陽箱式電機阻尼材料的應用Page

24緩沖器種類優點缺點代表型號摩擦式鋼彈簧性能可靠，適應范圍較廣重量較大、容量偏低、初始沖擊力太大Mark50、MT-2、MT-3液壓緩沖器容量較大(>100kJ)、高低溫剛度特性曲線較好液壓阻尼系統結構復雜、密封可靠性要求高

、價格昂貴LPD型橡膠緩沖器吸收性能好

、結構較簡單，制造方便，檢修容易容量偏低、耐環境性差SL-76、MX-1彈性膠泥緩沖器低阻抗、耐高速沖擊、能量吸收率高和容量大結構復雜、制造精度高，價格昂貴HM-1組合式緩沖器組合兩種緩沖器優點，性能得到優化結構復雜、制造、檢修難度大、價格高MarkH60、Mark500常見緩沖器的優缺點比較第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展2.聚醚酯熱塑性彈性體（1）探討背景結構簡潔、大容量的彈性緩沖元件是今后的發展方向之一Page

25熱塑性聚醚酯彈性體（TPEE）第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展2.聚醚酯熱塑性彈性體（2）設計思路分子結構特點性能特點1聚酯作為硬段較高機械強度和耐高溫性能2聚醚做為軟段較高回彈性能和耐低溫性能3嵌段共聚高強和高彈完美結合并且可回收利用4嵌段軟硬段比例可調硬度、性能、可調可控熱塑性彈性體（第三代橡膠），一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性的材料，熱塑性彈性體在室溫下顯示橡膠彈性，在高溫下又能塑化成。針對TPEE的大分子結構特點，通過對材料配方和結構設計的優化，將可以同時實現緩沖器的大容量和結構簡潔化Page

26第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展材料配方選用常規TPEE基體樹脂加入成核劑、第三反應單體進行微交聯，提供高強高彈性能結構設計成型工藝獨特“U”結構設計，實現了材料、結構共同承擔載荷和回彈性能完美效果擠出成型解決厚壁制品加工過程缺陷，實現了加工過程中工藝可控和質量可控把材料高強高彈性能和結構承載完備地結合在一起，制備出志向的緩沖彈性元件（3）技術亮點2.聚醚酯熱塑性彈性體Page

27第三部分（4）產品應用軌道交通領域用新型高分子材料探討進展2.聚醚酯熱塑性彈性體TMTTPEE車鉤緩沖墊TMT12片裝壓縮曲線時代新材TPEE車鉤緩沖期具有較高的載荷和容量，各項產品性能均滿足運用要求熱老化前后載荷曲線酸老化前后載荷曲線堿老化前后載荷曲線鹽霧老化前后載荷曲線機油老化前后載荷曲線Page

28第三部分（5）技術實力軌道交通領域用新型高分子材料探討進展2.聚醚酯熱塑性彈性體TMT與國外樣品50℃載荷曲線TMT與國外樣品-30℃載荷曲線8片組裝TMT樣品低溫載荷曲線8片組裝國外樣品低溫載荷曲線TMT樣品與國外樣品蠕變曲線TPEE車鉤緩沖墊從前只有德國Durel公司和美國Miner公司駕馭此項技術。目前，時代新材歷經2年研發成功，成為第3家能生產該類型產品的公司。經各方面性能比較得出，時代新材TPEE車購緩沖器產品的載荷和回彈性均優于國外樣品。TMT多片組裝樣品TMTTPEE車鉤緩沖墊產品性能Page

29第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展鐵路牽引系統電子電氣元件接受表面貼裝技術組裝，對元件和線路板材料耐回流性和尺寸穩定性提出更高要求；為削減環境污染，用不含鉛焊錫。新型的焊錫為錫-銅-銀焊錫，熔點為215℃，熔點提高了30℃。（1）探討背景3.耐高溫尼龍Page

30第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展（2）設計思路在聚酰胺大分子主鏈中引入剛性苯環結構，將有助于尼龍耐高溫性能的顯著提升。3.耐高溫尼龍Page

31第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展（3）技術亮點解決了3個制備難點問題1、預聚合時的下出料問題2、高溫下聚合容易氧化3、低溫聚合容易固化低溫下可以順利出料，得到預聚物反應條件溫和所得產品不容易氧化經過2年的探索和聚合工藝優化3.耐高溫尼龍Page

32性能時代新材耐高溫尼龍普通尼龍66熔點/oC290260玻璃化轉變溫度/oC13260起始分解溫度/oC458407拉伸強度/MPa96.3473.64伸長率/%9.0021.47彎曲強度/MPa96.8565.4彎曲模量/MPa29001932沖擊強度/kJ.m-27.44.7熱變形溫度/oC,1.8MPa9573第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展（3）技術亮點時代新材耐高溫尼龍各項指標均明顯優于一般尼龍3.耐高溫尼龍Page

33第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展4.芳綸對絕緣材料的要求期望提升的性能1無鹵阻燃有利于提升材料的環保性2耐高溫有利于提升材料的使用熱穩定性3具備良好的電氣絕緣性能有利于提升材料的使用安全性4具備良好的機械性能有利于提升材料的使用強度5與變壓器油具有良好的相容性有利于提升變壓器運行環境及其使用壽命（1）探討背景目前，軌道交通正朝著高速、安全、舒適的方向快速發展，這也對新一代高速列車變壓器用絕緣材料提出了如下更高的要求:植物纖維材料T4紙板耐溫等級低需外加阻燃劑缺點：兼具無溶劑、無鹵阻燃、高強特性的變壓器用絕緣材料必將是今后的發展方向Page

34第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展4.芳綸（2）設計思路無鹵阻燃芳綸材料具有良好的阻燃性能，無需添加阻燃助劑，環保性好耐溫等級高相容性芳綸材料的熱分解溫度在370℃以上，在220℃可長期使用，尺寸穩定性高成型制備過程無需使用其它體系膠黏劑芳綸厚板接受高性能芳綸纖維及合適的成型工藝，制備出高絕緣等級的絕緣材料芳綸1313全球主要供應商為：美國杜邦、煙臺泰和、日本帝人Page

35通過對樹脂體系選型和制備工藝的不斷優化，最終制備出志向的變壓器用絕緣材料，具備4個特點：解決了3個制備難點問題1、如何制備出滿足絕緣性能需求的芳綸樹脂？2、如何制備出最優的芳綸基材？3、尋找合適的成型方法？第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展4.芳綸（3）技術亮點耐高溫，絕緣等級高（C級以上）；自身具有良好的阻燃性（V-0級）；絕緣性能好，介電強度高；

與變壓器油具有良好的相容性。Page

36第三部分時代新材芳綸材料制備的芳綸厚板具有高耐熱性、良好的絕緣性能及高溫穩定性。4.芳綸（4）產品應用軌道交通領域用新型高分子材料探討進展序號檢驗項目性能指標1拉伸強度，MPa87.82層間脫落強度，N/10mm1.573耐折強度試樣彎折200次未斷裂4耐彎曲性（彎曲試驗）縱向2mm彎曲性通過橫向5壓縮率，%126熱分解溫度，℃3707吸水度，mm/10min縱向14.0橫向16.58絕緣破壞強度S,Kv/mm25.69介電常數，%真空2.91非真空2.8910熱穩定性（加熱劣化率），%-2.1Page

37對比項目芳綸厚板（1.6mm）T4紙板（1.6mm）對比結論耐溫等級C級以上A級耐溫等級高阻燃性本體阻燃本體不阻燃阻燃性好絕緣破壞強度≥20kV/mm≥12kV/mm絕緣性好灰分≤0.5%≤3%雜質含量低壓縮性12%10%吸油性15.7%11%拉伸強度87.8MPa75MPa第三部分時代新材芳綸厚板，在和常規紙板的對比中，其耐溫等級、阻燃性、絕緣破壞強度性能等方面顯示出較大優勢：（4）產品應用軌道交通領域用新型高分子材料探討進展4.芳綸Page

38第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展5.改性超高分子量聚乙烯對支座滑移材料的要求期望達到的效果1低摩擦系數減少滑移發熱2更低的線磨耗率延長支座使用壽命3更高的承載能力提高支座設計自由度，增加安全系數4單位密度低有利于降低支座制造成本（1）探討背景隨著國家第六次鐵路大提速以及高速鐵路的迅猛發展，高速鐵路必須使用橋梁支座，因此，對高速鐵路橋梁支座滑移材料提出了更高的要求，主要包括以下4個方面:2007年，時代新材聯合ALGA公司設計開發CKPZ盆式橡膠支座，引進改性超高分子量聚乙烯（UHMWPE）用于客運專線橋梁支座滑移材料，價格昂貴、供貨周期長，嚴重制約中國高速鐵路發展，自主研發勢在必行。盆式橡膠支座結構圖

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39第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展（2）設計思路質輕選用UHMWPE材料，密度低、強度以及模量相對較高，良好的自潤滑性能低磨高承載制備復合耐磨劑，改變摩擦機理，降低材料摩擦系數與線磨耗率，提高使用壽命通過添加導熱劑、交聯劑等助劑，減小材料蠕變，提高材料承載能力橋梁支座滑移材料通過對UHMWPE材料配方體系與成型工藝探討，制備滿足高速鐵路橋梁支座用低磨、高承載、長累積位移的志向滑移材料。5.改性超高分子量聚乙烯Page

40通過對材料體系選型和制備工藝的不斷優化，最終制備出志向的橋梁支座滑移材料，具備5個特點：解決了3個制備難點問題1、研究合適的復合耐磨劑體系2、材料綜合性能與承載能力的平衡點3、如何消除產品的內應力？第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展（3）技術亮點較低的密度（約0.935g/cm3），相較于PTFE（約2.16g/cm3）減重優勢明顯；材料力學性能明顯優于PTFE材料；摩擦性能優于PTFE材料數十倍，運用壽命大幅提高；更高的承載實力，大幅提高設計自由度；產品一次成型，削減產品內應力，避開二次成型后嚴峻翹曲變形。5.改性超高分子量聚乙烯Page

41項目技術要求檢測結果是否達標密度，g/cm30.93~0.980.937是拉伸強度，MPa≥30＜6mm是斷裂伸長率，%≥250%無變形是拉伸彈性模量，MPa680~1020708是球壓痕硬度，MPa26.4~39.6無變形是摩擦系數≤0.00830是線磨耗率，μ/km≤5不燃是第三部分時代新材研發的改性UHMWPE材料用于高速鐵路橋梁支座耐磨滑塊，各項性能明顯高于產品相關標準，承載實力相當或優于進口樣品，明顯優于傳統的PTFE滑塊。（4）產品應用軌道交通領域用新型高分子材料探討進展5.改性超高分子量聚乙烯Page

42對比項目測試標準時代新材滑塊進口滑塊PTFE滑塊密度，g/cm3GB/T10330.9370.9402.156拉伸強度，MPaGB/T104040.837.443.5斷裂伸長率，%GB/T1040326290350拉伸彈性模量，MPaGB/T1040708820450壓縮強度，MPaGB/T104134.532.629.7彎曲強度，MPaGB/T9341181513.3彎曲模量，MPaGB/T9341762685395沖擊強度，-60℃，MPaASTMD4020NBNB17.3球壓痕硬度，MPaGB/T339836.433.626.1摩擦系數TB/T23310.0030.0030.007線磨耗率，μ/kmTB/T23310.02（50km）＜1（50km）14.64（1km）第三部分時代新材自主研發的改性UHMWPE耐磨滑塊，力學性能相當或優于進口產品，線磨耗率明顯優于傳統的PTFE滑塊。（4）產品應用軌道交通領域用新型高分子材料探討進展5.改性超高分子量聚乙烯Page

43第三部分時代新材生產的改性UHMWPE橋梁滑塊已廣泛應用于武廣、京滬、夏深等客運專線以及其他高速鐵路，打破了國外技術壟斷，在國內領先通過50km長期磨耗測試，大幅降低了支座成本。材料研制與“一步法”成型技術及設備通過由毛炳權院士牽頭組織的省部級科技成果鑒定。（5）技術實力軌道交通領域用新型高分子材料探討進展豐富的產品種類產品尺寸規格：1700*1700mm1400*2000mm厚度以及小于上述規格產品可定制生產。先進的生產設備擁有進口生產線2條以及配套設備20余臺，可年產橋梁支座滑塊400噸以上。領先的檢測技術52MN橋梁支座臺架試驗機（國際先進）28通道加載組合疲勞試驗系統5.改性超高分子量聚乙烯Page

44第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展6.阻燃增加泡沫對內飾材料的要求期望提升的性能1輕質高強有利于降低整車負荷，實現更快車速2阻燃、低煙低毒有利于乘客安全性的提高3具備良好的吸隔聲性能有利于乘客舒適性的改善4可進行弧度造型并減少連接件的使用有利于車內美觀性的提升5具有一定的保溫性提高空調使用效率，更加節能6可回收利用有利于整體環境保護（1）探討背景目前，軌道交通正朝著高速、安全、舒適的方向快速發展，因此新一代列車內飾件產品對其材料也提出越來越高的要求主要包括以下6個方面:Page

45第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展6.阻燃增加泡沫（1）探討背景軌道交通常見內飾材料普通金屬鋁合金鋁蜂窩芳綸紙蜂窩不銹鋼聚氯乙烯泡沫環氧玻璃鋼不飽和聚酯玻璃鋼酚醛玻璃鋼聚氨酯泡沫玻璃鋼蜂窩材料泡沫材料承載能力強比強度和比剛度大重量非常輕阻燃性能優良容易受剪剝離破壞安裝不方便且芳綸價格昂貴粘接面大不易板芯剝離重量大重量仍然較大價格比較昂貴優點缺點難以達到理想的阻燃性能兼具阻燃、輕質、高強特性的軌道交通內飾材料必將是今后的發展方向Page

46第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展6.阻燃增加泡沫（2）設計思路阻燃選用苯環密度較高的高分子基體，增加燃燒時的成炭幾率，實現良好的阻燃效果輕質高強采用閉孔發泡工藝，合成阻燃泡沫，同時賦予材料良好的隔熱、隔聲屬性通過在體系中填充玻纖、填料等改性助劑，實現阻燃泡沫的高強度、高韌性阻燃增強泡沫把發泡工藝和纖維增加工藝完備地結合在一起，將能制備出志向的內飾材料Page

47通過對樹脂體系選型和制備工藝的不斷優化，最終制備出志向的阻燃增加泡沫材料，具備5個特點：解決了3個制備難點問題1、如何實現玻璃纖維的均勻分散？2、如何實現發泡和固化過程協同進行？3、如何消除發泡體固化過程中的內應力？第三部分軌道交通領域用新型高分子材料探討進展6.阻燃增加泡沫（3）技術亮點穩定的泡孔尺寸，實現密度的大幅下降（最低可降至0.1g/cm3），減重優勢明顯；勻整的纖維分布，使外力勻整分散，實現高比強度和比模量；均一的閉孔結構，保證了良好的保溫性能和隔聲性能；接受熱固化工藝，實現良好的3D造型，保證構件的整體成型；簡潔磨碎回收，可作為志向的無鹵阻燃填料循環再利用。Page

48項目動車地板技術要求檢測結果是否達標表面載荷350kg/m2，無塑性變形無變形是表面撓度≤9mm，350kg/m2＜6mm是點載荷1500N/Ф25mm，無塑性變形無變形是鋼球沖擊塑性變形塑性變形≤0.7mm；表面覆革，Ф10mm鋼球，0.513kg，1000mm高度，10次試驗取平均值≤0.3mm是高跟鞋載荷無塑性變形；表面覆革，80kg，29.04mm2（約6.5mmx4.5mm）無變形是氧指數≥28%30是45°角難燃附錄A-極其難燃，TB/T3138-2006不燃是阻燃級別滿足DIN5510-2各項指標S4，SR2，ST2，FED(15min)=0.028是隔音量≥23.8dB28dB是甲醛釋放量<1.5mg/L，TB/T3139-20060.2是第三部分僅以內飾件中承載要求最高的地板為例，由時代新材阻燃增加泡沫制備的輕質動車地板滿足了包括機械性能、隔聲性能、防火性能在內的全部要求。6.阻燃增加泡沫（4）產品應用軌道交通領域用新型高分子材料探討進展Page

49對比項目時代新材輕質板鋁蜂窩板膠合板對比結論重量7.5kg/m28.6kg/m219.5kg/m2減重效果明顯導熱系數＜0.05W/(m?K)＜

0.15W/(m?K)＜

0.11W/(m?K)保溫性能相對最優平均隔聲量28dB27dB27dB隔聲效果相當安裝速度快較慢快安裝較方便燃燒性能不燃級不燃級難燃級最高防火等級吸水后長度增加量（24h@23℃）0.20%0.25%0.23%尺寸穩定吸水后質量增加量（24h@23℃）0.14%0%9.57%吸水率低；無膠合板易吸水腐爛缺點彎曲強度40.2MPa8MPa44MPa中等彎曲模量1.44GPa0.2GPa1.07GPa剛度大第三部分時代新材輕質地板，在和常規軌道車輛地板的對比中，其減重、保溫、安裝速度、防潮性能等方面均顯示出確定優勢：（4）產品應用6.阻燃增加泡沫軌道交通領域用新型高分子材料探討進展Page

50第三部分阻燃增加泡沫已成功應用于多種車型的內飾件制造，如風道、頂板、窗板、地板等。此前，該項技術始終為國外公司（瑞典ACT、ARTBOARD等）所壟斷，時代新材為國內首家具備此類材料生產實力的企業。（5）技術實力6.阻燃增加泡沫軌道交通領域用新型高分子材料探討進展Page

51第三部分7.微孔發泡聚氨酯軌道交通領域用新型高分子材料探討進展（1）探討背景

現代鐵路運營模式以高速、高密度和重載荷為基本模式。這種模式要求鐵路提供良好的穩定性和合理的線路彈性，并具備少維修的特點。彈性鋼軌扣件系統是解決現代鐵路平穩運行的主流方法，而軌下彈性墊板是彈性鋼軌扣件系統的重要部件之一。彈性（動、靜剛度）：供應軌道結構中所必需的支承，緩沖和減振。阻尼特性（力學損耗）：在列車載荷反復作用下，可將動能轉化為熱能散失掉，起到減振、降低噪音的作用。力學強度：軌下膠墊正常工作所必需具有的特性。電絕緣性：供應必要的電絕緣性，確保軌道信號正常傳輸，并且保證鋼軌與大地之間絕緣，不使軌道電路電流泄漏。耐摩擦性：供應適當的摩擦力，限制鐵軌的縱向蠕動，防止鐵軌扭曲。耐動態疲憊性能和耐環境性（耐侯、耐油、耐水、耐酸堿、耐凹凸溫性等），確保軌下膠墊具有確定的運用壽命。彈性墊層剛度波動要小，彈性要勻整，狀態要保持長久，要便于結構的檢查與維護。彈性墊板關鍵性能分析第三部分7.微孔發泡聚氨酯軌道交通領域用新型高分子材料探討進展（1）探討背景找到一種合適的材料滿足全部要求將成為解決問題的關鍵耐磨性磨耗值/mg聚氨酯0.5～3.5NBR146PA49氯丁膠280聚氨酯普通橡膠拉伸強度/MPa50～6020～30撕裂強度/N/mm52.5～704～20耐低溫性能/℃-60-40耐油性能/體積變化率-0.5-3.8（丁腈橡膠）優異的耐磨性，為自然橡膠的2-10倍；吸振、抗輻射性能好。較高的強度和彈性，可在較寬的硬度范圍內保持較高的彈性；一般無需增塑劑可達到所需的低硬度，因而無增塑劑遷移帶來的問題；在相同硬度下，比其它彈性體承載實力高；耐低溫、耐臭氧性能優良；耐油脂及耐化學品性優良；芳香族聚氨酯耐輻射；耐氧性和耐臭氧性能優良；綜上所述，聚氨酯是軌下彈性墊板的一種志向選材聚氨酯材料的特點：第三部分7.微孔發泡聚氨酯軌道交通領域用新型高分子材料探討進展（2）設計思路交聯度低交聯度高

第三部分7.微孔發泡聚氨酯軌道交通領域用新型高分子材料探討進展（2）設計思路耐300萬次疲憊試驗是材料配方體系和成型工藝條件綜合作用的結果！聚氨酯由長鏈段原料（軟段）與短鏈段原料（硬段）聚合而成，是一種嵌段聚合物。軟段相區主要影響材料的彈性及低溫性能，硬段對材料的力學性能，特別是拉伸強度、硬度和抗撕裂強度有重要影響，通過對軟硬段的選取和設計可獲得聚氨酯的獨特柔韌性和寬范圍的物性。分