特种橡胶的分类及市场应用

 

　　随着大功率、高速度、小型化、舒适化汽车的快速发展，以及排气控制法规的日趋严格，对汽车橡胶制品的质量提出了更苛刻的要求。同时，汽车性能的提高和安全与否在很大程度上又取决于橡胶制品的可靠性，对于耐新型燃料、新型制冷剂、耐动态疲劳等性能的要求也越来越高，因此各种特种橡胶在汽车中的应用越来越受到人们的重视（见表1）。

 

表1 一辆汽车橡胶配件（除轮胎外）的用胶量（ kg）

品名 重量 品名 重量

NR 2.4 AEM 0.3

CR 4.1 FKM 1.4

EPDM 7.7 ACM 0.4

ECO 0.7 其他 5.3

　　1、氢化丁腈橡胶（HNBR）

 

　　在汽车中广泛用于制作骨架油封、O形圈、耐油胶管及各种耐油垫片。由德国拜耳公司首先研发成功并产业化的HNBR是一种综合性能极好的胶种，具有优异的耐油、耐动态疲劳、耐臭氧和硫化氢等腐蚀性气体的性能，可耐150~170℃高温，其耐寒性能优于氟橡胶，耐酸性汽油是普通NBR的5倍，耐磨性比普通NBR提高80%.HNBR用于制作汽车同步带、V带，可取代CR胶带，其耐热性可提高40℃，在120℃下使用寿命是CR胶带的2~4倍，这种胶带具有高效传动、低偏向和优异的抗屈挠性能，行驶里程可达100万~150万km,可与汽车同寿命，大大提高了汽车行驶的可靠性。日本80%、欧美60%的汽车同步带都使用HBNR制造。此外，HNBR还用于制造燃油胶管内层胶，发动机的油封及各种密封圈、垫以及耐油胶管。目前HNBR主要由德国朗盛公司、原加拿大Polysar公司、日本Zone公司生产。我国兰州化工研究中心于1999年研制出LH-9901和LH-9902两种型号的HNBR;吉化公司研制成功HNBR-JH,达到日本Zeon公司Zeptol2020的性能水平，但目前均未实现产业化，仍处于试产阶段，国内所用HNBR主要是从国外进口。由于我国HNBR还只是在少数高档车中少量使用，目前年需求量不足100t.HNBR 取代CR制造汽车同步带、V带是汽车工业发展的主流，随着汽车工业的发展和国产HNBR的正式投产，中国汽车工业对HNBR的需求将会逐年增加。

 

　　2、氟橡胶（FKM）

 

　　用于制造燃料软管、加油管、燃料泵及喷射装置密封件、阀杆密封、动力活塞密封、曲轴油封、万向节垫片、各种O形环、空调压缩机密封等。平均每辆汽车用氟橡胶0.2~1.5kg,目前世界氟橡胶消耗量约60%是用于汽车工业。由于国内汽车工业的快速发展 ,对氟橡胶的需求增长很快，近年来以年均30%的增长率快速上升，目前年需求量约7000~10000t.目前国外有美国杜邦、日本大金等公司生产，国内有晨光化工研究院、上海三爱富新材料有限公司、浙江巨化股份有限公司等单位生产，主要有23型、26型、246型三种型号。此外，国内已开发出全氟醚橡胶、羧基亚硝基氟橡胶及耐低温等特殊性能新品种以适应各种特殊需求，特别是汽车工业的需要。目前国内氟橡胶生产能力约4000~5000t/a,晨光化工研究院4000t/a氟橡胶扩产工程已于今年3月底竣工，正式投产后，我国氟橡胶的产量将会显著提升。

 

　　3、硅橡胶（MVQ）和氟硅橡胶

 

　　主要用于制造各种耐热密封圈、垫、管件等，如散热器、热交换器及水泵密封、汽缸盖密封垫、发动机罩密封，头灯、滤油器密封，连接器保护套，火花塞保护罩等。室温硫化硅胶密封胶用于汽车门、窗及各种连接部位的密封，也用于现场成型硅橡胶垫圈，由于性能可靠、耐久、可现场成型，使用方便，已在许多汽车元件中使用，如铰链连接和曲轴的防护套，发动机冷却系统中的密封，恒温器壳体、水泵和油泵、油滤器中的密封，轴承密封，传动箱密封，驱动桥机罩，车体密封等，总用量可达数万吨。硅氟橡胶兼具硅橡胶耐高低温和氟橡胶耐油的特性，硅氟橡胶价格相对较高，主要用于制造发动机曲轴油封等高精部件。目前年需求量约3000t.

 

　　国外主要硅橡胶生产商有美国道康宁公司、迈图精细高新材料（深圳）有限公司（原General Electric东芝有机硅公司）、日本信越化学工业株式会社等，国内有晨光化工研究院、吉林化工公司、南京高尔特硅橡胶制品公司、江苏宏达新材料股份有限公司等单位生产。其中，高尔特是香港东爵有机硅集团在南京投资企业，扩建的6条生产线即将投产，南京另一家硅橡胶生产企业是东爵公司，预计5年内2家企业产值可达到40亿元，2010年产量可达到3.5万t,2015年产量可提升至15万t,有望成为世界最大的硅橡胶生产基地。江苏宏达新材料股份有限公司年产硅橡胶生胶和混炼胶各1.5万t,可提供各种不同用途的硅橡胶原料。

 

　　4、丙烯酸酯橡胶（ACM）

 

　　主要用于制造各种骨架油封，如曲轴、变速箱、传动轴、活塞、操作手柄等部位油封；各种耐热垫片（如汽缸垫）、护套（如电点火电缆外套）、胶管等（如散热器胶管、液压输油胶管、燃油胶管中间层），每辆汽车用量在0.2~0.6kg,目前汽车工业年需求量约1万~2万t.

 

　　国外有美国氰胺公司、杜邦公司、古特里奇公司，加拿大Polysar公司，德国朗盛公司，意大利蒙特爱迪森公司，日本合成橡胶公司、瑞翁公司、电气化学公司、日信化学公司、日本油封公司、东亚油漆公司等厂家生产；国内有吉林油脂化学工业公司、苏州助剂厂、成都青龙丙烯酸酯厂、建峰化工总厂、北京通州运通工业集团公司高分子材料厂等单位生产，主要牌号有AR-100、AR-200、BJ-100、BJ-200等。国内丙烯酸酯橡胶生产厂规模小、市场分散，品种比较单一，加工性能较差，远远满足不了汽车工业需要，我国每年需要从国外进口4000t以上的丙烯酸酯橡胶。

 

　　5、氯醚橡胶（ECO）

 

　　主要用于空调系统制冷压缩机密封件、制冷胶管内层胶、输油胶管、燃油胶管、液压软管护套、薄膜制品及蒸汽管等，目前有均聚胶（CHC）、二元胶（ECO）、三元胶（GECO）三种类型的产品，其中CHC胶70%用于汽车工业。每辆汽车消耗CHC约0.5kg,目前汽车工业年需求量0.7万~1万t.目前国外有Goodrich公司、Hercule公司、日本Zeon公司、大曹氯醚橡胶公司等厂家生产ECO,国内主要有河北沧州合成橡胶实验厂和武汉有机化工实业有限公司两家企业生产，总生产能力约3600t/a,缺口较大，需要大量进口。

 

　　6氯磺化聚乙烯（CSM）

 

　　广泛用于汽车工业制作门窗密封条、密封件、缓冲件、输油胶管等，目前我国用量很少，但随着汽车工业的发展，国内潜力也很大，汽车工业年需求至少在3000t以上。目前全球只有美国、俄国、日本和中国生产，年产量约7.5万t,杜邦是全球最大的CSM生产厂家。国内有吉林化学化工公司、湖南益阳化工厂、安徽化工研究院、潍坊亚星化工股份有限公司等厂家生产，年产量约6000t.

 

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