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我国车用橡胶密封制品的研发现状

我国汽车橡胶配件用主体材料多为传统橡胶品种,丙烯酸酯橡胶、氯醚橡胶、硅橡胶和氟硅橡胶仅有少量应用。究其原因.一是我国能生产的新胶种很少,仅能生产丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、氯醚橡胶、氟硅橡胶等少数几个品种;二是除丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯外,新胶种的产量极小。不能形成规模生产.且质量不稳定;三是对新胶种的应用研究少,缺乏积极主动用新型原材料提高产品质量和生产技术的意识,绝大多数研究工作都停留在对现有原材料的应用探讨上。因此,我们应扩大现有新胶种的生产规模,通过引进资金、技术和设备,使各种新胶种生产规模化、系列化、高性能化;同时,开发和应用专用胶种,如耐高温、耐苛刻使用条件、压缩永久变形性能好的特种橡胶;加强并用和共混工艺研究,打破传统概念,把以原材料为中心进行加工的思想转变为以产品制造为中心进行加工的思路,实行与塑料、树脂、纤维等其他高分子材料共混,开发多种材料的并用、共混、掺合和复合技术,既抓产品改性,又抓材料创新,在高性能和功能性上下大功夫。在合成方面,积极借鉴或引进国外先进技术,扩大生产规模,进行装置的技术改造,提高现有装置的生产技术水平,改进工艺,增加品种,提高生产效率,降低能耗,改变品种少、产量小、质量差的局面。在加工应用方面。应加强特种橡胶的应用开发,注重开发和使用专用配合剂以提高产品性能,深入研究加工工艺,引进和开发先进的加工设备,同时加强特种橡胶之间、特种橡胶与通用橡胶的并用研究,以满足汽车工业对特种橡胶日益增长的需求。

近年来,随着我国汽车工业的迅速发展,尤其是轿车品种和生产量越来越大,汽车密封件企业,通过多次引进、合资和技术改造等途径和多年的开发,汽车橡胶密封件制造已有了基础,初具规模,基本上适应了汽车工业对密封件的需求。

在生产工艺及装备上,国内陆续开发出精密预成型机、抽真空平板硫化机、唇口切边机等先进加工设备。金属骨架实现可连续自动处理,这些对于生产效率和产品质量的提升起到了积极的作用。一些大的生产企业都开始重视半成品和成品检测,建立检测中心或在线检测。为此,国内先后开发出了唇口张开压力测定仪、油封径向力测定仪、油封摩擦扭矩测定仪、油封唇口温度测定仪、油封唇口接触宽度测定仪、油封台架试验机等检测仪器及设备,对保证产品质量、提高生产技术水平意义重大。我国油封生产基本可满足国内汽车市场需求,特别是中低档车市场。而高级轿车关键部位油封(如汽车发动机曲轴油封、阀杆油封等)仍主要依靠进口。在产品质量、加工精度等方面,我国与国外知名企业(如日本NOK油封公司)相比仍有相当大的差距:又如美国最近开发出一种填充聚四氟乙烯的复合材料油封,其密封性能优良、唇部摩擦力小,在汽车上使用寿命可达80万km以上。

复合橡胶密封条夹持部位的不干密封胶一般均采用在线灌注。上此种方法会引起复合橡胶密封条接头时因受热和模具芯块的嵌入使密封胶流淌。导致接头处开裂,并沾污了接头模。现国内有的密封条企业已引进国外先进的线外灌注密封胶的设备,在复合橡胶密封条接头后,在线外灌注不干密封胶.使我国密封后加工技术双提高一步。在汽车密封胶条生产企业中,合资企业在产量和生产能力上占明显的优势。按年产2 000万m以上的企业经济数据分析,合资企业的产量占行业总产量的56.3,6,占总销售收入的72.4%,占年产能的60.3%。合资企业产品在中高挡轿车领域中占有很大的优势,国有企业在一般轿车中占较强的优势,民营企业则在农用车和载重车中占有较大的优势。因来源不受自然条件限制、物理机械性能及耐老化性能优良,三元乙丙橡胶在汽车密封胶条中取代了传统的天然橡胶、氯丁橡胶,成为非轮胎制品中耗胶量最大的胶种之一。而且目前国内密封条生产已经从单一的胶种发展到多胶种、多色彩胶料以及各种复合结构,包括多种橡胶、橡胶一塑料、橡胶一金属、空心、发泡一实心胶条复合密封条:橡胶一纲带变截面密封条及彩色热塑性弹性体、三元乙丙橡胶花纹包复密封条、多向植绒、彩色植绒密封条等技术含量高的密封条也已经试制成功。

据了解,近年自主品牌高精度氟橡胶骨架油封密封件在重型车变速器、车桥市场占有率明显提高。目前国内重型车变速器、车桥等关键零部件90%采用的都是自主品牌橡胶密封件。国内高精度氟橡胶骨架油封密封件是在替代进口的背景下发展起来的。过去不少国产密封件存在漏油、漏气问题,国内重型车关键密封件大量依赖进口,通过消化吸收国外先进技术,自主品牌密封件水平有了明显提高,漏油、漏气问题基本得到解决,进口橡胶密封件大幅度减少。自主品牌橡胶密封件近年来,水平大幅度提高,解决了橡胶密封件漏油、漏气等问题。降低了产品成本。卡车漏油、漏气现象基本得到了解决。

刀具的动作完成变截面的挤出生产。但是变截面密封条挤出生产也有它的局限性:此类汽车橡胶密封条需要有金属骨架或金属线带,方能在挤出生产线两端给微机输入信号;另外金属骨架外包覆的橡胶厚度不能小于0.8mm,否则无法挤出成型:纯橡胶变截面密封条进入硫化槽时,因无内架支撑,变截面密封条就无法定型硫化。由于上述局限性,许多变截面橡胶密封条改为采用PVC材料制作,以克服变截面结构橡胶密封挤出工艺上的不足。

为了生产变截面结构的橡胶密封条,国内汽车橡胶密封条企业也引进欧洲的专利技术。它的原理主要是送料端和截切端,通过金属骨架共同向微机输入信号,由微机输出信号控制口模处的气缸动作,由其运动多瓣口模走向进行变截面的密封条挤出生产。有的也采用打色点方式,通过光电管控制变截面口模动作进行挤出生产。简单的变截面也可采用机械方法或用PLc和其他自动化控制方法控制多瓣模或切割

我国刹车皮碗、皮圈和皮膜的生产技术比较成熟。为适应新的制动液,目前胶料已经从过去单一的天然橡胶、天然橡胶/』顷丁橡胶并用胶料发展到更耐热、耐老化的三元乙丙橡胶、丁腈橡胶等多种胶料,皮膜用骨架材料主要为涂胶尼龙布。各企业在工艺上也取得进步,如半戍品成型、成品切唇等工艺经改进实现了自动化以及抽真空平板的应用,进一步提高了产品质量和生产效率,产品回弹性、复位性能及使用寿命都有了很大的提高.质量相对稳定。

汽车橡胶密封条的基材是ENB型三元乙丙橡胶。目前国内对不同类型和不同安装部位的汽车橡胶密封条,要求采用不同性能EPDM混炼胶制作。有些企业橡胶密封条用混炼胶多达70多种。随着汽车工业的发展,用于汽车橡胶密封条的新型材料越来越多。TPE材料是热塑性弹性体的统称,它主要要有苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚烯烃类(TP0、TPV)、聚氨酯类(TPU)、聚酯类(T P E E)、聚氯乙烯类(TPVC),聚酰胺类(TPAE)、氯化聚忆烯(CPE)等类型的热塑性弹性体。用在汽车橡胶密封条的TPE材料主要是TPv(TPO)。高分子量的TPV其耐磨性好、摩擦系数小,可作为汽车玻璃导槽密封条的挤出用料更可作为汽车橡胶密封条的接角材料。作为密封条挤出材料时.其MI值要小些,而作为接角材料的TPV,其MI值要大些:而其硬度要低于被接角的EPDM橡胶1 O度左右。水发泡海绵状TPV在国外已研制成功,已在汽车橡胶密封条上得到较广泛的应用,这是今后取代海绵橡胶制作汽车密封条的新趋向。

中国不断扩容的汽车市场为特种橡胶提供了巨大的商机及发展空间,其应用触角进一步延伸。同时,对于汽车传动橡胶件的性能和环保要求都有所提高,汽车业带动了橡胶密封制品市场的发展。我国汽车专用橡胶的品种规格少,且质量不稳定,工艺性能差,不能满足汽车甩橡胶的需求,尤其是引进车型橡胶制品的国产化所需橡胶原材料更是缺少,如丙烯酸酯橡胶(用于耐150℃高温密封件)、三元乙丙橡胶(用于密封条、软管、制动系统)、氢化丁腈橡胶(汽车空调管)、耐油性硅橡胶(气缸盖衬垫)、丁基橡胶、热塑性橡胶(万向节防护套、消声齿轮等)、氟橡胶(200℃以上高温高速密封件)等,这些胶种都要依赖进口。
国内外有关科研、生产机构对油封的产品结构、制造工艺及所用胶料进行了大量的研究工作,取得了很多有效的成果。目前国内可以生产各种规格的内外骨架油封,并开发出了性能优异的流体动力学油封,可适应较大偏心的浮动式油封以及耐热、耐油性能优良的氟橡胶、硅氟橡胶、聚丙烯酸酯橡胶油封等。这些新结构、新材料油封均已实现规模化生产,广泛应用于汽车工业。

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