軌道交通車輛運行速度的不斷提升，不僅對車輛運行平穩性和乘坐舒適性要求進一步提高，而且對阻燃、環保、輕量化、減振降噪提出了更高的要求。因此，越來越多的高分子材料在軌道交通中得到使用。今天就列舉一些在軌道交通中常用的先進高分子材料。

1. 聚氨酯彈性體

與通用橡膠相比，聚氨酯具有更加優異的耐磨性和韌性，以“耐磨橡膠”著稱。由于聚氨酯分子具有可定制性，通過控制聚氨酯的組成和結構，使其向功能化和高性能化方向發展。

MDI聚氨酯

目前，MDI聚氨酯微孔彈性體減振墊板和聚氨酯彈性體伸縮縫已經成功應用于中國高速鐵路 。

圖  WJ-8 墊板   

圖 聚氨酯彈性體伸縮縫

聚氨酯復合材料軌枕兼具木制軌枕和混凝土軌枕的優點 , 同時彌補了二者缺陷，不僅具有優異的力學性能，抗彎強度與抗剪切強度，而且可通過彈性形變消減振動、降低噪聲、提高行車舒適性和安全性、保護道床等。同時，聚氨酯軌枕還具有絕緣性好、絕緣電阻高、無需設置絕緣墊板的優點。

圖 聚氨酯復合材料合成軌枕的應用

目前，中國船舶重工洛陽七二五研究所、中國鐵道科學研究院、株洲時代新材、青島海力威新材料等均已實現了玻纖聚氨酯復合材料軌枕在廣州地鐵和上海地鐵的使用，并且解決了噪聲大、維護難的行業傳統難題。

NDI 基聚氨酯 

NDI基聚氨酯由于含有萘環結構，分子鏈剛性較苯環強，宏觀表現為具有更高的可壓縮性、更高的可變形能力和更加優秀的動態耐疲勞性能，同時具有重量更輕等優勢。

目前，株洲時代新材攻克了NDI預聚體儲存穩定性差的難題，實現了NDI基聚氨酯材料工程化應用。已應用于跨坐式單軌車導向輪和彈性圈等產品上，實現了進口替代。

2. 有機硅發泡材料

有機硅是指含有Si-O鍵且至少有1個有機基團直接與硅原子相連的化合物，其結構既含“有機基團”，又含“無機結構”，所以兼具有機和無機的性能。

有機硅材料可以在-70 ~150℃長期使用并且有優異的電氣絕緣性能、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味等特點，尤其是有機硅材料的阻燃和無毒的特點，使得其在軌道交通的應用日益廣泛。

目前，有機硅泡沫代表產品有座椅座墊/靠墊和地鐵地板減振墊。有機硅泡沫用作地板減振墊，在減振效果良好的同時，還起到阻隔聲橋的作用，具有良好的降噪效果。目前國內技術正在迅速發展，逐步實現國產化替代。

隨著對軌道車輛座椅座墊提出了更高的阻燃要求，目前，中車唐山軌道客車和中車長春軌道客車研制的部分出口型軌道車輛和中車青島四方研制的京雄高鐵，其商務座均采用了有機硅泡沫座椅座墊。

此外，香港地鐵以及北京、上海的新機場示范線大巴均采用有機硅材料，國外部分軌道交通裝備也逐步要求其座椅采用有機硅泡沫材料。

3. 特性尼龍

尼龍作為高鐵扣件基礎材料已得到廣泛應用。為保障高速鐵路在高寒地區安全運行，扣件須滿足更高要求，特別是低溫耐疲勞性能。因此，對尼龍的低溫韌性、加工流動性及對玻纖等填充物的浸潤性和包覆性提出了更高要求。點擊查看詳細內容：高鐵為何那么平穩？扣件尼龍有功勞！

耐低溫共聚尼龍可以綜合高韌性和高流動性，在軌道交通上取得應用。

目前高性能尼龍制備的鐵路扣件等成功應用于滬昆、成渝、漢孝、渝萬等高速鐵路線路和中南鐵路大通道、張唐線等重載線路以及長沙地鐵上。其應用情況如圖所示。

圖 特性尼龍在高速鐵路軌道扣件系統中的應用

4. 芳綸絕緣材料

芳綸為芳香族聚酰胺纖維的簡稱，由杜邦發明，具有耐熱、阻燃、輕質高強和耐磨性好等優點。間位芳綸產品在高端電氣絕緣和輕量化蜂窩結構方面有著廣泛的用途，目前已成為電機電器和電力傳輸等領域的重要基礎材料。

圖 芳綸絕緣紙

高品質芳綸是軌道交通中大功率電機、變壓器、電氣設備中的關鍵主絕緣材料，在繞包絕緣、槽絕緣、匝間絕緣等區域均有應用。特別是在高速動車組的電機與變壓器中，絕緣體系用量巨大。國外商業化的間位芳綸紙主要包括杜邦的Nomex和日本帝人。

目前國內完成了芳綸產品開發，實現了層壓板材、絕緣紙、芳綸蜂窩紙等多種產品在軌道交通等多領域應用。下圖為芳綸絕緣紙在變壓器和電機線圈的槽、匝間的應用。

圖 在電機線圈中的應用

圖 在變壓器中的應用

5. 復合材料

狹義復合材料主要指纖維增強復合材料和夾層結構復合材料，具有重量輕、強度高、耐疲勞、耐腐蝕等特點。

目前，國內軌道交通復合材料主要應用于內飾件等非承載結構中，其中司機室內飾、司控臺、頭罩、客室座椅面、側墻板、頂板、門立柱罩等結構均使用玻璃纖維復合材料。

隨著鐵路向高速化、安全化、輕量化的方向發展，高分子材料起的作用越來越重要。軌道交通系統將成為未來改性塑料發展的重要領域，高性能PA復合材料已成為其中最具發展前途的應用產品。

參考素材：《軌道交通新型高分子材料研發及應用進展》王進