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    玻纤增强聚氨酯复材枕木(FFU)迎合全球轨道交通开发大时机
    发布时间：2017-06-03
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    FFU（Fiber Reinforced Foamed Urethane）合成枕木是硬质聚胺酯树脂发泡体经玻璃纤维纱束补强制成的一种结构材料，以拉挤成型法制造，主要应用于取代轨道工程枕木/水泥枕或土木结构工程中盾构开挖隧道混凝土挡土墙。PU树脂基材赋予的各种优越特性导致该项产品成为近年来高分子复合材料中的热门项目，尤其在轨道交通工程领域中受到重用。

    玻纤增强聚氨酯树脂复材枕木（FFU）迎合全球轨道交通开发大时机
     
    FFU产品于1980年由日本铁道综合技术所进行开发，首先在国铁实际轨道开始施工并检测，继于东海道新干线、九州岛新干线、东北新干线中采用，经过长期的检测证明其性能优越，2007年纳入日本工业规格（JIS E1203），至今全日本已有近200万根的使用业绩。日本积水化学工业株式会社在1975年就投入FFU合成枕木研发，慢慢迈入商业化，至今已具有20余年的使用实绩，目前在日本轨道工程中拥有8成以上占有率及丰富的铺设经验，产品行销世界各国并进行整厂技术输出，在全球居领先地位。
     
    在日本的影响下，FFU合成枕木在轨道交通工程上起到了重要的作用，尤其应用于桥梁段、平交道板、机场、隧道及各式道岔路段，效果更为显着，除了在日本本土以外，该项制品与生产也陆续扩散到海外。奥地利维也纳Zollamtbridge的地铁轨道，德国Lever Kusen化工园的铁路系统及澳大利亚Queens Lond铁道桥梁等，在欧洲更以Eslon Neo Lumber人造木材的商品名打响了知名度。中国大陆方面从2005年开始，广州地铁4号线，上海地铁8号线均已先后采用，鉴于中国铁道交通建设的高速发展，日本积水于2007年新设生产基地。
     
    在海外，FFU枕木在轨道交通工程上有许多成功的应用案例，该制品外观与木材相似，兼具天然产品与现代设计之优点，施工安装容易，热膨胀系数与导热率低、抗压、抗拉、抗弯强度大，使用寿命长；其闭孔结构，即使在暴雨中吸水极少，可保持良好的电绝缘性能。该材料还耐水解、油脂、海水、霜冻及除冰盐，特别适于在隧道、桥梁使用。因此，各种应用带来的效益足以使全球借鉴，得以投入相关技术研发推广。
     
    FFU合成枕木应用在轨道工程优势是：
     
    （1）便于施工与安装。重量轻、铺设时间短、尤适于桥梁构造轻量化。道岔机与枕木可分别搬入现场进行组装。可现场加工，对枕木进行微调，提高施工精度。枕木中不含钢筋，不必担心施工中发生短路事故。
     
    （2）应用于高速轨道之功能。可制作长尺寸产品，适应大型道岔。柔韧性佳，即使没有轨道防震垫也能适用高速轨道。即使在新干线等高速线路的对接部，也未出现过裂缝。
     
    （3）产品种类丰富齐全。根据现场条件可在短期内制作出各种尺寸的产品。可附加各种功能。
     
    （4）良好的经济性。使用寿命长、施工费用低，使产品周期成本下降，从而实现总成本的降低。
     
    （5）容易进行维护管理及修补。钉孔修补后，可再次使用。树脂材料具耐蚀性，可长期保持稳定之性能。
     
    在台湾地区，FFU合成枕木在轨道工程上实际应用已开始受到业主的重视，几年前高铁的机厂特殊轨区曾经用过，但全数购自日本积水公司，台铁用于道岔电动转折器之首批采购则是从大陆进口，值得重视的是目前在北市捷运环状线第一阶段轨道工程之中，经考虑机厂、特殊轨区及部分既有墩柱基础有载重及高度限制之区域，已决定采用FFU合成枕木。北市捷运工程局已展开探讨，并于去年5月及7月两度派员赴日本及大陆，分别前往京都积水化工业株式会社及积水（上海）科技有限公司，参观了解合成枕木实际生产及作业情况，并赴各安装布设地区进行实地考察。目前台湾业界已成功推出合成枕木的试制品，正进行性能测试中，未来将进一步落实技术的改善，从原材料自主、制程优化、提升品质、降低成本等方向下手，开拓市场新应用，扩大商机。除了上述枕木之外，在海外PU拉挤产品尙包括了各种电子绝缘组件、工具柄、公路防护栏、电线杆、横杆、输电塔架、码头片桩、货柜板材、各式运动器材等，尤以窗框一项更是最大亮点，成为近5年来复材行业中最热门的选项。
     
    针对目前传统拉挤工艺在进行PU开发应用上，在材料、设备、性能作如下分析：
     
    1）工艺设备调整。可沿用原拉挤系统，如模头、加热器及机组等，无需大幅度变动及过多投资，主要加装部分有二：一为树脂计量/混合器，针对PU树脂体系反应快、粘度大所设置，以进行快速完全玻纤浸润。相关装备与技术国外BASF、Bayev等公司均可提供全套Solution。
     
    2）PU树脂供应。国际先进树脂厂商均已开发出拉挤成型专用的PU树脂，如DOW的VoraforceTMTP1200系列、Bayer的BaydurPUL2500、Reichhold的DION 31040-00、Huntsman的 Araldit810及BASF的Elastocoat CC6226/100系列。
     
    3）特性与优点：

    （1）优异的性能包括横向剪切、弯曲/冲击强度、耐磨性、耐腐蚀性、耐老化性、吸水率、光/温度稳定性与表面光滑度等性能优异。
     
    （2）玻纤含量高（可达80%），可不用织布或毡，只需采用纱束以减低材料成本。
     
    （3）可降低产品壁厚，提高支撑跨度、且制品行状复杂。
     
    （4）生产效率高（拉挤速度可达2米/分钟）。
     
    （5）紧固方便，装入螺钉不需预先钻孔。
     
    （6）树脂发烟量低、不含苯乙烯、VOC零挥发。
     
    （摘自赵鸿汉老师《市场信息摘要》）

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