汽车橡胶制品及所用材料向高性能化转变
2023-02-16
1.汽车轮胎
为了节能，橡胶材料应具有滚动阻力小的特征，即高反弹性，然而轮胎的高速稳定性却要求材料具有高耐磨蠕变，即低反弹性。随着轮胎使用条件的提高，冬季防滑轮胎、超低滚动阻力轮胎、安全轮胎、双胎面花纹轮胎等将得到进一步推广应用，并向节能、高速、稳定、轻量化、耐久性方向演进。近来开发的末端改性的S-SBR材料就可以满足上述相互矛盾的性能要求。一般来说，轮胎胎面可使用E-SBR、S-SBR、NR、IR等胶，胎体可使用NR、BR、IR等胶。另外，节能性和安全性较好的硅橡胶与S-SBR较配合的轮胎材料也将得到应用。
2.汽车门窗密封条
密封制品占汽车用橡胶件重量的25%-28%（除轮胎）。近来具有耐臭氧、耐气候老化性能的EPDM胶被广泛应用于汽车门窗密封条中，并逐步取代传统的NR和CR胶。每辆车可使用10-15米长的各种密封条。为进一步降低成本和外形美观，国外厂商已用TPE材料来制造汽车门窗密封条。
3.油封
油封材料多用丁腈、氢化丁腈、丙烯酸酯橡胶等耐油材料。由于耐热性能的提高，对特殊橡胶（如氟橡胶）用量和品种需求日益扩大。
4.车用空气软管
根据其装配使用的位置不同而有不同的要求，如耐油性、耐弯曲性、减震性能以及耐热性能等，因此其材料种类也较多，如CR、NBR/PVC、EPDM、ECO、CSM、ACM等橡胶。最近，为降低成本和轻量化，开始使用TPO和TPEE，而且在形状设计方面充分考虑其制品的减震特性。
5.水系统用软管
包括散热器软管、加热器软管等，大多使用SBR、EPDM胶。随着发动机室环境温度的提高，开始使用过氧化物硫化EPDM橡胶。
6.制动软管
一般使用SBR橡胶，近来为了满足耐热性和耐老化性要求，开始推广使用EPDM或EPDM/IIR橡胶。
7. 润滑系统用软管
润滑油在使用时，随着周边环境温度越来越高，抗氧剂等各种添加剂加入量也在增加。NBR橡胶虽然具有优异的耐油性，但加入抗氧剂后会发生变硬，因此现在开始使用具有耐各种添加剂性能好的ACM橡胶，以及具有耐热和耐油性的FKM橡胶。
8.动力转向软管
一般情况下，动力转向管内皮用NBR，外皮用CR，但随温度和添加剂的变化，开始使用HNBR/CSM材料制造软管。
9.燃油管
一般使用NBR橡胶，随着电子喷射装置的应用以及含氧元素燃料的增加，开始使用FKM、HNBR、CSM等橡胶。内、外皮也可以使用不同的材料，外皮可用EPDM、TPO等材料。
10.空调用软管
随着空调介质有CFC-12转换成HFC-134a，而压缩机润滑油也由矿物油转为PAG润滑油，空调软管也从NBR橡胶转换成PA/EPDM共混改性材料。为了耐PAG润滑油，软管做成4层复合管，从内到外分别是PA/IIR/聚酯/EPDM，其中IIR材料耐水渗透性好。
11.减震制品
缓冲块、胶垫、胶板等减震制品一般为NR和SBR材料。随着耐热性要求的提高，部分产品使用了EPDM，但EPDM动态特性和耐久性不及NR，因此仍以NR为主。
在更理想的缓冲块材料还没有找到的情况下，目前开始使用封入硅油的减震块，基本上能够满足现代汽车的减震要求。
12.防尘罩
最重要的是要求材料耐候性好（在自然环境下材料究竟能使用多久将其统称为耐候性），而且根据使用的不同部位需具有耐曲折、耐油、耐磨等性能。等速万向节一般用耐候CR材料，但随耐热性要求的提高，欧美和日本部分车上开始使用TPEE。
TPEE材料能够满足耐候、耐油、耐热的，同时实现轻量化的目的。
13.胶带
V型传动带、齿型带材料要求强力高、模量大、热稳定性好。传统的材料是CR橡胶，但因其耐热性界限为110℃，因此近来开始使用耐热、耐久的HNBR橡胶取代。
HNBR的耐热性比CR高40℃，寿命也比CR橡胶长2倍。
总之，随着汽车业的持续发展，虽然目前国内汽车用橡胶制品业的发展还极不平衡，无论是生产技术、工艺装备还是产品质量都还无法完全与国际巨头进行抗衡，但是伴随着诸如米其林、普利斯通、固特异、佳通等世界主要汽车橡胶制品制造商的进入，国内汽车橡胶制品业的生产、技术及管理水平必将在竞争中得到持续提升，不但满足国内汽车的配套需求，同时还能进入国际市场。
（文章来源橡胶技术李秀权工作室）
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