《无酸化酚醛及在线预浸拉挤技术在轨道交通中的应用》

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研究目的意义:

随着中国城市建设的发展,公共交通设施的防火安全性能越来越受到高度重视。酚醛复合材料以其优异的耐燃、烟雾释放量低、低毒等特点备受关注,被广泛应用在防火阻燃场合。传统的拉挤酚醛树脂酸性催化剂对模具腐蚀严重,且含有大量酒精,固化反应慢,固化时会产生大量的缩合水和游离酚、游离醛等低分子挥发物,在拉挤成型制品中易形成气泡孔隙,严重制约了酚醛树脂基复合材料产品的应用。

该项目通过对无酸固化特种酚醛树脂设计及合成、酚醛树脂在线预浸拉挤和轨道交通用酚醛复合材料疏散平台的结构设计等关键技术进行全链条研究,形成了一整套无酸固化拉挤酚醛复合材料的制备技术。

主要技术创新点:

(1)拉挤酚醛树脂设计及合成关键技术采取复合催化及分步加料的方法合成树脂,提高了树脂的固体含量,降低了树脂粘度;通过对拉挤酚醛树脂的分子结构设计及树脂合成工艺控制等方面研究,成功开发出拉挤工艺用特种酚醛树脂。

(2)单组份无酸固化的树脂体系引入高活性反应原料,设计合成了一种无酸固化的单组份树脂体系,既避免了酸性催化剂对模具的腐蚀问题,又提高了生产效率。

(3)酚醛树脂在线预浸拉挤工艺技术创新性地将拉挤工艺与预浸工艺相结合,实现了无捻粗纱及织物在线辊涂预浸烘干,入模前有效除去了非活性稀释剂及部分小分子挥发物,突破性地解决了国内外酚醛拉挤工艺的难题,显著地提高了酚醛拉挤制品的致密性和力学性能。

(4)预浸酚醛树脂含量精准控制技术在预浸拉挤工艺中设计采用胶液再分配浸渍装置,实现了增强材料的再浸渍、再分配,有效控制了预浸材料树脂含量的稳定性和均匀性,提高了产品质量。

(5)酚醛复合材料疏散平台应用技术 设计格栅式和无缝式复合材料平台踏板,在关键连接节点处设计安全可靠性高的不锈钢连接件,提高了产品的安全保障性。

成果产生的价值:

项目积极响应北京市“重点工作及区级政府应急项目预启动”专项工作,在北京市科委专项资金项目支持下,发挥了项目科技成果在北京市轨道交通建设中的支撑作用,项目成果已成功在北京、广州等城市轨道交通中得到广泛应用,累计完成里程26万延米,实现销售收入17465.22万元,利税2969.08万元。该项目获得3项国家专利,发表期刊论文3篇。项目大幅度提高了中国轨道交通运营安全保障系统的能力,对首都及全国的公共基础设施建设做出了突出的贡献。

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