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热塑性弹性体在汽车中的应用日益深入 |
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newmaker 来源：CPRJ中国塑料橡胶 |
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热塑性弹性体凭藉得天独厚的优势一举解决了PVC和传统橡胶面对的环保和低加工效率的瓶颈，一时成为包括汽车在内各领域的材料新宠。热塑性弹性体的出现又被称为橡胶工业的第三次革命，随着技术进步，热塑性弹性体应用不断拓展，以汽车为例，无论是车体、内饰件，还是底盘、发动机周边都可找到它的身影，在汽车的严峻考验中见证卓越性能。
制作缓冲环更高效、更环保
相较于其他如橡胶的替代材料，凯柏胶宝的高性能材料HIPEX不需进行费时耗资的硫化工序，也不需要进行类似去毛边的后续加工。这是一种兼具交联弹性体及共聚酯优势的高性能TPE。
总部坐落在柏林的精密模具零件专家Weha-Gummi决定使用胶宝的高性能材料HIPEX，用来制作汽车产业传动系统中缓冲撞击的零件环。
新一代HIPEX具有经改良的流动特性，以及在注塑加工过程所带出的节约效果。Weha-Gummi可以在注塑加工过程使用多腔模具。胶宝高性能材料其他优异的特性，如耐高温、可靠的介质耐抗性及材料的可回收性都促使Weha-Gummi做出采用胶宝材料的决定。
采用TPE制作缓冲环同时也达到为汽车终端产品节能的效果。HIPEX材料良好的流动特性也为汽车制造产业带来优势。尤其在制造如缓冲圈的密封部件方面，优化的高性能TPE流动特性也同时促进注塑过程中更有效率的加工条件。因为这个特性所以可以使用多腔模具同时注塑16个缓冲圈，不但快速，而且可靠又干净。
Weha-Gummi项目代理人Doris Berger表示：“采用HIPEX带出的这个附加效率让我们更加确信，相对于使用橡胶，我们节省了约30%工时。”另一个环保的节能因素是加工产生的废料可以重回制作过程，零负担地进行回收。
除此之外，胶宝的材料还具备优异的耐高温及介质耐抗性。HIPEX可以持久耐150℃以内的高温，并与传动油、润滑剂以及传动液体接触。
除了与PA（聚酰胺），PBT(聚对二甲酸丁二醇酯)接合无虞外，也可以与POM（聚甲醛，俗称赛钢）良好接合，这也就表示它能与引擎区块内近乎所有重要的热塑性塑料接合。
德国凯柏胶宝是全球以氢化聚乙烯嵌段共聚物（HSBC）为基材的热塑性弹性体（TPE）生产商，其高效HIPEX更为热塑性塑料加工厂商开启了橡胶应用的大门。
硅和氟硅氧烷弹性体满足传动系统要求
弹性体在汽车传统系统的应用还有很多，如道康宁的各种工程弹性材料提供了丰富的传动解决方案。
道康宁公司全球汽车传动系统主要市场负责人Ben Son说：“公司的高性能Silastic®和Dow Corning®工程弹性材料满足对于可靠耐用部件的多种传动要求。通过选用耐热硅树脂和耐油氟硅氧烷，很多部件设计工程师正在为各种发动机舱应用确定韧性好的弹性材料。”
HIPEX®高性能弹性体制作的汽车传动系统中缓冲撞击的零件环，
由于流动性佳，可使用多腔模具同时注塑16个缓冲圈。
硅树脂和氟硅氧烷弹性材料为传动应用解决方案提供设计和加工灵活性。弹性材料用于制造散热器和中间冷却器密封，具有对高级冷却剂混合物、有机酸处理和200℃温度的较强耐受性；用于制造等速万向接头的保护罩，以油脂密封，防止杂质进入，延长接头寿命，并可通过消除车内接头上的隔热板，降低车辆重量；用于制造发动机密封和垫片可承受在汽缸盖、汽门摇臂盖、进气支管和油盘上的高温，极端压力和使用的腐蚀性液体；用于制造采用复杂专利设计的发动机机架帮助降低噪音和震动，同时因为不需要昂贵的隔热板，可降低重量；用于制造消声器吊架和减震器增加排气系统设计选项，防止冷热变形以及道路用盐和化学物质导致的老化；用于制造涡轮增压器和中间冷却器软管，采用专利共挤工艺，可降低成本，提高软管整体性、强度和可靠性；也用于制造要求具有较强耐热性能的其他典型转动构件，如散热器和冷却剂软管和燃料快速连接密封。
Silastic®和Dow Corning®工程弹性材料成为传动构件解决方案的一种普遍选择的主要原因是，这些坚韧材料的性能在恶劣的工作条件下可超过很多有机高分子材料。
它们能够承受不断增加的发动机舱内部温度，最高可达200℃，并且可耐受软化，老化和压缩永久变形。它们可在-40℃的酷寒温度下保持弹性，很少开裂，变脆或变硬。它们还能承受发动机液、溶剂和环境污染物引起的老化。很多有机弹性材料在温度高于100℃时变软和变形，而在低于-25℃时变脆。
道康宁公司生产的硅树脂和氟硅氧烷弹性材料可在标准混合物以及定制配合物中使用，以满足提高产量、降低成本和具有特殊性能的设计和工艺要求。如：高稠度硅树脂橡胶（HCR）配合物——以硅树脂橡胶为基料，加入充填剂、改性剂、硫化剂和颜料的即用型热凝混合物；氟硅氧烷橡胶（FSR）配合物——即用型高稠度热凝混合物，以氟硅氧烷橡胶橡胶为基料，加入充填剂、改性剂、硫化剂和颜料；液体硅树脂橡胶（LSR）弹性材料——双组分可分配硅树脂材料，容易混合并可快速热凝；以及液体氟硅橡胶（F-LSR）弹性材料——完全氟化的双组分硅树脂弹性材料，具有FSR性能和LSR加工优点。
聚酯弹性体替代橡胶制造发动机悬架减震块
杜邦TMHytrel®TPC/ET热塑性聚酯弹性体首次应用于2011福特福克斯C-MAX紧凑型多功能车辆发动机悬置减震装置，可以降噪、减振、降低声振粗糙度（NVH）、减少95%的挥发性有机化合物（VOC）排放物、降低成本并减轻重量。该部件获得2010国际石油工程师协会最佳塑料创新使用奖底盘/硬件类别的入围奖。
杜邦TMHytrel®TPC/ET热塑性聚酯弹性体替代橡胶制造的发动机悬架减震块，可以降噪、减振、降低声振粗糙度（NVH）、减少95%的挥发性有机化合物（VOC）释放，同时又可以降低成本并减轻重量。
此应用中，Hytrel®热塑性聚酯弹性体被塑造成网状，然后在装配期间进行大幅度挤压。因此，材料性能产生变化，材料弹性得到大大提高，与其替代的橡胶相比能够提供更高的阻离。Hytrel®表现出迟滞现象，在受到严重挤压后仍能恢复原状，这令其在这应用中能提供远胜于橡胶所能提供的性能。
Hytrel®的特点之一是刚性和弹性的平衡。曾使得等速万向节护套和安全气囊盖的作用重新定位。Hytrel®常用于进气管路系统，也能应用于两种变速系统上的双挡板和密封功能，该应用亦获得2007年塑料工程师协会动力系统类型中的入围奖。
保险杆扰流板专用TPV
Teknor Apex公司推出一种专为保险杆扰流板开发的热塑性弹性体材料。保险杆扰流板是一种注射成型的部件，汽车制造商越来越多地采用该类部件，以提高燃油经济性。
扰流板安装在保险杠的下方或两侧，不仅有助于降低行车时的空气阻力系数、减小风噪，而且在人行道或停车场路沿过高处停车时，还能防止对保险杠造成损伤。Teknor Apex公司欧洲汽车市场业务发展经理Ed Deckers指出，赛林克（Sarlink）K-156弹性体兼具刚度和弹性，能够抵御对这些结构造成的刮伤。
赛林克K-156材料已经成功地在雷诺和大众的部分车型上实现了商业应用，另外还开发了一种特殊的高流动性赛林克材料，用于生产较软的部件，目前已用于雪铁龙、标致和丰田的部分车型。随着汽车制造商设法改善车辆的空气动力学性能，这些材料在保险杠扰流板领域可望获得更广泛的应用。与此同时，因为这种高性能弹性体有能力承受苛刻的外在条件，因此在其他汽车领域也会得到应用，其中包括外部防护条和挡泥板。
赛林克K-156在长时间接触水雾、道路用盐、紫外线和最低零下40℃的条件下，表现了出色的抵御能力。赛林克 K-156材料开发人员采用了具有高熔体强度和良好熔体流动性的配方设计，这些都是保险杠扰流板所需要的特性，此类延伸件最长可达1.8米（近6英尺）并有薄壁部位。诚如Deckers先生所言：“赛林克K-156具有充模均匀，成型件表面质量高的特点。另外，这种弹性体与其他聚烯烃相兼容，因此在多材料成型时，能够与硬质聚丙烯实现良好的粘结效果。这不仅减少了一个组装步骤、通过部件合并而降低了重量，而且为全部件再生利用提供了可能性，不需要先行分离材料。”
赛林克热塑性弹性体由Teknor Apex公司热塑性弹性体事业部负责世界各地的销售工作。Teknor Apex使用的赛林克热塑性硫化橡胶（TPV）工艺是专利技术，材料具有出色的类橡胶特性，同时又能象其他热塑性材料一样进行高效加工。
与其他广泛使用的热塑性弹性体相比，赛林克TPV具有出众的耐热性（最高达135℃/275℉）、耐化学性、耐候性和耐磨性。(end)
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(5/19/2011) |
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