特种橡胶在胶管工业中的应用
摘要:分析氢化丁睛橡胶、丙烯酸酷橡胶、硅橡胶及氟橡胶等特种橡胶的性能及特
点，讨论汽车行业和其他行业所用胶管对橡胶材料性能的要求，为特种橡胶在胶管中的
应用提供参考依据。
关键词:特种橡胶;胶管;氢化丁睛橡胶;丙烯酸酯橡胶;硅橡胶;氟橡胶
胶管是用于气体、液体等流体输送的管状橡
胶制品，一般由内层胶、外层胶和骨架层组成。内
层胶直接承受输送介质的磨损、侵蚀，并防止其泄
漏;骨架层是胶管的承压层，赋予管体强度和刚
度;外层胶保护骨架层不受外界的损伤和侵蚀。
胶管广泛应用于汽车、石油、工程机械、家电、航空
航天等领域，管内、外介质环境复杂多样，不同的
介质环境对流体管路橡胶材料性能要求亦有所不
同。根据使用的橡胶材料种类，可将胶管分为传
统胶管与新型胶管两大类:传统胶管主要使用天
然橡胸NR)、丁苯橡胶(SBR), T睛橡胶(N B R)
等制造，主要用于一般的介质环境之中;新型胶管
主要使用具有耐高温、耐低温、耐酸碱等优异性能
的特种合成橡胶如三元乙丙橡胶(EPDM)、硅橡
胸VM Q),氟橡胶(FKM)等制造，多用于对胶管
质地有较高要求的介质环境之中，如汽车涡轮增
压系统、航空航天、军事等领域。
随着汽车、航空航天等领域所使用的介质改
进和更新及各国政府对汽车尾气排放等环保问题
的日益重视，对胶管耐热、耐油、耐低温、使用寿命
等性能提出了更高的要求，使用天然橡胶及通用
橡胶材料制成的传统胶管己不能适应更苛刻的工
作环境，新型胶管以其在苛刻环境下所具有的优
异性能，适应环保政策走向及介质改进和更新等
所带来的工作环境变化而得到日益广泛的应用。
1橡胶及胶管工业发展现状
胶管行业是橡胶工业的一个重要分支行业，
近年来包括轮胎、胶管、胶带、密封制品、减震制
品等在内的橡胶制品行业在下游汽车、交通运
输、煤炭、电力、建材、机械工业等相关行业带动
下呈现出产销两旺的情形。尽管受全球金融危
机的影响，2008年国内橡胶工业增速有所放缓，
但国内橡胶工业总产值仍超过4000亿元，达到
4102.74亿元，同比增长19%，其中胶板、胶管、
胶带制造业完成工业总产值为484.6亿元，同比
增长26.13%，是橡胶工业中除再生胶行业外表
现较好的细分行业。橡胶工业产值及产值预测见
表1和20
我国是胶管生产大国，同时也是胶管消费大
国。近年来，我国汽车工业发展迅速，汽车胶管的
种类也日益增多，从原来的散热胶管、刹车用胶管
扩大到液压胶管、燃料胶管、空调胶管等各个系统
用胶管。单车胶管用量由5m增至20 m以上。
此外，石油工业、煤炭工业技术进步和工程机械、
农用机械的同步扩展，使得汽车工业以外的胶管
需求量也不断增长。截至2008年，国内胶管总产
量已达5.6亿Bm，其中汽车胶管接近2亿Bmo
预计今后5年，随着国外汽车产业继续向我国转移
以及国内自主汽车品牌的配套需要，胶管产能和产
量还将进一步扩大。
2特种橡胶性能
当前，汽车、家电、工程机械等领域采用多种
不同结构、不同内直径和不同长度的胶管，其中汽
车工业是胶管使用多的领域。输送不同介质的
胶管需要采用不同的橡胶材料。
随着汽车逐步向高性能、低油耗(提高内燃机
燃烧温度)、低排放、低噪声、超长使用寿命的方向
发展，对汽车用橡胶材料的耐热、耐油、耐低温、使
用寿命等性能提出了更高的要求，诸多新型和改
进型胶种不断地被应用于现代汽车橡胶配件上，
某些对性能要求较高的橡胶配件己开始采用特种
橡胶材料代替通用橡胶材料如NBR.氯丁橡胶
(CR)等。目前工业化生产的汽车用特种橡胶主
要有:氢化丁睛橡胶(HNBR)、丙烯酸酷橡胶
(ACM),VMQ及FKM等。
2.1 ACM
ACM以其优异的耐高温、耐油、耐候、耐臭氧、
抗紫外线等性能，被广泛应用于各种高温、油环境
中，成为性价比高的耐高温、耐油特种橡胶，ACM
:_还可与FKM,NBR,氯磺化聚乙烯1橡胶(CSM ) .
乙丙橡胶等并用，制造高温条件下具有特别优势
的耐油橡胶制品，如汽车曲轴前后油封、变速箱油
封、气门杆油封、阀杆油封、汽缸垫及液压输油管
等耐油制品，被称为“汽车胶”。
2.2 CSM
CS M是聚乙烯经氯化和氯磺化处理后制成
的一种特种橡胶。其氯含量一般为23%一47%,
硫含量为1%一2%. CSM以耐臭氧性优越、日
光下色泽稳定性好而著称，具有良好的着色性、耐
油性、耐热性、耐氧化性、耐候性、耐腐蚀性、阻燃
性、耐磨性和韧性，在电线电缆、防水卷材、汽车工
业等方面具有广泛的应用。在汽车上，CSM主要
用于空调系统、输油系统、排气控制系统、燃料管
路系统和真空调节系统上的胶管，另外还可用于
火花塞帽和点火线、汽车密封条、驾驶盘底漆等的
生产。
2.3氯醚橡胶(ECA)
ECO是由环氧氯丙烷开环聚合或环氧氯丙
烷与环氧乙烷开环共聚制得的合成橡胶，前者称
为均聚型ECO，后者称为共聚型ECOOECO是
一种耐油、耐高低温而透气率很小的特种橡胶。
均聚型ECO的耐油性，尤其是耐卤代烷烃性能胜
过NBR;耐热性介于NBR和ACM之间，短期耐
150℃，长期耐100℃;透气率小于丁基橡胶
(IIR)。共聚型ECO的低温屈挠性虽有改善，但
气密性下降。均聚型ECO主要用于制造各种耐
油密封件、隔膜、胶粘剂以及耐氟利昂的胶管;共
聚型E CO用于寒冷地区燃料油油包、汽车运转油
系统部件、电缆夹套、各种机械密封件以及耐油橡
胶制品等。ECO由于出色的气密性(透气率比
IIR小a倍1和耐介质性.尤其是耐氟里昂性能优
越，在致冷压缩机密封件中逐渐得到应用，ECO
在航空和船舶密封材料中也有应用，是高级密封
配件的理想材料。
2.4 HNBR
HNBR是一种高饱和的睛类弹性体，是对
N BR链段上的丁二烯单元有选择的加氢制得的。
HNBR分子链中主要包括:提供优异耐油性能和
高拉伸强度的丙烯睛单元;提供良好耐热、耐老化
和耐低温性能的被氢化的丁二烯单元;提供交联
所需的不饱和键的少量含有双键的丁二烯单元。
与传统的 N BR相比，其分子结构使其不仅具有
N BR的耐油、耐磨、耐低温等性能，而且具有比
N BR更优异的耐高温、耐氧化、耐臭氧化、耐化学
介质性能，高丙烯睛含量的HNBR的低温柔韧性
更好。HNBR的工艺性能与N BR相似，易混炼，
存放稳定性好，操作安全，主要用于汽车工业、石
油工业、航空航天等领域，如用于汽车油封、燃油
系统部件、汽车传动带、钻井保持箱和泥浆用活
塞、印刷和纺织用胶辊、坦克履带衬垫、航天航空
用密封件、空调密封制品、减震材料等。
2.5 VMQ
VMQ具有良好的物理和化学性能，如耐高、
低温(一60- + 250℃范围内可以使用);电绝缘
性好(表面电阻大于1 015。·cm，击穿电压大于
25 kV·mm，介电常数为3左句;表面性能特
别;透气性好;耐辐射(耐107-- 109 R Y射线)。
由于具有上述优良性能，VMQ能满足许多苛刻
的要求。VMQ按其硫化温度，可分为高温(加
热)硫化型及和室温硫化型两大类，高温硫化型
VMQ主要用于制造各种制品，而室温型VMQ
则主要用于粘接剂、灌封材料等。
2.6 FKM
FKM是特种合成弹性体，其主链或侧链上
的碳原子接有电负性极强的氟原子，由于礁氟
键能大(485 kJ·m。l一1 )m nl，且氟原子共价半径为
0 64入相当于楼碳键长的一半，因此氟原子可
以把礁碳主链很好地屏蔽起来，保证了礁碳链
的稳定性，使其具有其它橡胶不可比拟的优异性
能，如耐高温性、耐油性、耐化学介质性、耐候性、
电绝缘性、抗辐射性等，是综合性能极好的合成橡
胶，俗称“橡胶王”。FKM主要用于制作耐高温、
耐油、耐介质的橡胶制品，如各种密封件、隔膜、胶
管、胶布等，也可用作电线护套、防腐衬里等，在航
空、汽车、石油、化工等领域得到了广泛的应用。
在军事工业上，FKM主要用于航天和航空飞行
器、运载火箭、卫星、战斗机、新型坦克的密封件、
油管和电气线路护套等方面，是国防尖端工业中
无法替代的关键材料。

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