摘要：由于具有良好的耐高低温性能和优异的耐候性，三元乙丙橡胶（EPDM ）在汽车上的应用量平稳上升。

随着整车厂对EPDM 橡胶件使用要求的逐步提高，EPDM 橡胶件在不同应用领域向高强度、耐高低温、耐疲劳、减震密封和无毒无害、低气味、环保等方向发展。

通过大量应用实践，对EPDM 橡胶件进行质量改进，并扩展其应用领域，实现EPDM 橡胶件高可靠性、长寿命和环保等目标。

关键词：EPDM橡胶件可靠性环保中图分类号：U466文献标识码：BDOI ：10.19710/ki.1003-8817.20180341EPDM 橡胶在汽车上的应用进展郑虹朱熠麻文涛（中国第一汽车集团有限公司新能源开发院,长春130011）作者简介：郑虹（1973—），男，高级工程师，学士学位，研究方向为汽车材料研发及应用。

1前言EPDM 橡胶的分子主链是由化学性质稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，因此具有优异的耐臭氧、耐天候等耐老化性能，并且耐高低温性能良好。

由于汽车用户更加追求车辆的动力性、舒适性、稳定性、NVH 性、环保性、智能化和宽敞的车内空间，使汽车动力总成、驱动系统和大量电子电器零件被密封在狭小的空间内，零件使用温度上升；并且出于节能减排的考虑，涡轮增压系统、尾气排放系统等高温环境不断增加，发动机也在更高的温度下工作以提高燃油利用率，使汽车橡胶件工作环境的温度不断提高。

高温的使用环境促使耐热性良好的EPDM 橡胶代替部分天然橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等，制造汽车减震件、密封件、胶管、胶带和轮胎等零部件，EPDM 橡胶在汽车上的应用量平稳上升。

随着整车厂对EPDM 橡胶件使用要求的逐步提高，功能性EPDM 橡胶件向高强度、耐高低温、耐疲劳等方向发展，内装件向舒适性、NVH 性、优良的减震密封性能和无毒无害、低气味、环保等方向发展。

2EPDM 橡胶胶管的应用进展EPDM 橡胶属于非极性、饱和分子结构，耐极性介质性能较好，耐热水、水蒸气、乙二醇基制动液、防冻液、洗涤剂、酸、极性溶剂（如乙醇、丙酮等）等性能优异，因此适合制造汽车输冷却液胶管、制动胶管、空调胶管、输气管等。

目前汽车发动机系统使用温度逐渐增高，电池冷却系统温度要求也比较高，对输冷却液胶管的耐高温要求也越来越严格。

以前胶管耐高温的试验温度一般为120℃，采用硫磺硫化体系的EP⁃DM 橡胶就可以满足要求。

但目前主机厂提出最高135℃的耐高温要求，普通硫磺硫化的EPDM 橡胶管就会出现压缩永久变形大幅度增加、胶管老化、高温爆裂等质量问题。

因此，改进配方和工艺，采用过氧化物硫化体系，并采用二次硫化工艺，才能够满足高温使用要求。

而且胶管的增强层也应采用芳纶等耐高温的纤维，代替普通的聚酯纤维、人造丝纤维等，提高胶管整体高温承压能力。

以内径为50mm 的输冷却液胶管为例，普通胶管与耐高温高压胶管的性能对比见表1。

EPDM 橡胶在空调管上也有大量应用。

空调系统用冷媒从HFC-134a 向HFO-1234yf 或CO 2方向发展。

空调管用塑料内衬层或内胶层橡胶材料都需要改进。

目前欧洲已经开始应用HFO-1234yf冷媒，专用的空调管已经开发出来并供应欧洲市场。

HFO-1234yf 冷媒对空调管内衬层和内胶层的腐蚀更严重，渗透性更强，尤其是冷媒长期使用后会分解出酸性物质，需要空调管耐酸良好。

EPDM 橡胶耐候性好，经常用于空调管的外胶层。

其耐渗透性仅次于丁基橡胶，耐热性能优于丁基橡胶，耐酸碱性能良好，因此也适用于空调管的内胶层。

而且内外橡胶层用同一种材料，避免粘接不良等问题，因此应用有逐渐增加的趋势。

汽车用制动软管、离合软管等输制动液的管路最适合的橡胶材料就是EPDM 橡胶。

采用天然橡胶或丁腈橡胶虽然成本较低，但其耐制动液性能差，对制动液污染严重，会严重腐蚀制动、离合系统中的密封圈、皮碗等其它橡胶制品，造成汽车制动、离合失效。

EPDM 橡胶制造制动或离合系统软管，最好采用过氧化物硫化，配方中应尽量避免用容易析出的油品，避免油品析出污染制动液。

胶管材料、配方或工艺有问题，就会析出物质使制动液污染，试验中制动液污染情况见图1，损坏的皮碗见图2。

卡车的进气风道胶管也适合采用EPDM 橡胶。

一般这类胶管都具有较大直径（150mm 以上），并曝露在空气中。

在热带使用时，经常发现卡车的进气胶管出现龟裂现象，影响进气质量。

见图3和图4。

因此，进气风道胶管用EPDM 橡胶应具有更好的耐热性和耐光老化性，长期使用不发生老化现象。

因此，进气风道胶管用EPDM 橡胶配方中原胶的含量应比较高，超过35%，并且采用二次硫化工艺，进一步改善胶管的耐天候性能。

序号试验项目单位试验结果硫磺硫化聚酯线绳增强过氧化物硫化芳纶线绳图1胶管与制动液相容性试验（左图为试前，右图为试后）图2离合器主缸皮碗损坏图3进气波纹管开裂图4进气管裂纹3EPDM橡胶密封件的应用进展汽车用密封条多数采用EPDM橡胶挤出成型，具有密封、减震、装饰等作用。

密封条一般与整车同寿命，因此必须长期耐光、热老化，并且保持压缩变形性能长期稳定可靠。

随着用户对汽车舒适性、装饰性和环保性的要求提升，对密封条增加了长期使用不发霉、不反霜、不变色、不失去光泽、不污染金属、低VOC散发、低气味等一系列要求。

为达到这些要求，就需要采用更先进的配方，并且在工艺上实现硫化反应完全，防止表面析出化学物质或散发有害小分子物质。

目前整车厂对密封条环保要求提高，出现无亚硝胺硫化促进体系的EP⁃DM橡胶材料配方，并且全面采用环保添加剂和促进剂，密封条气味达到3.5分以下（80℃/2h测试），满足乘用车室内空气质量改善的要求。

制动系统、空调系统用橡胶密封圈大部分采用EPDM橡胶。

密封圈用EPDM橡胶需具有优异的压缩永久变形性能，并且长期老化后压缩永久变形性能保持基本不变。

因此制造密封圈用EP⁃DM橡胶材料应具有较高的含胶率，并且采用过氧化物硫化，提升其高温回弹性能，保持密封力持久稳定。

橡胶防尘罩如果不接触润滑油、燃油等石油基油品，一般采用EPDM橡胶。

如果接触润滑油，则选用CR橡胶或TPU、TPV、TPEE等热塑性弹性体材料。

防尘罩在运动中使用，需要橡胶材料具有良好的抗撕裂性能。

而且一些驾驶室内用防尘罩（如换挡护套、车门铰链防尘罩等）有低气味、低VOC 散发的要求，所以需要持续改进。

采用动态硫化的EPDM橡胶（TPV-EPDM/PP）代替普通EPDM橡胶，采用塑料的成型方法注塑或吹塑成型，成型周期短，材料可以回收利用，具有良好的环保性能，并且密封罩强度更高，使用寿命大幅度提升。

4EPDM橡胶减震件的应用进展由于发动机周边使用温度升高，天然橡胶减震件使用寿命缩短，很多以前采用天然橡胶的减震件都改为采用耐热性更好的EPDM橡胶，如散热器悬置、中冷器悬置、底盘减震衬套等。

排气管吊环等高温环境使用的减震件传统上就采用EPDM 橡胶。

作为减震用橡胶材料，应具有良好的耐疲劳老化性能。

目前主机厂对橡胶减震件纷纷提出三维疲劳寿命的要求，并且衬套类零件还有扭转疲劳寿命的要求，对橡胶材料的耐老化性能提出了挑战。

EPDM橡胶比天然橡胶耐老化性能好，高温下压缩回弹性能好，但阻尼性能略有差距，因此配方调整应注意提高材料的阻尼性能。

另外，很多橡胶减震件中有金属骨架，而EPDM橡胶的粘接性能比较差，配方时也应考虑粘接问题，使粘接强度达到3MPa以上，满足汽车减震要求。

橡胶材料并用也是减震件用橡胶的一个发展趋势。

采用EPDM与NR橡胶并用可以同时发挥EPDM橡胶的耐热性和NR橡胶的良好减震性能。

采用EPDM与丙烯酸酯类橡胶并用可以提高EP⁃DM橡胶的耐油性，能够在有油污的条件下使用。

5EPDM橡胶传动带的应用进展采用EPDM橡胶代替氯丁橡胶制造橡胶多楔带，已经成为行业共识。

EPDM橡胶具有良好的耐热、耐寒、耐氧气和臭氧性能，但耐油性能比较差，耐磨性不如氯丁橡胶。

但是发动机前端的使用温度超过100℃，超出氯丁橡胶能够承受的温度极限，使氯丁橡胶传动带寿命缩短，往往2万公里以内就出现损坏。

EPDM橡胶多楔带使用寿命超过5万公里，能够满足一般汽车使用和维修要求。

多楔带采用EPDM橡胶制造，必须解决耐油污、耐磨损和与线绳粘接问题，在橡胶配方中还要加入一些增强耐磨性的短纤维，其分散和粘接也存在一定难度。

EPDM多楔带已经应用十年左右，技术基本成熟，但与氢化丁腈橡胶制造的多楔带相比，性能和寿命还存在一定差距，但氢化丁腈橡胶价格昂贵，相对来说，EPDM橡胶多楔带性价比是比较高的。

但是对于V带来说，EPDM橡胶的耐磨性还存在一定差距。

目前，EPDM 橡胶制造的V 带也有应用，尤其是需要涉水的汽车，采用多楔带传动不适合，氯丁橡胶耐水性不如EPDM 橡胶，因此选用EP⁃DM 橡胶V 带的比较多，寿命一般不超过3万公里。

6EPDM 在轮胎上的应用进展EPDM 橡胶具有优良的耐老化性能、耐泥水性能和良好的低温挠性，适合用于汽车轮胎侧壁橡胶。

胎侧是轮胎运动时侧向变形最大的部位，又与大气直接接触，采用EPDM 橡胶或者丁苯橡胶并用EPDM 橡胶，都能够提高胎侧橡胶的耐热老化性能、耐臭氧性、耐天候性和抗撕裂性能，避免在动态条件下胎侧出现龟裂现象。

采用EPDM 橡胶制造轮胎侧壁，胎侧橡胶与胎体帘布层的粘合性能是技术难点，因此一般采用橡胶并用技术。

EPDM 橡胶可以采用白炭黑填充增强，如果制造浅色轮胎，那么EPDM 橡胶是胎侧橡胶的最佳选择。

由于EPDM 橡胶的耐渗透性比较好，也作为内胎橡胶使用，或与丁基橡胶并用，提升汽车内胎的耐热疲劳性能。

7结语随着中国汽车制造工业的迅猛发展，作为汽车弹性元件必不可少的EPDM 橡胶得到良好的发展机遇。

EPDM 橡胶的茂金属等聚合改性技术、可控长链支化等分子改性技术、生物基EPDM 技术、热塑性弹性体技术等EPDM 聚合技术的发展和改进使EPDM 原胶的性能不断提升，可选择的各具特色的橡胶品种也逐渐增多。

同时，EPDM 橡胶与其它弹性体并用技术、高性能配方技术、环保配方技术、高性能硫化技术等配方工艺技术的发展，使EPDM 橡胶及制品的各项性能稳步提升。

但目前国内EPDM 橡胶及制品还存在高性能产品产量小、质量稳定性差、高科技产品产业化能力不足等问题，大量依赖进口产品。

努力提升国内EPDM 橡胶及制品行业技术水平和产业能力，满足汽车行业对高性能EPDM 橡胶弹性元件的需求，发展空间广阔。

4结论能量色散X 射线荧光光谱法测定润滑油中的硫含量是一种快速和准确的方法，重复性能够达到国标试验方法的要求，同时，该方法还具有所需样品量小、无需有机溶剂、无废弃物生成等优点，是一种既高效又环保的检测方法。

参考文献：[1]全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会.轻质烃及发动机燃料和其他油品中总硫含量的测定紫外荧光法:GB/T 34100—2017[S].北京:中国标准出版社,2017.[2]全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会.石油产品硫含量测定法（燃灯法）:GB/T 380—1977[S].北京:中国标准出版社,1977.[3]中国石油化工总公司.深色石油产品硫含量测定法（管式炉法）:GB/T 387—1990[S].北京:中国标准出版社,1990.[4]全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会.石油产品硫含量的测定波长色散X 射线荧光光谱法:GB/T 11140—2008[S].北京:中国标准出版社,2008.[5]全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会.石油和石油产品硫含量的测定能量色散X 射线荧光光谱法:GB/T 17040—2008[S].北京:中国标准出版社,样品名称本底值加标量测得值回收率/%（上接第55页）。