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热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶,是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。TPEE具有橡胶的弹性和工程塑料的强度,软段赋予它弹性使它像橡胶;硬段赋予它加工性能,使它像塑料;与橡胶相比,它具有更好的加工性能和更长的使用寿命;与工程塑料相比,同样具有强度高的特点,而柔韧性和动态力学性能更好。TPEE的硬度可以从邵氏30-82D,其弹性和强度介于橡胶和塑料之间。
由于 TPEE 具有优异的机械强度、良好的弹性和广泛的耐温性等综合性能,在汽车制造、液压软管、电缆电线、电子电器、工业产品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用,以汽车工业为例,TPEE 在汽车工业中得到了广泛的应用。
目前,TPEE在汽车上我们主要技术应用于提高万向节CVJ防尘罩、球头防尘罩、悬臂护套、拉杆护套等各种防尘罩和护套;球头腕;空气通过软管(发动机进气管)、安全保护气囊作为盖板、安全带部(配)件,汽车前大灯,汽车智能门锁,卫星天线卡箍,门把手不能密封环、防震减磨板、消音材料齿轮、管塞、堵塞、窗玻璃设计减震座、 减震控制底盘、底盘耐石击涂层等部位。
万向节(CVJ)防尘罩
在使用TPEE作为防尘套材料之前,防尘套主要使用氯丁橡胶(CR)。防尘套长期暴露在户外,CR材料低温下易韧性差、耐老化性能不佳的缺点逐渐显现出来,而防尘套的更换比较繁琐,也导致了防尘套材质的选择必须要求能够长期稳定使用。另外TPEE重量比CR防尘罩轻一半,使用寿命延长了一倍,目前,中高档以上防尘罩均采用TPEE材料生产。
相对于CR的防尘套,使用TPEE不仅能够满足防尘套耐老化、抗疲劳、耐介质的要求,而且TPEE的最低使用温度可以达到-40℃,且仍然能够保持良好的韧性和弹性。另一方面,使用TPEE材料不需要经过混炼和硫化步骤,极大的降低了能耗,大大节约了工艺时间。此外,使用TPEE加工防尘套,不合格品可以进行回收二次加工,节省了成本。
发动机进气管
相对于铝制发动机进气管,采用TPEE材料能够减重40%以上。TPEE制品可成型复杂结构部件,成品率高,不合格品可回收再利用,使得成本大大降低。TPEE材料制作的进气管的内壁更光滑,阻力小,进气能力大。
由于与发动机缸盖直接接触,要求材料有良好的耐高温性能,TPEE材料最高使用温度可达180℃,在120℃条件下老化3000h,拉伸强度仅下降10%-30%。发动机振动、进气压力的负荷等条件要求进气管需要良好的机械强度,硬度55D的TPEE拉伸强度可达35Mpa,弯曲模量模量可达220Mpa,满足强度要求。此外,TPEE材料良好的耐化学介质的性能也可以很好的防止进气管中所接触的汽油、防冻液等物质的侵蚀。
安全气囊盖板
安全气囊系统已经发展成为中国汽车企业配件中不可或缺的一部分,位于方向盘衬垫内。热塑性聚酯弹性体(TPEE)是制作以及汽车进行安全气囊盖板的主要研究材料。
汽车安全气囊盖用 TPEE 的特点是: 断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量高,低温韧性好,成型收缩率低,机械强度好,能承受爆破试验,开启时无裂纹和碎片,能保证系统固定在原位,壳体能承受前端冲击,强度和耐久性高,使用寿命15年,可喷涂,不影响功能。
随着汽车消费升级的加快,消费者对汽车的需求将从传统的出行工具向个性化、高品质的生活方式转变,对汽车舒适性、环保性、价格、安全性的关注率越来越高。对于汽车厂商来说,选择合适的材料,不仅可以降低汽车的生产成本和加工便利性,减少零部件的更换,还可以给消费者带来更好的体验。TPEE材料具有比橡胶制品更好的综合性能,成为众多知名汽车品牌的首选。