高性能合成橡膠材料在新機動化趨勢中的重點應用

在當今全球“減碳”大背景下，隨著各國行業環保標準不斷提高，汽車產業也正在加速“脫碳”進程。例如，自2021年，歐盟規定境內新乘用車平均二氧化碳排放量不得高于95 g/km；2020年9 月，中國在聯合國氣候大會上提出“雙碳”目標；同時，新能源汽車產業鏈建設也被列為“十四五”期間發展重點領域。國家政策引導正驅動行業加速向新能源、輕量化等趨勢轉型。

電氣化、熱管理、減震及輕量化等新機動化重點領域發展，對產業上游的橡膠行業提出了更高要求。EPDM（乙丙橡膠）、NBR（丁腈橡膠）、HNBR（氫化丁腈橡膠）、CR（氯丁橡膠）、EVM（乙烯-醋酸乙烯酯橡膠）等被廣泛應用的合成橡膠材料，憑借優異的絕緣性、耐高溫、耐腐蝕性、耐老化性等突出性能，為汽車行業轉型發展提供了重要材料支持。

機動車電氣化及熱管理系統

在電氣化過程中，傳統內燃機汽車和電動汽車的電氣系統和導電材料，都需要具備電磁屏蔽、絕緣、耐液體介質、耐紫外線、耐臭氧和機械磨損等性能。相比于內燃機汽車，純電動車的熱管理要求則更為復雜，不僅需要及時冷卻以防止電池老化，還需要在寒冷地區和冬季進行加熱，保持系統處于最佳工作溫度范圍（10～50 ℃），以保障系統的全部功率和容量。

目前，可快速充電的電動汽車系統電壓可達800 V，在充電站停留的10～15 min 內可充滿電池電量的80%。因此，熱管理系統的材料選擇尤為重要，以保證電纜、插頭乃至電池本身可適當冷卻，以及制冷系統的高效運轉，避免電池在過高溫度下損壞。高性能Keltan?EPDM 被廣泛用于制作冷卻液系統的膠管、密封件、墊片，以及非極性電纜護套；采用Perbunan? NBR或Baypren? CR 可以生產耐油和潤滑脂的電纜絕緣層。Levapren?EVM 可用來生產無鹵阻燃、耐腐蝕的絕緣制品；對于新一代制冷劑（如R1234yf，R717），需要適配具有耐低溫/高溫性能、快速減壓/抗起泡等性能的密封材料，典型產品如阿朗新科Therban? HNBR，Baypren? CR 等。

噪音、振動和聲振粗糙度管理

乘坐純電動汽車時，人們不再會聽到熟悉的內燃機噪音，取而代之的是輪胎噪音及汽車周圍的風聲。因此，電動汽車減噪領域的重點之一是改進包括車門密封、玻璃導槽密封在內的汽車密封系統。

在密封條的結構設計層面，可選方案包括增加密封條厚度、采用斷面復雜的復合結構，或在膠料中加入發泡劑以生產更低密度的發泡密封條等。因此在材料選擇上，可采用超高相對分子質量的EPDM 產品，在降低密度同時保持密封性能不變，保證微孔發泡密封條的質量和性能。

減震方面，由于全電池汽車重量一般高于常規汽車，為調整汽車行駛高度和改善操控性能，全電池汽車廣泛使用空氣彈簧，提高乘坐舒適性，延長行駛里程，并改善對電池組的保護。材料選擇上，阿朗新科Baypren? 硫磺改性CR 牌號因其與增強線繩的強大附著力，可最大程度地發揮空氣彈簧性能，并賦予空氣彈簧高抗裂口增長性能。同時，這種材料還可提供低透氣性，有效延長空氣彈簧壽命。

汽車內燃機發展的趨勢之一，是隨其性能提高而更為緊湊。對于混合動力汽車，由于引擎蓋下的可用空間較為有限，其發動后溫度持續上升的現象較為明顯。常應用于發動機懸置等動態橡膠部件的天然橡膠（NR）雖具有良好的動態性能、初始抗拉強度和疲勞性能，但當溫度超過80°C 時，這些性能會迅速下降。通過開發新的超高相對分子質量EPDM 牌號，并且采用優化的配方設計，可兼顧耐高溫性能和材料動態性能。相關工業測試表明，采用超高相對分子質量EPDM（半結晶，中等ENB 含量，充油50 Phr）的發動機懸置，其動態性能和疲勞壽命已與NR 非常接近，而熱穩定性顯著改善。

汽車輕量化

輕量化是汽車行業發展的重要趨勢，目前業界已有多種汽車減重思路。其中，材料輕量化是主流方向之一。

減輕整車質量的一種方法是使用復合材料。用于汽車工業的輕量化材料需要足夠堅固，并可以承受惡劣載荷條件。業內經常使用各種合成橡膠對塑料等材料改性，以獲得良好的力學性能和沖擊強度。此外，由于大多數復合材料無法承受焊接加工，傳統緊固件的開孔也會削弱其性能，因此需要使用粘合強度足夠高的黏合劑。阿朗新科高性能NBR 和官能化NBR 系列產品，可適用于開發特定需求的黏合劑。

另一種方法是減輕車用橡膠制品自重，可通過開發低密度橡膠制品，或用低密度熱塑性彈性體材料（如TPV，熱塑性硫化橡膠）替代傳統熱固性橡膠實現。目前，市場在該領域已有較多實踐，例如用密度0.8～1.0 g/cm3的微發泡密封條代替1.2 g/cm3的密實密封條；采用TPV 替代熱固性橡膠生產汽車密封條，密度可從1.2 g/cm3降低到1.0 g/cm3等。目前，商業化較為成熟的TPV 材料采用動態硫化工藝，由PP（聚丙烯）和EPDM 熔融共混制備而成，具有性能優異、成本低、可回收循環利用等優勢。作為該制備工藝的關鍵材料之一，高性能EPDM 可賦予TPV 高彈性、良好的密封性、耐候性等優勢。

綜上所述，向電氣化轉型，是未來可持續交通發展的大勢所趨，將持續引領合成橡膠等上游行業的發展方向。同時，性能卓越、應用廣泛的合成橡膠產品，以及定制化的綜合材料解決方案，也將不斷支撐新機動化趨勢發展及交通產業鏈變革。