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2023年12月17日发(作者:薛筱卿)

第1期 专 、珏-一 燕来荣.车用密封胶条的产品与技术详解 13 车用密封胶条的产品与技术详解 g 摘关键词:汽车;密封胶条;产品应用 燕来荣 (湖北十堰东风汽车公司,湖北十堰442001) 要:橡胶密封条是密封装置中的一类通用基础元件,在泄漏和密封的相互矛盾中扮演着十分重要的角色。车用密封 条具有填补车体部件之间间隙和减振的作用,不仅要防止外界的灰尘、潮气水份及烟雾入侵,还要阻隔噪音的侵入或外泄。 针对汽车橡胶密封条的功用及应用前景,阐述了汽车橡胶密封条的产品种类;分析了汽车橡胶密封条产品的基本特点及性能 要求;研究了汽车密封胶条的主要材料;提出了汽车密封胶条的加工方式及生产设备。 衡量汽车质量的一个重要指标就是密封性。 洁性、乘坐舒适性以及延长车体使用寿命等具有 密封胶条在汽车上具有很重要的作用。汽车密封 条是利用其材质的高弹性与以车身为主的合件组 成,以实现对介质的密封(防水和防尘)和玻璃隔 离(挡风、隔音、减振、减摩)为目的。 1 汽车橡胶密封条的功用及应用前景 车用密封件也称玻璃密封条,不仅有防止风 相当重要的意义。同时,密封胶条还是乘用汽车 特别是豪华型轿车的外观装饰品,成为汽车性价 比的明显标志之一。近年来,橡胶密封条约有 70%一80%用在汽车方面。一辆汽车平均要用10 —15m密封胶条,分布在内外10余个部位,耗胶 量达2~2.5kg,占到汽车用橡胶(轮胎除外)8~ 12kg的20%~25%,是仅次于轮胎、胶管、V带的 汽车又一主要橡胶零部件。在汽车密封制品中, 雨侵袭的功效,还有密封、减震和装饰的作用,可 以防止外部的风、雨、尘土等有害物质侵入车内, 橡胶密封条与橡胶密封件一起已形成两个不同体 系,一大一小,支撑着汽车密封的发展,而密封胶 条的用胶量则为密封件的2.5—3.5倍以上。随 减小汽车在行驶中门、窗等部位产生的震动,以保 持车内的乘坐舒适性和清洁性,使被密封部位装 置的工作环境得到改善,工作寿命得以延长。 橡胶密封件是密封技术中广泛应用的一类橡 胶制品。因为橡胶是具有弹性的高分子材料,具 有较宽的温度范围,在不同介质中给予较小的应 力就会产生较大的变形,这种变形可以提供接触 压力,补偿泄漏间隙,达到密封目的。 着汽车工业的快速发展和汽车零部件市场的繁荣 兴旺,汽车橡胶密封胶条出现了迅猛增长的势头, 年均以3%~5%的速度增长。全球需求量估计已 超过11亿m,其中,我国达到2.5亿m以上,占到 世界近1/4,增速高达20%一30%。目前,我国已 同欧盟(2.6亿m)不相上下,并超过了美国(2亿 m)和日本(1.6亿m),位居世界前列。 除了汽车橡胶密封胶条之外,其它还有火车、 橡胶密封条又称密封胶条,作为气密和水封 器材广泛用于汽车、建筑、冰箱、冷库等领域,其作 用十分重要。尤其是在汽车上,不仅能够防水、防 尘,而且还有减噪、缓冲的作用,对于保持车内清 地铁、工程和农业机械车辆以及冰箱、冷库、建筑 房屋等其他类型的橡胶密封胶条,全世界的需求 量也有3亿m之多。其中,我国至少为1.5~2亿 m,占50%一60%以上,处于绝对优势地位。合计 作者简介:燕来荣(1973一),男,湖北十堰人,大学本科学历 工程师,从事化工材料技术工作。 加起来,我国橡胶密封胶条的总需求量应当在4 

14 现代橡胶技术 2012年第38卷 亿rn以上,已占世界l5亿m的26%,成为全球第 一封件有限公司、日本丰田在上海、佛山的工厂以及 与鬼怒川合资的天津星光橡塑有限公司、德国麦 兹勒汽车橡胶配件与上海汽车集团合资组建的申 雅密封件有限公司、美国根公司与德国德高泰斯 橡胶密封胶条需求大国。我国现有橡胶密封胶 条生产线200多条,其中40多条是从德国、日本、 英国和西班牙等国引进的高度自动化装置,从德 国dufferrit和13本微电子引进的占一半多。总计 年生产能力在4.5亿m以上。 联合重组的GDX汽车橡胶配件与中国运载火箭 技术研究院共同组建的北京万源德高泰斯橡胶制 品有限公司,还有韩国和承R&A独资的和承汽车 我国汽车密封胶条的生产量已达2.5亿m, 增速在25%以上,销售额达到25亿多元。橡胶密 封胶条市场已呈现多元化的趋势,国有和民营企 业虽然发展十分迅速,但外资已成为强势力量。 现在境外独资、合资企业在数量上虽然只占1/3 左右,但产量已占一半以上。生产能力达到2/3, 而销售额最高达3/4。我国的高端橡胶密封胶条 市场大部分已成为外资的天下。 世界生产橡胶密封胶条的企业比较分散,至 少有100多家,但汽车密封胶条的生产则非常集 中,多为专业化的规模较大的企业。主要的有20 余家,进人世界非轮胎橡胶制品50强的有12家, 集中在美、欧、13三个国家和地区。美国库珀一标 准汽车配件和日本西川橡胶为全球目前最大的汽 车橡胶密封胶条生产厂家,各占世界市场10%的 份额。13本丰田合成和德国的麦兹勒也是两个世 界级的汽车橡胶密封胶条生产企业。前者为丰田 汽车的子公司,主要为丰田系统的汽车配套,后者 为汽车橡胶配件专业厂,年销售额9亿美元,主要 为大众等德国产汽车生产配套。美国的派克一汉 尼芬、GDX、卡莱尔、法国哈钦森、德国塞尔、瑞典 特雷勒堡和日本的东洋、鬼怒JiI、富国等也都是世 界著名的汽车橡胶密封胶条生产厂家。 我国生产汽车密封胶条的企业主要有19家, 年产量在200万m以上的有13家,分散在航空、 航天、汽车、交通和化工等各个系统,少数为国有 企业,大部分为民营。与汽车整车同步配套的有: 贵航股份的红阳密封件有限公司、重庆嘉轩汽车 密封件有限公司、河北新华橡胶密封件有限公司、 浙江赛阳密封件有限公司、宁国中鼎密封件有限 公司和厦门百吉工业有限公司等。 外资企业主要有日本的西川橡胶在上海和广 州设立的上海西川密封件有限公司和广州西川密 配件(太仓)有限公司等。企业数量也达10家,形 成国有、民营和外资三足鼎立的格局。目前,国有 企业在大客车、载重汽车和工程汽车的橡胶密封 胶条领域仍占主导地位,具有一定优势。民营企 业多在微型汽车、农用汽车等方面占据较大市场, 发展十分迅速。而乘用汽车,尤其是高档豪华型 轿车则已大部分被外资企业占领。同时,外资企 业不仅专业化程度高,生产规模也较大。 目前,密封胶条的用胶量已占据工业橡胶制 品(压延制品、挤出制品、模压制品)的半壁江山, 成为其主导产品。密封胶条主要采用挤出成型的 方式生产,占挤出制品的80%左右,为最具代表性 的挤出类产品。对于拐角、接头、外形尺寸更为精 密的密封胶条,还要进一步以特别成型的方法做 最后加工。橡胶密封胶条已单独形成自己的工艺 特点,率先实现了连续化、自动化生产,现已成为 橡胶工业主要的发展重点和经济增长点。 2汽车橡胶密封条的产品种类 汽车上使用橡胶密封条的主要是起密封、减 震和装饰作用。橡胶密封胶条的种类多种多样, 十分复杂,总体可达几千种以上,仅门窗密封胶条 一项就有2 000~3 000种,以其断面形状在工业 橡胶制品的挤出制品中单独形成一大类。 密封胶条按照结构不同,有用单一橡胶做成, 有由橡胶和发泡海绵胶结合构成。用作密封胶条 的橡胶材料有密实胶、海绵胶和硬质橡胶三种,硬 质橡胶比较硬。 按汽车安装部位分类,发动机盖密封胶条有 前部、侧面和后部之分;门框密封胶条和车门头道 密封胶条;风窗密封胶条,分为前后风窗;天窗密 封胶条、玻璃窗导槽密封胶条、内外侧密封胶条; 

第1期 燕来荣.车用密封胶条的产品与技术详解 15 行李箱密封胶条;防噪声密封胶条;外侧防尘密封 胶条;顶棚防水密封条、装饰条、嵌条及其它密封 条等等。每一款型的汽车几乎都有自己专用规格 的密封胶条,其中与车主接触最多的是车门框密 封条,上车下车都可能接触到它。 按密封功能特点分类,橡胶密封胶条通常分 为普通密封胶条和耐天候密封胶条两大类。普通 密封胶条主要用于前后风窗、角窗和内外侧的密 封。耐天候密封胶条带有空心的海绵泡管,具有 良好的温湿度保持性,常用在门窗、行李箱及发动 机盖等的密封上。 根据结构组成分类,根据挤出成型工艺的特 点,密封胶条可分为以下几类:一是单层橡胶(海 绵胶或实心胶),即由单一胶料构成的纯橡胶密封 胶条;二是两复合橡胶(海绵胶+实心胶),即由实 心胶和发泡海绵胶两部分组成,同时在实心胶内 还往往带有变截面、异型和滚剪钢带结构的金属 骨架材料的密封胶条;三是三复合橡胶(海绵胶+ 实心胶+实心胶),即由两种实心胶,其中一种为 浅色和发泡海绵胶构成,并在实心胶内含有金属 骨架或增强纤维材料的密封胶条;四是四复合橡 胶,即在三复合橡胶密封胶条的海绵泡管表面再 包覆一层薄保护层的密封胶条;五是三四复合的 橡胶密封胶条,为高档密封产品,主要用在豪华及 超豪华的轿车上,代表着密封胶条的发展时尚。 密封胶条的横断面形状有两种,一种是H形, 安装时再压上楔形胶条,接触十分紧密,有粗细多 种规格;另一种是槽形,断面尺寸是一定的。一般 密封胶条以实芯为主,常用于前后档风玻璃、侧窗 等地方。密封胶条的截面形状与安装部位有很大 关系,形状各异,比较复杂。密封胶条按截面形状 可分为实芯形(圆形、方形、扁平形及多边等截面 形状)、中空形及金属橡胶复合形等类型。对于橡 胶密封条来说,截面形状的设计至关重要,它关系 到密封、缓冲、安装和部件使用等。 例如车门窗密封胶条的两侧密封唇边应以相 同的、大小适当的力与车窗玻璃的两侧接触,胶条 唇边长度、厚度应适当,过厚、过长会使玻璃阻力 偏大,升降困难;过薄、过短又会导致玻璃得不到 良好的密封及贴面,产生振动和漏雨现象;还有密 封胶条截面底部形状及尺寸设计,应与车窗钢槽 形状配合,两者凹凸结合,使得密封胶条自身的弹 性附着在车窗钢槽上,防止其脱出。 按表面处理分类,密封胶条分为光面密封胶 条、表面涂覆(PU、有机硅)并经化学处理的密封 胶条、植绒密封胶条(包括多向植绒和彩色植绒)、 织物贴饰密封胶条、彩色绒布包覆密封胶条以及 花纹薄膜包覆密封胶条等。此外,按照施工方法 还有插入式、镶嵌式、灌封式密封胶条等,功能上 还有多功能、智能密封胶条等。如减震密封胶条、 抗腐蚀密封胶条、防夹伤密封胶条等,主要用于特 殊需要领域。技术性能最高的为汽车门窗用的耐 天候、表面处理和涂复的多复合型密封胶条。这 类产品不仅所用材料和工艺都有特殊要求,附加 价值也甚高,代表着当今汽车密封胶条的水平和 方向,并且随着汽车的款型变化,年年在创新发 展。 为适应引进轿车的需要,生产厂家还开发了 多种材料、多种硬度、多种结构的复合挤出密封条 (如桑塔纳桥车车门密封条就是由黑色PVC、白色 PVC、两种不同密度的海绵胶和钢丝编织带复合 组成),车窗密封条开发了橡胶植绒密封条、表面 涂覆有机硅涂层密封条。 由于汽车密封条的规格和结构直接由车型所 定,而车型种类又极其繁多,因而汽车密封条的规 格目前可多达2 000~3 000种。在国内现有的几 十家生产企业中,具有可给整车配套密封条生产 能力的企业较少。与国外现有产品在质量、性能 等方面的差距仍很明显。 3汽车橡胶密封条产品的基本特点及性能要求 密封胶条为典型的橡胶挤出制品,除了对材 质的挤出流动特性有特殊要求之外,因多装在外 部裸露与大气接触,必须要高度重视产品的耐老 化性能,达到与汽车使用寿命相同的目标,一般至 少在10年以上。 密封胶条的形状复杂多样,千奇百态,而且更 新变化速度很快,因此,口型设计成为最关键的技 

16 现代橡胶技术 2012年第38卷 术,关系到挤出的精度和速度,必须采用CAD/ CAM作为技术手段,保证产品的尺寸公差。 密封胶条多为橡胶、塑料与金属、纤维的复合 制品,有实体、海绵、中空之别,表面还经常要涂 覆、喷涂、化学改性和静电植绒,因此,复合材料层 之间的粘着是不可忽视的条件,决定着密封胶条 一般实芯胶条硬度以6O度居多,上下控制在5度 范围之内。强伸度在7MPa和300%以上,压缩永 久变形(70℃×22h和100h)不得大于30%和 50%。海绵条的发泡密度应在0.4—0.9g・cm 之间,吸水率小于2%。撕裂强度不应低于1N・ m~。此外,对于复合密封胶条来说,粘接和剥离 外观质量和使用耐久性。密封胶条除了有特殊性 强度也是最为重要的,通常分别要在60N和30N 能要求以外,材料成本价格对生产销售的影响最 大,占70%~80%,已经成为企业盈利、市场竞争 取胜的主要环节,而轻量化更是生产的指导思想 和使用的期望要求。 密封胶条要求多种配合和较高的硫化技术, 不仅有实心胶不同硬度的调节,硬质胶的配合,还 有海绵发泡大小的掌握,尤其是它们之间牢固的 粘合。此外,还有1]PE、PVC等热塑性弹性体和塑 料的配制方法。密封胶条既是密封材料又是减 震、缓冲材料,对于外露密封胶条又是装饰材料, 大多兼具三种功能的作用,不仅气密水封,还要减 噪隔音、舒适美观,不准有任何异味和污染性,不 能变色、喷霜、腐蚀和锈化。密封胶条要有环保 性,除了生产的节能之外,还要有使用时的阻燃 性,回收后的易处理性,有利于实现循环利用。密 封胶条既有传统产品,又有高技术含量的产品,高 端产品与低档产品相差悬殊。精细的雨刷胶条尺 寸精度以微米计算,要有灵敏的擦拭运动性和干 净的擦洗清洁性,通常要用高价的HNBR橡胶制 造。 密封胶条的专用性特别强,几乎一种门窗一 个规格,与门窗紧密结合成一组组合件,构成汽车 车体的一部分,相互之间完全配合一致,要求与汽 车同步设计、同步装配,达到从汽车车身板金件、 密封胶条、玻璃、模具的协同,到模拟生产和装车 效果的循环一体化。 密封胶条还要易于安装和方便拆卸,耐玻璃 和金属划伤,对相关接触件经多次拆装也不会产 生变形和损坏。对活动性密封胶条还要活动自 如,轻便灵巧,不易夹伤人指。 橡胶密封胶条的性能质量视产品使用用途而 有所不同,其中汽车密封胶条的要求最为严格。 以上。 车用门窗密封条的材质多采用有海绵层的三 元乙丙胶条,要求耐臭氧、耐光照、耐热、且对油漆 稳定的三元乙丙橡胶的拉伸强度为7.6MPa,拉断 伸长率为200%一550%,耐腐蚀,泡孔直径≤0.5 ram,永久变形(23±2)oC×94h,低温中有弹性,植 绒,拉丝,涂色。 氯丁橡胶制造的汽车门窗外密封条性能为:硬 度(邵A)70±4,拉伸强度I>8.0MPa,在各种情况下 不得低于6MPa,拉断伸长率为200%~500%,对油漆 稳定,一35%×24h性能不变,耐腐蚀,对气候、光稳 定,耐臭氧,植绒的耐磨性能良好。 橡胶密封胶条长期暴露在大气条件之下,要 求必须经过一系列模拟大气条件的使用试验。耐 天候老化性能要通过日光曝晒仪300h,耐臭氧老 化性经过50ppm×38cI=×30%伸长×70h,耐屈挠 性频率300cp×50万次,耐寒性在一40℃×5h弯 折180度,均不得出现任何异常现象。另外,经过 多次拆装,对金属板和玻璃板也不能有磨损的痕 迹。对于上述的性能指标,目前只有EPDM等少 数橡胶可以完全满足要求。与此同时,对密封胶 条表面处理的涂料,同样也均有不同的质量要求。 由于玻璃滑槽用的密封胶条表面涂料多系代替原 来汽车门窗移动部位的植绒部分,海绵条的表面 涂料主要面对汽车门窗、天窗和行李箱处,也都要 经过耐久性、防冻性、密封性、隔音性和动摩擦系 数等的考核,并且用专门仪器试验规定了最低保 证值。例如耐磨性要进行常态、耐湿后、耐天候 后、耐热后、涂喷后的l万~2万次循环试验。摩 擦系数不能大于0.3~0.4。 密封条的胶料大部分使用耐老化、耐低温、耐 水气、耐化学腐蚀,特别是耐臭氧老化的三元乙丙 

第1期 燕来荣.车用密封胶条的产品与技术详解 l7 橡胶(EPDM),这种EPDM还具有良好的加工性, 可以与钢带、钢丝编织带、绒布、植绒、PU涂层、有 国外近年来汽车密封条应用技术发展得相当 快,各种车型用的密封条多已采用快速硫化型三 元乙丙橡胶材料。与此同时,国外一些厂家又开 始着手用不同类型的热塑性弹性体材料来制作汽 机硅涂层等复合,保证车厢与外界的防水、防尘、 隔音、隔热、减振和装饰作用,一般情况下EPDM 密封条使用寿命可达十几年。 4汽车密封胶条的主要材料 密封条材料主要有橡胶并用、橡塑共混材料、 橡塑与金属、植物、钢材、植绒等。 汽车密封胶条的主要材料是橡胶,要求具有 优异的耐阳光紫外线老化、耐臭氧老化、耐热氧老 化的抗劣化性,同时还要有低的压缩永久变形及 蠕变性、耐高低温和防雨水等性能。在工艺加工 上,胶料还应具有易挤出、收缩变形小、柔韧性好 等特点。密封胶条使用的橡胶一般为SBR,采取 高填充补强和多元物理化学防老体系,质量要求 高的产品采用CR。近年来,由于EPDM更具上述 密封胶条的特性,现已成为首选的密封胶条用胶。 但EPDM、CR的成本价格较高,因此,对于廉价的 密封胶条常以PVC和改性PVC加以代用。高端 产品则较多使用PU密封胶条。 当今,汽车密封胶条用的材料已经开始以橡 胶为主,呈现多元化发展的趋势。常视使用部位、 用途和要求特性不同,根据耐用年限和成本价格 而合理选用不同材质。从长远看,环保节能的 TPV在密封胶条上的应用范围将会不断扩大。 汽车门窗胶条主要采用三元乙丙橡胶、氯丁 橡胶、丁腈橡胶以及橡塑并用材料制造。橡胶密 封条基材是三元乙丙橡胶,为了满足对不同类型 和不同安装部位的汽车密封条,要求采用不同性 能的三元乙丙橡胶混炼胶制作。用在汽车密封条 的热塑弹性体材料主要有聚烯烃热塑弹性体 (TPV),高分子量TPV用作汽车玻璃导槽密封条 的挤出用料,更可用作汽车密封条的接角材料,此 外水发泡海绵状TPV在国外已研制成功,在汽车 橡胶密封条上得到广泛应用,成为取代海绵橡胶 制作汽车密封条的新趋向。TPV着色工艺简单方 便,已常作为汽车橡胶密封条的外装饰材料。目 前彩色TPV和彩色橡胶在线共挤包覆橡胶密封 条技术已在国内数家汽车密封条企业引进应用。 车用的密封条,而且大有取代目前普遍使用的三 元乙丙橡胶密封条的趋势。 热塑性弹性体(TPE)由于具有橡胶和塑料的 双重性能,即橡胶的物理机械性能和塑料的工艺 加工特性,近年来从节能和提效出发,成为取代橡 胶和塑料的理想材料,用量在急剧扩大,在汽车密 封胶条方面已形成主流。可以用作汽车密封胶条 的TPE有SBS、TPO、TPV、TPU等,最好是TPO,更 好的为TPV。然而,由于11PE材料的弹性较差,压 缩永久变形很大,在工艺上制造海绵体也有一定 困难,需要特殊的技术,因而用途受到一定限制, 目前主要用于车窗侧条及玻璃导槽等方面。TPV 虽然更接近于橡胶,但价格居高不下也成为影响 推广的又一因素。TPU也是良好的密封胶条材 料,但限于价格偏高,目前也仅用在特定领域。 热塑性弹性体较之三元乙丙橡胶材料突出的 特点是除可采用注压技术外,还具有再生能力,并 能克服三元乙丙橡胶难以令人满意的撕裂强度低 的问题。美国通用汽车公司就曾表示要在未来5 年中用这种材料逐步取代乙丙橡胶材料,以求提 高其产品质量标准,使之能与日本在美国的跨国 公司制造的新型汽车进行竞争。 5汽车密封胶条的加工方式及生产设备 车用密封胶条广泛采用EPDM原料,节能环 保效果好的热塑弹性体(rrPV、TPO)的应用日益增 多。车用密封胶条是采用挤压成形方式加工出来 的,过去的制作方式比较简陋,通过简单模具就可 以加工。上世纪70年代微波硫化技术开发成功 以后,国外汽车密封条的生产跨入新时代。与此 同时,变截面挤出、注射接头、EPDM静电植绒、涂 覆表面处理层有机硅等、TPV海绵条水发泡技术 等密封条生产工艺也相继开发成功并不断完善。 80年代欧洲又开发出高温强风、多向送风的硫化 挤出生产线,可取消微波硫化槽,硫化速度更快, 适用于更薄产品。 

18 现代橡胶技术 2012年第38卷 随着车辆密封要求越来越高,对密封胶条的 要求也越来越高。新工艺、新材料不断涌现,因此 加工技术也将越来越复杂。例如近年来,随着热 塑性弹性体技术的不断发展和成熟,新型的热塑 性弹性体如TPO和TPV等材料在汽车密封条中 应用也越来越普遍。这些材料既具有弹性体的优 良性能,又具有塑料的优良特性,既方便加工,又 可回收重复利用,这些材料正在逐步取代EPDM 制品。常见的车门密封条由共挤出的实芯载体与 海绵胶管密封条组成,海绵部分受到车体门框的 压缩后提供密封功能。但当车速很高时,外部空 气压力可能会超过海绵体提供的最大密封力,从 而引起密封失效。为了解决这一问题,有的公司 设计了一种新型密封型材,将磁性橡胶引入海绵 体中,即在海绵体上有一层磁性涂层或加入磁性 嵌条,与车身金属框架直接发生磁吸作用,从而增 加海绵体的密封功能。 目前,橡胶密封胶条的生产方法可以分为以 下三种:一是挤出成型后切成要求的尺寸在硫化 罐中硫化。这种方法最为简单,适用性也最广,尤 其适用于多品种少批量生产;二是挤出成型后立 即连续硫化。此种方法是现代化的高效生产方 式,前后形成从挤出到硫化和后处理的一条连续 自动化生产线,长度达100~200m,由10余套设 备装置组成,非常适合大批量常年固定生产;三是 挤出成型之后再用模具硫化。此方法工艺复杂, 需要平板硫化机或注射成型机,主要用于接角和 特殊密封胶条的生产。 密封胶条主要硫化方式的特点如下:一是微 波硫化,适用于壁厚较大、断面形状较复杂的密封 条生产,生产中排放的废物较少,加热速度快且均 匀,缺点是只适用于不用过氧化物硫化的极性胶 料密封条生产;胶料的炭黑分散度要求高,否则可 能产生“热点”;发泡剂对微波敏感,生产的海绵胶 密封条外观质量较差;微波泄漏会造成人身伤害; 二是剪切机头硫化,适用于极性和非极性胶料密 封条的生产,对胶料的抗塌陷性能要求不高,加热 速度快且均匀,能耗低,缺点是不适用于胶料粘度 低或/和用过氧化物硫化、断面形状较复杂的密封 条生产,产量比微波硫化小;三是盐浴硫化,适用 于极性和非极性胶料(可用过氧化物硫化)的密封 条生产,传热性能好,密封条硫化速度快,生产的 海绵胶密封条外观质量优,缺点是不能生产壁厚 过大的密封条;密封条硫化时易变形,生产时间 长,生产中排放的污染物多,成品密封条易出现气 孔,表面需要清洗;四是沸腾床硫化,特别适用于 海绵胶密封条的生产,传热速度较快,密封条硫化 时变形小,成品密封条表面光滑,缺点是胶料不能 用过氧化物硫化,传热介质玻璃微珠价格较高,且 易粘附在成品密封条表面而导致加热不均现象。 目前,橡胶密封条最主要的硫化方式是微波硫化, 其次是盐浴硫化。结构复杂的密封条只能采取这 两种方法中的一种硫化。 虽然盐浴硫化存在较严重的环境污染问题, 但至今还没有找到一种可以达到其硫化效果而无 污染的替代方法。近年来,该法有所复兴(尤其在 欧洲)的原因是采取了绿色改进措施:开发出新的 液体硫化介质,如硝酸锂/硝酸钾共熔盐(质量比 为32/68,共熔点为l35cI=)以替代毒性液体硫化 介质硝酸钾/亚硝酸钠/硝酸钠共熔盐(质量比为 53/40/7,共熔点为135oC),另外还在研究多烯 醇、硅油和低熔点合金等新型绿色液体硫化介质, 开发出盐回收技术和新功能设备。 挤出机是密封胶条生产的最关键设备,产品 尺寸精度,生产效率和节能降耗几乎全由挤出机 的类型来决定。目前最普遍使用的是销钉式冷喂 料直排挤出机。早期的热喂料挤出机已全被淘 汰。螺杆直径一般在50—100mm,最常用的是 65mm的。对于复合密封胶条要用多复合的挤出 机,分为机内复合和机外复合两种形式,一次可以 挤出2~4种胶料,每分钟速度为10~30m。 机头和口型是挤出机的关键,对于保证密封 胶条尺寸精度至关重要。为此,现代的挤出机除 了在螺杆区做文章之外,对全机已实现PLC和光 机电一体化,可以自动喂料,随意控温、调速,屏蔽 显示尺寸重量,并已成为密封胶条生产线的龙头。 目前密封胶条生产已普遍采用硫化槽,实现 了连续硫化。速度每分钟可达10—20m,连续硫 化装置的形式也多种多样。如高周波(微波)连续 硫化(UHF)、高温槽(玻璃珠沸腾乐)连续硫化 

第1期 燕来荣.车用密封胶条的产品与技术详解 19 (PLM)、高温液(盐浴)连续硫化(LCM)等。目前 使用最广的是UHF硫化法。常与空气连续硫化 (HAV)结合,两个装置前后配置在一起,加速硫 化进程。 化机模压硫化,现大多已改为专用的接角橡胶注 射成型机,射出量为30—100ml,合模力为2~21t, 一人可操作四五台设备。另外,还有转盘式的橡 胶注射机,有6—8台模具在转盘上旋转操作。除 此之外,由于密封胶条曲线形状的多样性,批量大 然而,由于红外加热存在着加热温度不均、刺 激人眼睛等缺点,现在大多已改用高温热风预硫 小的不一致性,硫化罐作为密封胶条生产的补充 化。空气热硫化槽温度可达500℃,二次硫化槽在 300oC左右。近年来,有的企业已取消UHF硫化 槽,在高温预硫化槽之后直接采取高温强风、多向 送风的加热硫化方式。硫化槽高温加热硫化温度 达600℃,高温强风硫化温度450oC,多向送风硫 化温度320oC,风速为每秒50—60m。这种硫化方 法可以显著提高密封胶条的外观质量,缺点是对 壁厚的大制品存在硫化程度不均的现象,形状复 杂和薄细的小产品常会出现由热风吹飘而带来的 变形问题。 微波硫化的最大优越性在于微波能量的穿透 力特别强,使橡胶从内部开始向外加热,速度快且 节能,既缩短了硫化时间又硫化均匀,比传统的蒸 汽、红外线加热硫化时间短10~20倍。以前一个 加热室多用一个5kW的发波器。现在,为了提高 密封胶条的硫化质量均一性,已改为4个发波器, 由1.5kW、3kW和5kW发波器组成。即6kW的 硫化装置用4个1.5kW发波器,12个kW硫化装 置用4个3kw发波器,20kW硫化装置用4个 5kW的发波器。 LCM和PLM硫化方式因存在环境污染隐患, 在密封胶条生产方面使用尚不十分普及,但它们 的优点是生产线短,节能效果好,投资少,因而也 颇具吸引力,在欧美使用甚多。近年来,LCM在国 外又有了新的发展。一是以硝酸盐代替亚硝酸 盐;二是采用双层盐浴形式,上层为聚亚烷基二 醇,下层是硝酸盐,以下层的传统盐浴加热上层的 二醇盐浴,使之温度达到350~38O℃;三是硫化槽 改为封闭式,用高压的熔盐注入封闭的硫化槽,进 行所谓加压盐浴的硫化,称之为PLCM硫化方式。 现今,这种连续硫化方式也成为密封胶条生产的 又一主流时尚。 密封胶条的接角或端末成型,以前用平板硫 在许多场合仍然有其一定的优越性,迄今尚无法 完全取代。硫化罐的多用途性、机动灵活性更是 硫化槽无法比拟的。 橡胶密封胶条的后处理设备也十分重要,已 成为生产线的一个重要组成部分,种类很多。代 表性的有喷涂机,它比毛刷可省30%一50%的涂 料。灌封机可往胶条接头处注人密封胶,使两接 头粘住形成一个整体。折芯机将硫化后的密封胶 条中的钢芯折断,又不损及橡胶表面。钢芯供给 机经挤出机送人钢芯,钢芯成型机将硫化过的密 封胶条用成形辊弯曲成u字形,达到可与汽车装 配的要求。此外,还有切断机、打孔机、插扣机、冷 却机等。 6结束语 总之,汽车密封胶条已成为汽车工业中的一 个重要组成部分。作为气密、防水、隔音、减震材 料的橡胶密封胶条发展潜力很大,市场前景极为 广阔,产品的附加值也十分可观。今后在非轮胎 橡胶制品领域里,有可能同胶管、胶带一样,成为 橡胶工业的又一个极具发展前途的重要产品。随 着汽车技术的不断发展,汽车密封胶条也会不断 创新,采用新材料、新工艺,不断开发出新型的密 封胶条。 参考文献: [1]于清溪.橡胶密封件生产技术现状与发展前景[J].橡埂机械 时代,201l(3):3—8. [2]陈建.汽车实心橡胶密封条细缝直接头工艺装备系统[J]. 橡胶工业,2007(1):33—39. [3]徐建.汽车橡胶密封条的挤出工艺[J].世界橡胶工业,2006 (11):41—44. [4]唐斌,郭宏盛.汽车用橡胶密封条[J].特种橡胶制品,1990 (3):45—52. 


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