汽车用特种橡胶发展现状

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由于汽车橡胶配件使用条件日益苛刻，目前许多橡胶配件已经由通用橡胶转用特种橡胶制造，现将汽车工业用主要特种橡胶品种分述如下：
    丙烯酸酯橡胶
    丙烯酸酯橡胶(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、硅橡胶相比，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。
    我国近年来在ACM的研制开发方面也有一定进展，并建起了具有一定生产规模的ACM装置，其中有吉化公司有机化工厂和北京化工大学合作研制开发的年产500t生产装置，已于1995年初投入生产；另外由成都大龙实业公司研制生产的汽车用AR-100标准型ACM也投入了生产。此外，国内生产ACM的还有北京通县通运工业集团高分子材料公司和苏州助剂厂等单位。估计目前全国ACM生产能力有2000t/a，但实际产量不到千吨。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品种。
' Z* y, }( j- z5 h) ~    氟橡胶
6 x% J0 b* M* K    氟橡胶(FKM)是近年来汽车用特种橡胶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，可在280℃下长期使用，另外还有耐H2S性突出的含氟醚橡胶等。
5 T& K8 a  S3 Z: X6 }8 |    国内FKM生产厂家有上海有机氟研究所(三爱富公司)和四川晨光化工研究院等单位，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，氟橡胶新品种不断被开发，如美国3M公
# e7 B; f* e' s5 l7 j* y司研制成功的耐燃油(包括含20％乙醇和液化气的燃料)Flaorel 2182氟橡胶和FKM-542氟橡胶，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，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
    乙丙橡胶(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，在世界合成橡胶消费总量中，EPDM约占7%，其产耗量在合成橡胶中位居第三。在汽车用橡胶中，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。
$ V$ f' w9 c$ P7 W6 D8 k: N$ [  Q    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。为满足国内市场对EPDM的需要，吉化公司引进了日本三井油化技术，于1997年建成2万t/a EPDM生产装置，该装置可生产24个牌号的EPDM产品。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。据此情形，吉化公司的2万t/a装置还
/ J; i/ H0 S! s5 S! E/ j, }难以满足将来发展的需要。
  s% a4 Z. m$ r; v% x$ J+ ~    氢化丁腈橡胶
    氢化丁腈橡胶(HNBR)是将乳聚丁腈橡胶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，目前只有日本瑞翁和德国拜耳公司生产。这种橡胶的特点是：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。
; _- `6 X6 B6 L2 D3 R+ Q- H    我国对HNBR的研究开发工作也取得了一定成果。吉化公司研究院和兰化公司研究院先后开发成功此胶，并通过了鉴定。据报道，吉化试制品各项性能已达到日本瑞翁公司生产的Zetpol 2020的水平。HNBR在特种橡胶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品种，其原因是TPE兼有塑料和橡胶的双重特性，一方面它有类似硫化橡胶的弹性、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。国内吉化研究院和北京化工大学(与余姚化工厂合作)有少量产品出售。近期合成橡胶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
    硅橡胶(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。
    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年我国硅橡胶产量为3800t。主要生产企业有：深圳石化精细化工有限公司、杭州永磷有机硅公司、吉化公司、晨光化工研究院、北京化工二厂和上海树脂厂等单位。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、高抗撕硅橡胶以及各种混炼胶。国内产品
  l5 L& t$ \! S% ~- {8 W与国外产品相比，主要是结构化控制程度差。特种硅橡胶(氟硅、磷硅、腈硅)既保持有普通硅橡胶优异的高低温性能，又增强了耐油性和耐热性，比氟橡胶加工性能好，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