热塑性弹性体在汽车行业的最新应用及国际流行趋势.

1热塑性弹性体在汽车行业的最新应用及国际流行趋势北京现代2005.9.23谭先诚先生印建华先生张金成先生杨启先先生2AES和Santoprene™TPV能为用户做什么•能为用户创造价值1980‘s开始与世界各大汽车OEM合作开发TPV汽车部件应用,经验和技术力量雄厚与全球各大OEM技术,采购部门紧密联系,得到广泛认证和推荐全球性运作公司,信息资源丰富,与海外汽车部件加工厂紧密联系将海外生意带给中国用户,无需再次材料认证为中国客户带来全球生意,部件出口“全球通行证”•能提供整体解决方案设计部件-计算机模拟设计指导加工-丰富材料加工经验解决技术难点3第一部分认识TPE和TPV4AES公司和TPV的历史•1978年孟山都工程师发明SantopreneTPV并获得专利•1981-88年发展出3大产品系列,200多种规格并在北美,欧洲大规模生产•1981年开始在北美商业应用•1984年开始在欧洲商业应用•1988年开始在日本商业应用•1990年开始在中国开始商业运用•1991年AES成立•目前已有7大产品系列,400多种规格5热塑性弹性体(TPE)什么是热塑性弹性体-TPE热塑性(TP)加工成型方法热固性橡胶(TSR)特性主要优点•易流动颗粒•普通热塑加工机械•注塑•吹塑•挤出•低模量，良好弹性•压缩变形•耐温性•耐化学性•加工简便•系统成本降低，一致性提高•重量减轻,易着色•可循环加工,无废料•全球化供应+6•TPV亦被称为:•弹性合金:EA•动态硫化合金:DVA•交联化EPDM/PP:EPDM-X+PPAES的Santoprene™是硫化后的热塑性弹性体（TPV，热塑性硫化体）TPV性能上最接近EPDM•种类:•软性聚烯烃TPO•聚氯乙烯基PVC/NBR•聚苯乙烯基/三嵌段工聚物SBS,SEBS•聚胺酯基TPU•聚酯COPE•聚酰胺COPATPE热塑硫化7动态硫化三元乙丙橡胶放大图1mMagnification=5,500XThermoplasticmatrixCuredEPDMrubber放大5500倍热塑性部分硫化三元乙丙橡胶部分8高分子长链的交联与硫化交联硫化橡胶生胶交联点9EPDM颗粒大小对TPE拉伸强度的影响颗粒越小、拉伸强度越佳10TPV和传统EPDM加工对比EPDM混合硫化成品成型TPV废料和废品成型成品废料回炉废品回炉11Santoprene®山都平TPV橡胶与热固性橡胶热老化的比较12压缩变形与温度的变化13Santoprene®山都平TPV橡胶与橡胶的压缩应力弛张比较(1)0.1110100100010000100000Ageingtime(hrs)60708090100ForceRetention(%)Santoprene,121-70E300EPDM60ShAweathersealSantoprene,121-70E300VsEPDM,60ShAweatherseals14Santoprene®山都平TPV橡胶与一般橡胶的屈挠疲劳性能比较15250225200175150125100700140120100806040200OilResistance%SwellinIRM3OilFluoroelastomerTPVSEBS-SBCCopolyesterTPOBESTPERFORMANCEPVCTPU(ester)TPU(ether)Temperature(癈)Santoprene®山都平TPV橡胶抗油性能的比较16SantopreneTPV材料特性及优势•SantopreneTPV在连续相PP里交联化的EPDM其性态呈现橡胶特性•优势所在长期高温下有更良好的压缩变性压缩应力驰张持久的密封性耐溶剂性提供其耐化学性能17SantopreneTPV与EPDM在压缩变性表现之对比CompressionSetData-MethodDIN5351702040608072h/23C22h/70C22h/100C22h/125CMaterialCompressionSet(%)EPDME214Santoprene121-67W17518耐温及耐油性能表现之对比19热塑性弹性体的加工方法注塑成型•单一注塑•嵌入注塑•双色注塑挤出成型•单一挤出•复合共挤•机械手挤出吹塑成型•挤出吹塑•注塑吹塑•复合挤出吹塑•三维挤出吹塑其他成型•压延•吸塑•热焊接20第二部分SantopreneTPV在汽车上的应用21Tires车钛SealingSystems密封系统FuelSystems燃烧系统SantopreneAdhesionIndustryEPDM,Exxelor,(EEB)EthyleneGlycolPlasticizerPPPEButylSyntheticsUnderHood引擎盖下Interior内饰Electrical电气系统lExterior车身外ExxonMobilChemicalCompanyAutomotiveLandscape埃克森美孚化工在汽车工业的应用领域Chassis车底ApplicationI(应用I):SteeringSystem（转向系统）23转向系统与悬挂系统防尘套StrutCoverRack&PinionBootTieRodEndSealCVJBootoutsideBallJointSeal悬挂转向24转向系统防尘套Santoprene101-87,Santoprene103-4025转向系统防尘套Santoprene101-87,Santoprene103-40ApplicationII(应用II):AirManagement(空气处理)27净气管Santoprene103-40车型:克莱斯勒Intrepid特色:无需夹紧部件28PPSectionSPSectionHotPlateWeld净气管Santoprene101-87和PP车型:标致405特色:•两种材料热焊联接•可用同一机械加工29ResonatorClampw/CuffSealCAD-RigidPPCAD-FlexibleSP净气管Santoprene101-87,101-64和PP车型:通用T800特色:•101-87净气管与PP钳接•另一头与空滤连接•101-64扣接在感应器上•与进气岐管钳接30ResonatorWelds净气管Santoprene103-50和PP车型:OpelAstra特色:•三部分焊接•不需密封圈31BlowMoldedConvolutesInjectionOvermoldedEnds净气管Santoprene101-55和101-87车型:克莱斯勒特色:•中间用101-87吹塑•两端用101-55注塑,柔软,易安装,密封性好•两种材料热焊联接ApplicationIII(应用III):Interiors(内饰件)33堵盖Santoprene101-87车型:丰田多种车型特色:•减轻重量•密封性更好•易回收,更环保•设计方便34•具皮质感，使用温度为–40度-+90度•真皮手感•高耐刮与耐磨•一致的表面外观•可着色•抗紫外线•低气味•防雾气•可与PP连合内饰件-主要优点35内饰件-把手Santoprene221-80和PP车型:OpelOmega特色:取代PVC•手感柔软•有立体感•多种颜色和PP相配•抗紫外线•与PP粘接36内饰件-刹车手把Santoprene221-87,111-87和PP车型:大众甲壳虫特色:取代PP•手感柔软•有立体感•多种颜色和PP相配•抗紫外线•低气味,低起雾性37内饰件-座椅调整手把Santoprene111-73和金属车型:奥迪,斯科达,大众特色:•手感柔软•有立体感•在金属上注塑•低气味,低起雾性38内饰件-垫子Santoprene211-64,111-64车型:奥迪,福特,大众特色:取代PVC和织物•手感柔软,干燥•有立体感•低噪音•多种颜色和PP相配•抗紫外线•低气味,低起雾性39内饰件-窗手把Santoprene101-64和PP车型:大众特色:取代PVC和PP•手感柔软,干燥•有立体感•在PP上注塑•与PP粘接40汽车高效密封系统的部件灯罩密封发动机罩与散热器间密封挡风玻璃车颈发动机罩与车颈天窗车顶后窗行李箱密封三角窗主门密封副门密封车窗玻璃导槽边角联接内带线密封件分割线密封顶端注模低段窗框静态密封动态密封车门槛板ApplicationIII(应用III):Weatherseals(车窗密封)42耐候密封件-三角窗Santoprene121-62M100车型:奔驰A系列特色:取代PVC和EPDM•良好密封性•高抗剪切性•抗紫外线•表面光滑,与EPDM类似43耐候密封件-车窗玻璃导槽Santoprene121-67W175,121-52W242车型:本田LOGO特色:取代PVC•良好密封性•低摩擦表面涂覆•良好抗摩性•良好压缩回弹性•表面光滑•边角注塑44耐候密封件-TRIMSEALSantoprene121-67W175+PP+金属车型:BMW3系列特色:取代PVC•良好密封性•抗紫外线•与PP和金属共挤•表面光滑,整体手感好•安装简便45耐候密封件-内水切SantopreneW175系列和PP共挤车型:PSAXsara特色:OEM专利设计,表面低摩擦涂覆与PP滑石粉共挤,取代EPDM•良好弹性•低摩擦表面涂覆•降低成本•无金属,一次挤出46耐候密封件-外水切SantopreneW175系列,40D和PP共挤车型:丰田Yaris特色:表面植绒,取代PVC•双唇设计,良好密封•三种材料一次挤出47耐候密封件-后备箱密封条边角注塑SantopreneW233车型:VWPassat特色:取代EPDM•良好粘接•不需再次人工修剪•手感良好48耐候密封件-尾端注塑SantopreneW233注于EPDM车型:AudiA4特色:取代EPDM•良好粘接•无飞边•不需再次人工修剪•降低成本•表面光滑,整体手感好49耐候密封件-发泡后备箱密封条Santoprene121-68W228车型:三菱特色:与121-67W175,加金属,取代EPDM•降低成本•良好压力变形•无折痕•可回收50第三部分SantopreneTPV在汽车上的应用的发展趋势51性能和加工便利决定了TPV的发展趋势•TPVs的优点在于:–优越的成本/性能比–性能保持一致性–低重量–可着色–可与塑料共挤–可循环再用–可发泡•TPV将继续汽车应用取代热固性橡胶•TPV的应用是全球趋势,每年超过10%增长•新应用开发周期越来越短•越来越多传统橡胶件生产企业开始开发TPV业务•Exxonmobil/AES的全方位支援52部件制作成本对比-转向齿轮齿条护套氯丁橡胶山都平橡胶部件重量克12560原材料成本US$/KG2.304.00US$/部件0.2880.24废品／回收料US$/部件0.030.01材料总成本US$/部件0.3180.250热压加工成本US$/部件0.14-注塑加工成本US$/部件-0.10加工总成本US$/部件0.140.10部件总成本US$/部件0.4580.350山都平橡胶较氯丁橡胶节约：US40.108/部件或23.5%53AlfaRomeoAudiBMWChryslerCitroenDaewooDaihatsuDaimlerBenzFerrariFiatFordGeneralMotorsHondaHyundaiJaguarMazdaMitsubishiNissanOpelPeugeotRenaultRoverSaabSkodaSeatSubaruSuzukiToyotaVolvoVolkswagen各大OEM都在采用TPV54•©2005ExxonMobilCorporation.Totheextenttheuserisentitledtodiscloseanddistributethisdocument,theusermayforward,distribute,and/orphotocopythiscopyrighteddocumentonlyifunalt