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2.3 常用橡胶材料

乘用车常用传统橡胶材料有NR、EPDM、CR、NBR、ACM/AEM、FKM、VMQ等。另外,TPE近几年增长迅速,很多传统的橡胶零部件逐渐被其替代。本节主要对常用的传统橡胶和TPE的性能进行简单介绍。

2.3.1 天然橡胶

天然橡胶(Nature Rubber,NR)早在公元1492年以前就已经被美洲居民广泛使用,如用于投石环游戏的实心胶球、胶鞋、胶瓶等。这些胶制品,都是通过从特殊的树木的树皮中割取得到的乳胶经过干燥处理制成的,这些树的学名叫作巴西橡胶树。目前,巴西橡胶树广泛分布于亚洲、非洲和拉丁美洲的40多个国家和地区。

根据国际橡胶研究组织(IRSG)数据显示数据截至2018年5月8日),2017年前三季度全球NR的产量975.7万t,较2016年同期增长8.9%,2017年全年产量预计为1331万t,较2016年预计增长约6.9%。表2-4列出了近三年全球NR的产量与消耗量数据。

表2-4 2015-2017年全球NR产量、消耗量统计数据 (单位:万t)

注:数据来自IRSG。

NR的产量受种植面积、割胶经济性、天气等多个因素影响,从全球的范围来看,如图2-7所示,NR主要产区为泰国、印度尼西亚、马来西亚、印度、越南、中国等亚太国家与地区。从应用领域来看,对橡胶材料的需求主要集中在轮胎、橡胶制品、乳胶制品等领域,其中,轮胎约占需求总量的70%。由于中国、日本、韩国、印度、泰国、澳大利亚等国家的轮胎生产量占据全球轮胎生产总量的大约50%,同时以上地区也是全球人口密集区域,对乳胶制品的需求量大,因此亚太地区也是NR的主要消费区域。

NR产业是国民经济的基础产业,其需求非常广泛,与宏观经济密切相关,特别是随着新兴市场汽车工业的迅速发展,为NR的需求创造了广泛的空间。受益于中国汽车行业的快速发展和欧洲汽车市场的逐步回暖,据美国权威汽车杂志 Wards Auto 统计结果显示,2017年全球乘用车和载货汽车销量首次超过9000万辆,相比2016年增长2.7%。由于汽车的主要生产国为中国、美国、日本、德国和韩国,而中国的汽车产量持续高速增长、欧美市场相对稳定、日本和韩国市场呈现高位回落后趋稳走势,所以汽车产业的发展将持续为橡胶领域的稳定发展提供更多的机遇。

图2-7 亚太地区NR生产国2017年产量占比(见彩插)

NR的化学成分主要是异戊二烯,生胶密度为0.9~0.95g/cm 3 ,其化学结构式为:

图2-8 NR结构示意图

NR的主要性能如下:

(1)力学性能 NR分子链在常温下呈无定形状态、分子链柔顺性好,因此,NR在常温下具有良好的弹性,弹性伸长率可达1000%。由于分子结构规整性好,NR在受外力作用时,大分子链沿应力方向取向形成结晶,具有自补强性,硫化后拉伸强度可达15~20MPa,经炭黑补强后可达25~30MPa。同时,NR也有很好的抗撕裂性,撕裂强度可达98kN/m。

(2)老化性能 NR分子链中存在碳碳双键,是典型的不饱和橡胶。由于不饱和键的存在,NR易于空气中的氧、臭氧发生氧化、裂解反应,这也是NR老化的原因之一。

(3)耐高、低温性能 NR的玻璃化温度( T g )约为-72℃,在低温时仍可保持良好的弹性,具有良好的耐寒性。受热后开始软化,在200℃左右开始分解,270℃时发生激烈分解。

(4)耐介质性能 NR是非极性物质,根据相似相溶原理,它易溶于非极性溶剂和非极性油中,因此,NR不耐汽油、苯等介质。

(5)电性能 NR是非极性物质,具有良好的绝缘性,体积电阻率在1015~1017Ω·cm。硫化后的NR由于引用极性物质,如硫黄、促进剂等,会导致绝缘性下降。

(6)其他性能 除上述性能外,NR还具有很好的耐磨性及耐疲劳性,广泛应用于汽车轮胎、悬置系统及各种缓冲块等零件。

2.3.2 乙丙橡胶

乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要合成单体共聚制备得到的合成橡胶,是在齐格勒-纳塔立体有规催化体系(即有机金属化合物和过渡金属卤化物)成功开发后逐步发展起来的一种介于通用橡胶与特种橡胶之间的一种合成橡胶。乙丙橡胶依据其分子链中的单体的不同,可以分为二元乙丙橡胶(EPM,单体为乙烯与丙烯)和三元乙丙橡胶(EPDM,单体为乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃)。其中,EPDM的非共轭二烯烃可以为1,4-己二烯、双环戊二烯、乙叉降冰片烯,对应得到的EPDM分别为1,4-己二烯EPDM、双环戊二烯EPDM和乙叉降冰片烯EPDM。

EPDM是以乙烯、丙烯和少量第三单体合成的共聚物,生胶密度为0.85~0.87g/cm 3 。除轮胎橡胶外,EPDM是汽车上使用量最大的橡胶材料,其化学结构式见图2-9。

图2-9 常见EPDM结构示意图

EPDM的主要性能如下:

(1)力学性能 EPDM分子主链上无双键,仅侧链中含少量双键,活性较小,属于饱和橡胶。由于分子结构内无极性取代基,分子链可在较宽的温度范围保持柔顺性,具有很好的弹性,在通用橡胶中仅次于NR。

(2)老化性能 EPDM属于饱和橡胶,具有极高的化学稳定性,在通用橡胶中,耐老化性能最好。尤其是抗臭氧性能极其优异,对于一些密封条用材,臭氧体积浓度为200×10 -8 ,试验72h后无龟裂现象。

(3)耐高、低温性能 EPDM的玻璃化温度约为-60~-50℃,低温状态下仍可保持较好的弹性。在耐高温方面,EPDM制品在120℃下长期使用,在150~200℃下可短暂或间歇使用。

(4)耐介质性能 EPDM是典型的非极性橡胶,因此对各种极性溶剂(如醇、酸、强碱和某些酯类)均有较大的抗耐性,长时间接触后性能变化不大。除此之外,EPDM还有优异的耐水(或水蒸气)性,广泛应用于水管制件,对于新能源汽车,采用水冷方式的电池包,也可采用EPDM。

(5)电性能 同NR一样,分子极性决定了它具有较好的电绝缘性,体积电阻率在1012~1015Ω·cm,又因吸水性小,所以浸水后也能保持良好的抗电性。

(6)其他性能 除上述性能外,EPDM还具有优异的可发泡性及良好的压缩回弹性,发泡后多用于密封件(如车窗密封条、电池包密封圈)等制品。但三元乙丙生胶的强度较低,需要通过补强才有使用价值,本身自黏性和互黏性都很差,成型加工难度大。

2.3.3 氯丁橡胶

氯丁橡胶(Chloroprene Rubber,CR)是利用2 -氯-1,3 -丁二烯单体聚合制备得到的一种主要的人工合成橡胶品种,外观为乳白色、米黄色或浅棕色,也是较早发展的一种合成橡胶,生胶密度较大,为1.11~1.13g/cm 3 。其化学结构式见图2-10。早在1906年,Niewland就进行了氯丁橡胶的相关研究工作,并于1931年由Carothers等研究人员实现工业化。

图2-10 氯丁橡胶结构示意图

CR最早采用本体聚合法生产,但用此法生产CR,工艺复杂且性能欠佳、加工困难,所以未被推广应用。目前,CR主要采用以水为介质、松香酸皂为乳化剂、过硫酸钾为引发剂的乳液聚合的方式生产。作为一种通用橡胶品种,CR具有良好的力学性能和耐候性、耐燃、耐油、耐日光、耐臭氧、耐化学腐蚀等特性,目前被广泛用于各种胶质鞋底、抗风化产品以及涂料等领域。

CR的主要性能如下:

(1)力学性能 CR是自补强性较好的橡胶,并且由于分子中含有电负性较大的氯原子,使其成为极性橡胶,分子间的作用力增加。此外,CR的结构规整性高、易结晶,因此,CR有着与NR接近的力学性能,拉伸强度可达20~25MPa。

(2)老化性能 CR虽然主链上含有碳碳双键,属于不饱和橡胶,但由于侧链中氯原子的诱导作用,降低了双键的活性,从而提高了分子结构的稳定性,因此,它具有很好的耐臭氧和耐老化性能。

(3)耐高、低温性能 CR的玻璃化温度约为-40℃,但由于分子结构的高规整性和极性,限制了分子的运动,低温下受外力作用时,变形后难于恢复,甚至发生脆性断裂,耐寒性差,一般使用温度不低于-30℃。CR耐热性优于NR,但比三元乙丙橡胶(EPDM)差,一般可在100℃下长期使用,间歇或短期使用温度不超过150℃。

(4)耐介质性能 CR具有较强的极性,因此CR的耐油、耐非极性溶剂性好,常用于油管内胶、防尘罩等制件。

(5)电性能 由于分子中极性氯原子的存在,导致绝缘性较差,体积电阻为1010~1012Ω·cm,因此对电绝缘性要求较高的制件,不宜使用CR。

(6)其他性能 除上述性能外,CR由于卤素的存在,本身具有优异的阻燃性。新能源汽车电池包周边橡胶制件,尤其是对阻燃性要求较高,选材时可优选考虑CR。

2.3.4 丁腈橡胶

丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber,NBR)是由丁二烯和丙烯腈两种单体通过低温乳液聚合的方法共聚生产得到的,其丙烯腈的百分含量一般有18~24、25~30、31~35、36~41、42~46五种,生胶密度为0.96~1.20g/cm 3 。其化学结构式见图2-11。

NBR由于具有优异的耐油性能,广泛用于传统汽车的燃油系统,如燃油软管、燃油箱内衬胶及油封等橡胶制件。对于新能源汽车而言,由于电池包取代了传统汽车的发动机及燃油系统,NBR的应用较传统车有所降低。本文重点介绍NBR的优缺点,以便于在车用橡胶制件选材时作为参考。

图2-11 丁腈橡胶结构示意图

NBR分子结构中含有强极性的氰基,为极性橡胶,因此对非极性和弱极性油类和溶剂(如汽油、脂肪族油、植物油等)有优秀的抗耐性;同时由于极性的原因,其体积电阻只有108~109Ω·cm,为电绝缘性最差的橡胶。

NBR的玻璃化温度为-20~-10℃,耐寒性比一般通用橡胶都差,由于极性基团较强的吸电子能力,提升了分子结构中不饱和键的稳定性,故耐热性稍优于NR,长期使用温度为100℃,最高使用温度不超过125℃。此外,由于分子结构中存在不饱和键,使得NBR的耐臭氧性很差。

2.3.5 丙烯酸酯橡胶

丙烯酸酯橡胶(ACM)是以丙烯酸酯为单体经共聚而成的弹性体,其主链为饱和碳链,侧基为极性酯基。由于其具有优异的性价比(耐油和耐老化优于NBR,力学性能优于氟、硅橡胶,同时材料价格也低于氟、硅橡胶),因此被广泛应用于各种高温、耐油环境中。但其加工性能差,易粘模、污染模具,且耐低温性也较差,一定程度上也限制了ACM的应用推广。杜邦公司1975年推出了ACM的改进版,聚乙烯/丙烯酸酯橡胶(AEM),弥补了这些缺陷。AEM的加工性能和耐低温性较ACM都有所提高,同时材料价格也高于ACM。ACM和AEM的化学结构式如图2-12所示:

图2-12 ACM、AEM结构示意图

由于聚乙烯/丙烯酸酯橡胶是在丙烯酸酯橡胶基础上的改进版,在不严格区分的情况下,本书后面所提“丙烯酸酯橡胶”也包括聚乙烯/丙烯酸酯橡胶,但ACM专指丙烯酸酯橡胶,AEM专指聚乙烯/丙烯酸酯橡胶。

丙烯酸酯橡胶的主要性能如下:

(1)力学性能 丙烯酸酯橡胶具有优良的机械性能,拉伸强度达10~15MPa,但弹性较差,伸长率在100%~300%之间。

(2)老化性能 丙烯酸酯橡胶具有极好的耐老化性、耐臭氧性能,基本上性能可与氟、硅橡胶媲美。

(3)耐高低温性能 丙烯酸酯橡胶具有较好的耐高温性能,优于EPDM,可在200℃以下短期使用;丙烯酸酯橡胶最大的缺点是耐低温性能较差,一般脆性温度为在-20~-10℃之间,丙烯酸酯的低温性能限制了丙烯酸酯橡胶的应用。

(4)耐介质性能 由于极性基团的存在,丙烯酸酯橡胶具有很好的耐油性,尤其是耐热油性能。如在标准1号油、2号油和3号油中,150℃/70h浸泡后性能变化都很小,但由于结构中酯基的存在,由于酯基具有易水解的特点,导致它不耐水(水蒸气)及含水类的介质。

(5)电性能 由于极性基团的存在,丙烯酸酯橡胶的电绝缘性能一般,因此对于电性能有要求的零件也会限制它的应用。

(6)其他性能 除了上述性能外,丙烯酸酯橡胶还具有较好的耐透气性、抗撕裂性和耐磨性,但目前在车用橡胶制品中,更多的还是应用其优异的耐油和耐高温性能,故广泛应用于轴封、油封、O形密封圈和密封垫等制件。

AEM作为ACM的改进版,继承了ACM的优异性能,同时改善了ACM的部分缺点,两者的性能对比如表2-5中所示。

表2-5 ACM和AEM性能对比

2.3.6 氟橡胶

氟橡胶(欧洲简称FKM,美国简称FPM,本文后面均简称FKM)是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。按其单体结构不同,氟橡胶有许多品种,主要品种有偏氟乙烯类橡胶、全氟乙烯橡胶、四丙氟橡胶和全氟醚橡胶等。目前,最常用的为偏氟乙烯类橡胶,其结构式见图2-13。

国际上,从1886年起便开始了对含氟有机化合物的研究工作。但是,直到20世纪30年代晚期,氟材料仍然局限于在制冷剂领域的应用。第二次世界大战期间,基于军事部门的需要,氟橡胶的开发工作逐步开始。1948年,美国DuPont试制了一种氟橡胶(聚-2 -氟代-1,3-丁二烯及其与苯乙烯、丙烯腈的共聚体),但由于性能并不是特别优异,而且价格昂贵,并没有实际的工业生产价值。随后,美国的Kellog及DuPont又相继开发了一些含氟橡胶,如含氟聚酯类氟橡胶、偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚体等,但是由于耐寒性能差且价格昂贵,也没有得到实际的应用。我国从1958年开始逐步发展了几种FKM,主要为聚烯烃类,如23型、26型、246型及亚硝基类,氟橡胶才开始真正得到实际的工业生产与广泛应用。近些年,FKM也不断地发展,品种繁多,但是从其工业化生产和试验的规模的品种来讲,主要分为含氟烯烃类、亚硝基类、全氟醚类、氟化磷腈类等四大类FKM。同时,FKM的应用领域也从起初的航空、航天等国防军事领域逐步拓展推广到民用领域,有效地助力国防事业与国民经济的发展。

图2-13 偏氟乙烯橡胶结构示意图

在所有合成橡胶中,FKM因其综合性能优异,被称为“橡胶王”。其主要性能如下:

(1)力学性能 FKM具有优良的机械性能,拉伸强度达10~20MPa,但弹性较差,伸长率在150%~350%之间。

(2)老化性能 FKM具有极好的耐老化性、耐臭氧性能。据报道,DuPont开发的Viton型FKM在自然条件下存放十年之后,仍能保持较好的性能。

(3)耐高、低温性能 FKM是目前弹性体中耐高温性能最好的,长期使用温度最高达250℃,可在300℃以下短期使用;FKM最大的缺点是耐寒性差,能保持弹性的极限温度为-25~-15℃,低于-25℃后材料变脆失去弹性。

(4)耐介质性能 FKM具有高度的化学稳定性,也是目前弹性体中耐介质性能最好的。它对有机介质(燃油、溶剂等)、无机酸以及具有强氧化性的试剂(如过氧化氢)等均有很好的耐受性。

(5)电性能 FKM的电性能受其分子结构影响较大,如23型FKM的电性能较好,26型的电性能就不是太好;除此之外,温度对其电性能的影响也较大,温度升高,绝缘性下降。因此,FKM不能作为高温下的绝缘材料。

(6)其他性能 由于分子结构中存在卤素,FKM本身具有很好的阻燃性,卤素含量越高,阻燃性越好。FKM与火焰接触能够燃烧,但离火后能够自熄,属于典型的自熄型橡胶。根据其性能特点,FKM主要应用于耐高温、耐油及耐特种介质场合,如燃油管、发动机密封件等。

2.3.7 硅橡胶

硅橡胶(简称Q)发展于20世纪40年代,研究最早的为二甲基硅橡胶,于1944年前后投产。随着研究的不断深入,目前硅橡胶的产品不断更新,品种牌号已经超过千种。不同于前述其他的人工合成橡胶,硅橡胶是一种分子链兼具无机和有机特性的合成橡胶,分子式见图2-14。其分子主链中硅原子与氧原子交替键接,由于硅-氧化学键的键能明显高于碳-碳化学键的键能(Si-O,键能为370kJ/mol;C-C,键能为240kJ/mol),所以其具有比一般合成橡胶更加优异的热稳定性能。

图2-14 硅橡胶结构示意图

根据硫化方式不同,分为热硫化型(HTV)和室温硫化型(RTV)两大类,前者主要是相对分子质量高的固体胶,与普通橡胶类似。后者主要是相对分子质量低的液体胶,如常见的单组分或双组分硅橡胶。

根据引入侧基的不同,分为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶和氟硅橡胶等。由于硅橡胶主链的特殊性(主链仅含-Si-O-结构),所以不同的侧基可显著地影响其力学性能、耐温性和加工性能。

不同取代基的硅橡胶性能各有差异,但基本性能特点相似,主要性能如下:

(1)力学性能 硅橡胶的拉伸性能在常用橡胶中相对较差,拉伸强度为4~7MPa,但其具有很好的耐压缩性能(高温和低温下),因此,硅橡胶在应用的时候需要重点考虑部件的受力情况,在满足各项性能的前提下,部件应尽量避免受到拉向的力,以保证部件的使用寿命。

(2)老化性能 硅橡胶主链结构为-Si-O-,分子链不含不饱和键,并且硅氧键的键能大于碳碳键,因此其具有优异的耐臭氧老化、耐氧老化和耐天候老化性。

(3)耐高、低温性能 硅橡胶有很好的耐高、低温性能。工作温度范围为 -100~350℃,在车用橡胶中具有最宽的使用温度范围。

(4)耐介质性能 硅橡胶由于其结构的特殊性,本身具有优良的惰性,因此,其耐液体介质的性能,主要取决于取代基的类型,如腈硅橡胶就具有良好的耐油、耐极性溶剂性能。

(5)电性能 硅橡胶的主链具有类似于石英的Si-O结构,硅橡胶的电绝缘性优异。

(6)其他性能 除上述性能外,硅橡胶还具有良好的阻燃性、高透气性及可发泡性能。在众多的合成橡胶中,硅橡胶无毒无味,同时具备生理惰性、抗高温和低温性能优异,因此硅橡胶可以称作是合成橡胶中的佼佼者。目前,硅橡胶在生物医疗领域发挥着极为重要的作用,如用于制造防噪声耳塞、人造血管、人造肺等,具有十分理想的效果。此外,硅橡胶在密封胶、黏接剂等领域也有广泛的应用。目前,硅橡胶逐渐成为消费量最大的橡胶品种之一。

2.3.8 热塑性弹性体

热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer,TPE)是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料。它既具有常温下类似橡胶的弹性和韧性,又具有高温时的类似塑料的流动性,能塑化成型,如注射、挤出、吹塑、发泡等,是继NR、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶。

从1960年杜邦公司推出第一代热塑性弹性体以来,到现在已经发展到第四代,产品多达上百个品种。TPE的品种繁多,按其构成方式可分为两大类,即嵌段共聚物类(苯乙烯系、共聚酯、聚氨酯、聚酰胺)和热塑性塑料/弹性体共混物合金类(热塑性聚烯烃和热塑性硫化物)。这两类TPE均为两相体系,其中热塑性塑料硬相通过化学或力学的方式与弹性体软相锁接在一起,因此,TPE具有两相的综合性能。

TPE由于具有橡胶相的高弹性和韧性,同时又有良好的加工成型性,因此在汽车上的应用越来越广泛,现主要应用于保险杠、仪表板、挡泥板、软管、密封条、防护罩等零部件。

由于TPE的种类繁多,受篇幅限制,本书不逐一介绍,以下主要介绍汽车上几种常用的TPE材料性能及其应用案例。

1. 聚烯烃类热塑性弹性体

聚烯烃类热塑性弹性体(Olefinic Thermoplastic Elastomer,TPO)是由软链段合成橡胶(主要有EPM、EPDM、POE等)与硬链段聚烯烃(主要有PP或PE)共混而成。TPO具有优异的耐候、耐臭氧、耐紫外线及良好的耐高温、耐冲击性能,主要用于保险杠、仪表板表皮、挡泥板等零部件。

TPO是通过添加橡胶改进聚烯烃塑料的弹性,主要通过橡胶和塑料简单的共混加工而成,一般来说,橡胶之间基本或很少有交联。如果橡胶和塑料在共混过程中同步发生硫化,那么这类热塑性弹性体被称为动态硫化热塑性弹性体。

2. 动态硫化热塑性弹性体

动态硫化热塑性弹性体(Thermoplastic Valcanizate Elastomer,TPV)。动态硫化后的橡胶受共混时密炼机、螺杆等机械产生的剪切外力,使其能充分分散在塑料树脂中,因此,TPV较未动态硫化的TPO而言,压缩性能、耐热老化及耐油性等都得到明显改善。

总体来说,TPV具有极好的耐热老化、耐候、耐水等性能,常用于密封条、防尘罩、进气管等零部件。在各种热塑性弹性体在汽车的应用中,TPV应用零件最多,用量最大。

根据ISO 18064分类,TPV主要分为TPV-(EPDM+PP)、TPV-(NBR+PP)、TPV-(NR+PP)、TPV -(ENR+PP)、TPV -(IIR+PP)。目前使用最多的是TPV -(EPDM+PP),日常所说的TPV,一般情况下均特指TPV-(EPDM+PP)。

3. 苯乙烯类热塑性弹性体

苯乙烯类热塑性弹性体(Styrenic Thermoplastic Elastomer,TPS)

TPS是热塑性弹性体的鼻祖,其硬段由苯乙烯组成,软段由聚丁二烯等组成,是目前世界上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体。

TPS价格便宜,具有良好的拉伸强度和弹性、耐磨性和疲劳性能等。在所有的热塑性弹性体中,其性能最接近于传统的橡胶,但与其他类热塑性弹性体相比,耐热、耐候、耐油等性能比较差,所以在汽车上应用相对较少,目前主要应用于民用、化工产品、改性剂、鞋等。

根据ISO 18064分类,TPS主要分为TPS-SBS、TPS-SEBS、TPS-SEPS、TPS-SIS,不过行业内通常直接简称SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEPS(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)、SIS(苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物)。

SEBS是在SBS的基础上经氢化得到的饱和共聚物,因此,SEBS的耐候性、耐热性、耐化学性能等均优于SBS。在汽车上,使用的TPS主要的种类也是SEBS,如密封条、软垫、换挡手球表皮等。

4. 聚氨酯类热塑性弹性体

聚氨酯类热塑性弹性体(Urethane Thermoplastic Elastomer,TPU)是由软链段聚酯或聚醚与硬链段氨基甲酸酯嵌段共聚而成,根据软链段的类型分为聚酯型和聚醚型两类。TPU具有很宽的硬度范围,从邵尔A硬度60到邵尔D硬度80,且在整个硬度范围内具有高弹性。此外,TPU还具有优异的机械强度、耐磨性和耐油性,其弹性模量在10~1000MPa,介于橡胶(1~10MPa)和塑料(1000~10000MPa)之间;缺点是耐热性、耐热水性、耐压缩性差,外观易变黄(主要为聚酯类),加工中易粘模具,现主要用于仪表板表皮,换挡球头、软管等零部件。

根据ISO 18064分类,TPU主要分为TPU-ARES、TPU-ARET、TPU-AREE、TPU-ARCE、TPU-ARCL、TPU-ALES、TPU-ALET。不过,由于TPU用量本身就比较少,所以汽车行业一般直接采用TPU统称。

5. 聚酯类热塑性弹性体

聚酯类热塑性弹性体(Copolyester Thermoplastic Elastomer,TPC)是由软链段脂肪族聚酯或聚醚与硬链段聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)嵌段共聚而成。1972年,美国DuPont公司和日本Toyobo公司率先开发出TPEE。TPEE具有优异的机械性能、耐高低温性、耐油性和耐久性(抗蠕变和疲劳性能),易于加工成型,现广泛应用于汽车行业,主要应用于发动机进气管、安全气囊、传动轴防尘罩、缓冲块等。

根据ISO 18064分类,TPC分为TPC-EE、TPC-ES、TPC-ET,其中最常用的是TPC-EE,由于TPC-EE经常简写为TPEE或TEEE,所以在很多情况下,习惯直接把TPC叫作TPEE、TEEE。

另外,还有聚酰胺类热塑性弹性体(TPA)、NBR+PVC类热塑性弹性体等,本书不作详细介绍。 jCrLzCZmUoHIYFE4CFWoN/XbcBYJ8ZOXqFpXAo4+kQuh8DZYPE9jVutbDwX7HT4E

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