行業(yè)動(dòng)態(tài)

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TPEE材料在汽車(chē)防塵罩上的應(yīng)用（附性能特點(diǎn)）

發(fā)布時(shí)間：2023-07-03 點(diǎn)擊次數(shù)：1894

東莞市戈塑新材料有限公司

中國(guó)智造匠心造材（東莞市戈塑新材料有限公司）專(zhuān)注彈性體TPE/TPR/TPU/TPV/TPEE的研發(fā)與生產(chǎn)，塑造每一顆環(huán)保材料的品質(zhì)與創(chuàng)新。

工廠地址：東莞市黃江鎮(zhèn)田美南恒昌榮工業(yè)區(qū)

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。永續(xù)發(fā)展

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展

，汽車(chē)已經(jīng)成為越來(lái)越多人的首選代步工具

，汽車(chē)工業(yè)特別是新能源汽車(chē)獲得了前所未有的大發(fā)展

，汽車(chē)輕量化和環(huán)保性成為汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展主題，熱塑性聚酯彈性體（TPEE）便是伴隨著這樣的歷史機(jī)遇應(yīng)運(yùn)而生的

，被廣泛地應(yīng)用在汽車(chē)零部件的各種密封結(jié)構(gòu)中

，尤其在各種傳動(dòng)部件的密封中。

在汽車(chē)配件中主要有萬(wàn)向節(jié) ( CVJ ) 防塵罩

、球頭防塵罩

、轉(zhuǎn)向器防塵罩、減震器防塵罩等各種防塵罩

，其中

，以 CVJ 防塵罩要求最高。

圖1 不同形狀CVJ防塵罩產(chǎn)品示例

一

、防塵罩概況

TPEE 應(yīng)用于 CVJ 防塵罩之前

，制造 CVJ 防塵罩的材料主要為氯丁橡膠 ( CＲ) 。由于防塵罩的工作環(huán)境惡劣

，經(jīng)常受到溫度變化

、空氣腐蝕、雨水侵蝕及其高速旋轉(zhuǎn)的作用

，容易損壞

、變質(zhì)。防塵罩一旦損壞

，灰塵

、雨水、泥沙就有可能進(jìn)入

，嚴(yán)重影響萬(wàn)向節(jié)的傳動(dòng)性能

，其安裝位置見(jiàn)圖2。對(duì)于 CVJ 防塵罩的性能要求如下:

1) 抗老化能力：因?yàn)樵谑彝猸h(huán)境中使用

，在光照和氧化的作用下

，橡膠化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化

，導(dǎo)致防塵罩老化。

2) 低溫性能：在冬季 ( 尤其是北方)

，室外溫度過(guò)低

，橡膠制品會(huì)變脆，導(dǎo)致彈性和韌性下降

，容易發(fā)生斷裂

。

3) 抗疲勞能力：因?yàn)槿f(wàn)向節(jié)是工作在非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，所以防塵罩在使用中所抵抗的是周期性交變應(yīng)力

。

4) 耐介質(zhì)性能：防塵罩的重要功能就是防止?jié)櫥瑒┯椭孤?/section>

5) 抗變形能力：在使用過(guò)程中

，萬(wàn)向軸會(huì)有無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，并且內(nèi)部潤(rùn)滑油會(huì)對(duì)防塵罩施加一定的壓力

，所以在防塵罩上會(huì)突然出現(xiàn)較大的拉壓應(yīng)力

。

TPEE 替代橡膠做防塵罩，不需要經(jīng)過(guò)混煉和硫化兩個(gè)高能耗工藝過(guò)程

，這不僅縮短了 90%的成型周期

，大大提高了生產(chǎn)效率，而且每噸制品可節(jié)約加工用電 1900 kW·h

，加工能耗降低 75%以上

。此外，廢棄的 TPEE 制品即使經(jīng)過(guò) 2 次回用

，性能保持率仍超過(guò) 90%

，還可以反復(fù)使用，特別符合節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)

。

以氯丁橡膠制造的 CVJ 防塵罩為例

，由于氯丁橡膠的耐曲撓疲勞性較差，加上在高濕環(huán)境中使用時(shí)經(jīng)常發(fā)生破裂

，更換新的護(hù)套不僅費(fèi)力

，而且浪費(fèi)大。TPEE 制作的防塵罩的抗老化

、低溫

、抗疲勞、耐介質(zhì)和抗變形性能均很優(yōu)異

，在汽車(chē)的使用壽命內(nèi)不需要更換

，減少了橡膠固體廢棄物處理。產(chǎn)品重量比原來(lái)橡膠制造的更輕

，幾乎減少了一半

，符合汽車(chē)輕量化發(fā)展方向。

由于用 TPEE 材料制作的防塵罩在汽車(chē)的使用壽命內(nèi)不需要更換

，國(guó)內(nèi)乘用車(chē)的CVJ 防塵罩

、轉(zhuǎn)向器防塵罩

、球頭防塵罩、減震器防塵罩多采用 TPEE 材料制作

。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展

，商用車(chē)也逐步開(kāi)始使用 TPEE 材料制作防塵罩。

圖2 TPEE在底盤(pán)傳動(dòng)軸防塵罩上的應(yīng)用

二

、針對(duì)防塵罩特殊要求的解決方案

熔體增粘技術(shù)

由于防塵罩主要采用吹塑加工工藝

，因此對(duì)材料的流變特性要求極高。為滿足吹塑級(jí)TPEE材料的高強(qiáng)度且穩(wěn)定熔體強(qiáng)度

，會(huì)通給出解決方案：

▲聚合特種樹(shù)脂滿足熔體強(qiáng)度穩(wěn)定的要求

▲采用分子偶聯(lián)技術(shù)進(jìn)行熔體增粘

▲采用后縮聚工藝形成均一穩(wěn)定的熔體強(qiáng)度

通過(guò)后縮聚

、分子偶聯(lián)等增粘技術(shù)，提高TPEE分子量及分子鏈的支化度

，進(jìn)而滿足吹塑加工工藝

，制得的制品內(nèi)外光滑、壁厚均勻

。

耐油脂技術(shù)

汽車(chē)等速萬(wàn)向節(jié)防塵罩（CVJ 防塵罩）位于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)軸的周?chē)?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，用于保護(hù)聯(lián)軸器，是汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)球籠護(hù)罩

，用于存放潤(rùn)滑油酯，并避免灰塵

、水和鹽等進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)

，是汽車(chē)重要配件之一，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)生熱

，故高溫時(shí)需要具有優(yōu)異的耐油脂性能

，會(huì)通給出解決方案：

▲利用分子嵌段技術(shù)在TPEE中嵌入耐油高分子

▲利用阻隔技術(shù)，采用特殊助劑

，阻止油品進(jìn)入TPEE中

通過(guò)嵌入耐油高分子

、復(fù)合耐油阻劑得到了超高的耐油脂性能，制品在125℃條件下油脂老化336h
，其性能保持率超過(guò)90%
，超過(guò)國(guó)外進(jìn)口同類(lèi)產(chǎn)品。

潤(rùn)滑降噪技術(shù)

汽車(chē)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)

，盡可能噪音較小

，這樣人們駕駛體驗(yàn)感更好，特別是新能源汽車(chē)更是要求低噪音

，這要求轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的防塵罩必須具有降噪功能

，會(huì)通給出解決方案：

▲調(diào)節(jié)軟段結(jié)構(gòu)和含量使其材料具有優(yōu)異的彈性，同時(shí)具有更優(yōu)異的阻尼性能

，從而達(dá)到降噪的效果

▲采用不同潤(rùn)滑劑的復(fù)合

，達(dá)到長(zhǎng)期降噪的目的

通過(guò)以上兩種技術(shù)的融合

，達(dá)到了潤(rùn)滑降噪的目的。

長(zhǎng)期熱老化技術(shù)

汽車(chē)可能會(huì)在苛刻的條件下使用

，所以汽車(chē)防塵罩還要求在苛刻的高低溫條件下正常使用

，會(huì)通給出解決方案：

▲在分子結(jié)構(gòu)中引入具有高鍵能的高分子，從而達(dá)到長(zhǎng)期耐老化的目的

▲根據(jù)老化降解機(jī)理

，采用復(fù)合穩(wěn)定系統(tǒng)解決長(zhǎng)期老化問(wèn)題

分子中引入高鍵能鍵

，同時(shí)輔以復(fù)合穩(wěn)定助劑系統(tǒng)，使得TPEE具有優(yōu)異的長(zhǎng)期老化性能：125攝氏度3000h

，機(jī)械性能保持率＞75%

。

耐疲勞技術(shù)

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，應(yīng)用范圍廣

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