“火車(chē)一響，黃金萬(wàn)兩“，鐵路的建設(shè)直接帶動(dòng)了機(jī)車(chē)、軌道、車(chē)輛及其相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。而當(dāng)前金融危機(jī)環(huán)境下，各國(guó)更是加大鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)。

     塑料或高分子復(fù)合材料也一直積極摸索著在軌道交通領(lǐng)域的發(fā)展空間�！半S著中國(guó)軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，高性能塑料在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用也陸續(xù)增加。許多鐵路車(chē)輛制造商已開(kāi)始借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)利用高性能工程塑料替代金屬，向小型化、輕質(zhì)化方向發(fā)展。不過(guò)，高性能塑料在國(guó)內(nèi)的使用仍有很大拓展空間，如車(chē)廂之間的緩沖或車(chē)輛轉(zhuǎn)向架上的許多部件就可采用熱塑性工程塑料�！倍虐罡咝阅芫酆衔锊块T(mén)鐵路項(xiàng)目經(jīng)理顧杰琳接受《CPRJ中國(guó)塑料橡膠》雜志采訪(fǎng)時(shí)表示。

以下，筆者將介紹幾個(gè)國(guó)外案例供行業(yè)借鑒參考。

軌道上的聚氨酯

    木材或混凝土是生產(chǎn)軌枕或枕木（用于支撐鐵軌）的傳統(tǒng)材料。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及新技術(shù)的的發(fā)展，高分子復(fù)合材料生產(chǎn)的枕木應(yīng)運(yùn)而生。事實(shí)上，在日本，塑料枕木的應(yīng)用歷史已超過(guò)25年，且已應(yīng)用于新干線(xiàn)高速列車(chē)的鐵軌上。

2008年，德國(guó)勒沃庫(kù)森化學(xué)工業(yè)園為改進(jìn)生產(chǎn)基地與德國(guó)鐵路網(wǎng)之間的鐵路連接，安裝了一套道岔系統(tǒng)，使用136根名為“埃爾森新木材（Eslon Neo Lumber FFU）”的枕木，這些枕木采用了由拜耳材料科技BaySystems® 日本蘇米加拜耳聚氨脂有限公司提供的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)Baydur®60整皮泡沫聚氨酯體系。循環(huán)彎曲與長(zhǎng)期負(fù)荷試驗(yàn)證明：聚氨酯枕木即使在投入使用15年后仍可保持遠(yuǎn)高于木材的彎曲強(qiáng)度。由于其出眾的機(jī)械性能，該聚氨酯材料也非常適合于建造高速鐵路。這已通過(guò)新干線(xiàn)高速列車(chē)順利運(yùn)行20多年的成功經(jīng)驗(yàn)得以證明。因質(zhì)輕，這些枕木也適合于建造橋梁。

據(jù)介紹，這種聚氨酯材料雖然外觀上與木頭相似，但卻將所有天然產(chǎn)品與現(xiàn)代復(fù)合產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)集合于一身。不僅如此，還可使用木材加工中采用的相同工具對(duì)其進(jìn)行鋸、磨、鉆、釘和粘結(jié)，甚至比木頭更加耐用。這些道岔系統(tǒng)和枕木的使用壽命是傳統(tǒng)軌結(jié)構(gòu)的3倍以上。而且可按照實(shí)際的需要設(shè)計(jì)枕木的任意長(zhǎng)度和生產(chǎn)橫截面最長(zhǎng)達(dá)9.60米的枕木。相比之下，若使用混凝土枕木，每種長(zhǎng)度就需一個(gè)單獨(dú)模具。由于“埃爾森新木材“采用閉孔結(jié)構(gòu)，即使在大雨磅礴的環(huán)境下也只吸收極少水分，不會(huì)影響其良好的電絕緣特性。不僅如此，該材料對(duì)水解、油脂、油類(lèi)以及除冰鹽均有良好的耐受性。

   火車(chē)飛馳而過(guò)時(shí)產(chǎn)生的力會(huì)使道碴碎石移動(dòng)，產(chǎn)生噪音。目前，一種具有持久彈性的軌道上結(jié)構(gòu)系統(tǒng)――拜耳材料科技Durflex®可以避道碴移位，并能極大地提高道碴上層結(jié)構(gòu)的耐久性，吸收噪音點(diǎn)上的結(jié)構(gòu)噪音，該系統(tǒng)入選了2009年德國(guó)“創(chuàng)意之國(guó)的365個(gè)里程碑”。在此應(yīng)用中，道床道碴碎石間的縫隙完全采用拜耳材料科技的彈性聚氨酯泡沫塑料系統(tǒng)Bayflex®進(jìn)行填實(shí)。

  該系統(tǒng)既能用于新鐵路段的建造，也可用于現(xiàn)有軌道的改造，2007年夏，Durflex®技術(shù)被用在位于下薩克森Uelzen----漢堡至漢諾威高速線(xiàn)路的長(zhǎng)300米鐵路段的普通軌道上。事實(shí)證明，Durflex®緩減了軌道系統(tǒng)的振動(dòng)，較之普通道碴上層結(jié)構(gòu)。能有效減少約40％的結(jié)構(gòu)噪音。根據(jù)城際快車(chē)、區(qū)際快車(chē)或貨運(yùn)列車(chē)等不同列車(chē)類(lèi)型，空氣傳播噪音可降低1.5-3分貝。

熱塑性聚酯彈性體為鐵路

電力通信提供保障

   鐵路的高速發(fā)展已引起了相關(guān)企業(yè)的高度重視。顧杰琳經(jīng)理表示，“我們都知道中國(guó)政府在去年的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中有很大一部分都投資在軌道交通的發(fā)展上，而我們?cè)阼F路工業(yè)上，不管在車(chē)體的制造、在基礎(chǔ)的建設(shè)、在營(yíng)運(yùn)的生產(chǎn)和安全上面都有豐富的經(jīng)驗(yàn)，有超過(guò)十種不同的產(chǎn)品適合鐵路行業(yè)使用。因此，我們?cè)?009年初開(kāi)始將所有與鐵路相關(guān)的業(yè)務(wù)部們組織到一起，希望通過(guò)跨業(yè)務(wù)部門(mén)的協(xié)同合作，把每一個(gè)事業(yè)部的資源結(jié)合在一起，發(fā)揮杜邦的整體實(shí)力，共同為鐵路行業(yè)服務(wù)。”

    根據(jù)2009年中國(guó)政府發(fā)布的《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》，包括高速鐵路和城市軌道交通兩部分的鐵路裝備將是重點(diǎn)振興領(lǐng)域之一。除高速動(dòng)車(chē)組、大功率交流傳動(dòng)電力/內(nèi)燃機(jī)車(chē)、重載貨車(chē)、大型養(yǎng)護(hù)機(jī)械等裝備外，列車(chē)信號(hào)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、主輔逆變器等機(jī)電設(shè)備也是規(guī)劃重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)品。在杜邦為鐵路的提供的諸多產(chǎn)品中，杜邦的Hytrel®熱塑性聚酯性體（TPC-ET）在保障軌道交通電力及信號(hào)方面發(fā)揮著重要作用。

   在當(dāng)前的軌道線(xiàn)路信號(hào)系統(tǒng)中，絕緣接頭起關(guān)鍵作用，它將軌道分成短的電絕部分，以便檢測(cè)在車(chē)輛的停止和開(kāi)動(dòng)過(guò)程中軌道旁的信號(hào)。但是，當(dāng)前粘結(jié)接頭的環(huán)氧樹(shù)脂有很多不足之處，所以接頭的使用壽命較短，僅有12-18個(gè)月。加拿大NorFast公司開(kāi)發(fā)了一種新絕緣頭NIJ-6”Hercules”,該產(chǎn)品采用的是一款特別柔韌耐用的杜邦TM Hytrel®熱塑性聚酯彈性體，它具有優(yōu)秀的耐蠕變、耐沖擊和耐疲勞性能，可以防止接頭中橫木或者螺栓與軌道接觸，避免每個(gè)區(qū)的信號(hào)短路，使軌道接頭的使用壽命延長(zhǎng)一倍，接頭間的應(yīng)力降低，成本以及安裝時(shí)間減少。

    由加拿大NorFast公司設(shè)計(jì)NIJ-6“Hercules”和選擇Hytrel®材料的成果，就是改善了接頭內(nèi)絕緣體的應(yīng)力，與標(biāo)準(zhǔn)接頭的相比降低高達(dá)65％。該產(chǎn)品適用于任何類(lèi)型的軌道和緊固件，并且無(wú)須進(jìn)行軌道修改，現(xiàn)場(chǎng)安裝非常簡(jiǎn)單，軌道上還可以減少兩個(gè)焊點(diǎn)。同時(shí)，由于采用了模塊結(jié)構(gòu)，可以快速更換磨損部件，對(duì)新接頭的影響減少到最低。

    Leoni elocab公司則采用杜邦TM Hytrel®熱塑性聚酯彈性體制備螺旋跨接高壓電纜護(hù)套，相關(guān)電纜用于傳送高速列車(chē)車(chē)廂之間的電能，如德國(guó)ICE或者西班牙VELARO列車(chē)。選擇該熱塑性彈體是因?yàn)樗�能夠滿(mǎn)足多種苛刻應(yīng)用要求，包括耐彎曲疲勞性能、低溫韌性、耐化學(xué)性、耐UV性、抗沖擊性能，而且還要求該材料是良好的電絕緣體，具有良好的加工性能及成本效益。采用擠出工藝在直徑約15mm的銅線(xiàn)上包裹一層護(hù)套，讓產(chǎn)品具有均一的生產(chǎn)率和穩(wěn)定的高質(zhì)量。采用Hytrel®防護(hù)的跨接電纜的日常使用情況表明，產(chǎn)品適合在高速運(yùn)作的極端苛刻條件下使用。在全天候情況下，Madrid-Valladolid延伸線(xiàn)以及德國(guó)高速軌道交通ICE和VELARO列車(chē)的最高速度可達(dá)350km/h。

 中國(guó)鐵路里程已居世界第三，但僅占世界6％的鐵路里程卻承擔(dān)著世界鐵路1/4的運(yùn)輸量，為此，2008年10月重新調(diào)整了《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，將2020年全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程規(guī)劃目標(biāo)之前確定的10萬(wàn)公里調(diào)整為12萬(wàn)公里以上，刷新了中國(guó)鐵路建設(shè)的藍(lán)圖。2008年底，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程已達(dá)8.0萬(wàn)公里。隨著中國(guó)鐵路建設(shè)水平的提升，可以預(yù)見(jiàn)，高性能塑料在中國(guó)軌道交通上的成功應(yīng)用也將越來(lái)越多。