2010年4月23日,受中国石油和化学工业协会委托,国家化工行业生产力促进中心在北京主持召开了由北京化工大学和企业共同完成的 “高速铁路扣件减振用低滞后耐疲劳微孔橡胶垫板的制备技术”的成果鉴定会。来自中国化工学会化工新材料委员会、中国化工学会橡胶专业委员会、北京橡胶工业研究设计院、教育部科技发展中心、清华大学、北京航天航空大学、北京科技大学等的多位专家认真听取了项目组的研究报告,审阅了所提供的工作报告、技术报告、检测报告、用户意见报告等,经过认真论证、质询,一致认为该技术创新性强,具有自主知识产权,达到国际先进水平,同意通过新成果的技术鉴定。
本技术的研究起源于我国高速铁路建设的迅猛发展,国家《中长期铁路网规划》中规划到2020年,全国铁路基本形成 “四纵四横”客运专线以及经济发达和人口稠密地区城际客运系统,将新建1.6万公里以上的客运专线。减振橡胶垫板是客运专线扣件系统的关键弹性体元件,担负着减缓来自钢轨的振动、缓和轮轨冲击、分散轮载作用、阻止钢轨爬行、增加轨道绝缘等诸多功能,其关键性能指标要求动静刚度比小于1.5、能抗耐300万次疲劳。国内原有的减振橡胶产品只适用于设计时速在200km/h以下的低速铁路,各项技术指标均无法满足高铁扣件系统的使用要求,目前正在建设的高速铁路主要是采用国外产品。
为满足我国高速铁路建设需求,急需研制一种成本相对较低的低滞后、耐疲劳的微孔发泡橡胶垫板用于扣件减振。北京化工大学先进弹性体材料研究中心自2002年就开始进行轨道交通减振橡胶制品的研究开发工作,后与企业共同开展高铁WJ-8扣件减震橡胶垫板的开发工作。通过材料设计、工艺设计、结构设计上的创新性工作,开发出了低刚度、低滞后损失、高弹性、耐疲劳的三元乙丙橡胶(EPDM)微孔橡胶垫板,并已在企业进行了中试生产。经铁道科学研究院金属及化学研究所检测,其减振性能(包括动静刚度比)和耐300万次疲劳性能达到国外现有同类产品的水平。与国外浇注型聚氨酯(C-PU)垫板相比,本成果研制的EPDM垫板具有成本低、高温模量衰减小、耐水解稳定性好等优点。新建1.6万公里客运专线,将产生1亿套扣件的需求,按40%使用WJ-8型扣件来计算,将使用4000万片减振垫板(每套扣件中有1片),按照40元/片计算,整个市场需求约16亿元,市场前景非常广阔,因而该技术具有显著的经济效应和社会效应。
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