增強尼龍—高鐵的迅速發(fā)展與尼龍改性復(fù)合材料應(yīng)用

2021年我國高鐵總長已達到2.2萬公里，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，高鐵的“瓶頸”制約矛盾仍很突出，鐵路運輸仍跟不上我國工業(yè)經(jīng)濟和現(xiàn)代生活快速發(fā)展的需要，整個世界正處于高鐵建設(shè)的第三次浪潮中，以磁懸浮列車為代表的第四次浪潮正在醞釀。高鐵也成為我國一帶一路對外投資、開放的名片，我國及世界高鐵的發(fā)展速度空間巨大。

一、國內(nèi)鐵路建設(shè)的高速發(fā)展

高鐵運行速率一般達到每小時250公里，要求軌道高剛性、高穩(wěn)定性和適宜的彈性，性能可靠性以及維修的便捷性，玻纖增強尼龍具有強度很高，質(zhì)量輕，耐磨，耐腐蝕，易成型的優(yōu)點，尼龍在經(jīng)過耐候、絕緣和增韌等各方面的改性后，在高鐵上都有哪些用途？

高鐵當中的應(yīng)用需求體現(xiàn)在兩個方面：

第一、軌道部件的一些應(yīng)用；

第二、車廂的輕量化應(yīng)用；

如：絕緣的軌距塊、軌距擋板、道岔軌撐座和絕緣套管等一些部件。

其中，PA66力學(xué)性能優(yōu)良，兼有比重小的優(yōu)點，和金屬部件相比，質(zhì)輕、抗振、抗沖擊，并且具備優(yōu)異的加工性能，設(shè)計靈活，用在高鐵上，可以解決機車運行時的抖動、噪音問題，并能保持軸距穩(wěn)定，可以減少維修次數(shù)，良好的抗振性，對保障高鐵的平穩(wěn)十分重要。

二、尼龍66發(fā)揮重要作用，助力建造新型軌道

改性尼龍是在尼龍PA原料中添加相應(yīng)的改性試劑來達到改性目的的，根據(jù)PA的類型分類，我們分為PA6和PA66，其他牌號的像PA1010、PA46等都價位偏高，國內(nèi)市場暫時應(yīng)用較少。

國內(nèi)和國外在PA上的應(yīng)用有很大不同，國外比較傾向于原料化，即在生產(chǎn)的時候就考慮好使用用途，然后按照這個配方大批量生產(chǎn)，當遇到其他方面用途的時候再研發(fā)其他型號再次大批量生產(chǎn)，他們這種方法的好處就在于不需要進行工序復(fù)雜的改性，而是選擇相應(yīng)牌號的原料即可，方便快捷但價格相對較高；而國內(nèi)則大大不同，國內(nèi)往往是生產(chǎn)好一大批通用型PA，屬于改性基料類型，種類很少，無論在哪家大規(guī)模廠家采購，種類和性能也都差不多。如果直接選擇國內(nèi)PA6原料生產(chǎn)的話，成品率會很低，因為各種性能都比較均衡，沒有什么特別突出的亮點，是作為基料使用的，所以往往需要我們改性尼龍廠家根據(jù)制品廠家的物性要求進一步深加工，通過添加增強材料、增韌劑、阻燃劑、抗氧劑、相容劑等來提升相應(yīng)的性能。

彈條l型扣件系統(tǒng)尼龍擋板座

C、PA66在鐵道岔枕套管上的應(yīng)用

鐵路提速段岔枕中安置的PA66塑料套管，拉伸強度大于160MPa，彎曲強度大于235MPa，壓縮強度大于155MPa，沖擊強度大于80KJ/m2，具備較高的抗壓強度、較好的絕緣性能。岔枕套管用在鐵路軌道系統(tǒng)中可以緩解由于列車提速對軌道造成的影響，它是鐵路岔枕的關(guān)鍵部件之一，對材料的性能要求苛刻。PA66套管屬于我國首創(chuàng)，已經(jīng)實現(xiàn)在京廣和隴海線上的全天候工作，其優(yōu)越性是金屬材料不可比擬的?？梢詼p少維修次數(shù)，良好的抗振性，對保障高鐵的平穩(wěn)十分重要。

現(xiàn)在幾乎許多的高鐵都設(shè)計了新型鐵路道岔，都是采用的混凝土岔枕，岔枕當中配制的塑料絕緣套管，關(guān)系著道岔的使用的時間和高鐵的安全的行駛，要求高強度、強韌性和絕緣等性能，也是玻纖增強尼龍材料制造的。

玻纖增強尼龍在高鐵輕量化的應(yīng)用：

第一、車輛的摩擦板就是采用自潤滑性的玻纖增強尼龍?zhí)娲撝频哪Σ料到y(tǒng)，不僅可以節(jié)省材料減輕重量并且還比較耐用。

第二、高鐵的傳動系統(tǒng)中也有用到尼龍材料，可以大幅度的延長使用時間。

要求l

鐵路貨車尼龍材料配件通用技術(shù)要求

◆鐵路貨車尼龍材料配件須按產(chǎn)品圖樣和相關(guān)技術(shù)文件的要求制造與檢驗。

◆生產(chǎn)單位須具備硬度、拉伸強度、壓縮強度、彎曲強度、斷裂伸長率、缺口沖擊強度、材料摩擦系數(shù)、磨損率、塑料軟化點、吸水率等項目檢測的所有檢測設(shè)備，尼龍材料配件的生產(chǎn)須經(jīng)國鐵集團公司主管部門批準。

◆尼龍配件須按規(guī)定項目進行材料的物理力學(xué)性能檢測。

◆尼龍配件須進行材料的紅外光譜和熱失重圖譜檢測，并按規(guī)定進行備案。

◆產(chǎn)品形式尺寸須符合產(chǎn)品圖樣的規(guī)定，產(chǎn)品表面須平整光滑，無脫層、凹陷、氣泡、剝皮等缺陷。

◆尼龍配件除須滿足尼龍件材料物理力學(xué)性能一般性要求外，還須根據(jù)產(chǎn)品具體使用要求，達到在圖樣或?qū)Ｓ眉夹g(shù)條件中所規(guī)定的物理力學(xué)性能指標。

◆用于耐磨或有摩擦系數(shù)要求的尼龍配件應(yīng)采用澆鑄工藝生產(chǎn)，尼龍配件的材料性能指標須符合圖樣規(guī)定；尼龍配件須按規(guī)定程序進行試驗、運用考驗和審批。

◆主要用于減振、減重、防銹、防丟失等非耐磨高強度復(fù)合尼龍配件，其強度、斷裂伸長率根據(jù)具體使用要求確定。

◆尼龍配件產(chǎn)品須滿足環(huán)境溫度為-50～＋70℃的使用要求，同時能滿足在溫度+110℃連續(xù)放置3h,恢復(fù)常溫后不降低性能的要求。