(橡胶)汽车工业橡胶制品发展趋势

汽车工业是国民经济支柱产业，其特点是技术推动性大，生产关联度高，应用覆盖面广和生产总值高。汽车工业的发展可以带动国民经济许多部门的发展，但同时也需要许多相关行业与之配合，橡胶工业就是其中之一。据调查，一辆汽车需要橡胶配件400～500个，重约40公斤，占车重4％～5％。汽车橡胶制品产值约占汽车部件总产值的6％。由此可见，汽车橡胶制品在汽车工业中，占有重要地位。
下面就汽车甩橡胶制品现状及发展动向作一一简要介绍。

一、汽车用橡胶制品的开发

汽车用橡胶制品包括传动带（V带、同步带）、各种胶管、 密封制品（油封、密封胶条）、减震橡胶制品及安全气袋等几大类，近些年来，我国广大橡胶企业和科研单位在开发汽车用橡胶新产品，提高产品性能等方面做出了很大努力，特别是通过引进国外先进技术与设备，以及合资、合作等关系，使汽车用各种橡胶制品质量提高到了新水平，为引进车型配件国产化作出了贡献，但我国汽车橡胶制品整体生产技术水平与国外相比，仍存在较大差距。

1．汽车V带

汽车V带原称风扇带，是V带一个重要种类，用于将汽车或拖拉机发动机的动力传递到冷却风扇。空压机、发电机和液压泵等辅助机械，随着汽车工业的发展和汽车保有量的增加，对汽车V带的需求量也在不断增多。预计2000年需求量为6000 万条，2010年为1.3～1.7亿条，近些年来，通过引进消化吸收国外先进技术与设备，汽车V带产品结构与质量均有很大提高。骨架材料已基本淘汰棉纤维， 由人造丝、玻璃纤维线绳向聚酯线绳发展。有的已采用切边式结构，产品已达到或接近国际水平，基本上达到了为引进车型配套要求。但从总体水平来看，我国V 带与国外产品相比，仍有较大差距，日本三星公司切边V带寿命可达到18万公里， 国内产品一般不到10万公里。国外汽车V带发展动向除要求耐苛刻条件和使用寿命长之外， 又把噪音低作为其重要特征。为此，V带的结构和原材料方面都发生了重要变化。

①从带体结构来看，切割V带在国外己普遍采用。

进入80年代以后，随着汽车液压转向装置及冷风装置的增多，强烈要求设计小型化和小皮带轮化。为满足这一要求，开始采用多楔V带， 用作辅机驱动用皮带。此种带将平面皮带与V带特点结合一起，具有带体薄，与皮带轮接触面积大， 弯曲性好，可使用小皮带轮，故适用于传动装置小型化。现在多楔带已成为辅机驱动用皮带主流。

②V带用生胶主要使用氯丁橡胶，底胶中掺用短纤维。

CR品种主要使用耐龟裂性、动态生热低及粘合性佳的硫黄改性型橡胶。在

要求耐热性能高的特殊用途中，也有采用氢化丁腈橡胶（HNBR）的。 据耐热试验， 在 120℃气体介质中，HNBR V带耐久性是CR V带的4倍。

③V带骨架材料主要用聚酯纤维， 在需要高负荷传动和耐冲击性的高速皮带及农机用V带则使用芳纶纤维。V带外包布采用尼龙包布。

2．同步带

同步带是一种工作面带有齿状结构的传动带，它集齿轮、链条和带传动的优点为一体，具有传动效率高、传动比准确、噪音小、节能、维修方便等优点。60年代后期，采用玻璃纤维线绳为骨架材料并广泛应用于汽车之后，同步带得以迅速发展； 80年代则有大幅度发展。目前欧洲80％轿车、美国40％轿车均采用同步带传动。我国引进和合资生产的轿车除广州标致外，均采用同步带传动。目前全国汽车同步带生产能力约400万条，2000年需求量预计700万条，2010年预测为1500万2000万条。但由于国产原材料不配套，引进技术消化吸收还有一定差距，加上其它因素，目前为主机厂认可和配套的汽车同步带甚少，大部分仍靠进口。我国应用和生产同步带时间较晚，80年代下半期有青岛、上海、无锡等先后从德国引进了同步带生产线，宁波则从美国引进了生产线。但由于CR、玻纤线绳和尼龙包布等国产材料尚不过关，线绳与包布仍需进口。汽车同步带发展动向是：

①生胶原料：同步带的生胶从60年代起，一直使用CR，现在仍广泛用于一般产业用途。从80年代起，开始采用CSM和HN BR，现在HNBR成为主流。最新动向是 HN BR和异丁烯酸锌（ZD-MA）的复合材料（略写为ZSC），断裂强度50MPa以上，耐磨耗性亦佳，可望用作同步带生胶原料。另外，HNBR与NBR相比， 存在着耐寒性差的问题。对此，国外正在开发改进HNBR耐寒性好的新品种，这种HNBR从氢化前的 NBR 聚合起就控制分子中的顺序，并通过氢化来抑制耐寒性下降。

②骨架材料：同步带骨架材料主要使用玻璃纤维。玻璃纤维在啮合传动中拉伸小且有适度的线膨胀系数，因此通过各种改进，现已使用高强度型玻璃纤维。部分使用强力更高、耐弯曲性好的芳纶。芳纶由于线膨胀系数为负，与皮带轮的材质正相反，温度引起的尺寸变化比玻纤大，为了吸收张力变动，通常是与自动张力装置组合使用。同步带包布主要用经RFL处理的尼龙包布。最近也开始用芳纶包布。

③汽车同步带今后开发方向：为与引擎变化（小型化、高负荷、耐环境性优异）相适应，同步带要进一步推进高性能化，高功能化，不断降低成本。今后主要是控制芯线的线膨胀系数，控制齿面部分摩擦力和硬度，以及控制高模量高衰减应力的分散，材质将转向能再生利用，无废

弃物的方向。

3．胶管

在汽车上要装配多种多样胶管，如刹车管、燃料管、加热器管、散热器管、空调管、水箱管（异型管）等，以完成动力传动及燃料、水、气等的输送。每辆车大约需用70m胶管。由于在汽车中使用，条件苛刻，性能要求高，组装要方便， 所以其品种规格不断增多，质量也不断改进。近些近来，国内胶管企业通过引进技术与自己开发，研制生产了一批适应汽车要求的不同类型胶管，如空调管、液压刹车管、水箱胶管、树脂管等。目前国内液压制动软管生产能力为2亿标米，2000 年国内需求量预测为1.3亿标米，2010年为2.6亿～3.0亿标米。 但在产品结构使用性能以及原材料方面，与国外相比仍有不少需要改进之处。目前我国汽车胶管的生产仍处于发展阶段，配套能力与市场需求相差甚远，还不能生产为中高档轿车配套的各类胶管，即使是桑塔纳这样的车型，国内仍只能配套低能级胶管，象防抱死制动系统、空调系统、转向系统等胶管还要依靠进口。据报道，国内最大的胶管企业上海橡胶制品有限公司正进行汽车胶管的三期工程，明年完成后，可实现整车配套，届时我国汽车胶管整体水平可达到国外90年代水平。国外汽车胶管发展动向是：

①燃料胶营。在国外由于无铅汽油的使用，并向高氧化值发展，从而导致燃料对橡胶的腐蚀性增大，由于燃料喷射往往会使燃料升温并产生对胶管内层有害的酸性汽油。伴随这些条件，NBR满足不了耐热与耐酸化问题。具体来讲， 燃油管内层胶从NBR改用氟橡胶（FKM），近年又从二元FKM向三元FKM转换，其理由是在低汽油透过性方面二元FKM不如三元FKM效果好。但由于氟胶价格昂贵，不耐低温，为了解决这个矛盾，国外提出一种新的复合结构，它是以氟胶为内层胶，厚度为0. 2～0 .7mm，在其上复合耐油、耐寒、耐热性好的丙烯酸酯橡胶（ACM），厚度为0. 5 ～ 1mm。这两种胶可以通过压出形成一体，在其上再编织或缠绕补强层，如玻璃纤维。聚酯纤维或尼龙纤维，最外层用CR为复盖层，德国大陆公司则采用在胶管内层丁腈上覆上尼龙6膜，可使胶管燃料渗透率达到0.004ml/cm/24h以下。 燃油胶管也有采用树脂制造的。在北美有时也采用ETFE树脂层，其外层涂有粘合剂层，最外层用尼龙树脂。由于树脂管不仅汽油透过性极低，又有轻量化，易组装等优点，今后仍有扩大应用之势。

②动力转向营。这类胶管接触介质是矿物油，要求耐热性好和管接头部位牢固，没有泄漏。国外汽车动力转向系统最近发展趋势是采用高压泵，以及实现泵的小型化和高出力化，对胶管则要求提高耐热性与耐久性，内层胶要

有很好耐油性，耐温则要求达到150℃以上。此种胶管以往内外层胶为NBR/ CR，现在向HNBR、CSM、CPE、 ACM转换。为提高耐热性，也有用氟胶的， 但由于氟胶与油中某些添加剂起反应而劣化，因而应用不够普及。液压转向管的新结构是用HNBR为内层胶，尼龙66为补强层，外层用CSM。这种软管的使用寿命，在140℃条件下，比没有改进的提高2 倍以上。

③空调器胶管。近年来防止大气臭氧层被破坏，保护人类生态环境已在世界范围内受到重视，而氟利昂气体散于大气中会破坏臭氧层。对此国外正在寻求氟利昂的替代品或寻求减少其散布于大气中的各种措施。国外汽车厂家要求橡胶厂生产能防止氟利昂气体从管壁中渗透出的新型胶管。这种胶管内层采用尼龙树脂，外层用氯化丁基橡胶。为了克服尼龙的缺点，也有采用具有尼龙夹层的NBR／CIIR 为内外层结构的。

④散热器胶管。散热器胶管是发动机气缸和散热器之间流通冷却水的软连接件。由于散热器用水中加有防锈液、防冻液等，所以必须用耐液体性、耐气体性强的材料。这类胶管在国外是以EPDM胶料为主，也有的采用短纤维复合的EPDM胶料。进入 90年代，使用温度要求150℃，同时对胶料变形要求也很严格，因此EPDM 用作水箱管内外层胶时，需要采用过氧化物体系硫化。就软管结构而言，采用芳纶纤维编织层（圆织层），可获得耐温与耐压的平衡。

⑤热塑弹性体（TPE）管材。由于产业废弃物产生的环境问题， 对废弃物再利用的呼声日益高涨，而硫化胶管不能再利用，因此，采用树脂或TPE 做胶管材料的趋向增强。还有报道，日本丰田合成公司已开发成功用EPDM再生胶制造汽车胶管，包括加热和冷却胶管。

4．减震制品

汽车用减震橡胶制品主要有橡胶弹簧、橡胶空气弹簧、发动机悬挂减震器、橡胶锥体减震器、塞子形橡胶减震件和各种防震胶垫等，分别用于发动机和传动操作系统、前后悬挂系统、车体及排气系统等，其结构主要是橡胶与金属板的复合制品，也有纯胶件。从国外发展趋势看，汽车用减震件一直呈增长趋势。70年代后半期，由于汽车高级化，为提高乘坐舒适性，减震橡胶无论是用量还是质量均有发展，每辆汽车已有50～60个点使用减震橡胶件。进入80年代以后，汽车的安全性、舒适性与便利性成为用户关心的主要问题。尽管汽车产量增长不多，但减震橡胶用量仍呈增长势头。汽车减震橡胶产品开发动向是：

①高功能的充液体的发动机垫和轴套：这种新结构产品是以橡胶弹性体做流体密封膜，受震动时，橡胶弹簧发生变形，即流体室发生变形，使室内流体通过通路流入另一流

体室：通过流体支撑隔膜，也即支撑框架而起到缓冲作用，这种液体减震垫中封入的流体是防冻液（避免天冷冻结）。一般是用乙二醇与丙二醇的混合液。目前日本己有8家橡胶公司开发生产了这种新型减震制品。并发表有专利。 美国固特异公司生产的这种减震垫已经装用于多种车型汽车上，据称一台车用3个这种垫： 2个用于发动机下，1个用在传动系统。这种复合结构的充以液体的发动机垫和轴套的研制成功是80年代国外减震橡胶制品开发的重要成果，目前还开发出采用电子自动控制的新一代充液减震垫，被称为高技术橡胶产品。

②扭转减震器：主要用于缓和曲轴的扭转运动，以前多用于卡车和公共汽车等大型发动机，而近年来轿车也倾向于要求发动机大功率、轻型化和低噪音，也更多地应用扭转减震器。扭转减震器的使用条件，除发动机室内空气温度、发动机辐射热之外，橡胶本身发热也大，因此生胶多用耐热性良好的CR、NBR、SBR和NR，从减震效果和耐热性考虑，正在开发耐热减震性好的EPDM、VA-MAC（乙基- 丙烯酸共聚弹性体）作为新型减震橡胶材料。这些聚合物不仅耐热性良好，而且高温下仍保持较高阻尼特性。扭转减震器在品种结构开发上也取得一些成果：从功能看，有扭曲减震器、挠曲减震器、轴向减震器以及附有其它功能的多功能减震器；从形状上看，除套筒、圆盘式以外，还有弹性衬套、球面衬套；从减震块数量上看，为提高减震效果，采用多个减震块复合；为降低成本，除硫化粘合型以外，还有橡胶压人型、两个减震块同时硫化粘合型等。

③减震材料开发：在国外，汽车是减震制品的主要市场。为满足汽车工业对减震制品的需要，从减震材料开发来看，主要是适应汽车长寿命和可靠性的需要，提高制品的耐久性，甚至要求减震制品能伴随汽车同时报废。今后主要是提高胶料耐热性，即从目前100℃提高到150℃，而在将来则要求提供超耐热材料（300℃以上）和开发可变弹簧常数橡胶。国外采用树脂及热塑弹性体制作减震制品也在发展之中，这是因为树脂价格低廉、重量轻，经改性的塑料减震材料其性能不亚于橡胶，所以各国汽车上使用塑料减震件日益增多。但塑料还不能完全取代橡胶，因为橡胶某些性能还是塑料所不能比拟的。因此，国外也有发展橡塑复合材料制造减震制品的动向。

为配合引进车型用减震橡胶国产化，国内一些主要生产减震制品的企业，如无锡中策减震器有限公司、宁波拓普橡塑实业有限公司和安徽中鼎橡胶集团等，在开发汽车用减震制品方面做了许多工作，并取得一些成果，如中鼎和拓普公

司均已开发液体减震胶垫。但从总体看，我国汽车产震橡胶制品生产技术水平不高，除少数厂外，多数厂仍采用平板硫化机生产减震制品，不能适应汽车工业发展需要。据预测，2000年我国汽车减震橡胶件需求量为4600万件，2010年可达到1.2亿件。