氟弹性体科技推动零风险汽车工业发展-密封件技术论文-佳工机电网

氟弹性体科技推动零风险汽车工业发展

作者：雅式网络来源：雅式工业专网

汽车工业是氟弹性体最大的应用领域之一。在该领域里，氟弹性体最大的发展契机是开发出新型发动机、传动系统和燃油系统，从而能够满足日益严格的由全球监管机构制定的排放标准。

氟弹性体与零排放汽车

现今的相关法规给汽车生产厂商提出了巨大的挑战。按照相关规定，即使在150 ℃以上或-40 ℃以下的工作温度下，燃油系统的弹性密封圈的使用寿命也必须达到15年或行驶150,000英里而不会发生燃料泄漏且不超过其溶胀极限。这里所需的弹性体，还必须对普通燃油以及包括甲醇、醇类汽油和新型生物燃料等在内的以燃油、醇和酯类为主要成份的复合燃料有较好的耐腐蚀性。

此外，此类弹性密封圈还必须具有相当持久的弹性来吸收汽车日常运行过程中引擎所产生的震动。很少有材料能够在如此恶劣的密封环境下还能满足目前的机动车低排放（LEV II）标准、机动车部分零排放（PZEV）标准和欧4汽车尾气排放标准。因此，燃油系统和引擎密封垫圈制造商早已把目光聚焦在像Viton(R)这样的氟弹性体上，来制造燃油和传动系统的密封垫圈、软管、引擎入风口和耐油垫圈。

用Viton(R)氟弹性体制造的油封和汽车轴封，由於其优异的耐热和耐油性而被广泛应用

美国加州空气资源委员会首席执行官Tom Cackette先生，目前主要负责管理机动车排放控制项目。他希望氟弹性体工业能够帮助解决目前日趋严峻的汽车污染排放问题。

“空气污染对健康和经济都具有重大的影响，因此美国加州空气资源委员会正致力於包括机动车部分零排放标准在内的一系列工作项目，旨在减少汽车污染排放。这些污染主要包括来源於汽车燃油系统不同位置的碳氢化合物和未完全燃烧的燃料。一般而言，人们常说的机动车气体排放主要包括三种：昼间排放，来源於每天燃料系统的加热和冷却过程；热浸损失，来源於汽车引擎关闭後从燃油系统排放的碳氢化合物；运行损耗，来源於汽车行驶过程中。约50%的废气排放来自油箱、燃油管及燃料帽；约有40%的废气排放来自活性炭罐、进气口及连接管；剩下的10%则来自於软管和底盘燃油管道。许多废气泄漏点存在於燃油输送装置和填料密封帽中，无数的O型密封圈、接头、软管、垫圈和膜片连接着这些系统。所以，对於氟弹性体生产工业的最大挑战就是帮助汽车制造工业找到更好的和更低渗透的密封材料，以满足严格的新的汽车废气排放标准。” Cackette先生如是说。

通用汽车动力工程材料高级工程师John T. Beckett先生凭藉他长期丰富的经验讲述了氟弹性体带给通用汽车公司的巨大进步：“在通用汽车，早在20世纪70年代，我就开始接触氟弹性体了。当时氟弹性体应用在柴油机油封头上，以防止进油口粘结和燃油溢出。氟弹性体径向曲轴密封垫片和阀门密封垫圈带给我们极大的信心保证，它的品质和耐久性远远超过丁橡胶（NBR）和丙烯酸酯橡胶（ACM）。通过改变燃油（低铅，甲醇和E85燃料）和系统（从化油器到节气门体喷射TBI，再到燃油喷射和火化塞点燃直喷SIDI），并大量地在燃油系统中运用氟弹性体来保持车辆的正常运行。氟弹性体优异的抗渗透性能保证我们的产品一直符合相关标准。一直以来，我们和杜邦高性能弹性体公司的技术专家们保持着长期合作的关系，并从其得到了很多很好的建议。对於氟弹性体的发展，我们非常感谢杜邦对我们共同的成就以及今後继续出现的新挑战所做出的贡献。”

直面汽车密封带来的挑战

杜邦弹性体新研发出的特殊系列氟弹性体能够经得起实际运行条件的考验，并且达到甚至超过最新的整体排放标准。今天，特殊氟弹性体已被广泛应用在汽车工业中。

氟弹性体比其他类型的弹性体具有更好的化学稳定性、耐高温低温性和耐渗透性能。

在化学稳定性方面：与氯丁橡胶（CR）、乙丙橡胶（EPR）、丁橡胶（NBR）、矽弹性体和氟矽弹性体相比，氟弹性体具有优异的抗多种化学试剂的性能，包括润滑油、燃料和液压汽油、芳烃和脂肪烃、浓酸和稀酸以及卤化溶剂等。

广泛的化学稳定性以及燃料溶剂相容性使氟弹性体的用户能通过延长密封部件的使用寿命和提高其可靠性来降低成本。

在耐高温低温方面：Viton(R)氟弹性体可以在205℃的高温下连续工作，并且可以在一定时间内承受315℃的高温。其他大多数弹性体材料的操作温度通常不超过150℃。此外，某些类型的Viton(R)氟弹性体在零下40℃也能表现出良好的性能。这种极宽的工作温度范围使氟弹性体在热化学加工和汽车引擎在数九寒冬发动时都能具有同样的优异表现。

在耐渗透方面：工业试验表明，在用於密封汽车燃料、发动机和传动系统上的所有弹性体密封材料中，特殊系列的氟弹性体具有最佳的燃料抗渗透性。氟弹性体的渗透性比矽橡胶（VMQ）低1000倍，比氢化丁橡胶（HNBR）低100倍。同时它还具有较好的耐热老化和压缩变形性能。

这使得某些Viton(R)氟弹性体类型，其中包括具有“先进聚合物结构（APA）”的氟弹性体，可以满足当前的气体排放法规，并且是空气进气管、发动机油垫圈和燃油系统密封圈的理想选择。

自从1957年商业化推广以来，氟弹性体产品为了满足快速变化的操作条件和客户需求，已不断发展完善。Viton角G元和三元共聚物（A,B和F类型）已经应用在许多燃料系统中。然而专业型号的氟弹性体，如过氧化物硫化Viton“GLT-S”低温柔性弹性体、过氧化物硫化Viton (R) “GF-S”高氟弹性体和新开发的挤出级产品对於系统工序的技术开发人员已变得越来越重要。

可与尼龙冷嵌粘接的山都平TPV

埃克森美孚化工最近推出一款新型山都平(TM)Santoprene(TM)热塑性弹性体（TPV）B500系列，可在冷嵌重阀成型应用中与尼龙粘接。B500系列产品可着色或呈黑色，是为需要与尼龙牢固粘接且耐高温的用途而开发的，主要针对电动工具、厨具、汽车部件、家具和体育用品等领域。

新产品具有优异的粘接保持力，能设计和生产出结合有TPV质量性能特色的尼龙部件。这些特色包括长期的可密封性、耐久的防滑感、极佳的压缩性能、防化学品、油脂和热的能力，并且具有延长产品寿命的更强的粘合完整性。

“利用这些山都平TPV非凡的粘合能力可以加工出薄至0.5mm的重阀注塑件。同类材料可能需要至少1.5mm的厚度才能获得相似的粘接，”埃克森美孚化工巿场部门经理Bill Ramsey介绍说，“新型B500产品极适用於需要可靠又防滑的高转矩电动工具把手，或者需要坚固、耐高温、触感柔软的厨具手柄。同样适於汽车加热和空调部件的应用，而电气密封也得益於其有效的成型能力。”

冷嵌成型级产品的肖氏硬度可达60和75A，也能为山都平TPV加工商创造了新机会。在以前，尼龙粘接的TPV需要双注射，这对於大批量的应用更为经济高效。Ramsey称：“我们开发粘接级新品主要是为成型业者提供更加经济的加工方法，并使设计者的创造更具灵活性。” (end)

(投稿) (2008-5-11，阅读343次)

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