化工
日本鋪設(shè)2325千米的新干線花費(fèi)了半個世紀(jì)，德國1560千米的城際高速鐵路的貫通亦經(jīng)歷了20年，兩國高速鐵路的平均運(yùn)營時速均未超過250千米／小時。而中國僅用了6年時間，高速鐵路就突破了3676千米，平均運(yùn)營時速超過300千米／小時，雙雙躍居世界第一。
在高速奔馳著的子彈頭列車和綿延數(shù)千千米的高速鐵路軌道上，化工材料在其中扮演了重要角色。
各類化工材料無所不在
CCIN記者了解到，我國高速鐵路工程上應(yīng)用了大量的化工新材料。這些材料在高速鐵路中起著舉足輕重的作用。從路基防水到軌道減振，從車體到車廂密封，從接觸導(dǎo)線到內(nèi)飾材料，化工材料的身影幾乎無處不在。許多化工新材料特別是化工高分子材料在減振、降噪、吸音等方面的性能優(yōu)勢是傳統(tǒng)的金屬、水泥、木材所無法比擬的，許多材料如尼龍、聚脲、聚氨酯、熱塑性彈性體等還成為高速鐵路工程中不二的選擇。此外，高速鐵路的火車車身和內(nèi)飾件也用到大量的化工材料，車廂內(nèi)的裝飾板是ABS制成的，燈罩采用的是聚碳酸酯，車廂的內(nèi)外裝飾涂料用的是新型的環(huán)氧樹脂漆和聚氨酯漆。
據(jù)了解，傳統(tǒng)的鐵路軌道通常由兩條平行的鋼軌組成，鋼軌固定放在枕木上，下面是小碎石鋪成的路碴。傳統(tǒng)有碴軌道具有鋪設(shè)簡便、綜合造價低廉的特點(diǎn)，但容易變形，維修頻繁，維修費(fèi)用較大，列車速度受到限制。而高速鐵路采用的是無碴軌道。據(jù)鐵道部工程管理中心總工程師盛黎明介紹，高速鐵路的軌枕本身是混凝土澆灌而成，軌枕直接鋪在混凝土路基上，不容易變形，能經(jīng)受高速、重載、交變沖擊等火車高速行駛帶來的沖擊。但這樣的改變又對防水提出高要求。化工材料為這一問題提供了有效的解決方案。新型的噴涂聚脲彈性體成為理想的防水材料，真正起到了為高速鐵路遮風(fēng)擋雨的作用。
中國工程塑料工業(yè)協(xié)會秘書長鄭愷進(jìn)一步解釋說，過去鐵軌的枕木都是木材做的，減振效果好，而現(xiàn)在的鐵軌都全部是水泥制成的，水泥與鋼軌容易產(chǎn)生共振，特別是在高速鐵路上振動就更大。如何減振減噪是高速鐵路工程上需要解決的一個關(guān)鍵問題。為了減弱這種振動，鐵軌與鐵軌之間、鐵軌與枕木之間都需要加裝尼龍絕緣墊和尼龍墊片。這些尼龍材料耐磨、耐老化、彈性好、強(qiáng)度高、柔韌性好，有效地起到了減振作用。
據(jù)了解，高鐵鐵軌所用到的高分子減振、降噪材料就多達(dá)十幾種。據(jù)華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授吳馳飛介紹，聚氨酯、碳纖維復(fù)合材料、熱塑性彈性體、聚氯乙烯、硅橡膠、環(huán)氧樹脂、丁基橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙膠等材料廣泛地應(yīng)用在高速鐵路的車輛、軌道、橋梁和接觸導(dǎo)線上，滿足了高速鐵路對材料的特殊要求。
這些企業(yè)已經(jīng)參與其中
我國高速鐵路的快速發(fā)展，拉動了與之配套的化工材料的進(jìn)步，激發(fā)了從事這方面新材料研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)的積極性。
南京聚隆科技股份有限公司是最早參與我國高速鐵路建設(shè)的化工企業(yè)之一。該公司技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹說，早在我國自主設(shè)計的第一條準(zhǔn)高速鐵路秦沈鐵路建設(shè)之際，該公司就承擔(dān)了國家鐵路交通體系全線提速中工程塑料配件的攻關(guān)任務(wù)，并開發(fā)成功了高鐵專用的尼龍緊固件專用料。他們開發(fā)的改性高鐵專用尼龍料先后應(yīng)用在秦沈、武廣、福廈、甬臺溫等高速鐵路建設(shè)，并有部分專用料先后出口到印度、伊朗和埃及等國。該技術(shù)負(fù)責(zé)人還透露，2009年南京聚隆科技股份有限公司路軌緊固件專用尼龍料的銷量比上年增加了近一倍，2010年的銷量還將繼續(xù)增加。
華東理工大學(xué)華昌聚合物有限公司也是較早參與國內(nèi)高速鐵路建設(shè)的化工企業(yè)之一。據(jù)該公司董事長、總經(jīng)理劉坐鎮(zhèn)介紹，該公司自主開發(fā)的專門用于高速鐵路的MFE-9乙烯基酯樹脂材料用于無碴軌道充填式墊板上，具有強(qiáng)度大、韌性強(qiáng)、防振、絕緣性能好、耐磨、壓縮變形少、彈性高、耐老化、使用壽命長等特點(diǎn)，可徹底解決路基凹凸不平、事故多發(fā)的難題。自去年初以來，該公司生產(chǎn)的MFE-9乙烯基酯樹脂在武廣、京滬高速鐵路等數(shù)條高速鐵路上得到實(shí)際應(yīng)用。他們在借鑒和吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過自主創(chuàng)新，形成了獨(dú)特的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝配方和加工方法，開發(fā)生產(chǎn)兼具高強(qiáng)度和高韌性特點(diǎn)的乙烯基酯樹脂，并在小試基礎(chǔ)上，進(jìn)行中試放大，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。這一技術(shù)在2008年獲得了國家發(fā)明專利。
廣州秀珀化工股份有限公司同樣也是眾多高速鐵路材料供應(yīng)商中的一員。2009年10月13日，該企業(yè)中標(biāo)京滬高速鐵路工程橋面防水層材料采購項(xiàng)目，中標(biāo)金額近1.4億元，成為京滬高速鐵路重大工程中最大的聚脲供應(yīng)廠家。董事長李賚周告訴CCIN記者，噴涂聚脲彈性體代表了國際防腐技術(shù)最新的發(fā)展潮流，具有優(yōu)異的耐磨性、抗沖性、抗開裂、耐紫外線照射以及耐高低溫性能，不僅能滿足防滲、抗裂的基本性能，還能經(jīng)受高速、重載、交變沖擊等高速鐵路的特殊要求。而且施工時不受環(huán)境溫度、濕度影響，可在任意曲面、斜面及垂直面上快速噴涂成型，施工方便，效率高。
株洲時代新材料科技股份有限公司、河北北田工程塑料有限公司、北京東方雨虹防水技術(shù)股份公司、煙臺萬華聚氨酯股份有限公司、北京森聚柯高分子材料有限公司、湖南湘江涂料集團(tuán)有限公司等企業(yè)以及華東理工大學(xué)、青島理工大學(xué)、西南交通大學(xué)和長春應(yīng)化所等科研單位也以自己的實(shí)力，在高鐵用化工材料市場中找到了自己的位置。
中國高速鐵路這塊大蛋糕吸引的不僅僅是中國企業(yè)，國外的供應(yīng)商同樣嗅到了商機(jī)。
德國巴斯夫公司專門組建了高速鐵路團(tuán)隊(duì)，向中國提供從防水材料到沙漿材料、從道碴膠到土工布膠、從外加劑到防腐劑、從涂料到地坪、從保溫到吸音等系列解決方案。
新型材料發(fā)展空間巨大
中國的高速鐵路建設(shè)不僅僅給企業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)會，同時也提出了更高的要求。
據(jù)鄭愷介紹，用于高速鐵路路基和軌道之間的減振材料——聚酯聚醚彈性體國內(nèi)還不能滿足需求，目前主要從國外進(jìn)口。而美國杜邦公司的聚酯聚醚彈性體材料售價在每噸10萬元左右甚至更高。如果國產(chǎn)材料用得好的話，價格可以降下來一半。目前科技部已經(jīng)將此技術(shù)列入了國家科技支撐計劃。
河北北田工程塑料有限公司總經(jīng)理韓繼紅在接受采訪時表示，閉孔微發(fā)泡熱塑性彈性體減震墊板是高速鐵路工程建設(shè)中急需的一種產(chǎn)品，但技術(shù)一直被德國壟斷，國內(nèi)能做的廠家寥寥無幾，而且產(chǎn)品質(zhì)量也與德國產(chǎn)品有一定的差距。按照國家高速鐵路的建設(shè)規(guī)劃，以每鋪設(shè)1千米高速鐵路軌道需要200千克的熱塑性彈性體材料計算，到2020年，我國高速鐵路每年需要的熱塑性彈性體材料就達(dá)2萬噸，市場潛力巨大。韓繼紅表示，他們開發(fā)的微發(fā)泡擠出技術(shù)目前已經(jīng)完成了小試，并取得了滿意的效果，已經(jīng)申報了國家發(fā)明專利，正在準(zhǔn)備中試。他們一定爭取早日把自己開發(fā)的產(chǎn)品用在國產(chǎn)高速鐵路上。
遼寧盤錦匯聚工程建材公司的銷售經(jīng)理李鋒告訴CCIN記者：“高鐵用材料發(fā)展得太快了。我們生產(chǎn)的聚氯乙烯和聚乙烯絕緣墊片，在第一代高鐵軌道中還沒有應(yīng)用，到了第二代軌道中就開始大量使用。今后第三代軌道會用到什么新材料，我們現(xiàn)在也不十分清楚。所以，我們要緊密跟蹤高鐵項(xiàng)目的進(jìn)展，跟上新產(chǎn)品的發(fā)展步伐。”
按照鐵道部的規(guī)劃，未來3年高速鐵路投資額度將達(dá)到9000億元以上，年均投資將超過3000億元。這其中為高速鐵路系統(tǒng)配套的化工材料將扮演越來越重要的角色。
在高速奔馳著的子彈頭列車和綿延數(shù)千千米的高速鐵路軌道上，化工材料在其中扮演了重要角色。
各類化工材料無所不在
CCIN記者了解到，我國高速鐵路工程上應(yīng)用了大量的化工新材料。這些材料在高速鐵路中起著舉足輕重的作用。從路基防水到軌道減振，從車體到車廂密封，從接觸導(dǎo)線到內(nèi)飾材料，化工材料的身影幾乎無處不在。許多化工新材料特別是化工高分子材料在減振、降噪、吸音等方面的性能優(yōu)勢是傳統(tǒng)的金屬、水泥、木材所無法比擬的，許多材料如尼龍、聚脲、聚氨酯、熱塑性彈性體等還成為高速鐵路工程中不二的選擇。此外，高速鐵路的火車車身和內(nèi)飾件也用到大量的化工材料，車廂內(nèi)的裝飾板是ABS制成的，燈罩采用的是聚碳酸酯，車廂的內(nèi)外裝飾涂料用的是新型的環(huán)氧樹脂漆和聚氨酯漆。
據(jù)了解，傳統(tǒng)的鐵路軌道通常由兩條平行的鋼軌組成，鋼軌固定放在枕木上，下面是小碎石鋪成的路碴。傳統(tǒng)有碴軌道具有鋪設(shè)簡便、綜合造價低廉的特點(diǎn)，但容易變形，維修頻繁，維修費(fèi)用較大，列車速度受到限制。而高速鐵路采用的是無碴軌道。據(jù)鐵道部工程管理中心總工程師盛黎明介紹，高速鐵路的軌枕本身是混凝土澆灌而成，軌枕直接鋪在混凝土路基上，不容易變形，能經(jīng)受高速、重載、交變沖擊等火車高速行駛帶來的沖擊。但這樣的改變又對防水提出高要求。化工材料為這一問題提供了有效的解決方案。新型的噴涂聚脲彈性體成為理想的防水材料，真正起到了為高速鐵路遮風(fēng)擋雨的作用。
中國工程塑料工業(yè)協(xié)會秘書長鄭愷進(jìn)一步解釋說，過去鐵軌的枕木都是木材做的，減振效果好，而現(xiàn)在的鐵軌都全部是水泥制成的，水泥與鋼軌容易產(chǎn)生共振，特別是在高速鐵路上振動就更大。如何減振減噪是高速鐵路工程上需要解決的一個關(guān)鍵問題。為了減弱這種振動，鐵軌與鐵軌之間、鐵軌與枕木之間都需要加裝尼龍絕緣墊和尼龍墊片。這些尼龍材料耐磨、耐老化、彈性好、強(qiáng)度高、柔韌性好，有效地起到了減振作用。
據(jù)了解，高鐵鐵軌所用到的高分子減振、降噪材料就多達(dá)十幾種。據(jù)華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授吳馳飛介紹，聚氨酯、碳纖維復(fù)合材料、熱塑性彈性體、聚氯乙烯、硅橡膠、環(huán)氧樹脂、丁基橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙膠等材料廣泛地應(yīng)用在高速鐵路的車輛、軌道、橋梁和接觸導(dǎo)線上，滿足了高速鐵路對材料的特殊要求。
這些企業(yè)已經(jīng)參與其中
我國高速鐵路的快速發(fā)展，拉動了與之配套的化工材料的進(jìn)步，激發(fā)了從事這方面新材料研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)的積極性。
南京聚隆科技股份有限公司是最早參與我國高速鐵路建設(shè)的化工企業(yè)之一。該公司技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹說，早在我國自主設(shè)計的第一條準(zhǔn)高速鐵路秦沈鐵路建設(shè)之際，該公司就承擔(dān)了國家鐵路交通體系全線提速中工程塑料配件的攻關(guān)任務(wù)，并開發(fā)成功了高鐵專用的尼龍緊固件專用料。他們開發(fā)的改性高鐵專用尼龍料先后應(yīng)用在秦沈、武廣、福廈、甬臺溫等高速鐵路建設(shè)，并有部分專用料先后出口到印度、伊朗和埃及等國。該技術(shù)負(fù)責(zé)人還透露，2009年南京聚隆科技股份有限公司路軌緊固件專用尼龍料的銷量比上年增加了近一倍，2010年的銷量還將繼續(xù)增加。
華東理工大學(xué)華昌聚合物有限公司也是較早參與國內(nèi)高速鐵路建設(shè)的化工企業(yè)之一。據(jù)該公司董事長、總經(jīng)理劉坐鎮(zhèn)介紹，該公司自主開發(fā)的專門用于高速鐵路的MFE-9乙烯基酯樹脂材料用于無碴軌道充填式墊板上，具有強(qiáng)度大、韌性強(qiáng)、防振、絕緣性能好、耐磨、壓縮變形少、彈性高、耐老化、使用壽命長等特點(diǎn)，可徹底解決路基凹凸不平、事故多發(fā)的難題。自去年初以來，該公司生產(chǎn)的MFE-9乙烯基酯樹脂在武廣、京滬高速鐵路等數(shù)條高速鐵路上得到實(shí)際應(yīng)用。他們在借鑒和吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過自主創(chuàng)新，形成了獨(dú)特的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝配方和加工方法，開發(fā)生產(chǎn)兼具高強(qiáng)度和高韌性特點(diǎn)的乙烯基酯樹脂，并在小試基礎(chǔ)上，進(jìn)行中試放大，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。這一技術(shù)在2008年獲得了國家發(fā)明專利。
廣州秀珀化工股份有限公司同樣也是眾多高速鐵路材料供應(yīng)商中的一員。2009年10月13日，該企業(yè)中標(biāo)京滬高速鐵路工程橋面防水層材料采購項(xiàng)目，中標(biāo)金額近1.4億元，成為京滬高速鐵路重大工程中最大的聚脲供應(yīng)廠家。董事長李賚周告訴CCIN記者，噴涂聚脲彈性體代表了國際防腐技術(shù)最新的發(fā)展潮流，具有優(yōu)異的耐磨性、抗沖性、抗開裂、耐紫外線照射以及耐高低溫性能，不僅能滿足防滲、抗裂的基本性能，還能經(jīng)受高速、重載、交變沖擊等高速鐵路的特殊要求。而且施工時不受環(huán)境溫度、濕度影響，可在任意曲面、斜面及垂直面上快速噴涂成型，施工方便，效率高。
株洲時代新材料科技股份有限公司、河北北田工程塑料有限公司、北京東方雨虹防水技術(shù)股份公司、煙臺萬華聚氨酯股份有限公司、北京森聚柯高分子材料有限公司、湖南湘江涂料集團(tuán)有限公司等企業(yè)以及華東理工大學(xué)、青島理工大學(xué)、西南交通大學(xué)和長春應(yīng)化所等科研單位也以自己的實(shí)力，在高鐵用化工材料市場中找到了自己的位置。
中國高速鐵路這塊大蛋糕吸引的不僅僅是中國企業(yè)，國外的供應(yīng)商同樣嗅到了商機(jī)。
德國巴斯夫公司專門組建了高速鐵路團(tuán)隊(duì)，向中國提供從防水材料到沙漿材料、從道碴膠到土工布膠、從外加劑到防腐劑、從涂料到地坪、從保溫到吸音等系列解決方案。
新型材料發(fā)展空間巨大
中國的高速鐵路建設(shè)不僅僅給企業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)會，同時也提出了更高的要求。
據(jù)鄭愷介紹，用于高速鐵路路基和軌道之間的減振材料——聚酯聚醚彈性體國內(nèi)還不能滿足需求，目前主要從國外進(jìn)口。而美國杜邦公司的聚酯聚醚彈性體材料售價在每噸10萬元左右甚至更高。如果國產(chǎn)材料用得好的話，價格可以降下來一半。目前科技部已經(jīng)將此技術(shù)列入了國家科技支撐計劃。
河北北田工程塑料有限公司總經(jīng)理韓繼紅在接受采訪時表示，閉孔微發(fā)泡熱塑性彈性體減震墊板是高速鐵路工程建設(shè)中急需的一種產(chǎn)品，但技術(shù)一直被德國壟斷，國內(nèi)能做的廠家寥寥無幾，而且產(chǎn)品質(zhì)量也與德國產(chǎn)品有一定的差距。按照國家高速鐵路的建設(shè)規(guī)劃，以每鋪設(shè)1千米高速鐵路軌道需要200千克的熱塑性彈性體材料計算，到2020年，我國高速鐵路每年需要的熱塑性彈性體材料就達(dá)2萬噸，市場潛力巨大。韓繼紅表示，他們開發(fā)的微發(fā)泡擠出技術(shù)目前已經(jīng)完成了小試，并取得了滿意的效果，已經(jīng)申報了國家發(fā)明專利，正在準(zhǔn)備中試。他們一定爭取早日把自己開發(fā)的產(chǎn)品用在國產(chǎn)高速鐵路上。
遼寧盤錦匯聚工程建材公司的銷售經(jīng)理李鋒告訴CCIN記者：“高鐵用材料發(fā)展得太快了。我們生產(chǎn)的聚氯乙烯和聚乙烯絕緣墊片，在第一代高鐵軌道中還沒有應(yīng)用，到了第二代軌道中就開始大量使用。今后第三代軌道會用到什么新材料，我們現(xiàn)在也不十分清楚。所以，我們要緊密跟蹤高鐵項(xiàng)目的進(jìn)展，跟上新產(chǎn)品的發(fā)展步伐。”
按照鐵道部的規(guī)劃，未來3年高速鐵路投資額度將達(dá)到9000億元以上，年均投資將超過3000億元。這其中為高速鐵路系統(tǒng)配套的化工材料將扮演越來越重要的角色。
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（苒兒）