汽車玻璃導(dǎo)槽密封條耐磨性改進(jìn)的研究

紀(jì)榮華，韓 杰，姚 剛

（太倉榮南密封件科技有限公司，江蘇 太倉 215400）

汽車玻璃導(dǎo)槽密封條耐磨性改進(jìn)的研究

紀(jì)榮華，韓 杰，姚 剛

（太倉榮南密封件科技有限公司，江蘇 太倉 215400）

采用橡膠-塑料復(fù)合工藝技術(shù)，為汽車玻璃導(dǎo)槽密封條的滑動面附著上一層改性聚乙烯（PE）材料，將其作為減摩層，并與傳統(tǒng)的植絨減摩層產(chǎn)品進(jìn)行耐磨性對比實驗。結(jié)果表明：PE減摩層與植絨減摩層相比，其濕摩擦和干摩擦的耐磨性都得到極大地提高，改性PE減摩層耐磨性能達(dá)到植絨減摩層的3倍。

玻璃導(dǎo)槽；改性聚乙烯（PE）；植絨；復(fù)合擠出；耐磨

0 前 言

汽車玻璃導(dǎo)槽密封條通常須在橡膠密封條的玻璃滑動面上進(jìn)行植絨或涂覆減摩涂層,以減小玻璃的滑動摩擦阻力。目前使用的汽車玻璃導(dǎo)槽密封條常常由于玻璃摩擦造成絨毛脫落或涂層磨損,引起摩擦阻力增大、玻璃滑動時出現(xiàn)噪音、玻璃表面出現(xiàn)磨痕、密封條本體損壞等故障。

針對汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條耐磨性的改進(jìn),通過對材料、結(jié)構(gòu)和加工工藝技術(shù)的研究,采用橡膠-塑料復(fù)合工藝技術(shù),在U形玻璃導(dǎo)槽密封條滑動面底部附著上一層聚乙烯（PE）材料,將其作為耐磨層,以提高汽車玻璃導(dǎo)槽密封條的工作壽命,并改善其工作性能。

1 實 驗

1.1 原材料

三元乙丙橡膠（EPDM）,K8570C、K8550C,德國朗盛公司；尼龍絨毛,SWISS-3.3*0.5,思維斯昆山有限公司；植絨膠水,FL852,洛德化學(xué)（上海）有限公司；高密度聚乙烯（HDPE）,貴陽某研究所。其他配合劑均為市售產(chǎn)品。

1.2 主要儀器和設(shè)備

XJW-FR90×20和XJW-FR75×18雙螺桿擠出機(jī),北京天朗橡塑設(shè)備有限公司；MBH-8ED-1P橡膠復(fù)合密封條連續(xù)生產(chǎn)線,彌可羅設(shè)備（北京）有限公司；TH-7008汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條摩擦試驗儀,江都天惠試驗機(jī)械有限公司。

1.3 試樣制備和性能測試

1.3.1 試樣制備

（1）通過對高密度聚乙烯進(jìn)行改性制備改性聚乙烯（PE）減摩層材料。首先將HDPE與二硫化鉬等減摩材料以及加工助劑預(yù)混,采用雙螺桿擠出機(jī)在過氧化物的引發(fā)作用下,對其進(jìn)行馬來酸酐接枝改性處理,以保證其既具有良好的自潤滑性,又能與橡膠基體良好地復(fù)合。

（2）試驗所用汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條采用彌可羅公司的橡膠復(fù)合密封條連續(xù)生產(chǎn)線制備,產(chǎn)品擠出采用復(fù)合擠出設(shè)備完成,橡膠硫化通過微波硫化和熱空氣硫化通道完成。密封條表面植絨通過靜電植絨機(jī)完成。改性PE與橡膠的復(fù)合采用多流道設(shè)計,通過不同流道流量的設(shè)計和混合流道的控制,同時通過天朗公司的擠出機(jī)控制轉(zhuǎn)速和壓力,使PE和橡膠能非常均勻并緊密地粘接在一起。

（3）試樣直接從U形玻璃導(dǎo)槽密封條產(chǎn)品上的植絨和PE部分裁切,長度為150～250 mm,寬度為樣品最大寬度（16 mm）,各取3件。植絨部分試樣代號為A1、A2、A3,改性PE部分試樣代號為B1、B2、B3。

1.3.2 性能測試

主要依據(jù)GB/T 21282—2007《乘用車用橡膠密封條》標(biāo)準(zhǔn)對汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條的耐磨性進(jìn)行試驗研究,分別對汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條的植絨減摩層和PE減摩層進(jìn)行耐磨試驗對比。耐磨試驗裝置示意圖如圖1所示,表1則說明了試驗的往復(fù)沖程、往復(fù)頻率、磨損循環(huán)周期和恒定載荷。本實驗分別采用干摩擦和濕摩擦方法對其耐磨性進(jìn)行評價。

圖1 U形玻璃導(dǎo)槽密封條減摩層的磨損檢測裝置圖

表1 磨耗性能檢測技術(shù)參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

圖2所示為汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的黑色粗線條處（即圖中12和14）為玻璃滑動摩擦區(qū)域,其中底部（圖中12）與玻璃斷面接觸,是主要摩擦區(qū)域；上部（圖中14）與玻璃的平面接觸,為非主要摩擦區(qū)域。根據(jù)對汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條的臺架試驗和實際使用情況跟蹤分析,通常汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條的損壞模式主要是底部的減摩層磨損[1-4]。因此,在不改變密封條原來斷面結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)上,用改性聚乙烯（PE）復(fù)合減摩層代替U形玻璃導(dǎo)槽密封條底部主要摩擦區(qū)域的植絨減摩層,進(jìn)行耐磨對比試驗[5]。

圖2 汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條斷面結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 干摩擦對比試驗

將試樣放置在標(biāo)準(zhǔn)實驗室環(huán)境條件（溫度∶23 ℃±2 ℃、濕度∶50%±5%）下16 h后,對試樣進(jìn)行干摩擦試驗,結(jié)果如表2所示。從表2可以看出∶改性聚乙烯（PE）復(fù)合減摩層（B1～B3）與植絨減摩層（A1～A3）相比,摩擦阻力相當(dāng)或更小,減摩效果好。最重要的是,PE試樣經(jīng)過50 000次循環(huán)摩擦還幾乎看不到磨損跡象。

表2 干摩擦對比試驗結(jié)果

2.3 濕摩擦對比試驗

將試樣放置在標(biāo)準(zhǔn)實驗室環(huán)境條件（溫度∶23 ℃±2 ℃,濕度∶50%±5%）下16 h后,開始對試樣進(jìn)行濕摩擦試驗。試驗時先將試樣浸入23 ℃±2 ℃的清水中1 h取出,在濕潤條件下將試樣裝入臺架進(jìn)行測試,試驗過程中始終保持試樣濕潤,每摩擦2000次加2 ml的清水,直至測試結(jié)束,結(jié)果如表3所示。從表3可以看出∶聚乙烯（PE）復(fù)合減摩層（B1～B3）比植絨減摩層（A1～A3）的摩擦阻力還要?。ㄖ辽傧喈?dāng)）,減摩效果好。值得注意的是,聚乙烯（PE）復(fù)合減摩層經(jīng)50 000次循環(huán)濕摩擦試驗,幾乎看不到磨損跡象。

表3 濕摩擦對比試驗結(jié)果

3 結(jié) 論

（1）通過對高密度聚乙烯（PE）進(jìn)行改性處理,制備出了具有自潤滑性（減摩性）,并且能夠與橡膠復(fù)合良好的改性PE材料,可被用于汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條主要摩擦區(qū)域的減摩層。

（2）通過對汽車U形玻璃導(dǎo)槽密封條結(jié)構(gòu)、材料和加工工藝技術(shù)的研究,在不改變密封條原有斷面結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)上,將U形玻璃導(dǎo)槽密封條底部主要摩擦區(qū)域的植絨減摩層用改性聚乙烯（PE）復(fù)合減摩層代替,其耐磨性能達(dá)到之前的3倍,取得了良好的效果。

[1] 黃燕美. 轎車玻璃導(dǎo)槽密封條結(jié)構(gòu)改進(jìn)方法[J]. 汽車技術(shù)，2013（06）∶40-41.

[2] 胡鑫. 汽車玻璃導(dǎo)槽密封條∶中國, 201110291934.1[P]. 2012-03-28.

[3] 楊敏. 瑞風(fēng)商務(wù)車HFC6500車窗玻璃導(dǎo)槽密封條設(shè)計[J]. 特種橡膠制品，2004（2）∶31-33.

[4] 田永，韋俊. 汽車車門玻璃導(dǎo)槽的斷面設(shè)計和成型工藝研究[J]. 機(jī)械設(shè)計，2013（3）∶72-75.

[5] 吳定凱. 藍(lán)春高. 汽車玻璃導(dǎo)槽密封條∶ 中國, 201110346268.7[P]. 2013-07-03.

[責(zé)任編輯：朱 胤]

Improvement of the Wear Resistance of Sealing Strips for Automotives Application

Ji Ronghua, Han Jie, Yao Gang
(Taicang Rongnan Sealing Technology Co., Ltd., Taicang 215400, China)

In this paper, rubber - plastic composite technology was used to attach a layer of modif ed polyethylene (PE) material onto the sliding surface of sealing strip for automotive glass guide slot. As the friction reducing layer, the wear resistance of the PE material was compared with the traditional f ocking antifriction layer product . The results showed that the wet and/or dry friction resistance of the PE antifriction layer improved greatly, and its wear resistance was 3 times of the f ocking antifriction layer's.

Glass Guide Slot; Modif ed Polyethylene(PE); Flocking; Co-Extrusion; Wear Resistance

TQ 336.4+2

B

1671-8232(2015)08-0034-03

2014-11-10

紀(jì)榮華（1978— ）,男,江蘇東臺人,高級工程師,主要從事汽車橡塑零件的開發(fā)和研究工作。