高性能合成橡胶材料在新机动化趋势中的重点应用

在当今全球“减碳”大背景下，随着各国行业环保标准不断提高，汽车产业也正在加速“脱碳”进程。例如，自2021年，欧盟规定境内新乘用车平均二氧化碳排放量不得高于95 g/km；2020年9 月，中国在联合国气候大会上提出“双碳”目标；同时，新能源汽车产业链建设也被列为“十四五”期间发展重点领域。国家政策引导正驱动行业加速向新能源、轻量化等趋势转型。

电气化、热管理、减震及轻量化等新机动化重点领域发展，对产业上游的橡胶行业提出了更高要求。EPDM（乙丙橡胶）、NBR（丁腈橡胶）、HNBR（氢化丁腈橡胶）、CR（氯丁橡胶）、EVM（乙烯-醋酸乙烯酯橡胶）等被广泛应用的合成橡胶材料，凭借优异的绝缘性、耐高温、耐腐蚀性、耐老化性等突出性能，为汽车行业转型发展提供了重要材料支持。

机动车电气化及热管理系统

在电气化过程中，传统内燃机汽车和电动汽车的电气系统和导电材料，都需要具备电磁屏蔽、绝缘、耐液体介质、耐紫外线、耐臭氧和机械磨损等性能。相比于内燃机汽车，纯电动车的热管理要求则更为复杂，不仅需要及时冷却以防止电池老化，还需要在寒冷地区和冬季进行加热，保持系统处于最佳工作温度范围（10～50 ℃），以保障系统的全部功率和容量。

目前，可快速充电的电动汽车系统电压可达800 V，在充电站停留的10～15 min 内可充满电池电量的80%。因此，热管理系统的材料选择尤为重要，以保证电缆、插头乃至电池本身可适当冷却，以及制冷系统的高效运转，避免电池在过高温度下损坏。高性能Keltan®EPDM 被广泛用于制作冷却液系统的胶管、密封件、垫片，以及非极性电缆护套；采用Perbunan® NBR或Baypren® CR 可以生产耐油和润滑脂的电缆绝缘层。Levapren®EVM 可用来生产无卤阻燃、耐腐蚀的绝缘制品；对于新一代制冷剂（如R1234yf，R717），需要适配具有耐低温/高温性能、快速减压/抗起泡等性能的密封材料，典型产品如阿朗新科Therban® HNBR，Baypren® CR 等。

噪音、振动和声振粗糙度管理

乘坐纯电动汽车时，人们不再会听到熟悉的内燃机噪音，取而代之的是轮胎噪音及汽车周围的风声。因此，电动汽车减噪领域的重点之一是改进包括车门密封、玻璃导槽密封在内的汽车密封系统。

在密封条的结构设计层面，可选方案包括增加密封条厚度、采用断面复杂的复合结构，或在胶料中加入发泡剂以生产更低密度的发泡密封条等。因此在材料选择上，可采用超高相对分子质量的EPDM 产品，在降低密度同时保持密封性能不变，保证微孔发泡密封条的质量和性能。

减震方面，由于全电池汽车重量一般高于常规汽车，为调整汽车行驶高度和改善操控性能，全电池汽车广泛使用空气弹簧，提高乘坐舒适性，延长行驶里程，并改善对电池组的保护。材料选择上，阿朗新科Baypren® 硫磺改性CR 牌号因其与增强线绳的强大附着力，可最大程度地发挥空气弹簧性能，并赋予空气弹簧高抗裂口增长性能。同时，这种材料还可提供低透气性，有效延长空气弹簧寿命。

汽车内燃机发展的趋势之一，是随其性能提高而更为紧凑。对于混合动力汽车，由于引擎盖下的可用空间较为有限，其发动后温度持续上升的现象较为明显。常应用于发动机悬置等动态橡胶部件的天然橡胶（NR）虽具有良好的动态性能、初始抗拉强度和疲劳性能，但当温度超过80°C 时，这些性能会迅速下降。通过开发新的超高相对分子质量EPDM 牌号，并且采用优化的配方设计，可兼顾耐高温性能和材料动态性能。相关工业测试表明，采用超高相对分子质量EPDM（半结晶，中等ENB 含量，充油50 Phr）的发动机悬置，其动态性能和疲劳寿命已与NR 非常接近，而热稳定性显著改善。

汽车轻量化

轻量化是汽车行业发展的重要趋势，目前业界已有多种汽车减重思路。其中，材料轻量化是主流方向之一。

减轻整车质量的一种方法是使用复合材料。用于汽车工业的轻量化材料需要足够坚固，并可以承受恶劣载荷条件。业内经常使用各种合成橡胶对塑料等材料改性，以获得良好的力学性能和冲击强度。此外，由于大多数复合材料无法承受焊接加工，传统紧固件的开孔也会削弱其性能，因此需要使用粘合强度足够高的黏合剂。阿朗新科高性能NBR 和官能化NBR 系列产品，可适用于开发特定需求的黏合剂。

另一种方法是减轻车用橡胶制品自重，可通过开发低密度橡胶制品，或用低密度热塑性弹性体材料（如TPV，热塑性硫化橡胶）替代传统热固性橡胶实现。目前，市场在该领域已有较多实践，例如用密度0.8～1.0 g/cm3的微发泡密封条代替1.2 g/cm3的密实密封条；采用TPV 替代热固性橡胶生产汽车密封条，密度可从1.2 g/cm3降低到1.0 g/cm3等。目前，商业化较为成熟的TPV 材料采用动态硫化工艺，由PP（聚丙烯）和EPDM 熔融共混制备而成，具有性能优异、成本低、可回收循环利用等优势。作为该制备工艺的关键材料之一，高性能EPDM 可赋予TPV 高弹性、良好的密封性、耐候性等优势。

综上所述，向电气化转型，是未来可持续交通发展的大势所趋，将持续引领合成橡胶等上游行业的发展方向。同时，性能卓越、应用广泛的合成橡胶产品，以及定制化的综合材料解决方案，也将不断支撑新机动化趋势发展及交通产业链变革。