高阻燃低發(fā)煙SMC

高阻燃低發(fā)煙SMC匯報(bào)內(nèi)容一、研究背景二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑三、高阻燃低發(fā)煙SMC性能指標(biāo)四、高阻燃低發(fā)煙SMC推廣應(yīng)用方向一、研究背景軌道交通車輛所使用的材料呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：含鐵材料逐漸被鋁合金所取代，繼而，又為玻璃鋼/復(fù)合材料（FRP）所取代。SMC在軌道交通領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越多。TGV（GECAlsthomTransport)（一）玻璃鋼/復(fù)合材料在軌道交通車輛中的應(yīng)用（一）玻璃鋼/復(fù)合材料在軌道交通車輛中的應(yīng)用1、機(jī)車導(dǎo)流罩

2、司機(jī)室

3、外頂板

4、上頂板和下層地板

5、內(nèi)墻板

6、通過臺(tái)

7、衛(wèi)生間

8、外部門板

9、設(shè)備保護(hù)外殼

10、內(nèi)板家具和座椅

11、行李箱

12、內(nèi)板隔板和門板一、研究背景一、研究背景高速列車從車頭到車身的全流線型結(jié)構(gòu)的車體造型，適合玻璃鋼/復(fù)合材料設(shè)計(jì)自由度大、一次整體成型的技術(shù)特點(diǎn)；車廂內(nèi)飾美觀舒適以及輕量化要求，適合玻璃鋼/復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)、造型和裝飾效果好的技術(shù)特點(diǎn)，尤其適合SMC快速模壓成型、表面質(zhì)量佳的技術(shù)特點(diǎn)。它是人們所期待的，對(duì)軌道交通車輛的設(shè)計(jì)潮流、趨勢(shì)和未來的大量需求有一個(gè)較大的沖擊，玻璃鋼/復(fù)合材料越來越為設(shè)計(jì)師所接受。

（一）玻璃鋼/復(fù)合材料在軌道交通車輛中的應(yīng)用一、研究背景歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，玻璃鋼/復(fù)合材料已在軌道交通領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用于普通列車、高速列車以及城市輕軌、地鐵列車，如：車輛殼體車廂部件衛(wèi)生間部件，等（一）玻璃鋼/復(fù)合材料在軌道交通車輛中的應(yīng)用新一代雙層TGV（GECAlsthomTransport)一、研究背景采用SMC模壓成型的車廂內(nèi)部件在德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、瑞士、澳大利亞、日本等國(guó)家的列車上，更是隨處可見：墻板頂板地板座椅衛(wèi)生間部件洗手間部件，等（一）玻璃鋼/復(fù)合材料在軌道交通車輛中的應(yīng)用三代TGV，SMC潛在用戶軌道交通的產(chǎn)品要求輕質(zhì)功能集成不易破壞可進(jìn)行后加工經(jīng)濟(jì)性便于清潔防火阻燃、低毒性（二）軌道交通的產(chǎn)品要求與SMC技術(shù)優(yōu)勢(shì)一、研究背景地鐵車輛輕軌功能集成化：——SMC具有功能集成的特點(diǎn)，可縮短時(shí)間，減少安裝步驟?！捎赟MC的優(yōu)異流動(dòng)性能，

SMC具有高度的設(shè)計(jì)靈活性。——可成型薄壁大構(gòu)件——構(gòu)件內(nèi)部壁厚可變——可設(shè)置孔洞安裝各種功能部件——表面質(zhì)量高，可內(nèi)著色或油漆、處理、涂色等未安裝的SMC火車門側(cè)板（二）軌道交通的產(chǎn)品要求與SMC技術(shù)優(yōu)勢(shì)一、研究背景安裝的SMC火車內(nèi)飾件SMC構(gòu)件表面可防涂寫、刻畫、耐腐蝕等損傷。SMC結(jié)構(gòu)件具有高強(qiáng)度，可用于座椅、行李架等制造。SMC模塑后加工性：可打孔、鉆孔、打磨、鋸、切割。SMC可粘接性：可與其他構(gòu)件粘接集成其他功能，與復(fù)合材料構(gòu)件連接形成總的系統(tǒng)。（二）軌道交通的產(chǎn)品要求與SMC技術(shù)優(yōu)勢(shì)SMC行李架SMC座椅一、研究背景火車窗框經(jīng)濟(jì)性：以車窗為例，由金屬制造需要20多個(gè)部件，用SMC一步成型一整體構(gòu)件，成型時(shí)間低于5分鐘。（二）軌道交通的產(chǎn)品要求與SMC技術(shù)優(yōu)勢(shì)一、研究背景采用色漿可制造彩色部件，實(shí)現(xiàn)良好表面裝飾效果。具有極好的耐久性，免維護(hù)、修理。在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，無(wú)尖角、無(wú)縫隙，更便于清潔，可使用各種通用清潔劑。釋放熱量及火焰的傳播結(jié)構(gòu)的破壞煙、毒氣一、研究背景傳統(tǒng)材料（三）軌道交通產(chǎn)品的防火阻燃要求一、研究背景對(duì)于公共軌道交通由于煙霧排放和隧道環(huán)境，乘客的疏散更為重要，因此材料必須滿足高阻燃性和低煙霧、低毒性排放的要求。（三）軌道交通產(chǎn)品的防火阻燃要求SMC的阻然性要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：歐盟最新標(biāo)準(zhǔn)：EN45545我國(guó)鐵道部試行標(biāo)準(zhǔn)一、研究背景（三）軌道交通產(chǎn)品的防火阻燃要求該SMC列車座椅由查普曼運(yùn)輸公司為chiltern鐵路生產(chǎn)，采用的是由MenzolitUK公司生產(chǎn)的Flomat2970SMC，該片材可達(dá)到BS6853Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)要求。一、研究背景（三）軌道交通產(chǎn)品的防火阻燃要求采用的是Menzolit?SMC2400材料,該材料滿足BS68531b標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)阻燃、低發(fā)煙、無(wú)毒性的要求。一、研究背景（三）軌道交通產(chǎn)品的防火阻燃要求歐盟最新標(biāo)準(zhǔn)EN45545全面替代原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：DIN5510、NFF16101、BS6853我國(guó)鐵道部于2004年制定了新的火車內(nèi)飾件標(biāo)準(zhǔn)，明確SMC為其首選材料之一，全面限制手糊玻璃鋼、普通工程塑料以及木質(zhì)材料的使用。國(guó)內(nèi)迫切需要高阻燃低發(fā)煙特種SMC，以：滿足我國(guó)軌道交通領(lǐng)域發(fā)展的需要；滿足國(guó)外知名軌道交通車輛制造商（如：龐巴迪、阿爾斯通、西門子、川崎等）進(jìn)入中國(guó)后對(duì)部件本土化生產(chǎn)的需要；替代進(jìn)口材料，降低生產(chǎn)成本。一、研究背景（三）軌道交通產(chǎn)品的防火阻燃要求二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑（一）阻燃性是制約SMC在軌道交通應(yīng)用的最大技術(shù)障礙。國(guó)外情況：

－技術(shù)相當(dāng)成熟－已制定完善的材料標(biāo)準(zhǔn)－并大批量應(yīng)用國(guó)內(nèi)情況：－標(biāo)準(zhǔn)要求與檢測(cè)方法不夠完善。－國(guó)內(nèi)技術(shù)與國(guó)外存在明顯差異－高阻燃低發(fā)煙特種SMC研究尚未見系統(tǒng)報(bào)道（二）高阻燃低發(fā)煙SMC的主要關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)含鹵素的阻燃劑可以滿足樹脂的阻燃要求，酚醛樹脂有良好的阻燃性和較低的發(fā)煙量。但隨著研究進(jìn)一步深入，發(fā)現(xiàn)在燃燒產(chǎn)生的煙中含有大量的有毒的氣體(CO等)和粉塵顆粒，所以又提出了毒性的概念。因?yàn)榉尤┤紵龝?huì)產(chǎn)生許多CO，而溴系阻燃劑燃燒后產(chǎn)生有毒致癌的多溴代苯并惡英(PBDD)和多溴代二苯并吠喃(PBDPO)。需要“綠色”阻燃技術(shù)為軌道交通提供了優(yōu)異的解決方案。二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑（二）高阻燃低發(fā)煙SMC的主要關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)在滿足基本的機(jī)械性能的前提下，同時(shí)具有高阻燃、低煙密度以及煙氣無(wú)毒性的要求，需要對(duì)配方進(jìn)行綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)；為滿足高阻燃性，體系中需加入較多的填料，大量的填料加入就會(huì)增加樹脂糊的初始粘度，不利于樹脂糊對(duì)玻璃纖維的充分浸漬；二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑（二）高阻燃低發(fā)煙SMC的主要關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)材料要求內(nèi)著色且最終制品表面具有較高的光澤度，在填料加入量較大的前提下，制品的光澤度勢(shì)必會(huì)降低，較高填料加入與制品表面具有較高光澤度之間存在較大的矛盾；薄壁大面且背面加強(qiáng)筋較多的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與表面無(wú)收縮痕之間存在較大的矛盾。二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑（三）高阻燃低發(fā)煙SMC研發(fā)的技術(shù)途徑新技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了UP樹脂應(yīng)用，氫氧化鋁(ATH)阻燃劑用于特殊配方合成的UP樹脂中，其體系與酚醛相比不僅阻燃好，發(fā)煙量低，而且有毒氣體的排放很低。在配方設(shè)計(jì)，充分考慮到材料高阻燃、低發(fā)煙以及煙氣低毒性的要求，采用低成本的添加型方式，選用無(wú)毒性的無(wú)機(jī)填料ATH；采用激光顆粒度分析儀對(duì)不同ATH填料的粒徑及其顆粒度分布進(jìn)行充分分析與研究，通過與填料生產(chǎn)廠家合作以及自己進(jìn)行配制的方法，得到顆粒度分布優(yōu)化的復(fù)合型ATH填料；二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑（三）高阻燃低發(fā)煙SMC研發(fā)的技術(shù)途徑根據(jù)相關(guān)要求，基體樹脂不僅要有較好的力學(xué)性能，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)填料的高加入和SMC固化后的高光澤度。結(jié)合以往的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，通過試驗(yàn)分析最終確定選用粘度較低、性價(jià)比較好的專用型SMC樹脂；考慮生產(chǎn)的工藝性和材料最終內(nèi)著色性和收縮率要同時(shí)控制，開發(fā)、選擇使用低粘度的LSA/LPA復(fù)合體系。鑒于生產(chǎn)應(yīng)用的產(chǎn)品特點(diǎn)和規(guī)?；a(chǎn)需求，選擇采用快速固化的復(fù)合樹脂引發(fā)體系。二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑（三）高阻燃低發(fā)煙SMC研發(fā)的技術(shù)途徑為保證材料具有均勻的外觀以及良好內(nèi)著色性能，同時(shí)滿足薄壁產(chǎn)品成型過程中的良好流動(dòng)性和產(chǎn)品表面良好的光澤要求，確定選用切割分散性好、靜電低、溶解度適中的SMC專用粗紗；選用高純度、雜質(zhì)少的增稠劑和內(nèi)脫模劑；二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化各組分，確定了具有阻燃性好、發(fā)煙量低、煙氣無(wú)毒性的SMC配方。SMC片材生產(chǎn)線（三）高阻燃低發(fā)煙SMC研發(fā)的技術(shù)途徑通過以下途徑優(yōu)化SMC生產(chǎn)工藝，最終實(shí)現(xiàn)SMC生產(chǎn)和使用過程的可控：對(duì)投料過程的加料順序、攪拌時(shí)間、攪拌方式等進(jìn)行了優(yōu)化通過配方的進(jìn)一步調(diào)整與優(yōu)化，控制樹脂糊初始粘度；適當(dāng)提高浸漬篩網(wǎng)壓力；使用趕排氣裝置。（三）高阻燃低發(fā)煙SMC研發(fā)的技術(shù)途徑為保證材料具有較好的流動(dòng)性和成型制品質(zhì)量，進(jìn)行模壓成型工藝試驗(yàn)與研究，確定適宜的成型工藝參數(shù)：不同運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)壓機(jī)的適配性；不同形狀、結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的加料方式；成型溫度與保壓時(shí)間的匹配性；加壓壓力的適宜性，成型制品質(zhì)量評(píng)價(jià)、判定方法，等。二、高阻燃低發(fā)煙SMC關(guān)鍵技術(shù)與途徑（一）主要性能指標(biāo)一覽表注：①指該實(shí)測(cè)值為鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)結(jié)果

三、高阻燃、低發(fā)煙SMC的性能指標(biāo)序號(hào)材料性能單位歐洲鐵路標(biāo)準(zhǔn)要求鐵道部要求實(shí)測(cè)值①試驗(yàn)方法1巴氏硬度/≥45≥4547GB38542吸水率％≤0.50≤0.500.28GB14623拉伸強(qiáng)度MPa≥65≥6070GB14474彎曲強(qiáng)度MPa≥150≥120247.4GB14495沖擊韌性KJ/m2≥70≥6074.1GB14516氧指數(shù)％≥34≥3058GB24067煙密度mg/m3≤200≤3008GB8323845°角燃燒級(jí)不燃難燃不燃TB/T2402（二）防火阻燃特性三、高阻燃、低發(fā)煙SMC的性能指標(biāo)無(wú)鹵素阻燃系統(tǒng)不燃燒、不變形不導(dǎo)致火擴(kuò)散不致坍塌火絕緣性好，起火的風(fēng)險(xiǎn)低（三）制品相關(guān)特性三、高阻燃、低發(fā)煙SMC的性能指標(biāo)良好的機(jī)械性能；根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)均勻的內(nèi)著色效果，可免除涂裝工序；具有較高的表面光澤度和平滑度，接近A級(jí)表面；可實(shí)現(xiàn)貼膜、標(biāo)識(shí)等后裝飾；制品尺寸均一性好，裝配性好；通過配方的細(xì)微調(diào)整，適應(yīng)不同制品特點(diǎn)與要求。四、高阻燃低發(fā)煙SMC推廣應(yīng)用方向（一）在軌道交通車輛領(lǐng)域應(yīng)用的機(jī)遇新增普通列車車輛和老舊列車車輛的翻新改造過程中對(duì)車內(nèi)硬件升級(jí)。按鐵道部要求，車內(nèi)墻板、頂板、間壁板、臥鋪、車窗、廁所潔具等將全部更新按最新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的用新材料制作的部件，并采用無(wú)明釘、自然縫結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)、模塊化組裝；借2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)之機(jī)遇，國(guó)家加速發(fā)展高速列車，給