论橡胶制品在汽车领域的应用前景

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  摘要:在汽车的生产制造中,橡胶是十分重要的原材料之一,在汽车用非金属材料中有着不可替代的地位。每一辆汽车都包含数以百计的橡胶部件,总重量高达几十千克,是整个车身重量的3%-6%,尤其是轮胎,占据橡胶部件总重量的70%。此外,还包括密封件、胶管、减震垫、胶带等三百多种配件。可见,橡胶制品在汽车领域的应用十分广泛要。基于此,本文首先分析橡胶制品的构成及其在汽车领域的应用情况,然后探讨汽车领域中橡胶制品的应用前景。
  关键词:汽车领域;橡胶制品;应用前景
  据中国产业发展研究网报道的数据可知,近几年我国汽车产销量呈稳定的增长状态。以2016年为例,纵观2016年我国的汽车市场,汽车产销整体表现出稳中有升的趋势。2016年1-10月汽车销量达2200万辆,同比增长约13.8%,全年汽车总销量超2700万辆。此外,有资料显示,未来5年中国汽车产销量将继续以5%的速度增长,至2020年有望突破3300万辆,汽车行业的发展对橡胶制品的需求量越大越大。
  加之,新能源汽车的推广发展,这就意味着汽车领域的发展将会步入新的台阶。换言之,经济的发展将促使汽车的产销量持续增长,所需要的橡胶制品量也会随之增多,可见研究橡胶制品在汽车领域的应用前景极具现实意义。
  一、橡胶的构成
  橡胶的构成主要包含两部分:一是生橡胶,二是配合剂。生橡胶作为橡胶工业的主原料,根据其来源可以分为天然橡胶与合成橡胶两种。
  前者主要是从热带橡胶树上采集而来的胶乳,经过一系列加工处理后形成的一种高弹性材料。经过加工处理后的天然橡胶一般为片状固体,单体是异戊二烯。后者主要是以煤、石油以及天然气作为原料采用化学合成方法制造而成。
  配合剂主要包括硫化剂、软化剂、补强剂、防老剂、硫化促进剂等,主要作用是提高并改善橡胶制品的性能。其中,硫化剂和塑料里的固化剂比较相似,常见的有硒、硫磺以及氧化硫;软化剂主要是强化橡胶的可塑性与柔软性;补强剂主要是强化橡胶的力学性能以及耐磨和抗撕裂行性,如氧化硅、炭黑以及滑石粉;防老剂主要是避免橡胶老化;硫化促进剂主要是促进硫化过程,减少硫化时间,如氧化镁、氧化铝、氧化锌、醛胺类有机化合物[2]。
  二、橡胶制品在汽车领域的应用
  1.胶管。汽车领域使用的胶管主要包括制动胶管、燃油胶管、动力转向胶管、散热器胶管、涡轮增压器胶管以及空调胶管。各类胶管在汽车的生产制造中都有一定价值和作用,缺一不可。
  2.油封。油封属于高技术含量的精密橡胶零件,主要用来封油,保障循环油路的顺畅稳定。主要工作原理是将传动部件里需要润滑的部件和作功部件隔离开来,防止润滑油渗漏。TC油封是油封的主要代表形式,属于橡胶全部包裹的带自紧弹簧的双唇油封,通常意义上的油封就是这种TC骨架油封。
  3.密封条。密封条主要起到密封作用,达到防水、防尘、减震、固定、隔热、隔音等目的。在汽车领域使用的橡胶密封条主要材料是三元乙丙橡胶,但随着汽车行业的不断发展,热塑性弹性体材料的应用优势逐渐显现出来,应用较多的热塑性弹性体材料主要是TPV/热塑性硫化橡胶,具备摩擦系数小和耐磨性良好的优势,可以作为汽车密封条接角材料以及玻璃导槽密封条的挤出用料。
  4.传动带。汽车传动带主要包括V型带与同步齿轮带两种,前者的主体材料是氯丁橡胶,骨架材料以人造丝及玻璃纤维为主;后者的主体材料是氯磺化聚乙烯以及氢化丁腈橡胶/HNBR橡胶,骨架材料以玻璃纤维为主。
  5.减振橡胶制品。减振橡胶制品的主要作用为提高汽车驾驶的舒适性和安全性。减振橡胶制品应结合不同使用部位而选择。就耐疲劳及蠕变性而言,可优选天然橡胶;若要强化耐热性,则可优选硅胶;要在动态生热小的地方使用,就可优选顺丁橡胶;若该产品作业时要和各种油介质接触,就应选择丁腈橡胶[3];若要控制汽车尾气的排放,提高发动机与排气管温度,橡胶制品就应选择热老化性能好的丁腈橡胶。
  6.轮胎制品。轮胎制品在橡胶工业里的消耗较量最多,轮胎工业的每一项举措均对整个橡胶工业起着重要影响,于橡胶工业里占绝对主导地位。但其它制品虽也在橡胶工业里有程度不同的重要性,不过耗胶量总和甚至不到轮胎的一半。同时,橡胶作为轮胎制造的主要材料,在轮胎总质量中占比45%-50%。如:顺丁橡胶,属于丁二烯聚合制成的结构规整的合成橡胶,经硫化的顺丁橡胶耐磨性、耐寒性与弹性均较强,且在动负荷下发热少,耐老化性好,在汽车领域的应用相当广泛。
  7.其他橡胶制品。汽车领域除使用上述橡胶制品外,还包括皮碗、制动皮膜、防尘罩等橡胶制品。其中车用膜片的材料应以氯化聚乙烯橡胶/CPE/CM为主,压力调节器膜片应采用氟硅橡胶和聚酯织物为主,防尘罩应采用聚烯烃热塑性弹性体/TPO材料为主。
  三、汽车领域中橡胶制品的发展前景
  车用橡胶制品作为汽车零部件工业发展中不可或缺的重要构成部分,具有良好的发展空间和前景。在汽车整个生产成本中,橡胶制品占据6%左右的成本,加之全球每年使用的生橡胶量有超过70%都是运用在汽车行业中,可见,在汽车领域中橡胶制品的发展十分重要。
  据统计数据显示,汽车用橡胶制品里轮胎约占60%,其它橡胶制品约占40%。除开轮胎,一辆汽车通常需配100-200种、200-500个橡胶配件,重量高于50kg,橡胶材料消耗量在整个车辆质量中占比约5%,橡胶配件成本在整个车辆成本中约占6%。且伴随对汽车乘坐舒适度、汽车性能、操作稳定性等方面要求的提升,橡胶配件特别是橡胶减振件在汽车生产领域中的需求量将进一步增长。
  在2015年,仅中国就消耗掉全球约45%的天然橡胶,而这些天然橡胶中用在哪里?统计答案告知,其中38%用在各种各类的橡胶轮胎生产中。
  全球2016年橡胶原料总需求量已达2713万吨,其中有1250万吨天然橡胶与1463万吨合成橡胶。预计在未来的2017,2018年等几年里,橡胶需求量继续以2%-3%的比例增长。
  此外,在提倡绿色环保发展的大背景下,各类节能环保的橡胶制品也逐渐被运用到汽车生产中,如TPO热塑性弹性体材料在汽车配件中的使用就比较广泛。可见,在未来绿色环保的车用橡胶制品将会成为主流发展趋势之一。
  同时,如骨架油封、密封条、胶管、减振橡胶制品等在汽车领域应用较多的产品,除了要不断拓展产能外,还应注重产品性能、质量、规格等方面的研究。
  換言之,橡胶制品企业应紧密结合汽车行业的发展背景,不断创新技术、强化内部管理、积极采用新型原料、引进先进生产工艺、完善相关检测手段等,以便生产出质量更好、性能更高、更符合绿色发展理念的橡胶制品,这样才能实现橡胶制品在汽车领域的稳定、可持续发展。
  四、结语
  综上所述,随着社会经济和科学技术的不断发展,汽车行业的发展将会面临越来越多的机遇和挑战。因此,橡胶制品企业应不断研究和创新出更好的橡胶制品,迎合汽车行业的发展需求,为强化汽车质量和性能提供助力。只有这样,才能拓宽橡胶制品在汽车领域的发展空间,实现橡胶制品和汽车行业的同步发展。
  参考文献:
  [1]肖艳.橡胶制品在现代机械车辆上的应用[J].橡塑资源利用,2010(04):25-29.
  [2]曾曦明.橡胶制品在汽车上的应用[J].黑龙江科技信息,2015(04):13-13
  [3]江镇海.橡胶制品在汽车领域的应用[J].橡胶参考资料,2010(01):43-45
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