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发表于 2016-2-5 23:48:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
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拓展TPV在汽车中的应用

拓展TPV在汽车中的应用

        图1 道恩TPV被用于制造汽车的安全气囊盖板

        TPV(动态硫化热塑性弹性体)具有优良的综合性能,特别是其耐候性、很宽的使用温度范围、热可塑加工性、可回收性及环保的特点,使其已在汽车密封系统中广泛替代传统的热固性橡胶。而在山东道恩高分子材料股份有限公司努力推动下,TPV又进入了汽车点火线绝缘层、安全气囊盖板和内饰蒙皮领域,并且已得到了众多主机厂的认可和应用。
        前言
        近10年来,全球汽车工业的高速发展,特别是我国汽车工业的井喷式发展,有力地带动了弹性体行业的发展。而可回收材料强制使用法规的实行以及减重降耗的节能要求,更使得热塑性弹性体在汽车中的应用日趋广泛和普及。许多汽车生产企业通过对材料系统进行评估和分析,已越来越倾向于使用动态硫化热塑性弹性体(TPV,热塑性弹性体的重要品种)替代传统的热固性橡胶。
        如今,在汽车的密封系统中,由TPV材料制成的车门密封条、玻璃导槽、水切条、车窗密封条、车灯密封条以及防尘罩已经得到众多汽车厂家的认可,从高端的豪华轿车到自主品牌的经济型轿车都有着广泛的应用。
        2004年,山东道恩高分子材料股份有限公司(以下简称“道恩”)通过自主开发设备、工艺和配方,在我国建立了第一条千吨级的高性能TPV示范线,填补了国内空白,获得了巨大的商业化成功。经过5年多的努力,道恩已经成为我国唯一拥有制造高端TPV产品能力的生产企业,在国内市场上已经连续多年市场份额排名第二。目前,道恩TPV材料已经具备万吨产能,产品应用领域和范围也日益拓宽。在汽车领域,道恩成功开发了点火线绝缘层、无骨架雨刷、安全气囊盖板和内饰蒙皮用TPV材料,使得TPV材料不再局限于汽车密封系统的应用。
        TPV车用材料的创新
        1.安全气囊盖板用TPV
        安全气囊盖板在早期主要使用TPE-E材料,这种材料虽然性能优越,然而由于成本居高不下,令安全系统厂商头疼不已。道恩致力于将TPV应用于安全气囊盖板领域,于2009年推出了安全气囊盖板材料,从而可以帮助客户降低成本。该材料已获整车生产企业及安全系统供应商认证,用于包括DAB(驾驶员安全气囊)、PAB(乘客安全气囊)、SAB (侧安全气囊)和 CAB(帘式安全气囊)等各类安全气囊的盖板。
        通过比较,使用TPV替代TPE-E材料,单件制品材料成本可降低50%左右,这意味着TPV较TPE-E有着较大的价格优势。同时,由于TPV本身密度较小(0.88~0.98g/cm3,TPE-E 的密度为1.18g/cm3),能为汽车的减重做出贡献。
       

拓展TPV在汽车中的应用

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        图2 采用道恩TPV制造的无骨架刮水器的雨刮器

        2.点火线绝缘层用TPV
        汽车点火线使用温度范围宽,对耐高温、耐油、耐臭氧、耐老化性及阻燃性有着很高的要求,同时也要求可耐较高的击穿电压。部分传统点火线绝缘层包覆材料使用三元乙丙橡胶,存在价格高、加工工艺复杂以及材料不可回收的弊端。为此,道恩开发了点火线专用TPV材料。该材料已经被国内众多的车型采用,耐击穿电压可达到35kV,产品加工简单,材料价格低,在保证性能的前提下,为点火线厂商降低了加工成本和材料费用。
        3.无骨架刮水器用TPV
        无骨架刮水器是采用最新一代刮水器技术制造的产品,雨刮器部分采用TPV软硬复合共挤一次成型,大大降低了成本,且寿命长,刮水干净。
        4.汽车内饰蒙皮用TPV
        随着汽车舒适度要求的提高,A级以上等级的汽车,一般要求在仪表板和门内板以及立柱上包覆一层手感更为柔软的蒙皮材料,以替代硬邦邦的塑料板。制作蒙皮的传统工艺包括采用真皮、人造革和绒布,或者进行TPU喷涂、PVC搪塑。然而,随着国际上动物保护的呼声越来越强,即使宝马、奔驰这样的豪华汽车也开始逐步放弃真皮包覆的蒙皮工艺;人造革因为气味和质感的问题一直无法解决而应用甚少;绒布因为易脏、难于清洗等原因,一直难以推广;PVC搪塑蒙皮,由于国际上对含卤材料的疑问、对DOP增塑剂的禁用,以及PVC固有的耐老化性能不佳、增塑剂易析出迁移以及气味大等问题,已经被逐步淘汰;TPU喷涂的性能虽然优异,但是加工复杂,尤其是模具价格高昂且国内不能制造,令整车企业叫苦不迭,目前只能在高端车型中使用。
        在这种情况下,道恩开发了TPV蒙皮材料。该材料在被压延成片材后,经过阴模或者阳模吸塑加工成型,即可包覆在内饰上面。作为一种新型的蒙皮材料,该材料手感好、耐老化、挥发性气味小、不含有害物质,并且加工工艺简单、模具价格低,能够满足各种车型的使用。
        结语
        目前在汽车密封系统中,TPV材料的用量一般在3~5kg,而在上面提及的安全气囊盖板、雨刷、点火线及蒙皮得到全面使用后,整车的TPV用量可达10kg以上。可以预见,随着国内自主品牌汽车以及国外品牌汽车零部件的本地化进展,中国汽车工业的TPV材料用量可望达到数十万吨。为了满足这一巨大市场的需求,道恩将继续开发更多的新型TPV车用材料,以为中国汽车工业的发展做出应有的贡献。
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