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高性能TPV適用于動(dòng)態(tài)汽車密封系統(tǒng)
在各種TPE材料中以TPV最能夠與EPDM的TSR兼容。采用特種TPV材料可滿足汽車密封件及密封系統(tǒng)的嚴(yán)格要求。鑒於傳統(tǒng)型EPDM的TSR系統(tǒng)在性能方面有一定的局限，若汽車工業(yè)把新的需求轉(zhuǎn)化為更高效率的革新型密封系統(tǒng)，將會(huì)增加TPV的使用。
簡(jiǎn)介
熱塑性彈性體（TPE）在各行各業(yè)中扮演著愈來愈重要的角色，尤其是汽車工業(yè)。TPE材料既具有優(yōu)異的彈性橡膠特性（例如在廣闊的溫度范圍內(nèi)的抗壓縮永久變形良好），又適合用於傳統(tǒng)型熱塑性加工，因此正在填補(bǔ)熱塑性塑料和熱固性橡膠(TSR)之間的鴻溝。
近年高效部件生產(chǎn)起著愈來愈關(guān)鍵的作用，使熱塑性加工技術(shù)和機(jī)械設(shè)備亦應(yīng)運(yùn)而生。吹塑、擠塑和注塑領(lǐng)域的進(jìn)步為部件復(fù)雜性、精密設(shè)計(jì)和系統(tǒng)整合開拓了廣闊的發(fā)展空間，通過單套模塊即可提供多種功能，如采用柔性TPE及剛性熱塑性塑料的結(jié)合。熱塑性機(jī)械硬件和高級(jí)模具的發(fā)展，結(jié)合新型電腦控制加工，使商業(yè)TPE應(yīng)用在過去10年中保持兩位數(shù)字的增長(zhǎng)。
在汽車工業(yè)，優(yōu)化的部件功能配合系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的改善已成為供應(yīng)鏈中每個(gè)參與者的基本要求，包括原車設(shè)備廠商（OEM）以致系統(tǒng)供應(yīng)商和部件加工商。TPE材料具有極佳的熱塑性加工效果、廣闊的加工范圍以及優(yōu)良的工程特性，使之成為供應(yīng)鏈中推動(dòng)技術(shù)革新的首選材料。
在各類TPE材料中，以熱塑性硫化橡膠（TPV）最重要及最具發(fā)展?jié)摿ΑＴ谄浠瘜W(xué)結(jié)構(gòu)中，全硫化三元乙丙橡膠(EPDM)微粒在生產(chǎn)過程中細(xì)致地分布為PP矩陣中，使之在機(jī)械特性與熱固性橡膠最為接近。TPV具有許多優(yōu)點(diǎn)，主要包括：在廣闊的溫度?圍內(nèi)具有優(yōu)良的壓縮和壓縮應(yīng)力松弛，極佳的抗老化性能及良好的抗化學(xué)性能。
該產(chǎn)品最常用的名稱為熱塑性硫化橡膠(TPV)，另外又稱為彈性體合金(EA)、動(dòng)態(tài)硫化合金(DVA)、EPDM-X-PP(PP交聯(lián)EPDM)；在日本通常被列為熱塑性聚烯烴(TPO)材料。SantopreneTM 山都平TPV在這一材料系列居領(lǐng)先地位。
TPV在汽車密封系統(tǒng)的商機(jī)
目前，汽車中的密封件仍以TSR為主要材料，每輛車大約采用8~12kg不同類型的密封件型材。其中EPDM是最重要的彈性體，它與不同硬度的TSR材料混合後，可以提供密封系統(tǒng)所需的各種性能。
近年汽車工業(yè)對(duì)未來密封系統(tǒng)提出了附加要求，從而為工程性TPV作為傳統(tǒng)TSR系統(tǒng)的替代材料提供了大好機(jī)會(huì)。目前所有汽車制造商均已認(rèn)識(shí)到TPV適合用於密封件中取代TSR的優(yōu)點(diǎn)，并要求供應(yīng)商以TPV進(jìn)行有關(guān)的設(shè)計(jì)。
由大型TSR密封材料供應(yīng)商組成的傳統(tǒng)供應(yīng)鏈正在轉(zhuǎn)變，同時(shí)革新系統(tǒng)供應(yīng)商正重新調(diào)整其業(yè)務(wù)以確定作為密封材料供應(yīng)商的地位。另一趨勢(shì)是，大型TSR密封件系統(tǒng)供應(yīng)商高度肯定其總產(chǎn)品組合里同時(shí)包括EPDM基系統(tǒng)和TPV系統(tǒng)的能力。
系統(tǒng)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)目前處?kù)蹲儎?dòng)的狀態(tài)，市場(chǎng)上出現(xiàn)很多并購(gòu)、合資和新建企業(yè)。
TPV的市場(chǎng)滲透情況
圖示汽車中不同的密封件系統(tǒng)，原則上可分為靜態(tài)密封件和動(dòng)態(tài)密封件。大部分型材系統(tǒng)均采用擠塑成形，但是，隨著系統(tǒng)設(shè)計(jì)整合和零部件性能提高，角造型和端蓋等外形較復(fù)雜的注塑部件比例亦不斷增加。
高性能密封系統(tǒng)的商機(jī)
動(dòng)態(tài)玻璃窗導(dǎo)槽領(lǐng)域以日本最為先進(jìn)，自1994年以來，St-Gobain/Sekurit等革新歐洲玻璃制造商推動(dòng)以注塑和機(jī)械手?jǐn)D塑技術(shù)制造TPV玻璃密封件。
在歐洲、北美和亞洲，車身內(nèi)帶線密封件是TPV的主要應(yīng)用領(lǐng)域。其中，剛性PP材料作為實(shí)心底部（便於裝配）與柔軟低摩擦覆涂的TPV密封唇共擠，或與?用在線植絨或植絨帶結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)最佳的性能價(jià)格比。
典型的車身帶線密封件，以滑石粉填充的PP密封，作為剛性部分易於裝配，另柔軟的TPV雙密封唇與材加滑涂料共擠以降低摩擦系數(shù)。
TPV必須具備優(yōu)越的長(zhǎng)期密封性能，才能打入車身內(nèi)外帶線密封件和門框玻璃窗導(dǎo)槽密封件等應(yīng)用領(lǐng)域。這些密封件用於半動(dòng)態(tài)狀態(tài)，換言之，車窗關(guān)閉時(shí)密封唇處?kù)兑种茽顟B(tài)，車窗打開時(shí)這抑制狀態(tài)得以釋放直至下一次車窗關(guān)閉。
對(duì)於密封系統(tǒng)而言，主要參數(shù)是密封力隨著時(shí)間和溫度的變化以及彈性回復(fù)的程度。TPV在改良彈性回復(fù)方面已有新的發(fā)展，效果亦令人滿意。
原TSR型材系統(tǒng)必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)以確保實(shí)現(xiàn)TPV最佳性能。建議代替材料不要采用1:1（完全相同）設(shè)計(jì)，以高性能密封材料配上合適的TPV的獨(dú)特設(shè)計(jì)將是成功的關(guān)鍵。
為確保汽車門上的玻璃窗能夠順滑地上下移動(dòng)，必須在所有動(dòng)態(tài)密封唇使用低摩擦涂層，可采用多個(gè)不同方案：利用靜電箱應(yīng)用軸向纖維植絨，噴涂或共擠特種涂泥釉材料。特種涂泥釉材料的開發(fā)顯示，在提供優(yōu)良的耐磨性的同時(shí)可以設(shè)計(jì)最低的摩擦系數(shù)（COF）。
結(jié)論
在各種TPE材料中以TPV最能夠與EPDM的TSR兼容。采用特種TPV材料可滿足汽車密封件及密封系統(tǒng)的嚴(yán)格要求。鑒於傳統(tǒng)型EPDM的TSR系統(tǒng)在性能方面有一定的局限，若汽車工業(yè)把新的需求轉(zhuǎn)化為更高效率的革新型密封系統(tǒng)，將會(huì)增加TPV的使用，而新型TPV產(chǎn)品配合優(yōu)化及合適的設(shè)計(jì)則是成功的關(guān)鍵。
隨著密封系統(tǒng)供應(yīng)鏈的快速變化，新產(chǎn)品、產(chǎn)品應(yīng)用和設(shè)計(jì)等方面將獲得領(lǐng)先TPV供應(yīng)商的支持。Advanced Elastomer Systems公司已建立全球性專業(yè)化密封件的服務(wù)隊(duì)伍，力求在汽車密封的應(yīng)用領(lǐng)域加快轉(zhuǎn)向TPV材料，幫助業(yè)界借著應(yīng)用而獲得更大的效益
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