汽車橡膠制品及所用材料向高性能化轉變
2023-02-16
1.汽車輪胎
為了節能，橡膠材料應具有滾動阻力小的特征，即高反彈性，然而輪胎的高速穩定性卻要求材料具有高耐磨蠕變，即低反彈性。隨著輪胎使用條件的提高，冬季防滑輪胎、超低滾動阻力輪胎、安全輪胎、雙胎面花紋輪胎等將得到進一步推廣應用，并向節能、高速、穩定、輕量化、耐久性方向演進。近來開發的末端改性的S-SBR材料就可以滿足上述相互矛盾的性能要求。一般來說，輪胎胎面可使用E-SBR、S-SBR、NR、IR等膠，胎體可使用NR、BR、IR等膠。另外，節能性和安全性較好的硅橡膠與S-SBR較配合的輪胎材料也將得到應用。
2.汽車門窗密封條
密封制品占汽車用橡膠件重量的25%-28%（除輪胎）。近來具有耐臭氧、耐氣候老化性能的EPDM膠被廣泛應用于汽車門窗密封條中，并逐步取代傳統的NR和CR膠。每輛車可使用10-15米長的各種密封條。為進一步降低成本和外形美觀，國外廠商已用TPE材料來制造汽車門窗密封條。
3.油封
油封材料多用丁腈、氫化丁腈、丙烯酸酯橡膠等耐油材料。由于耐熱性能的提高，對特殊橡膠（如氟橡膠）用量和品種需求日益擴大。
4.車用空氣軟管
根據其裝配使用的位置不同而有不同的要求，如耐油性、耐彎曲性、減震性能以及耐熱性能等，因此其材料種類也較多，如CR、NBR/PVC、EPDM、ECO、CSM、ACM等橡膠。最近，為降低成本和輕量化，開始使用TPO和TPEE，而且在形狀設計方面充分考慮其制品的減震特性。
5.水系統用軟管
包括散熱器軟管、加熱器軟管等，大多使用SBR、EPDM膠。隨著發動機室環境溫度的提高，開始使用過氧化物硫化EPDM橡膠。
6.制動軟管
一般使用SBR橡膠，近來為了滿足耐熱性和耐老化性要求，開始推廣使用EPDM或EPDM/IIR橡膠。
7. 潤滑系統用軟管
潤滑油在使用時，隨著周邊環境溫度越來越高，抗氧劑等各種添加劑加入量也在增加。NBR橡膠雖然具有優異的耐油性，但加入抗氧劑后會發生變硬，因此現在開始使用具有耐各種添加劑性能好的ACM橡膠，以及具有耐熱和耐油性的FKM橡膠。
8.動力轉向軟管
一般情況下，動力轉向管內皮用NBR，外皮用CR，但隨溫度和添加劑的變化，開始使用HNBR/CSM材料制造軟管。
9.燃油管
一般使用NBR橡膠，隨著電子噴射裝置的應用以及含氧元素燃料的增加，開始使用FKM、HNBR、CSM等橡膠。內、外皮也可以使用不同的材料，外皮可用EPDM、TPO等材料。
10.空調用軟管
隨著空調介質有CFC-12轉換成HFC-134a，而壓縮機潤滑油也由礦物油轉為PAG潤滑油，空調軟管也從NBR橡膠轉換成PA/EPDM共混改性材料。為了耐PAG潤滑油，軟管做成4層復合管，從內到外分別是PA/IIR/聚酯/EPDM，其中IIR材料耐水滲透性好。
11.減震制品
緩沖塊、膠墊、膠板等減震制品一般為NR和SBR材料。隨著耐熱性要求的提高，部分產品使用了EPDM，但EPDM動態特性和耐久性不及NR，因此仍以NR為主。
在更理想的緩沖塊材料還沒有找到的情況下，目前開始使用封入硅油的減震塊，基本上能夠滿足現代汽車的減震要求。
12.防塵罩
最重要的是要求材料耐候性好（在自然環境下材料究竟能使用多久將其統稱為耐候性），而且根據使用的不同部位需具有耐曲折、耐油、耐磨等性能。等速萬向節一般用耐候CR材料，但隨耐熱性要求的提高，歐美和日本部分車上開始使用TPEE。
TPEE材料能夠滿足耐候、耐油、耐熱的，同時實現輕量化的目的。
13.膠帶
V型傳動帶、齒型帶材料要求強力高、模量大、熱穩定性好。傳統的材料是CR橡膠，但因其耐熱性界限為110℃，因此近來開始使用耐熱、耐久的HNBR橡膠取代。
HNBR的耐熱性比CR高40℃，壽命也比CR橡膠長2倍。
總之，隨著汽車業的持續發展，雖然目前國內汽車用橡膠制品業的發展還極不平衡，無論是生產技術、工藝裝備還是產品質量都還無法完全與國際巨頭進行抗衡，但是伴隨著諸如米其林、普利斯通、固特異、佳通等世界主要汽車橡膠制品制造商的進入，國內汽車橡膠制品業的生產、技術及管理水平必將在競爭中得到持續提升，不但滿足國內汽車的配套需求，同時還能進入國際市場。
（文章來源橡膠技術李秀權工作室）
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