增强尼龙—高铁的迅速发展与尼龙改性复合材料应用

增强尼龙—高铁的迅速发展与尼龙改性复合材料应用

2020年我国高铁总长已达到2.2万公里，我国经济的快速发展，高铁的“瓶颈”制约矛盾仍很突出，铁路运输仍跟不上我国工业经济和现代生活快速发展的需要，整个世界正处于高铁建设的第三次浪潮中，以磁悬浮列车为代表的第四次浪潮正在酝酿。高铁也成为我国一带一路对外投资、开放的名片，我国及世界高铁的发展速度空间巨大。

一、国内铁路建设的高速发展

高铁运行速率一般达到每小时250公里，要求轨道高刚性、高稳定性和适宜的弹性，性能可靠性以及维修的便捷性，玻纤增强尼龙具有强度很高，质量轻，耐磨，耐腐蚀，易成型的优点，尼龙在经过耐候、绝缘和增韧等各方面的改性后，在高铁上都有哪些用途？

高铁当中的应用需求体现在两个方面：

第一、轨道部件的一些应用；

第二、车厢的轻量化应用；

如：绝缘的轨距块、轨距挡板、道岔轨撑座和绝缘套管等一些部件。

其中，PA66力学性能优良，兼有比重小的优点，和金属部件相比，质轻、抗振、抗冲击，并且具备优异的加工性能，设计灵活，用在高铁上，可以解决机车运行时的抖动、噪音问题，并能保持轴距稳定，可以减少维修次数，良好的抗振性，对保障高铁的平稳十分重要。

二、尼龙66发挥重要作用，助力建造新型轨道

改性尼龙是在尼龙PA原料中添加相应的改性试剂来达到改性目的的，根据PA的类型分类，我们分为PA6和PA66，其他牌号的像PA1010、PA46等都价位偏高，国内市场暂时应用较少。

国内和国外在PA上的应用有很大不同，国外比较倾向于原料化，即在生产的时候就考虑好使用用途，然后按照这个配方大批量生产，当遇到其他方面用途的时候再研发其他型号再次大批量生产，他们这种方法的好处就在于不需要进行工序复杂的改性，而是选择相应牌号的原料即可，方便快捷但价格相对较高；而国内则大大不同，国内往往是生产好一大批通用型PA，属于改性基料类型，种类很少，无论在哪家大规模厂家采购，种类和性能也都差不多。如果直接选择国内PA6原料生产的话，成品率会很低，因为各种性能都比较均衡，没有什么特别突出的亮点，是作为基料使用的，所以往往需要我们改性尼龙厂家根据制品厂家的物性要求进一步深加工，通过添加增强材料、增韧剂、阻燃剂、抗氧剂、相容剂等来提升相应的性能。

弹条l型扣件系统尼龙挡板座

C、PA66在铁道岔枕套管上的应用

铁路提速段岔枕中安置的PA66塑料套管，拉伸强度大于160MPa，弯曲强度大于235MPa，压缩强度大于155MPa，冲击强度大于80KJ/m2，具备较高的抗压强度、较好的绝缘性能。岔枕套管用在铁路轨道系统中可以缓解由于列车提速对轨道造成的影响，它是铁路岔枕的关键部件之一，对材料的性能要求苛刻。PA66套管属于我国首创，已经实现在京广和陇海线上的全天候工作，其优越性是金属材料不可比拟的。可以减少维修次数，良好的抗振性，对保障高铁的平稳十分重要。

现在几乎许多的高铁都设计了新型铁路道岔，都是采用的混凝土岔枕，岔枕当中配制的塑料绝缘套管，关系着道岔的使用的时间和高铁的安全的行驶，要求高强度、强韧性和绝缘等性能，也是玻纤增强尼龙材料制造的。

玻纤增强尼龙在高铁轻量化的应用：

第一、车辆的摩擦板就是采用自润滑性的玻纤增强尼龙替代钢制的摩擦系统，不仅可以节省材料减轻重量并且还比较耐用。

第二、高铁的传动系统中也有用到尼龙材料，可以大幅度的延长使用时间。

要求l

铁路货车尼龙材料配件通用技术要求

◆铁路货车尼龙材料配件须按产品图样和相关技术文件的要求制造与检验。

◆生产单位须具备硬度、拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、材料摩擦系数、磨损率、塑料软化点、吸水率等项目检测的所有检测设备，尼龙材料配件的生产须经国铁集团公司主管部门批准。

◆尼龙配件须按规定项目进行材料的物理力学性能检测。

◆尼龙配件须进行材料的红外光谱和热失重图谱检测，并按规定进行备案。

◆产品形式尺寸须符合产品图样的规定，产品表面须平整光滑，无脱层、凹陷、气泡、剥皮等缺陷。

◆尼龙配件除须满足尼龙件材料物理力学性能一般性要求外，还须根据产品具体使用要求，达到在图样或专用技术条件中所规定的物理力学性能指标。

◆用于耐磨或有摩擦系数要求的尼龙配件应采用浇铸工艺生产，尼龙配件的材料性能指标须符合图样规定；尼龙配件须按规定程序进行试验、运用考验和审批。

◆主要用于减振、减重、防锈、防丢失等非耐磨高强度复合尼龙配件，其强度、断裂伸长率根据具体使用要求确定。

◆尼龙配件产品须满足环境温度为-50～＋70℃的使用要求，同时能满足在温度+110℃连续放置3h,恢复常温后不降低性能的要求。