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汽车用特种橡胶制品发展现状

文章出处深圳市澳佛特橡胶制品有限公司 人气:-发表时间:2019-07-04
金属复合板及衬垫
  金属复合板是由金属板经处理后与抄取板复合而成,主要包括三种类型,一种是表面为抄取板,中间为平金属板,另一种是表面为抄取板,中间为双面冲齿板,还有一种是表面为单面冲齿金属板,中间是抄取板。金属复合板的突出特点是强度高、耐高温、耐高压、抗冲击性好,其中单面冲齿复合板主要用于发动机的排气管等高温部位,双面冲齿复合板主要用于气缸垫、气泵、油泵等高压高温部位。
  橡胶制品密封制品
  根据使用环境和使用条件不同,橡胶制品密封制品分为静态密封件、动态密封件及高真空密封件等,品种主要有O形密封圈、旋转轴唇形密封圈、隔膜、阀垫及防尘罩等,广泛应用于汽车、国防、化工、煤炭、石油、冶金、机械制造、工业仪表、家用电器等。按使用状态胶料可分为天然胶、氯丁胶、丁腈胶、丁基胶、硅橡胶制品、丙烯酸酯胶、氟橡胶制品、氯醚橡胶制品等,主要用于汽车行业减震、防尘、耐油等部位,航空航天高温部位,化工行业密封气体、介质,制造工业减震、防尘,家用电器仪表绝缘件、密封件等。
  耐油石棉橡胶制品板材及衬垫
  耐油石棉橡胶制品板材是以石棉纤维为主要原料,配以耐油橡胶制品和化工辅料,采用压缩成张工艺制成,具有耐热、耐寒、耐酸碱、耐无氟制冷剂等性能。可长期在-183℃~400℃环境下,较高的螺栓力和中等介质压力(4MPa内)条件下密封各种介质。根据用途不同可分为一般工业用耐油板、航空工业用耐油板、耐油增强板和石棉钢片,后两种主要用于超高温高压设备、管道及高速、体积小、大功率发动机上。
  石棉橡胶制品板材及衬垫
  石棉橡胶制品板材是用石棉纤维和橡胶制品、配合剂经辊压而成,具有耐热、耐寒、耐酸碱、耐蒸汽、水等性能,适合于-183℃~500℃的环境下,较高的介质压力(6MPa内)条件下的非油部位的密封。根据环境使用温度、压力不同,分为一般石棉橡胶制品板和高压增强板。
  无石棉乳胶抄取板(FS002)及衬垫
  该牌号板材选用优质膨润型材料,经科学配比精制而成。在水作用下能够产生一定量的膨胀,使垫片始终处于被压紧状态,从而减少应力松弛,保持永久密封能力,广泛应用于各种水泵及需密封水的部位。
  无石棉乳胶抄取板(FS003-A)及衬垫
  该牌号板材主要选用芳纶纤维、炭纤维等纤维以及合成胶乳为主要材料,采用制浆抄取工艺制造而成。因有很高的压缩率和恢复率,密封性能优异,主要用于高档发动机、医疗器械、精密仪器等。
  丝网印刷密封衬垫
  丝网印刷密封衬垫是指在垫片两表面的适当部位印刷适当厚度的氟硅橡胶制品密封线,适用于各种材质的密封垫。由于硅橡胶制品的独特性能,且硬度适当、弹性好、抗蠕变、应力松弛小,一方面在较低的螺栓扭力下,就可获得足够的压缩率,产生较高的回弹力,实现理想的密封效果,另一方面,垫片在长期的苛刻环境条件下,螺栓力矩下降很小,可达到长期密封效果。因此,丝网印刷密封垫既可防止毛细管渗漏,又可防止界面渗漏,与发动机在装配时的涂胶相比,该技术不仅成本低,操作方便,省工省时,而且不污染缸体、不粘缸、便于维修。它适合于密封要求较高的部位,特别是在密封面粗糙度、不平度大的情况下,更能显示出其独特的作用。
  柔性石墨填料环
  由柔性石墨或柔性石墨编织填料模压而成。
  主要技术指标:
  项目 指 标
  密度g/cm3 1.3-1.6
  使用温度℃ -200℃~850℃
  使用压力MPa 40
  规格:DN6-1000
  性能及用途:具有良好的柔韧性、可压缩性、回弹性、化学稳定性、耐老化性,耐热强度高、抗蠕变性好,应力松驰率低。适用于各种阀门、管道、机泵,可密封高温高压蒸气、氢气、氨气、有机溶剂、碳氢化合物、低温液体。
  金属环垫
  由碳钢及不锈钢加工而成,特别适合高温高压环境条件下。
  型式:八角形和椭园形
  工作压力:0-40MPa
  用途:适用于高温高压条件下的管道、阀门,可密封高压空气、蒸汽、油气、有机溶剂等。
  适用温度:
  材料名称 标准 最高工作温度℃
  10或08 GB699 450
  0Cr13 540
  0Cr18Ni或0Cr17Ni12Mo2 600
  柔性石墨增强复合垫片
  由柔性石墨增强复合板冲压而成,芯板材料为低碳钢或不锈钢,也可根据顾客要求用一层或多层不锈钢筛网作芯板材料。
  特性:耐油、耐水、耐高压、耐高低温、耐各种有机溶剂,使用压力3~50MPa,温度-200℃~850℃
  规格:DN10-2000,也可根据顾客特殊要求定做。
  用途:用于石油、化工管道、泵、阀门、热交换器、高压容器等。
  主要技术指标:
  压缩率≥25%
  回缩率≥20%
  金属包覆
  将柔性石墨板、石棉板等非金属密封材料作为芯板,用金属材料包覆加工而成。
  包覆金属材料:镀锡钢带、紫铜带、不锈钢带、纯铝板
  填充材料:柔性石墨、石棉、聚四氟乙烯
  规格:DN10-2000
  工作温度:-200℃~650℃
  工作压力:32MPa
  用途:适用于各种管道及各种介质的泵、阀、换热器等密封。
  缠绕式垫片
  用不锈钢带与柔性石墨、聚四氟乙烯带、石棉或非石棉带等相间缠绕而成。
  特性:具有适当的压缩率和优良的回弹性,特别是在高温、高压交变的条件下,能保持高效的密封。
  使用压力:最高42MPa
  规格:厚度2.5、3.2、4.5
  公称通径DN10~3000
  品种:基本型、带内环、带外环、带内外环。
  使用温度:
  金属带材料 非金属带材料 使用温度℃
  0Cr18Ni9 石棉或非石棉 -200~500
  0Cr17Ni12Mo2 柔性石墨带 -200~650
  00Cr17Ni14Mo2 聚四氟乙烯 -200~260
  用途:使用于高温、高压条件下的各类管道、阀门、机泵、反应塔、换热器等部位,密封蒸汽、油气、溶剂及其它气体。
  齿形组合垫
  在碳钢、不锈钢等金属齿形环的上下表面覆盖非金属密封材料组合而成。
  材料及使用温度:
  金属齿形环材料 覆盖层材料 使用温度℃
  碳钢:10或08 柔性石墨 -200~650
  0Cr13
  0Cr18Ni9 聚四氟乙烯 -200~260
  由于汽车橡胶制品配件使用条件日益苛刻,目前许多橡胶制品配件已经由通用橡胶制品转用特种橡胶制品制造,现将汽车工业用主要特种橡胶制品品种分述如下:
  丙烯酸酯橡胶制品
  丙烯酸酯橡胶制品(ACM)具有优异的耐热性、耐油性、耐臭氧性和热稳定性,与氟橡胶制品、硅橡胶制品相比,其价格较为适中,而其耐热油和热氧老化性优于NBR,因此,近年来成为汽车工业着重开发推广的一种密封材料。该橡胶制品在汽车上主要用做耐高温油封、减震部件和液压胶管。主要密封制品包括曲轴前后油封、变速箱油封、气门杆油封和阀杆密封等。
  我国ACM装置均没有达到经济规模,绝大多数装置处于试生产阶段,生产的ACM产品无论在数量上还是质量上均满足不了汽车工业的要求,因此,目前用于生产汽车配件的ACM基本上依靠进口。根据预测,2005年我国ACM需用量将达到0.8万t,2010年需求量为1.0万t,因此,ACM在我国尚属需要大力发展的特种橡胶制品品种。
  氟橡胶制品
  氟橡胶制品(FKM)是近年来汽车用特种橡胶制品中用量增长最快的胶种之一。世界上FKM生产能力为1.4万t/a,年产量约7000t,其中60%用于汽车制品。该胶与NBR相比,具有优异的耐高温性能、耐各种新型燃油和燃油添加剂性能及形状稳定性。FKM主要用于发动机阀杆密封、气缸套密封、离合器密封、空气滤清器密封、燃油泵密封及燃油胶管内层胶等。为适应汽车工业需要,近年来国外开发出了具有耐低温柔性、含氟量为30%~40%的磷腈氟橡胶制品,可在280℃下长期使用,另外还有耐H2S性突出的含氟醚橡胶制品等。
  目前全国产量400t左右,基本上能满足国内需要,但与国外产品相比,品种牌号不如国外多,美、日等国均有60多个牌号,撕裂强度好,而且在生胶合成时就加硫化剂,因而工艺性能好,成品率高。为适应汽车燃油结构的变化,氟橡胶制品新品种不断被开发,如美国3M公司研制成功的耐燃油(包括含20%乙醇和液化气的燃料)Flaorel 2182氟橡胶制品和FKM-542氟橡胶制品,且后者对高压蒸汽稳定;英国Dowty公司开发的高含氟量Fluorobon 97110氟橡胶制品,其制品可在-15℃~200℃温度下使用,对汽油、脂肪烃及臭氧有很好的稳定性。
  乙丙橡胶制品
  乙丙橡胶制品(EPDM)具有优异的耐热、耐臭氧、耐老化和电绝缘性,且易与聚烯烃塑料共混,已广泛用于汽车配件、防水卷材、电线电缆及塑料改性等众多领域。EPDM与丁基橡胶制品并用制造汽车内胎,可延长内胎使用寿命。由于用途广泛,在世界合成橡胶制品消费总量中,EPDM约占7%,其产耗量在合成橡胶制品中位居第三。在汽车用橡胶制品中,EPDM是耗用量最大的胶种,主要是制造门窗密封胶条、散热器胶管及其他零件。
  20世纪60年代,我国就开展了EPDM合成技术与产品应用研究,并建成了千吨级工业试验装置,但因技术水平不高,产品质量差,此产品满足不了国内需要,全部依靠进口。目前国产EPDM已开始在各种制品中推广应用。据有关资料预测,2005年我国EPDM需求量为6万t,2010年预测为9万t。
  氢化丁腈橡胶制品
  氢化丁腈橡胶制品(HNBR)是将乳聚丁腈橡胶制品溶液在催化和高压下加氢而成的。它是国外20世纪80年代中期开发成功并投入批量生产的产品。这种橡胶制品的特点是:耐热性能好,过氧化物硫化胶在160℃空气下可以连续使用1000小时以上,而NBR在150℃便失去连续使用价值;耐油性优异,耐燃油和掺醇燃油性能均大大优于相应的NBR及NBR与PVC的混合物;耐寒性优于NBR;耐臭氧老化性能及耐多种介质(热水、酸、碱、醇)性能突出;耐磨性与强度亦佳。由于HNBR上述一系列优越性能,在汽车厢橡胶制品制品中应用日益广泛,用量不断增加。主要用途是汽车同步带底胶、高性能v带底胶、汽车各种胶管内层胶及接触燃油的密封件等。虽然其价格较贵(约36美元/ks),但在高性能的产品中仍得到广泛应用。
  HNBR在特种橡胶制品中是最有发展前途的胶种之一,主要用于代替NBR、CR及FKM,其需求量将日益增多,目前国内消费主要依靠进口。
  热塑性弹性体
  热塑性弹性体(TPE)是近年来发展较快的一种新型高分子材料,它在世界范围内耗用量的增长速度远远高于通用橡胶制品品种,其原因是TPE兼有塑料和橡胶制品的双重特性,一方面它有类似硫化橡胶制品的弹性、强度及形变能力,另一方面又有类似于热塑性塑料的加工特性,可省去传统硫化橡胶制品加工的复杂硫化设备,因此,具有省资源、省能源及生产效率高的特点,加之废料可以回收利用,有利于环境保护,因此各国都对TPE的开发与应用予以高度重视。20世纪90年代,国外汽车上TPE用量增长较快,1995年每辆车用量近10kg,占汽车橡胶制品零件总用量的10%。TPE在汽车上的最大用途是密封条,因其具有与EPDM类似的性能,而且耐撕裂强度优于EPDN。同时,TPE在重量上又轻于EPDM,这一点正适合于目前汽车工业提出的轻量化目标。另外,TPE在汽车胶管防尘罩、各种垫圈、防护条及保险杆罩等零件中也有广泛应用。据国外资料报道,日本三菱公司用TPE材料Santoprene做汽车后挡板挡风密封材料比用橡胶制品节省成本5%~10%,而且可提高材料回收利用率及耐久性。
  国内轿车上所用的万向节防护套就是用进口的TPE材料(Santoprene)制造,此材料国内研究成果很多,但没有建设工业化装置的计划。从满足汽车工业及其他行业对TPE日益增多的需要考虑,应该建设TPE工业装置。近期合成橡胶制品技术开发中心的市场调查表明,TPE有相当好的市场前景。
  硅橡胶制品
  硅橡胶制品(VMQ)具有良好的耐屈挠性、耐高温性、耐寒性及耐老化性,而且价格较FKM便宜,主要用于汽车凸轮轴、阀盖和油箱底壳静密封、各种耐油密封件、O型密封圈、衬垫和减震制品。是目前汽车上应用较多的一种特种合成橡胶制品。
  国内在VMQ开发生产方面做了大量工作,目前已具备一定生产能力。1999年我国硅橡胶制品产量为3800t。国内产品一些牌号已达到国外同类产品水平,如无需二次硫化的硅橡胶制品、高抗撕硅橡胶制品以及各种混炼胶。国内产品与国外产品相比,主要是结构化控制程度差。特种硅橡胶制品(氟硅、磷硅、腈硅)既保持有普通硅橡胶制品优异的高低温性能,又增强了耐油性和耐热性,比氟橡胶制品加工性能好,国外已用于轿车气缸罩衬垫和耐热管内层胶,国内尚需研制开发此品种。0Cr17Ni12Mo2
  使用压力:32MPa
  规格:DN10-2000
  特点:强度高、平面度高、密封性好。
  用途:适用于高温、高压条件下的各种介质,用于管道、泵阀、换热器的法兰部位的密封。
 

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