一、防塵罩概況
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% ,還可以反復使用,特別符合節能減排標準。
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,更換新的護套不僅費力,而且浪費大。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)的使用壽命內不需要更換,國內乘用車(chē)的CVJ 防塵罩、轉向器防塵罩、球頭防塵罩、減震器防塵罩多采用 TPEE 材料制作。隨著(zhù)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)軸防塵罩上的應用
二、會(huì )通 針對防塵罩特殊要求的解決方案
1
熔體增粘技術(shù)
由于防塵罩主要采用吹塑加工工藝,因此對材料的流變特性要求極高。為滿(mǎn)足吹塑級TPEE材料的高強度且穩定熔體強度,會(huì )通給出解決方案:
▲聚合特種樹(shù)脂滿(mǎn)足熔體強度穩定的要求
▲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定的熔體強度
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(mǎn)足吹塑加工工藝,制得的制品內外光滑、壁厚均勻。
2
耐油脂技術(shù)
汽車(chē)等速萬(wàn)向節防塵罩(CVJ 防塵罩)位于汽車(chē)驅動(dòng)軸的周?chē)?,用于保護聯(lián)軸器,是汽車(chē)轉向系統球籠護罩,用于存放潤滑油酯,并避免灰塵、水和鹽等進(jìn)入潤滑系統,是汽車(chē)重要配件之一,在運轉時(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)國外進(jìn)口同類(lèi)產(chǎn)品。
3
潤滑降噪技術(shù)
汽車(chē)在運轉時(shí),盡可能噪音較小,這樣人們駕駛體驗感更好,特別是新能源汽車(chē)更是要求低噪音,這要求轉動(dòng)軸上的防塵罩必須具有降噪功能,會(huì )通給出解決方案:
▲調節軟段結構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,從而達到降噪的效果
▲采用不同潤滑劑的復合,達到長(cháng)期降噪的目的
通過(guò)以上兩種技術(shù)的融合,達到了潤滑降噪的目的。
4
長(cháng)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:
▲在分子結構中引入具有高鍵能的高分子,從而達到長(cháng)期耐老化的目的
▲根據老化降解機理,采用復合穩定系統解決長(cháng)期老化問(wèn)題
分子中引入高鍵能鍵,同時(shí)輔以復合穩定助劑系統,使得TPEE具有優(yōu)異的長(cháng)期老化性能:125攝氏度3000h,機械性能保持率>75%。
5
耐疲勞技術(shù)
由于汽車(chē)轉動(dòng)軸是工作在非勻速轉動(dòng)狀態(tài),所以防塵罩在使用中所抵抗的是周期性交變應力。材料必須具有優(yōu)異的耐疲勞性能,會(huì )通給出解決方案:
▲利用微晶化技術(shù)提高結晶度,從而提高TPEE耐疲勞性能
▲利用分子纏繞技術(shù)引進(jìn)較長(cháng)長(cháng)度的分子鏈,在分子中較長(cháng)的分子鏈能形成抗疲勞性能好的纏繞網(wǎng)絡(luò ),從而加強TPEE耐疲勞性能
利用微晶化技術(shù)、分子纏繞技術(shù)得到了卓越的耐疲勞性能的防塵罩。