橡膠配件作為汽車(chē)的重要組成部分,在汽車(chē)工業(yè)市場(chǎng)中需求旺盛。據統計,世界橡膠消耗量的70%被用于汽車(chē)工業(yè),其中60%用于輪胎,40%用于汽車(chē)用非輪胎橡膠制品。據報道,日本橡膠制品工業(yè)中近80%的減震制品和70%的膠管用于汽車(chē)工業(yè)。2007年美國汽車(chē)用非輪胎橡膠制品銷(xiāo)售額占當年橡膠制品銷(xiāo)售總額的38%,日本汽車(chē)用非輪胎橡膠制品銷(xiāo)售額占當年橡膠制品銷(xiāo)售額的36%。作為我國國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的汽車(chē)工業(yè),近年來(lái)一直呈現高速發(fā)展的勢態(tài)。2009年我國汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量均超過(guò)美國和日本,躍居世界第一位。其中產(chǎn)量已經(jīng)達到1379.5萬(wàn)輛,汽車(chē)保有量達7619萬(wàn)輛,這對橡膠行業(yè)無(wú)疑是一個(gè)巨大的市場(chǎng)。
隨著(zhù)大功率、高速度、小型化、舒適化汽車(chē)的快速發(fā)展,以及排氣控制法規的日趨嚴格,對汽車(chē)橡膠制品的質(zhì)量提出了更苛刻的要求。同時(shí),汽車(chē)性能的提高和安全與否在很大程度上又取決于橡膠制品的可靠性,對于耐新型燃料、新型制冷劑、耐動(dòng)態(tài)疲勞等性能的要求也越來(lái)越高,因此各種特種橡膠在汽車(chē)中的應用越來(lái)越受到人們的重視(見(jiàn)表1)。
表1 一輛汽車(chē)橡膠配件(除輪胎外)的用膠量( kg)
品名
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重量
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品名
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重量
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NR
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2.4
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AEM
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0.3
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CR
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4.1
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FKM
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1.4
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EPDM
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7.7
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ACM
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0.4
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ECO
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0.7
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其他
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5.3
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1、氯醚橡膠(ECO)
主要用于空調系統制冷壓縮機密封件、制冷膠管內層膠、輸油膠管、燃油膠管、液壓軟管護套、薄膜制品及蒸汽管等,目前有均聚膠(CHC)、二元膠(ECO)、三元膠(GECO)三種類(lèi)型的產(chǎn)品,其中CHC膠70%用于汽車(chē)工業(yè)。每輛汽車(chē)消耗CHC約0.5kg,目前汽車(chē)工業(yè)年需求量0.7萬(wàn)~1萬(wàn)t。目前國外有Goodrich公司、Hercule公司、日本Zeon公司、大曹氯醚橡膠公司等廠(chǎng)家生產(chǎn)ECO,國內主要有河北滄州合成橡膠實(shí)驗廠(chǎng)和武漢有機化工實(shí)業(yè)有限公司兩家企業(yè)生產(chǎn),總生產(chǎn)能力約3600t/a,缺口較大,需要大量進(jìn)口。
2、氯磺化聚乙烯(CSM)
廣泛用于汽車(chē)工業(yè)制作門(mén)窗密封條、密封件、緩沖件、輸油膠管等,目前我國用量很少,但隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,國內潛力也很大,汽車(chē)工業(yè)年需求至少在3000t以上。目前全球只有美國、俄國、日本和中國生產(chǎn),年產(chǎn)量約7.5萬(wàn)t,杜邦是全球最大的CSM生產(chǎn)廠(chǎng)家。國內有吉林化學(xué)化工公司、湖南益陽(yáng)化工廠(chǎng)、安徽化工研究院、濰坊亞星化工股份有限公司等廠(chǎng)家生產(chǎn),年產(chǎn)量約6000t。
3、氫化丁腈橡膠(HNBR)
在汽車(chē)中廣泛用于制作骨架油封、O形圈、耐油膠管及各種耐油墊片。由德國拜耳公司首先研發(fā)成功并產(chǎn)業(yè)化的HNBR是一種綜合性能極好的膠種,具有優(yōu)異的耐油、耐動(dòng)態(tài)疲勞、耐臭氧和硫化氫等腐蝕性氣體的性能,可耐150~170℃高溫,其耐寒性能優(yōu)于氟橡膠,耐酸性汽油是普通NBR的5倍,耐磨性比普通NBR提高80%。HNBR用于制作汽車(chē)同步帶、V帶,可取代CR膠帶,其耐熱性可提高40℃,在120℃下使用壽命是CR膠帶的2~4倍,這種膠帶具有高效傳動(dòng)、低偏向和優(yōu)異的抗屈撓性能,行駛里程可達100萬(wàn)~150萬(wàn)km,可與汽車(chē)同壽命,大大提高了汽車(chē)行駛的可靠性。日本80%、歐美60%的汽車(chē)同步帶都使用HBNR制造。此外,HNBR還用于制造燃油膠管內層膠,發(fā)動(dòng)機的油封及各種密封圈、墊以及耐油膠管。目前HNBR主要由德國朗盛公司、原加拿大Polysar公司、日本Zone公司生產(chǎn)。我國蘭州化工研究中心于1999年研制出LH-9901和LH-9902兩種型號的HNBR;吉化公司研制成功HNBR-JH,達到日本Zeon公司Zeptol2020的性能水平,但目前均未實(shí)現產(chǎn)業(yè)化,仍處于試產(chǎn)階段,國內所用HNBR主要是從國外進(jìn)口。由于我國HNBR還只是在少數高檔車(chē)中少量使用,目前年需求量不足100t。HNBR 取代CR制造汽車(chē)同步帶、V帶是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的主流,隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和國產(chǎn)HNBR的正式投產(chǎn),中國汽車(chē)工業(yè)對HNBR的需求將會(huì )逐年增加。
4、硅橡膠(MVQ)和氟硅橡膠
主要用于制造各種耐熱密封圈、墊、管件等,如散熱器、熱交換器及水泵密封、汽缸蓋密封墊、發(fā)動(dòng)機罩密封,頭燈、濾油器密封,連接器保護套,火花塞保護罩等。室溫硫化硅膠密封膠用于汽車(chē)門(mén)、窗及各種連接部位的密封,也用于現場(chǎng)成型硅橡膠墊圈,由于性能可靠、耐久、可現場(chǎng)成型,使用方便,已在許多汽車(chē)元件中使用,如鉸鏈連接和曲軸的防護套,發(fā)動(dòng)機冷卻系統中的密封,恒溫器殼體、水泵和油泵、油濾器中的密封,軸承密封,傳動(dòng)箱密封,驅動(dòng)橋機罩,車(chē)體密封等,總用量可達數萬(wàn)噸。硅氟橡膠兼具硅橡膠耐高低溫和氟橡膠耐油的特性,硅氟橡膠價(jià)格相對較高,主要用于制造發(fā)動(dòng)機曲軸油封等高精部件。目前年需求量約3000t。
國外主要硅橡膠生產(chǎn)商有美國道康寧公司、邁圖精細高新材料(深圳)有限公司(原General Electric東芝有機硅公司)、日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì )社等,國內有晨光化工研究院、吉林化工公司、南京高爾特硅橡膠制品公司、江蘇宏達新材料股份有限公司等單位生產(chǎn)。其中,高爾特是香港東爵有機硅集團在南京投資企業(yè),擴建的6條生產(chǎn)線(xiàn)即將投產(chǎn),南京另一家硅橡膠生產(chǎn)企業(yè)是東爵公司,預計5年內2家企業(yè)產(chǎn)值可達到40億元,2010年產(chǎn)量可達到3.5萬(wàn)t,2015年產(chǎn)量可提升至15萬(wàn)t,有望成為世界最大的硅橡膠生產(chǎn)基地。江蘇宏達新材料股份有限公司年產(chǎn)硅橡膠生膠和混煉膠各1.5萬(wàn)t,可提供各種不同用途的硅橡膠原料。
5、氟橡膠(FKM)
用于制造燃料軟管、加油管、燃料泵及噴射裝置密封件、閥桿密封、動(dòng)力活塞密封、曲軸油封、萬(wàn)向節墊片、各種O形環(huán)、空調壓縮機密封等。平均每輛汽車(chē)用氟橡膠0.2~1.5kg,目前世界氟橡膠消耗量約60%是用于汽車(chē)工業(yè)。由于國內汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展 ,對氟橡膠的需求增長(cháng)很快,近年來(lái)以年均30%的增長(cháng)率快速上升,目前年需求量約7000~10000t。目前國外有美國杜邦、日本大金等公司生產(chǎn),國內有晨光化工研究院、上海三愛(ài)富新材料有限公司、浙江巨化股份有限公司等單位生產(chǎn),主要有23型、26型、246型三種型號。此外,國內已開(kāi)發(fā)出全氟醚橡膠、羧基亞硝基氟橡膠及耐低溫等特殊性能新品種以適應各種特殊需求,特別是汽車(chē)工業(yè)的需要。目前國內氟橡膠生產(chǎn)能力約4000~5000t/a,晨光化工研究院4000t/a氟橡膠擴產(chǎn)工程已于今年3月底竣工,正式投產(chǎn)后,我國氟橡膠的產(chǎn)量將會(huì )顯著(zhù)提升。
6、丙烯酸酯橡膠(ACM)
主要用于制造各種骨架油封,如曲軸、變速箱、傳動(dòng)軸、活塞、操作手柄等部位油封;各種耐熱墊片(如汽缸墊)、護套(如電點(diǎn)火電纜外套)、膠管等(如散熱器膠管、液壓輸油膠管、燃油膠管中間層),每輛汽車(chē)用量在0.2~0.6kg,目前汽車(chē)工業(yè)年需求量約1萬(wàn)~2萬(wàn)t。
國外有美國氰胺公司、杜邦公司、古特里奇公司,加拿大Polysar公司,德國朗盛公司,意大利蒙特愛(ài)迪森公司,日本合成橡膠公司、瑞翁公司、電氣化學(xué)公司、日信化學(xué)公司、日本油封公司、東亞油漆公司等廠(chǎng)家生產(chǎn);國內有吉林油脂化學(xué)工業(yè)公司、蘇州助劑廠(chǎng)、成都青龍丙烯酸酯廠(chǎng)、建峰化工總廠(chǎng)、北京通州運通工業(yè)集團公司高分子材料廠(chǎng)等單位生產(chǎn),主要牌號有AR-100、AR-200、BJ-100、BJ-200等。國內丙烯酸酯橡膠生產(chǎn)廠(chǎng)規模小、市場(chǎng)分散,品種比較單一,加工性能較差,遠遠滿(mǎn)足不了汽車(chē)工業(yè)需要,我國每年需要從國外進(jìn)口4000t以上的丙烯酸酯橡膠。