汽車用密封條/橡膠密封條的結(jié)構(gòu)特點、性能指標

       一、汽車用密封條的主要作用：

 

　　防水、防塵、減震、隔音和密封。隨著科技的發(fā)展和人們對環(huán)保意識的增強，人們對密封條要求已不僅是具有優(yōu)良的密封性和環(huán)境隔音的功能，而且要有舒適性和裝飾性，并且美觀、安全、環(huán)保等。

 

　　二、橡膠密封條材料發(fā)展介紹：

 

　　汽車用密封條主要以天然橡膠氯丁膠為首選橡膠，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，這類密封條的外觀質(zhì)量和內(nèi)在性能已不能滿足汽車密封條的要求。特別是在耐候性和使用壽命等方面。

 

　　由于氯丁膠和天然橡膠在結(jié)構(gòu)上與三元乙丙橡膠的差異，因此在耐熱，耐光照，抗龜裂和耐臭氧性能方面出現(xiàn)很大的差異，從而在使用壽命上也大不同。三元乙丙橡膠的優(yōu)異性能主要是由于三元乙丙橡膠是一種飽和橡膠，主鏈是有化學穩(wěn)定性的飽和烴組成，只在側(cè)鏈上有不飽和雙鍵，分子嫩無極限取代基，分子間內(nèi)聚能低，分子鏈在寬溫度范圍內(nèi)保持柔順性，這些結(jié)構(gòu)的特點決定了其具有極高的化學穩(wěn)定性，良好的耐臭氧老化，耐天侯老化，耐熱老化和低溫性能（EPDM在低溫下仍然能保持較好的彈性和較小的壓縮變形其極限使用溫度可達-50℃）

 

　　近年來國際上汽車密封條應用技術(shù)發(fā)展相當迅速，EPDM已工業(yè)化有可控長鏈支化EPDM,可提供好的混煉加工和優(yōu)良的擠出性能，而且有良好的物理機械性能，其它新型的熱塑性彈性體在汽車密封條中已被不斷的開發(fā)應用。

 

　　目前一些國家已使用不同類型的熱塑性彈性體批量生產(chǎn)汽車用密封條。而且大有取代目前普遍使用的三元乙丙橡膠的趨勢，這些材料較之三元乙丙橡膠的突出特點是不但具有彈性體材料固有的優(yōu)良性能而且具有塑料的優(yōu)良加工性能并可重復回收利用，同時解決了三元乙丙橡膠撕裂強度低的問題。

 

　　密封條用骨架材料材質(zhì)為：1.鋼帶2.鋼絲編織帶3.鋁帶

 

　　加工工藝有：1拉伸2滾壓3光板4沖切。其中沖切又分對稱；不對稱；單橋（不折斷，只能沿徑向彎曲）；雙橋（折斷，可多方向彎曲）。

 

　　二，密封條常見類型和結(jié)構(gòu)：

 

　　2.1種類：主要用于汽車門，窗，艙蓋等存在間隙和活動的部位。起密封；減震；隔音；裝飾作用（掩蓋缺陷）。防止外部的風沙，雨水，灰塵等有害物質(zhì)侵入，提高汽車部件的工作壽命和乘坐舒適性。

 

　　①按復合組分分類：密實膠（單一硬度為密實膠，不同硬度則為復合膠料）；海綿膠與密實膠雙復合；海綿膠、密實膠與骨架三復合；四復合；多復合等。

 

　　②按所裝配汽車部位分類：門框條；行李箱條；發(fā)動機蓋條；導槽；內(nèi)外側(cè)條（內(nèi)外切水）；頭道風窗和其他。

 

　　2.2密封條與車體的固定形式：

 

　　①夾持部分固定：由密封條自身夾緊部分夾持在車體安裝部位固定的形式。夾緊部分可由骨架與橡膠組成，也可以由橡膠組成。

 

　　②嵌入式固定：由密封條結(jié)構(gòu)的鉤齒嵌入車體固定。

 

　　③用泡釘固定：在密封條上鉆釘孔安裝泡釘。整車安裝時，將帶有泡釘?shù)拿芊鈼l安裝在車身釘孔處。

 

　　④用膠黏劑或者膠帶固定：在密封條與車體結(jié)合部分粘貼雙面膠帶或涂膠黏劑，整車安裝時扯去隔離紙，將密封條安裝在車身指定部位。

 

　　2.3各類結(jié)構(gòu)的特點

 

　　密封條的規(guī)格和結(jié)構(gòu)直接由車型決定，其基本原理和結(jié)構(gòu)通常有一下幾種：

 

　　門框條、行李箱、發(fā)動機蓋條。

 

　　這類密封條通常有密封部分和緊部分組成。密封部分常見形式為海綿泡管（單管，雙管）屬變化密封條。固定部分為夾緊部分（有骨架或無骨架）

 

　　導槽、內(nèi)外側(cè)條。

 

　　這類密封條由于處于玻璃升降部件，所以通常與玻璃接觸部分表面植絨或者噴涂層。這不僅可以減少摩擦阻力，降低噪音和表面清洗的作用，而且以密封唇邊起密封作用（屬滑動密封）。

 

　　植絨：可單面植絨也可雙面植絨并可嵌入骨架。植絨工藝相對復雜，加工 成本較高。目前很多車型來用涂層，這類密封條通常用嵌入式固定。

 

　　頭道。

 

　　這類密封條是安裝在車門上的密封條，它與門框密封條配合其密封作用（屬閉合密封），以補償門框密封條不足。這類密封條通常采用泡釘安裝或膠帶安裝。

 

　　風窗密封條。

 

　　這類密封條是車體與風窗玻璃之間的密封并起固定玻璃的作用，與上述幾類密封條不同的是這類一經(jīng)安裝便處于密封狀態(tài)，始終受張力作用，屬靜態(tài)密封，常采用嵌入式固定。

 

　　目前國內(nèi)確定密封條的結(jié)固定方式以及選擇骨架材料的方法，基本是以整車廠的要求來確定的，即按整車廠提供的產(chǎn)品圖要求進行選用。但從國外一些密封條企業(yè)的發(fā)展趨勢來看，汽車零部件正在向模塊化方向發(fā)展。像密封條與車體的固定形式這類問題，已逐漸向整車廠和密封條廠共同來選擇，共同設(shè)計。

 

　　三，性能指標

 

　　密封條性能主要由與壽命相關(guān)的一些材料性能和與使用相關(guān)的功能性能組成。通常材料性能用教練性能表示，使用性能用成品性能表示。

 

　　膠料性能

 

　　由于密封條使用條件較苛刻，而材料性能決定了產(chǎn)品的使用壽命。特別是對氣候的要求極為苛刻，為保證密封條在這些條件下正常工作，所以通常教練的規(guī)格性能有如下項目：

 

　　硬度，拉伸強度，拉斷伸長率

 

　　這些材料的基本性能要求，通常對其有供貨狀態(tài)和熱空氣二組性能要求。根據(jù)使用狀態(tài)，汽車的使用溫度范圍-40℃-70℃。熱空氣老化溫度一般選擇70℃。

 

　　壓縮永久變形

 

　　這是由于密封條是利用其材料的高彈性與以車身為主的耦合件之間產(chǎn)生接觸壓力來實現(xiàn)對介質(zhì)的密封條的。橡膠在壓縮狀態(tài)下回發(fā)生物理化學變化，當壓縮消失后。這些變化阻止材料恢復到其原來的狀態(tài)，于是就產(chǎn)生了壓縮永久變形，因此壓縮永久變形是衡量密封條材料性能的一項重要指標。

 

　　C.耐臭氧老化和耐空氣老化

 

　　這是由于汽車的工作環(huán)境長期處于全天候狀態(tài)（雨雪風霜日曬），因此要求密封條在各種環(huán)境下保持一定的性能要求以及必要的使用壽命，必須要求所有材料具有良好的耐老化性能。

 

　　D.耐油漆性

 

　　這是由于密封條直接安裝在車體上，橡膠硫化后內(nèi)部組分外遷接觸了車漆而發(fā)生。與車體油漆板直接接觸，油漆中的各組分在使用各種環(huán)境下游離出的物質(zhì)會與密封條相互作用，加速老化，降低其性能，因此耐油漆性能也是密封條的重要常規(guī)性能。

 

　　E.高溫性能

 

　　由于密封條使用溫度范圍在-40℃-70℃（機艙可能達到120℃）。三元乙丙橡膠品種（以丙烯含量分類），以及其硫化膠性能直接影響密封條低溫彈性，為了在低溫條件下仍保持較好的彈性，這項性能常作為常規(guī)性能。

 

　　3.2成品性能

　　3.2.1使用性能

 

　　根據(jù)使用功能和安裝要求，人們提出了一系列成品常規(guī)性能項目。

 

　　①壓縮負荷（擠壓力）

　　②壓縮永久變形

　　③耐氣候老化

　　④涂層性能（耐磨性）

　　⑤植絨耐磨性和粘接性

　　⑥插拔力

　　⑦接角性能等

 

　　3.2.2安裝性能

 

　　壓縮負荷，門框條，行李箱條，頭道，發(fā)動機蓋條等，由泡管形密封條應有壓縮負荷的要求。現(xiàn)以門框條為例，它要求關(guān)門時關(guān)門力較小，即壓縮負荷越小越好。但又要求門關(guān)閉后密封條具有一定的彈性，以保持良好的密封，即壓縮負荷越大越好，因此要解決這對矛盾，壓縮負荷應有一個適當?shù)姆秶�值。取值依�?jù)經(jīng)驗通過CAD.CAE和有限一元分析法獲得合適的范圍值，減少關(guān)門力方面，一種方法，可以通過在密封條上鉆適當數(shù)量的排氣孔，關(guān)門時及時排掉泡管中空氣，但排氣孔的大小和數(shù)量不能影響密封條的挺型：另一種方法是在接觸面部分涂一定厚度的涂層，以減少表面摩擦。涂層類型：PU和有機硅油類原為有機溶劑型現(xiàn)已改用水溶性（環(huán)保）。

 

　　插拔力：對有夾緊部分結(jié)構(gòu)的密封條，插入與拔出力的大小也是對較突出的矛盾，即希望裝配容易，又希望使用牢固，即期望插入力小拔出力大。