應(yīng)用領(lǐng)域
行業(yè)動態(tài)TPEE材料在汽車防塵罩上的應(yīng)用（附性能特點）
中國智造 匠心造材（東莞市戈塑新材料有限公司）專注彈性體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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隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，汽車已經(jīng)成為越來越多人的首選代步工具，汽車工業(yè)特別是新能源汽車獲得了前所未有的大發(fā)展，汽車輕量化和環(huán)保性成為汽車工業(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遇應(yīng)運而生的，被廣泛地應(yīng)用在汽車零部件的各種密封結(jié)構(gòu)中，尤其在各種傳動部件的密封中。
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、泥沙就有可能進入，嚴重影響萬向節(jié)的傳動性能，其安裝位置見圖2。對于 CVJ 防塵罩的性能要求如下:
TPEE 替代橡膠做防塵罩，不需要經(jīng)過混煉和硫化兩個高能耗工藝過程，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 2 次回用，性能保持率仍超過 90% ，還可以反復(fù)使用，特別符合節(jié)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)品重量比原來橡膠制造的更輕，幾乎減少了一半，符合汽車輕量化發(fā)展方向。
由于用 TPEE 材料制作的防塵罩在汽車的使用壽命內(nèi)不需要更換，國內(nèi)乘用車的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)的進一步發(fā)展，商用車也逐步開始使用 TPEE 材料制作防塵罩。
圖2 TPEE在底盤傳動軸防塵罩上的應(yīng)用
二、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。為滿足吹塑級TPEE材料的高強度且穩(wěn)定熔體強度，會通給出解決方案：
▲聚合特種樹脂滿足熔體強度穩(wěn)定的要求 ▲采用分子偶聯(lián)技術(shù)進行熔體增粘 ▲采用后縮聚工藝形成均一穩(wěn)定的熔體強度
通過后縮聚、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，進而滿足吹塑加工工藝，制得的制品內(nèi)外光滑、壁厚均勻。
2 耐油脂技術(shù)
汽車等速萬向節(jié)防塵罩（CVJ 防塵罩）位于汽車驅(qū)動軸的周圍，用于保護聯(lián)軸器，是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)球籠護罩，用于存放潤滑油酯，并避免灰塵、水和鹽等進入潤滑系統(tǒng)，是汽車重要配件之一，在運轉(zhuǎn)時生熱，故高溫時需要具有優(yōu)異的耐油脂性能，會通給出解決方案：
▲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，阻止油品進入TPEE中
通過嵌入耐油高分子、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90%，超過國外進口同類產(chǎn)品。
3 潤滑降噪技術(shù)
汽車在運轉(zhuǎn)時，盡可能噪音較小，這樣人們駕駛體驗感更好，特別是新能源汽車更是要求低噪音，這要求轉(zhuǎn)動軸上的防塵罩必須具有降噪功能，會通給出解決方案：
▲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(fù)合，達到長期降噪的目的
通過以上兩種技術(shù)的融合，達到了潤滑降噪的目的。
4 長期熱老化技術(shù)
汽車可能會在苛刻的條件下使用，所以汽車防塵罩還要求在苛刻的高低溫條件下正常使用，會通給出解決方案：
▲在分子結(jié)構(gòu)中引入具有高鍵能的高分子，從而達到長期耐老化的目的 ▲根據(jù)老化降解機理，采用復(fù)合穩(wěn)定系統(tǒng)解決長期老化問題
分子中引入高鍵能鍵，同時輔以復(fù)合穩(wěn)定助劑系統(tǒng)，使得TPEE具有優(yōu)異的長期老化性能：125攝氏度3000h，機械性能保持率＞75%。
5 耐疲勞技術(shù)
