摘要:简析2018年整体汽车行业发展情况,针对汽车行业的风云变幻,各个零部件行业需要积极对应,保证市场优势地位。丙烯酸酯橡胶在传统燃油汽车上应用于汽车涡轮增压系统胶管以及油冷管中。
关键词:汽车市场 丙烯酸酯橡胶 涡轮增压胶管 油冷管
1、汽车市场简析
2018年,中国汽车市场寒意凛凛,据中国汽车工业协会最新发布的统计数据显示,2018年全年中国汽车产销量分别为2780.9万辆和2808.06万辆,同比下降分别为4.2%和2.8%,其中乘用车产销量分别为2352.9万辆和2371.0万辆,同比下降5.2%和4.1%,虽然连续十年蝉联全球第一,但自1990年以来出现首次年度下滑。
通过对各车企2018年销量进行梳理发现,多家主流车企销量表现并不理想,全年销量目标完成率普遍偏低。除了北京奔驰、北汽新能源、一汽丰田等少部分车企达成了各自年初定下的年度销量目标之外,其它车企均未能如愿达成目标,甚至有几家车企目标完成率不及50%。(数据源自盖世汽车网)
从2018年来看,在整体车市哀鸿遍野的形势之下,也有惊喜存在。北京奔驰、北汽新能源、一汽丰田、广汽丰田等车企已超额完成其2018年销量目标,东风日产、广汽本田、上汽乘用车等车企也几近完成年销目标。
自主品牌之中,海马汽车和江淮乘用车的销量虽显得差强人意,然而,北汽新能源的表现却是十分亮眼。在2018年,北汽新能源销量达到158,012辆,超额完成其15万的年销目标。除了北汽新能源外,新能源销量方面表现比较强势的还有比亚迪,尽管比亚迪未能达成其整体销量目标,但2018年其新能源车销量共计24.8万辆,超出其20万辆的年销目标。此外值得一提的还有吉利汽车,吉利2018年全年累计销量首次突破150万辆,虽未达成其年初定下的158万的年销目标,但表现依旧可观,位居中国品牌乘用车销量第一。
作为生产管路的汽车零部件企业,需要紧跟汽车市场的风云变化,深入研究传统燃油车以及新能源汽车的管路总成技术,为客户提供优质的服务,占领市场。
2、丙烯酸酯橡胶在汽车上的应用研究
汽车技术发展有4个永恒的主题就是“安全”、“节能”、“环保”和“舒适”,有3大主要目标,即实现社会、经济和环境三个方面的可持续发展,结合2018年,在汽车中,胶管用于输油、输气、输制冷剂、输水和传递动力等。汽车上使用的胶管包括:燃油胶管、空调胶管、制动胶管、散热器胶管、涡轮增压胶管、动力转向胶管、输水胶管、ATF油管、空气管等。汽车胶管的结构和材料根据其用途、性能、功能、所用介质以及环境温度的不同而各异。橡胶材料的选用对胶管性能起决定性作用,由于汽车速度提高导致发动机室温升高,汽车胶管的环境温度通常要达到150℃以上,另外无铅含醇燃料和无氟冷冻机的使用,对汽车胶管的耐油性和耐化学药品性提出更高要求,与其他耐油橡胶如氢化丁睛橡胶,氟橡胶相比,丙烯酸酯橡胶(以下简称ACM橡胶)具有性能/价格最优的特点,目前,ACM橡胶将逐渐成为汽车用胶的主要品种,不但在密封件中会逐渐增加,在汽车胶管中应用也越来越广泛。
2.1 丙烯酸酯橡胶介绍
丙烯酸酯橡胶的生产主要集中在欧美日等发达国家和地区,其中日本生产的企业最多,牌号也最全,主要生产的公司有日本瑞翁公司,日本合成橡胶,日本住友化学,日本NOK公司,加拿大Polysar公司等,国内主要生产企业有成都道弘实业有限公司,九江杜威橡胶科技有限公司(原九江世龙),遂宁青龙丙烯酸酯橡胶厂等,但国内丙烯酸酯橡胶比进口丙烯酸酯橡胶相对产量较低,应用牌号较少,且羧基耐高温型丙烯酸酯橡胶非常不成熟。因此,目前国内丙烯酸酯橡胶的需求大部分依赖进口。
ACM橡胶是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体,其主链为饱和碳链,侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点,如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等,力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶,其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。ACM橡胶被广泛应用于各种高温、耐油环境中,成为近年来汽车工业着重开发推广的一种材料。
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ACM橡胶根据硫化点的不同,一般分为卤素型、环氧型、活性卤素型、双硫化点型和特殊型,重点介绍活性卤素型以及特殊硫化型丙烯酸酯橡胶。
2.1.1活性卤素型ACM橡胶介绍
在汽车普通耐温耐油胶管中使用广泛的是活性卤素型,如日本NOK公司的PA-400系列产品,牌号为PA-402,PA-402L等,有两种不同的硫化体系:
(1)皂-硫磺并用硫化系统。该硫化体系的各类性能比较平衡,工艺特点是工艺性能好,硫化速度较快,胶料的储存稳定性好,胶料的耐热老化性能好,压缩永久变形相对较大。常用的皂有硬脂酸钠、硬脂酸钾。
(2)TCA/二硫代氨基甲酸盐硫化系统。该体系硫化速度快,硫化胶热老化性能好,压缩永久变形小,工艺性能一般,对金属腐蚀性要比卤素型轻的多,混炼胶的储存时间短。
此硫化体系的丙烯酸酯橡胶的耐温等级为-35℃到150℃,在150℃温度下同样具有优异的耐油性能。
2.1.2特殊硫化型ACM橡胶介绍
特殊硫化型丙烯酸酯橡胶,也称为高性能丙烯酸酯橡胶,具有更高的耐热性能和更好的密封性能,耐温等级为-35℃到190℃。如日本NOK公司高耐热性ACM:PA-520系列产品,牌号为 PA-522HF等,硫化体系为以下两种:
(1)水滑石CheminoxAC-6 /胍硫化体系,具有高速硫化性,适用于注射成型工艺。
(2)己二胺氨基甲酸盐(如,Diak 1#硫化剂和日本NOK公司的CheminoxCLP-5050)/胍硫化体系,拥有较好的防焦烧性,可用于挤出成型。
2.2 丙烯酸酯橡胶在汽车胶管中的应用研究
2.2.1丙烯酸酯橡胶在涡轮增压管中的应用研究
随着中国环保要求越来越高,尤其国六法规的颁布与实施,对于传统燃油车越来越多的选择带涡轮增压方式。因此,连接发动机以及涡轮增压器的管路的研发与应用也就越来越普遍。
在涡轮增压器系统中,涡轮增压胶管应用于汽车发动机进气系统,连接增压器、中冷器、进气歧管等主要零部件,将经过涡轮增压器增压的热空气传递至中冷器降温后传递至进气歧管,为发动机燃烧提供充足的空气,增加燃烧效率。通常涡轮增压器的出气端要承受150℃~230℃的高温,进气端温度为80℃~150℃,因此,涡轮增压器胶管要有良好的耐热性能。由于出气端胶管要承受150℃~230℃的高温,一般汽油发动机耐温不会超过190℃,在此情况下选用高性能丙烯酸酯橡胶最为合适,丙烯酸酯橡胶具有优异的压缩永久变形,优异的耐高温老化性能,最高温度能够达到190℃。
涡轮增压管除了需要有较好的耐温以及压变性能外,还需要有非常好的动态脉冲性能,丙烯酸酯橡胶胶管的结构一般由内胶层、增强层、外胶层三层构成的,丙烯酸酯橡胶弹性非常好,胶管整体动态性能优异,增强层的材料选用的是强度高,热收缩变形较小、耐热和耐化学药品极佳的芳轮线,结构为针织结构,各层间具有很好的粘接性能,在温度190℃,脉冲压力2bar左右,且在一定的振幅和频率要求条件下,脉冲次数达到30万次以上胶管无破裂。
2.2.2丙烯酸酯橡胶在油冷管中的应用研究
自动变速箱油冷管应用于汽车变速箱冷却系统,连接变速箱与散热器,将变速箱中热变速箱油输出至散热器冷却降温,再将低温的变速箱油输送回变速箱,实现变速箱散热。要求油冷管具有较好的耐热和耐油性能,由于工作压力一般在5bar左右,丙烯酸酯橡胶胶管结构通常选择耐压性较好的编织结构,骨架层材料仍选择芳纶线,同样需要有非常好的动态脉冲性能,脉冲条件一般为高低温条件下的脉冲循环,且在一定的振幅和频率要求条件下,脉冲次数为25万次以上,胶管无破裂。
3、结语
近年来,汽车的使用环境日益苛刻,节能环保和低碳经济已成全球汽车发展的主题。在排气限制、燃料渗透限制、噪声限制和低碳等大环境中,橡胶材料的高性能化和多功能化已上升为重要课题。今后,随着汽车的涡轮增压系统的炽热开发,橡胶材料也必将随着进入特性更加高端化、多样化的新时期。高性能高温度丙烯酸酯橡胶胶管的应用也必然会越来越广泛。
论文作者:薛俊芳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签:橡胶论文; 丙烯酸酯论文; 胶管论文; 汽车论文; 销量论文; 性能论文; 日本论文; 《基层建设》2019年第12期论文;