EPDM（三元乙丙橡胶 ）作为一种弹性好 、 耐磨 、耐热 、 耐气候 、 耐臭氧 、 耐淡水和海水性能非常好的橡胶 ， 在汽车用橡胶制品中得到了广泛的应用 ， 如用于门窗密封条 、 液压制动软管和密封圈 、 空调通风管道 、 发动机冷却系统和空调制冷系统中的密封件 、输送冷却液的软管等。

　　EPDM 橡胶属于非极性 、 饱和结构 。所谓 “非极性 ”，即组成高聚物的分子内部不含有极性基团 。所谓 “饱和 ”，即组成高聚物的分子内部不含有双键 。

　　一般来讲 ， 橡胶和热塑性弹性体可分为 “极性 ”与“非极性 ”，以及 “饱和 ”与 “非饱和 ”几种结构 。分子本身含有极性基团的材料一般为 “极性 ”材料 。“极性 ”结构决定了高聚物抗溶剂能力 ， 一般遵循相似相溶原则 ， 即极性溶剂溶解或溶胀极性高聚物 ， 反之亦然 。“饱和 ”结构与高聚物的耐大气老化 （氧化 ）能力有关 。若高聚物分子中含有双键 ， 因双键易被氧化 ， 所以该高聚物不稳定 ， 易降解 。所以作为 “非极性 ”的 EPDM， 耐极 性介质 ， 如热 水 及 蒸 汽 、 洗 涤剂 、有机和无机ji酸suan 、 极性溶剂 （如乙yi醇chun 、丙bing酮tong 、酯等 ）、乙二醇基刹车油等 。而不耐非极性介质 ， 如矿物油 、汽油 、 动植物油脂 、 硅油等 ， 而被广泛用于乙二醇基刹车油 （SL-DOT4 ）系统 、 含有防冻液的发动机冷却系统 ；作为 “饱和 ”的 EPDM， 具有极好的耐臭氧性和耐天候性 ， 广泛用于制作与空气 、 水等接触的密封条和管道 。EPDM 在汽车上使用温度一般为-40 ℃至 120℃。下面具体介绍三元乙丙橡胶制品在汽车上的使用情况 、 其相应的材质性能要求以及常见的失效情况分析 。

　　一 、在汽车密封条制品中的应用

　　绝大部分汽 车密封条是 利用挤出设 备生产的断面一致 、长度无限长的制品 （使用时 ， 根据需要长度截取 ）， 有少部分是利用硫化模具生产的不规则制品 。挤出类产品的加工工艺为 ：配料 → 橡胶 混炼→多种材料 (可能包括 ：硬胶 、软胶 、海绵胶 、彩胶 、金属骨架 、加强线等 )复合挤出 →加热硫化 (可能为 ：热空气硫化 、 硫化罐硫化 、 微波硫化 、玻璃微珠沸腾床硫化 、盐浴硫化等 )→ 后加工 (裁断 、 硫化接头 、静电植绒 、表面泛涂 、粘接等 )。它被广泛应用于汽车前后风挡 、车门 、 车窗 、发动机舱 、后备箱等部位 ， 用来填补车身部件之间的间隙 ， 具有减震 、 防水 、防尘 、隔音 、装饰 、 保护司乘人员等功能 。此类产品接触的主要是阳光 、 水 、臭氧 ， 使用温度在 -40 ℃～100℃ ， 短期耐热温度可达 125℃。

　　用于橡胶密封条的 EPDM 材料一般硬度 （邵氏 A）在 40～90 之间选择 ；其拉伸强度应在 7MPa 以上 ；拉断伸长率一般在 150%～500%；压缩变形 （85℃， 22h）应小于 45%；耐撕裂强度应大于 5N/m；耐臭氧老化 （50pphm,拉伸 20%， 72h）应无裂纹 ；氙灯老化 （采用氙灯 1200 设备 ， 相对湿度 80%～95%， 黑板温度55℃～60℃，1000h）其拉伸强度和伸长率的下降不能超过 15%；其玻璃化转变温度 （TR）最zui大da为 -50 ℃；热老化试验 （100℃，70 h），其硬度变化应为 ±5， 拉伸强度变化应为 ±15%， 伸长率的下降不能超过 30%。

　　一般情况下 ， 采用 EPDM 材料生产的汽车密封条使用寿命可达十几年 。但在实际生产和应用中 ，也遇到过门窗密封条在装车一年后表面开裂 、 失去密封性能 、 表面泛霜等失效现象 。对表面开裂的产品进行检测 ， 其耐臭氧试验 20 小时后即产生裂纹 ，达不到标准要求 。后经查这批不合格产品 ， 系配方错误 （三元乙丙橡胶含量较少 ）所致 ；对橡胶密封条表面泛霜 （bloom）原因分析 ：（1）配方设计不当 。配料中的硫黄 、 促进剂 、 活性剂 、防老剂等 ， 因饱和泛出 ；无机碳酸钙填料应力泛出 。（2）混炼工艺操作不当 ，时间过短 ， 造成填料分散不均匀 ,局部超过饱和度 。通过修改配方 、 增加混炼时间 ， 最终使泛霜问题得以解决 。

　　二 、EPDM 在 液 压 制 动 用 软 管 和圆密封圈中的应用

　　利用 EPDM 耐制动液 （DOT3、DOT4、 DOT5（硅油基 ））的特性 ， 用于液压制动软管内胶层和制动泵中的密封圈的制作 。此类产品接触的主要介质是制动液 ， 使用温度在 -40 ℃～120℃之间 ， 短期耐热温度可达 135℃。

　　此类零 件 采 用 的 EPDM， 硬 度 （邵 氏 A）为 80；其拉伸强度应在 10.5MPa 以上 ；断裂伸长率一般在175% 以 上 ；在 伸 长 率 50% 下 的 定 伸 应 力 为 2.5～4MPa；在伸长率 100% 下的定伸应力为 8MPa 以上 ；压缩变形 （100℃，22 h）应小于 40%；其玻璃化转变温度 （TR）最zui大da为 -50 ℃；耐臭氧 老 化 （50pphm,拉 伸20%， 72h）应无裂纹 ；制动液试验 （将试样放于制动液中 ， 150℃， 70h）其硬度变化应为 5， 拉伸强度变化应为 ±20%， 伸长率变化应为 -15% ～20%， 体 积改变应在 ±5%；热化试验 （125℃， 70h），其硬度变化应为 ±5， 拉伸强度变化应为 ±15%， 伸长率的下降不能 超过 15%。

　　在离合器泵 装车时 ， 曾经 发生过一起 质量问题 ：离合器泵在装车后不久 ， 即产生制动液 （DOT3）渗漏 ， 离合器操作失效现象 ， 对离合器泵拆解 ， 发现橡胶皮碗严重溶胀 、 变形 。为了分析失效原因 ， 到装车现场检查 。所使用的制动液符合标准要求 ， 而使用的离合器泵以前未出现过问题 。检查装油现场 ，所使用的油提子有混用现象 ， 即油提子可以装制动液 ， 也可以装液压油 。这就是症结所在 。因为 ， 制动液 （DOT3， 俗称刹车油 ），属醇和醚型 ， 而液压油属矿物油型和合成烃型 ， 两种液体性质不同 ， 前者对离合器泵中的 EPDM 橡胶皮碗无溶胀作用 ， 而后者对EPDM 橡胶皮碗有严重的溶胀作用 。

　　三 、EPDM 在暖气 、 通风和空调管中的应用

　　橡胶管一般分三层构成， 即内层、 中间 加强层（化纤织物或钢丝）及外层。三层所用材料应根据实际要求进行选择。内层胶应耐所送介质的腐蚀， 外层胶应具有机械强度， 且适应外部所接触的环境。因此 ， 内 、 外胶常常不是一种橡胶。化纤织物主要用作低压管， 而金属编织物用于高压和超高压管。EPDM 已广泛用于暖气和通风管的内外胶层、空调软管的外胶层， 这是因为该材料具有很好的耐空气 、 水 、 臭氧 、 阳光老化性和低温柔软性。

　　此 类 零 件 采 用 的 EPDM， 硬 度 （邵 氏 A）为 70；其拉伸强度应在 10.5MPa 以上 ；断裂伸长率一般在300%以上 ；压缩残余变形 （100℃，22 h）应小于 40%；其玻璃化转变温度 （TR）最zui大da为 -45 ℃；耐臭氧老化（50pphm,拉伸 20%， 72h）应无裂纹 ；IRM902 号油试验 （将试样放于 IRM902 号油中 ， 100℃，70h）其硬度降低最zui大da为 15， 拉伸强度降低最zui大da为 30%， 撕裂强度降低最zui大da为 30% ， 体积改变应在 80%之内 ；热老化试验 （125℃，70 h），其硬度变化应为 ±5， 拉伸强度变化应为 ±15%， 伸长率的下降不能超过 40%。

　　四 、EPDM 在拉带中的应用

　　此类零件 ， 主要用于轮罩 之间的联接 、 电瓶箱盖的紧固等 ， 它能承受较高的动态和机械负荷 ， 在使用过程中始终处于张紧状态 。此类产品接触的主要是阳光 、水 、 臭氧 ， 使用温度在 -40 ℃～85℃， 短期耐 热温度可达 100℃。

　　用于制作此类零件的 EPDM 材 料 ， 硬度 （邵氏A）一般为 60～80；其拉伸强度应在 14MPa 以上 ；断裂伸长率一般在 200%～400% ；撕裂强度应大于 7N/m；压缩 残余变形 （85℃， 22 h）应 小于 45% ；压 缩 残余 变 形 （-20 ℃ ， 22h） 应 小 于 45%；耐 臭 氧 老 化（50pphm,拉伸 20%， 72h）应无裂纹 ；氙灯老化 （采用氙灯 1200 设 备 ， 相 对 湿 度 80%～95% ， 黑 板 温 55℃～60℃，1000h）其拉伸强度和伸长率的下降不能超过 15%；其玻璃化转变温度 （TR）最zui大da为 -50 ℃；热老化试验 （100℃，70h），其硬度变化应为 ±75， 拉伸强度变化应为 ±15%， 伸长率的下降不能超过 40%。

　　蓄电池盖拉带断裂 、 护轮罩拉带表面裂纹是在装车半年后产生的现象 。经对失效产品进行拉伸强度 、撕裂强度 、 臭氧老化试验 ， 实际达到的结果分别为拉伸强度 8.5MPa、 撕裂强度 5N/m、 臭氧老化 42小时出现裂纹 ， 皆达不到标准要求 。个别拉带生产厂家对橡胶配方的重要性理解不够 ， 认为只要是三元乙丙橡胶制成的橡胶拉带就可以 ， 其实因配方不同 ，其产品性能可能相差甚远 。

　　五 、EPDM在 发 动 机 冷 却 系 统 和空调制冷系统密封件中的应用

　　EPDM 用于制作发动机冷却系统中的密封圈。此类产品接触的介质是防冻液、 阳光 、 水 、 臭氧 ， 使用温度在 -40 ℃～125℃， 短期耐热温度可达135℃。

　　此类零件采用的EPDM， 硬度（邵 氏 A）为 60～80（制冷系统中应用的圆密封圈为75）；其拉伸强度应在 10.5MPa 以上 ；断裂伸长率一般在175%以上 ；在伸长率50%下的定伸应力为1～2MPa；在伸长率100% 下 的 定 伸 应 力 为 2～5MPa 以 上 ；压 缩 变 形（150℃， 22 h）应小于 20%；其玻璃化转变温度 （TR）最zui大da为 -50 ℃；耐臭氧老化 （50pphm,拉伸 20%， 72h）应无裂纹 ；对于发动机冷却系统中应用的密封件应进 行 冷 却 液 试 验 （将 试 样 放 于 防 冻 液 中 ， 150℃ ，166h， 试验压力约 0.4MPa），其硬度变化应为 ±5， 拉伸强度变化应为 ±20%， 断裂伸长率变化应为 -15% ～20%， 体积改变应在 ±5%；对于空调系统中应用的密封件 ， 应进行制冷剂试验 （将试样放于 PAG、ND8 制冷剂中 ， 100℃， 70h）其硬度变化最多为 ±5， 拉伸强度变化最多为 ±20%， 断裂伸长率变化最多为 -15% ～ 20%， 体积改变应在±5%之内 ；热老 化试验 （150℃，70h）， 其硬度变化应为 ±5， 拉伸强度下 降应小于10%， 伸长率的下降不能超过 10%。

　　六 、EPDM 在 输 送 冷 却 液 软 管 中的应用

　　EPDM 用于制作发动机用水管 ， 其内 、 外胶层均采用 EPDM 材料制造 。此类产品接触的介质是防冻液 、 阳光 、 水 、臭氧 ， 使用温度在 -40 ℃～125℃， 短期耐热温度可达 150℃。

　　此类 零 件 采 用 的 EPDM， 硬 度 （邵 氏 A）为 65；其 拉 伸 强 度 应 在 10.5MPa 以 上 ；断 裂 伸 长 率 在300%以上 ；在伸长率 50%下的定伸应力为 1～2MPa；伸长率 100%下的定伸应力为 2～4.5MPa 以上 ；压缩残余变形 （100℃， 22 h）应小于 20%；其玻璃化转变温 度 （TR）最zui大da为 -50 ℃；耐 臭 氧 老 化 （50pphm,拉伸 20%， 72h）应无裂纹 ；冷却液试验 （将试样放于防冻 液 中 ， 150℃ ， 166h， 试 验 压 力 约 0.4MPa），其 硬 度变化应为 ±5， 拉伸强度变化应为 ±20%， 断裂伸长率变化应为 -15% ～20%， 体积改变应在 ±5% ；热老化试验 （150℃， 70 h），其硬度变化应为 ±5， 拉伸强度下降应小于 10%， 伸长率的下降不能超过 10%。

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