必威:汽車密封條的橡膠材料介紹

作者:必威体育网址     |    时间:2020-04-21     |    浏览:101

汽車密封條的橡膠材料有密實膠、海綿膠和硬質橡膠三種。硬質橡膠的硬度可達邵氏A95。密封條的膠料較多使用耐老化、耐低溫、耐水氣、耐化學腐蝕,特別是耐臭氧老化的三元乙丙橡膠(EPDM)。EPDM可以與鋼帶、鋼絲編織帶、TPE、絨布、植絨、PU涂層、有機硅涂層等復合,必威体育网址保證汽車室內與外界及自身的防水、防塵、隔音、隔熱、減振、防磨和裝飾作用。一般情況下EPDM密封條可穩定使用十幾年。也可選擇具有良好耐臭氧性能及良好耐老化性能的氯丁橡膠(CR)。考慮到常用膠料的工藝性能,有時還需要選用并用橡膠,如天然橡膠(NR)與CR及丁苯橡膠(SBR)三種橡膠并用或聚乙烯(PE)、EPDM及NR橡塑并用型以改進耐臭氧性。

近年來,隨著熱塑性彈性體(TPE)技術的不斷發展和成熟,應用領域不斷擴展。在制造密封條的原材料中,以往采用的主要原材料三元乙丙橡膠也在不斷更新和發展。具有優良的物理性能,又有良好加工性能的新型EPDM可控制分子中長鏈支化,使其硫化性能更好,并可提高擠出速度和產品的產量。新型的熱塑性彈性體如TPO和TPV等材料在汽車密封條中應用也越來越多。這些材料既具有彈性體的優良工程性能,又具有塑料的優良特性,既方便加工,又可回收重復利用,這些材料正在逐步取代EPDM制品。

常用的車門密封條由共擠出的實心載體與管狀海綿密封條組成,海綿部分受到車體門框的壓縮后提供密封功能。這是傳統的密封形式,已經使用多年,一般情況下密封性能令人滿意。但在某些情況下,這種傳統結構可能難以達到充足的密封功能,例如在車速很高時,外部空氣壓力可能會超過海綿體提供的最大密封力,從而引起密封失效。為了解決這一問題,有公司設計了一種新型密封型材,將磁性橡膠引入海綿體中。實現的方法是在海綿體上擠出一層磁性涂層或加入磁性嵌條,與車體金屬框架直接發揮作用,從而增加海綿體的密封功能。

汽車密封條行業正日益發展成為汽車工業中的一大重要組成部分。隨著中國汽車工業的不斷發展,汽車橡膠密封條行業也必須不斷創新,積極應用新材料、新工藝、新裝備,不斷開發新的橡膠密封條產品以滿足不同用戶的需求。

車廂車門的密封條主要指門框的密封條和車門頭道密封條。門框密封條顧名思義就是鑲嵌在門框上的密封條。門框密封條不但要保證密封性,還要承受關門時的沖擊力,因此它既要有彈性,也要有韌性,主要由密實膠基體和海綿膠泡管兩部分組成。密實膠內含有金屬骨架,起到加強膠條的定型和固定作用。海綿膠泡管柔軟并富有彈性,起著受壓變形,卸壓反彈的功能。此外,有一些密封條的唇邊部分由彩色膠構成或者貼有織物,色調美觀有裝飾作用。

車門頭道密封條的結構有兩種,一種為全海綿膠泡管,另一種由密實膠基體和海綿膠組成。這種密封膠粘貼或鑲嵌在車門上,與門框密封條配合,以增加車門與車體的密封作用。車門頭道密封條并不是每種轎車都采用,例如一些經濟型轎車就沒有,這主要是從節省成本方面考慮。

前后檔風玻璃密封條由純膠型條圍接而成,它具有彈性也有相當的硬度,在檔風玻璃與車體之間起到墊托、固定與密封作用。車窗玻璃導槽密封條由不同硬度的密實膠組成,鑲嵌入車身保證尺寸配合的精確性,達到密封防滲漏、隔音的作用。密封條的唇邊還粘貼有植絨面,當玻璃上下移動時可以降低玻璃與膠條之間的滑動摩擦,而且還可以降低噪聲。這種密封條形式也用于天窗密封條。車窗內外側條由純膠型條或純膠型條與塑料件復合構成,它帶有植絨面,除了降低與玻璃的摩擦外,還起到裝飾作用。

由于車門、車蓋及車窗的幾何形狀比較復雜,在轉角的地方常常要采用形狀比較特殊的密封條。因此,車用密封條又有接角接頭型和可變截面型等特殊密封條,常規密封條與特殊密封條通過模壓加工兩端相接或單端加接,可以滿足整體密封條在轉角部位及特殊形狀部位的安裝需要。

過去的密封條生產采用人工壓模成型,工藝簡陋落后,形狀單一,多是H形。現在的密封條生產采用計算機控制下的擠壓成型或者注射模壓技術,包括復合擠出、可變口徑擠出、微波硫化、表面噴涂等技術。例如,在計算機的控制下,可變口徑擠出技術在密封條擠出過程中可以改變截面的大小和形狀,形狀多樣,一氣呵成。這樣,密封條就能緊貼車身,密封效果好。

橡膠密封件要有良好的機械強度、彈性和耐油耐水不變形的特性,是保證發動機、底盤及其它部分不滲油不滲水的關鍵。現在一些質量好的橡膠密封件通過交聯(硫化)產生持久的“橡膠彈性”,根據不同的品種具有從-50℃到180℃的使用溫度範圍,以適應不同的安裝部位。

多年來,中國橡膠密封制品的生產始終和汽車工業保持著同步發展,但是近年來中國汽車工業進入了高速發展階段,橡膠密封制品行業已呈現相對滯後的狀態。國外橡膠油封制品的使用壽命已在15萬公里以上,使用溫度達到150-200℃。而國產油封制品在120℃的工作溫度時使用壽命僅為5-8萬公里,而且,漏油率是國外的3-5倍。另外,國外的橡膠密封條均已采用三元乙丙橡膠制造,使用壽命也在15萬公里以上。而國產密封條的三元乙丙橡膠化尚未完全普及,一些用氯丁-天然橡膠制成的密封條使用壽命僅為3-5萬公里。

汽車發動機硅橡膠密封制品的使用壽命可滿足10年以上及15萬公里的苛刻要求。近年來,無需二次硫化的硅橡膠新品種已研制成功。用納米稀土元素氧化物配制的耐高溫硅橡膠應用研究獲得突破,使硅橡膠耐熱溫度提高了50℃,并改善了硅橡膠的粘接性和機械強度。

硅橡膠應用於密封制品的領域相當廣泛,主要制品有汽車發動機曲軸後密封圈、燃油泵密封件、空調壓縮機密封件、電位器絕緣襯套和灌封材料等。據2003年3月消息,道康寧公司開發的一系列高性能熱塑性彈性體有可能在汽車應用發動機艙密封件、墊片和膠管中取代熱硫化型橡膠,如丁月青橡膠和氫化丁月青橡膠。這種硅橡膠基材料,名為TPSiV,依據品級和產品,價格在10-15美元/千克。這種材料是在工程熱塑性塑料相中分散有完全硫化的硅橡膠粒子。連續的ETP相可為聚胺或一種未披露的專有技術材料。這種新的TPE兼具硅橡膠的良好高低溫性能與ETP典型的熱熔加工性能和耐化學性能,可熔融反復加工,材料總耗量降低,并可回收再用。它們不會取代苯乙烯類TPE和DPDM/PP類TPV,而是用於這兩類材料不能滿足性能要求的場合。并且,TPSiV可以取代高性能的有機熱硫化性橡膠。

氟橡膠具有優異的耐高溫、耐各種苛刻腐蝕性介質的性能,廣泛用於橡膠密封制品中。目前,全世界氟橡膠年產量達1萬噸左右,其中70%用於橡膠密封制品,主要用於汽車產品上。目前各種特殊性能的氟橡膠不斷開發成功,有含氟量達30-40%的磷氟橡膠,有耐低溫達-66℃的氟橡膠,有耐硫化氫性能極佳的氟醚橡膠,還有能大大提高制品生產率、不用二次硫化的氟橡膠等。氟橡膠密封制品主要應用於油封、O形圈、密封墊片、燃油泵密封件等。由於氟橡膠的機械強度和抗撕裂性能不夠理想,工藝性能不易掌握,影響了氟橡膠在更廣泛領域中的推廣應用。

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