特種橡膠在膠管工業(yè)中的應(yīng)用_一_

1、特種橡膠在膠管工業(yè)中的應(yīng)用(一李鴻(中國橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)膠管膠帶分會(huì),山東青島266021摘要:分析氫化丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅橡膠及氟橡膠等特種橡膠的性能及特點(diǎn),討論汽車行業(yè)和其他行業(yè)所用膠管對(duì)橡膠材料性能的要求,為特種橡膠在膠管中的應(yīng)用提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞:特種橡膠;膠管;氫化丁腈橡膠;丙烯酸酯橡膠;硅橡膠;氟橡膠膠管是用于氣體、液體等流體輸送的管狀橡膠制品,一般由內(nèi)層膠、外層膠和骨架層組成。內(nèi)層膠直接承受輸送介質(zhì)的磨損、侵蝕,并防止其泄漏;骨架層是膠管的承壓層,賦予管體強(qiáng)度和剛度;外層膠保護(hù)骨架層不受外界的損傷和侵蝕。膠管廣泛應(yīng)用于汽車、石油、工程機(jī)械、家電、航空航天等領(lǐng)域,管內(nèi)、外介質(zhì)環(huán)

2、境復(fù)雜多樣,不同的介質(zhì)環(huán)境對(duì)流體管路橡膠材料性能要求亦有所不同。根據(jù)使用的橡膠材料種類,可將膠管分為傳統(tǒng)膠管與新型膠管兩大類:傳統(tǒng)膠管主要使用天然橡膠(NR、丁苯橡膠(SBR、丁腈橡膠(NBR等制造,主要用于一般的介質(zhì)環(huán)境之中;新型膠管主要使用具有耐高溫、耐低溫、耐酸堿等優(yōu)異性能的特種合成橡膠如三元乙丙橡膠(EPDM、硅橡膠(VM Q、氟橡膠(FKM等制造,多用于對(duì)膠管質(zhì)地有較高要求的介質(zhì)環(huán)境之中,如汽車渦輪增壓系統(tǒng)、航空航天、軍事等領(lǐng)域。隨著汽車、航空航天等領(lǐng)域所使用的介質(zhì)改進(jìn)和更新及各國政府對(duì)汽車尾氣排放等環(huán)保問題的日益重視,對(duì)膠管耐熱、耐油、耐低溫、使用壽命等性能提出了更高的要求,使用天

3、然橡膠及通用橡膠材料制成的傳統(tǒng)膠管已不能適應(yīng)更苛刻的工作環(huán)境,新型膠管以其在苛刻環(huán)境下所具有的優(yōu)異性能,適應(yīng)環(huán)保政策走向及介質(zhì)改進(jìn)和更新等所帶來的工作環(huán)境變化而得到日益廣泛的應(yīng)用。1橡膠及膠管工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀膠管行業(yè)是橡膠工業(yè)的一個(gè)重要分支行業(yè),近年來包括輪胎、膠管、膠帶、密封制品、減震制品等在內(nèi)的橡膠制品行業(yè)在下游汽車、交通運(yùn)輸、煤炭、電力、建材、機(jī)械工業(yè)等相關(guān)行業(yè)帶動(dòng)下呈現(xiàn)出產(chǎn)銷兩旺的情形。盡管受全球金融危機(jī)的影響,2008年國內(nèi)橡膠工業(yè)增速有所放緩,但國內(nèi)橡膠工業(yè)總產(chǎn)值仍超過4000億元,達(dá)到4102.74億元,同比增長(zhǎng)19%,其中膠板、膠管、膠帶制造業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值為484.6億元,同比增

4、長(zhǎng)26.13%,是橡膠工業(yè)中除再生膠行業(yè)外表現(xiàn)較好的細(xì)分行業(yè)。橡膠工業(yè)產(chǎn)值及產(chǎn)值預(yù)測(cè)見表1和2。我國是膠管生產(chǎn)大國,同時(shí)也是膠管消費(fèi)大國。近年來,我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速,汽車膠管的種類也日益增多,從原來的散熱膠管、剎車用膠管擴(kuò)大到液壓膠管、燃料膠管、空調(diào)膠管等各個(gè)系統(tǒng)用膠管。單車膠管用量由5m增至20m以上。表120062008年橡膠工業(yè)產(chǎn)值億元行業(yè)2006年2007年2008年此外,石油工業(yè)、煤炭工業(yè)技術(shù)進(jìn)步和工程機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械的同步擴(kuò)展,使得汽車工業(yè)以外的膠管需求量也不斷增長(zhǎng)。截至2008年,國內(nèi)膠管總產(chǎn)量已達(dá)5.6億Bm,其中汽車膠管接近2億Bm。預(yù)計(jì)今后5年,隨著國外汽車產(chǎn)業(yè)繼續(xù)向我國轉(zhuǎn)

5、移以及國內(nèi)自主汽車品牌的配套需要,膠管產(chǎn)能和產(chǎn)量還將進(jìn)一步擴(kuò)大。膠管產(chǎn)量及其預(yù)測(cè)見表3。膠管消費(fèi)現(xiàn)狀以及消費(fèi)預(yù)測(cè)見表4和5。2特種橡膠性能當(dāng)前,汽車、家電、工程機(jī)械等領(lǐng)域采用多種不同結(jié)構(gòu)、不同內(nèi)直徑和不同長(zhǎng)度的膠管,其中汽車工業(yè)是膠管使用最多的領(lǐng)域。輸送不同介質(zhì)的膠管需要采用不同的橡膠材料。隨著汽車逐步向高性能、低油耗(提高內(nèi)燃機(jī)燃燒溫度、低排放、低噪聲、超長(zhǎng)使用壽命的方向發(fā)展,對(duì)汽車用橡膠材料的耐熱、耐油、耐低溫、使表220092013年橡膠工業(yè)產(chǎn)值預(yù)測(cè)億元行業(yè)2009年2010年2011年2012年2013年表3膠管產(chǎn)量及其預(yù)測(cè)萬Bm 膠管種類2006年2007年2008年2009年201

6、0年2011年2012年2013年表4膠管消費(fèi)現(xiàn)狀萬Bm 膠管種類2006年2007年2008年汽車工業(yè)用膠管軌道交通(火車等用膠管783860929家電行業(yè)用膠管482530572石油工業(yè)用膠管94010331115其他行業(yè)用膠管267572940631759合計(jì)460485290257003注:以會(huì)員單位統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),并對(duì)非會(huì)員單位作適當(dāng)估算。用壽命等性能提出了更高的要求,諸多新型和改進(jìn)型膠種不斷地被應(yīng)用于現(xiàn)代汽車橡膠配件上,某些對(duì)性能要求較高的橡膠配件已開始采用特種橡膠材料代替通用橡膠材料如NBR、氯丁橡膠(CR等。目前工業(yè)化生產(chǎn)的汽車用特種橡膠主要有:氫化丁腈橡膠(H NBR、丙烯酸

7、酯橡膠(ACM、VMQ及FKM等。2.1ACMACM以其優(yōu)異的耐高溫、耐油、耐候、耐臭氧、抗紫外線等性能,被廣泛應(yīng)用于各種高溫、油環(huán)境中,成為性價(jià)比高的耐高溫、耐油特種橡膠,ACM 還可與FKM、N BR、氯磺化聚乙烯橡膠(CSM、表5膠管消費(fèi)預(yù)測(cè)萬Bm 膠管種類2009年2010年2011年2012年2013年汽車工業(yè)用膠管家電行業(yè)用膠管624680728779833乙丙橡膠等并用,制造高溫條件下具有特別優(yōu)勢(shì)的耐油橡膠制品,如汽車曲軸前后油封、變速箱油封、氣門桿油封、閥桿油封、汽缸墊及液壓輸油管等耐油制品,被稱為/汽車膠0。2.2C SMCSM是聚乙烯經(jīng)氯化和氯磺化處理后制成的一種特種橡膠。

8、其氯含量一般為23%47%,硫含量為1%2%。CSM以耐臭氧性優(yōu)越、日光下色澤穩(wěn)定性好而著稱,具有良好的著色性、耐油性、耐熱性、耐氧化性、耐候性、耐腐蝕性、阻燃性、耐磨性和韌性,在電線電纜、防水卷材、汽車工業(yè)等方面具有廣泛的應(yīng)用。在汽車上,CSM主要用于空調(diào)系統(tǒng)、輸油系統(tǒng)、排氣控制系統(tǒng)、燃料管路系統(tǒng)和真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)上的膠管,另外還可用于火花塞帽和點(diǎn)火線、汽車密封條、駕駛盤底漆等的生產(chǎn)。2.3氯醚橡膠(EC OECO是由環(huán)氧氯丙烷開環(huán)聚合或環(huán)氧氯丙烷與環(huán)氧乙烷開環(huán)共聚制得的合成橡膠,前者稱為均聚型ECO,后者稱為共聚型ECO。ECO是一種耐油、耐高低溫而透氣率很小的特種橡膠。均聚型ECO的耐油性,

9、尤其是耐鹵代烷烴性能勝過NBR;耐熱性介于NBR和ACM之間,短期耐150e,長(zhǎng)期耐100e;透氣率小于丁基橡膠(IIR。共聚型ECO的低溫屈撓性雖有改善,但氣密性下降。均聚型ECO主要用于制造各種耐油密封件、隔膜、膠粘劑以及耐氟利昂的膠管;共聚型ECO用于寒冷地區(qū)燃料油油包、汽車運(yùn)轉(zhuǎn)油系統(tǒng)部件、電纜夾套、各種機(jī)械密封件以及耐油橡膠制品等。ECO由于出色的氣密性(透氣率比IIR小3倍和耐介質(zhì)性,尤其是耐氟里昂性能優(yōu)越,在致冷壓縮機(jī)密封件中逐漸得到應(yīng)用,ECO 在航空和船舶密封材料中也有應(yīng)用,是高級(jí)密封配件的理想材料。2.4HNBRH NBR是一種高飽和的腈類彈性體,是對(duì)NBR鏈段上的丁二烯單元

10、有選擇的加氫制得的。H NBR分子鏈中主要包括:提供優(yōu)異耐油性能和高拉伸強(qiáng)度的丙烯腈單元;提供良好耐熱、耐老化和耐低溫性能的被氫化的丁二烯單元;提供交聯(lián)所需的不飽和鍵的少量含有雙鍵的丁二烯單元。與傳統(tǒng)的N BR相比,其分子結(jié)構(gòu)使其不僅具有NBR的耐油、耐磨、耐低溫等性能,而且具有比NBR更優(yōu)異的耐高溫、耐氧化、耐臭氧化、耐化學(xué)介質(zhì)性能,高丙烯腈含量的H NBR的低溫柔韌性更好。H NBR的工藝性能與NBR相似,易混煉,存放穩(wěn)定性好,操作安全,主要用于汽車工業(yè)、石油工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域,如用于汽車油封、燃油系統(tǒng)部件、汽車傳動(dòng)帶、鉆井保持箱和泥漿用活塞、印刷和紡織用膠輥、坦克履帶襯墊、航天航空用密

11、封件、空調(diào)密封制品、減震材料等。2.5VMQVMQ具有良好的物理和化學(xué)性能,如耐高、低溫(-60+250e范圍內(nèi)可以使用;電絕緣性好(表面電阻大于10158#cm,擊穿電壓大于25kV#mm-1,介電常數(shù)為3左右;表面性能特別;透氣性好;耐輻射(耐107109R C射線。由于具有上述優(yōu)良性能,VM Q能滿足許多苛刻的要求。VM Q按其硫化溫度,可分為高溫(加熱硫化型及和室溫硫化型兩大類,高溫硫化型VMQ主要用于制造各種制品,而室溫型VM Q 則主要用于粘接劑、灌封材料等。2.6FKMFKM是特種合成彈性體,其主鏈或側(cè)鏈上的碳原子接有電負(fù)性極強(qiáng)的氟原子,由于碳-氟鍵能大(485kJ#m ol-1

12、,且氟原子共價(jià)半徑為0164!,相當(dāng)于碳-碳鍵長(zhǎng)的一半,因此氟原子可以把碳-碳主鏈很好地屏蔽起來,保證了碳-碳鏈的穩(wěn)定性,使其具有其它橡膠不可比擬的優(yōu)異性能,如耐高溫性、耐油性、耐化學(xué)介質(zhì)性、耐候性、電絕緣性、抗輻射性等,是綜合性能極好的合成橡膠,俗稱/橡膠王0。FKM主要用于制作耐高溫、耐油、耐介質(zhì)的橡膠制品,如各種密封件、隔膜、膠管、膠布等,也可用作電線護(hù)套、防腐襯里等,在航空、汽車、石油、化工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在軍事工業(yè)上,FKM主要用于航天和航空飛行器、運(yùn)載火箭、衛(wèi)星、戰(zhàn)斗機(jī)、新型坦克的密封件、油管和電氣線路護(hù)套等方面,是國防尖端工業(yè)中無法替代的關(guān)鍵材料。(未完待續(xù)達(dá)維安公司收購

13、韋柯輪胎技術(shù)公司韋柯(Wyko輪胎技術(shù)公司日前宣布已被達(dá)維安(Davian公司收購。具體收購細(xì)節(jié)沒有透露。韋柯輪胎技術(shù)公司為一家名叫Eriks NV的荷蘭公司所擁有,總部設(shè)在英國,在美國田納西州格林巴克擁有若干生產(chǎn)設(shè)施。該公司提供生產(chǎn)輪胎所需的專用工程設(shè)備及工具,其客戶幾乎覆蓋全球所有輪胎公司。而達(dá)維安公司是設(shè)在田納西州格林巴克的一家公司,它通過與遍布亞洲各地的供應(yīng)商建立的伙伴關(guān)系,向輪胎行業(yè)供應(yīng)設(shè)備和零件。達(dá)維安公司將繼續(xù)以Wyko品牌開展銷售業(yè)務(wù),產(chǎn)品將繼續(xù)按韋柯輪胎技術(shù)公司專利技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。阿楓瑞翁公司擴(kuò)大丁腈橡膠產(chǎn)能瑞翁公司在美國肯塔基州路易斯維爾、M S 哈蒂斯堡和得克薩斯州休

14、斯敦的3家工廠將繼續(xù)正常運(yùn)營。這3家工廠均生產(chǎn)耐油和耐熱特種彈性體,路易斯維爾工廠生產(chǎn)丁腈橡膠和H yT em p 聚丙烯酸酯橡膠,哈蒂斯堡工廠生產(chǎn)H ydr in 氯醚橡膠,休斯敦工廠則生產(chǎn)Zetpol 氫化丁腈橡膠。瑞翁公司在美國的生產(chǎn)是從1989年收購百路馳(BF Go odr ich的丁腈橡膠業(yè)務(wù)后開始的。宇虹瓦克公司在印度設(shè)立技術(shù)中心瓦克化學(xué)公司正在孟買設(shè)立技術(shù)中心以加強(qiáng)其在印度的地位。該技術(shù)中心重點(diǎn)研究產(chǎn)品是建筑用聚合物、有機(jī)硅乳液、密封劑、硅烷和有機(jī)硅樹脂。新技術(shù)中心旨在為本地客戶使用新產(chǎn)品和定制產(chǎn)品提供技術(shù)支持,同時(shí)在印度宣傳并推廣國際公認(rèn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。目前瓦克公司在印度擁有140多名雇員,2008年的銷售額接近5000萬歐元。艾迪埃及計(jì)劃興建中東最大轎車輪胎廠據(jù)路透社報(bào)道,埃及正計(jì)劃興建中東地區(qū)規(guī)模最大的轎車輪胎制造廠。埃及這個(gè)僅擁有7700萬人口國家發(fā)展輪胎