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 EPDM（三元乙丙橡膠 ）作為一種彈性好 、 耐磨 、耐熱 、 耐氣候 、 耐臭氧 、 耐淡水和海水性能非常好的橡膠 ， 在汽車用橡膠制品中得到了廣泛的應用 ， 如用于門窗密封條 、 液壓制動軟管和密封圈 、 空調通風管道 、 發動機冷卻系統和空調制冷系統中的密封件 、輸送冷卻液的軟管等 。

EPDM 橡膠屬于非極性 、 飽和結構 。所謂 “非極性 ”，即組成高聚物的分子內部不含有極性基團 。所謂 “飽和 ”，即組成高聚物的分子內部不含有雙鍵 。

一般來講 ， 橡膠和熱塑性彈性體可分為 “極性 ”與“非極性 ”，以及 “飽和 ”與 “非飽和 ”幾種結構 。分子本身含有極性基團的材料一般為 “極性 ”材料 。“極性 ”結構決定了高聚物抗溶劑能力 ， 一般遵循相似相溶原則 ， 即極性溶劑溶解或溶脹極性高聚物 ， 反之亦然 。“飽和 ”結構與高聚物的耐大氣老化 （氧化 ）能力有關 。若高聚物分子中含有雙鍵 ， 因雙鍵易被氧化 ， 所以該高聚物不穩定 ， 易降解 。所以作為 “非極性 ”的 EPDM， 耐極 性介質 ， 如熱 水 及 蒸 汽 、 洗 滌劑 、有機和無機酸 、 極性溶劑 （如乙醇 、丙酮 、酯等 ）、乙二醇基剎車油等 。而不耐非極性介質 ， 如礦物油 、汽油 、 動植物油脂 、 硅油等 ， 而被廣泛用于乙二醇基剎車油 （SL-DOT4 ）系統 、 含有防凍液的發動機冷卻系統 ；作為 “飽和 ”的 EPDM， 具有極好的耐臭氧性和耐天候性 ， 廣泛用于制作與空氣 、 水等接觸的密封條和管道 。EPDM 在汽車上使用溫度一般為-40 ℃至 120℃。下面具體介紹三元乙丙橡膠制品在汽車上的使用情況 、 其相應的材質性能要求以及常見的失效情況分析 。

一 、在汽車密封條制品中的應用

絕大部分汽 車密封條是 利用擠出設 備生產的斷面一致 、長度無限長的制品 （使用時 ， 根據需要長度截取 ）， 有少部分是利用硫化模具生產的不規則制品 。擠出類產品的加工工藝為 ：配料 → 橡膠 混煉→多種材料 (可能包括 ：硬膠 、軟膠 、海綿膠 、彩膠 、金屬骨架 、加強線等 )復合擠出→加熱硫化 (可能為 ：熱空氣硫化 、 硫化罐硫化 、 微波硫化 、玻璃微珠沸騰床硫化 、鹽浴硫化等 )→ 后加工 (裁斷 、 硫化接頭 、靜電植絨 、表面泛涂 、粘接等 )。它被廣泛應用于汽車前后風擋 、車門 、 車窗 、發動機艙 、后備箱等部位 ， 用來填補車身部件之間的間隙 ， 具有減震 、 防水 、防塵 、隔音 、裝飾 、 保護司乘人員等功能 。此類產品接觸的主要是陽光 、 水 、臭氧 ， 使用溫度在 -40 ℃～100℃ ， 短期耐熱溫度可達 125℃。

用于橡膠密封條的 EPDM 材料一般硬度 （邵氏 A）在 40～90 之間選擇 ；其拉伸強度應在 7MPa 以上 ；拉斷伸長率一般在 150%～500%；壓縮變形 （85℃， 22h）應小于 45%；耐撕裂強度應大于 5N/m；耐臭氧老化 （50pphm,拉伸 20%， 72h）應無裂紋 ；氙燈老化 （采用氙燈 1200 設備 ， 相對濕度 80%～95%， 黑板溫度55℃～60℃，1000h）其拉伸強度和伸長率的下降不能超過 15%；其玻璃化轉變溫度 （TR）最大為 -50 ℃；熱老化試驗 （100℃，70 h），其硬度變化應為 ±5， 拉伸強度變化應為±15%， 伸長率的下降不能超過 30%。

一般情況下 ， 采用 EPDM 材料生產的汽車密封條使用壽命可達十幾年 。但在實際生產和應用中 ，也遇到過門窗密封條在裝車一年后表面開裂 、 失去密封性能 、 表面泛霜等失效現象 。對表面開裂的產品進行檢測 ， 其耐臭氧試驗 20 小時后即產生裂紋 ，達不到標準要求 。后經查這批不合格產品 ， 系配方錯誤 （三元乙丙橡膠含量較少 ）所致 ；對橡膠密封條表面泛霜 （bloom）原因分析 ：（1）配方設計不當 。配料中的硫黃 、 促進劑 、 活性劑 、防老劑等 ， 因飽和泛出 ；無機碳酸鈣填料應力泛出 。（2）混煉工藝操作不當 ，時間過短 ， 造成填料分散不均勻 ,局部超過飽和度 。通過修改配方 、 增加混煉時間 ， 最終使泛霜問題得以解決 。

二 、EPDM在液壓制動用軟管和圓密封圈中的應用     

利用 EPDM 耐制動液 （DOT3、DOT4、 DOT5（硅油基 ））的特性 ， 用于液壓制動軟管內膠層和制動泵中的密封圈的制作 。此類產品接觸的主要介質是制動液 ， 使用溫度在 -40 ℃～120℃之間 ， 短期耐熱溫度可達 135℃。   

此類零 件 采 用 的 EPDM， 硬 度 （邵 氏 A）為 80；其拉伸強度應在 10.5MPa 以上 ；斷裂伸長率一般在175% 以 上 ；在 伸 長 率50% 下 的 定 伸 應 力 為 2.5～4MPa；在伸長率 100% 下的定伸應力為 8MPa 以上 ；壓縮變形 （100℃，22 h）應小于 40%；其玻璃化轉變溫度 （TR）最大為 -50 ℃；耐臭氧 老 化 （50pphm,拉 伸20%， 72h）應無裂紋 ；制動液試驗 （將試樣放于制動液中 ，150℃， 70h）其硬度變化應為 5， 拉伸強度變化應為 ±20%， 伸長率變化應為 -15% ～20%， 體 積改變應在±5%；熱化試驗 （125℃， 70h），其硬度變化應為 ±5， 拉伸強度變化應為 ±15%， 伸長率的下降不能 超過 15%。

在離合器泵 裝車時 ， 曾經 發生過一起 質量問題 ：離合器泵在裝車后不久 ， 即產生制動液 （DOT3）滲漏 ， 離合器操作失效現象 ， 對離合器泵拆解 ， 發現橡膠皮碗嚴重溶脹 、 變形 。為了分析失效原因 ， 到裝車現場檢查 。所使用的制動液符合標準要求 ， 而使用的離合器泵以前未出現過問題 。檢查裝油現場 ，所使用的油提子有混用現象 ， 即油提子可以裝制動液 ， 也可以裝液壓油 。這就是癥結所在 。因為 ， 制動液 （DOT3， 俗稱剎車油 ），屬醇和醚型 ， 而液壓油屬礦物油型和合成烴型 ， 兩種液體性質不同 ， 前者對離合器泵中的 EPDM 橡膠皮碗無溶脹作用 ， 而后者對EPDM 橡膠皮碗有嚴重的溶脹作用 。

三 、EPDM在暖氣、通風和空調管中的應用

橡膠管一般分三層構成， 即內層、 中間 加強層（化纖織物或鋼絲）及外層。三層所用材料應根據實際要求進行選擇。內層膠應耐所送介質的腐蝕， 外層膠應具有機械強度， 且適應外部所接觸的環境。因此 ， 內 、 外膠常常不是一種橡膠。化纖織物主要用作低壓管， 而金屬編織物用于高壓和超高壓管。EPDM 已廣泛用于暖氣和通風管的內外膠層、空調軟管的外膠層， 這是因為該材料具有很好的耐空氣 、 水 、 臭氧 、 陽光老化性和低溫柔軟性。

此 類 零 件 采 用 的 EPDM， 硬 度 （邵 氏 A）為 70；其拉伸強度應在 10.5MPa 以上 ；斷裂伸長率一般在300%以上 ；壓縮殘余變形 （100℃，22 h）應小于 40%；其玻璃化轉變溫度 （TR）最大為 -45 ℃；耐臭氧老化（50pphm,拉伸 20%， 72h）應無裂紋 ；IRM902 號油試驗 （將試樣放于 IRM902 號油中 ， 100℃，70h）其硬度降低最大為 15， 拉伸強度降低最大為 30%， 撕裂強度降低最大為 30% ， 體積改變應在 80%之內 ；熱老化試驗 （125℃，70 h），其硬度變化應為 ±5， 拉伸強度變化應為±15%， 伸長率的下降不能超過 40%。

四 、EPDM 在拉帶中的應用      

此類零件 ， 主要用于輪罩 之間的聯接 、 電瓶箱蓋的緊固等 ， 它能承受較高的動態和機械負荷 ， 在使用過程中始終處于張緊狀態。此類產品接觸的主要是陽光 、水 、 臭氧 ， 使用溫度在 -40 ℃～85℃， 短期耐 熱溫度可達 100℃。

用于制作此類零件的 EPDM 材 料 ， 硬度 （邵氏A）一般為 60～80；其拉伸強度應在 14MPa 以上 ；斷裂伸長率一般在 200%～400%；撕裂強度應大于 7N/m；壓縮 殘余變形 （85℃， 22 h）應 小于 45% ；壓 縮 殘余 變 形 （-20 ℃ ， 22h） 應 小 于 45%；耐 臭 氧 老 化（50pphm,拉伸 20%， 72h）應無裂紋 ；氙燈老化 （采用氙燈 1200 設 備 ， 相 對 濕 度 80%～95% ， 黑 板 溫 55℃～60℃，1000h）其拉伸強度和伸長率的下降不能超過 15%；其玻璃化轉變溫度 （TR）最大為 -50 ℃；熱老化試驗 （100℃，70h），其硬度變化應為 ±75， 拉伸強度變化應為 ±15%， 伸長率的下降不能超過 40%。

蓄電池蓋拉帶斷裂 、 護輪罩拉帶表面裂紋是在裝車半年后產生的現象 。經對失效產品進行拉伸強度 、撕裂強度 、 臭氧老化試驗 ，實際達到的結果分別為拉伸強度 8.5MPa、 撕裂強度 5N/m、 臭氧老化 42小時出現裂紋 ， 皆達不到標準要求 。個別拉帶生產廠家對橡膠配方的重要性理解不夠 ， 認為只要是三元乙丙橡膠制成的橡膠拉帶就可以 ， 其實因配方不同 ，其產品性能可能相差甚遠 。

五 、EPDM在發動機冷卻系統和空調制冷系統密封件中的應用

EPDM 用于制作發動機冷卻系統中的密封圈。此類產品接觸的介質是防凍液、 陽光 、 水 、 臭氧 ， 使用溫度在 -40 ℃～125℃， 短期耐熱溫度可達135℃。

此類零件采用的EPDM， 硬度（邵 氏 A）為 60～80（制冷系統中應用的圓密封圈為75）；其拉伸強度應在 10.5MPa 以上 ；斷裂伸長率一般在175%以上 ；在伸長率50%下的定伸應力為1～2MPa；在伸長率100% 下 的 定 伸 應 力 為 2～5MPa 以 上 ；壓 縮 變 形（150℃， 22 h）應小于 20%；其玻璃化轉變溫度 （TR）最大為 -50 ℃；耐臭氧老化 （50pphm,拉伸 20%， 72h）應無裂紋 ；對于發動機冷卻系統中應用的密封件應進 行 冷 卻 液 試 驗 （將 試 樣 放 于 防 凍 液 中 ， 150℃ ，166h， 試驗壓力約 0.4MPa），其硬度變化應為 ±5， 拉伸強度變化應為 ±20%， 斷裂伸長率變化應為 -15% ～20%， 體積改變應在 ±5%；對于空調系統中應用的密封件 ， 應進行制冷劑試驗 （將試樣放于 PAG、ND8 制冷劑中 ， 100℃， 70h）其硬度變化最多為 ±5， 拉伸強度變化最多為 ±20%， 斷裂伸長率變化最多為 -15% ～ 20%， 體積改變應在±5%之內 ；熱老 化試驗 （150℃，70h）， 其硬度變化應為 ±5， 拉伸強度下 降應小于10%， 伸長率的下降不能超過 10%。

六 、EPDM在輸送冷卻液軟管中的應用      

EPDM 用于制作發動機用水管 ， 其內 、 外膠層均采用 EPDM 材料制造 。此類產品接觸的介質是防凍液 、 陽光 、 水 、臭氧 ， 使用溫度在 -40℃～125℃， 短期耐熱溫度可達 150℃。

此類 零 件 采 用 的 EPDM， 硬 度 （邵 氏 A）為 65；其 拉 伸 強 度 應 在 10.5MPa 以 上 ；斷 裂 伸 長 率 在300%以上 ；在伸長率 50%下的定伸應力為 1～2MPa；伸長率 100%下的定伸應力為 2～4.5MPa 以上 ；壓縮殘余變形 （100℃， 22 h）應小于 20%；其玻璃化轉變溫 度 （TR）最大為 -50 ℃；耐 臭 氧 老 化 （50pphm,拉伸 20%， 72h）應無裂紋 ；冷卻液試驗 （將試樣放于防凍 液 中 ， 150℃ ， 166h， 試 驗 壓 力 約 0.4MPa），其 硬 度變化應為 ±5， 拉伸強度變化應為 ±20%， 斷裂伸長率變化應為 -15%～20%， 體積改變應在 ±5% ；熱老化試驗 （150℃， 70 h），其硬度變化應為 ±5， 拉伸強度下降應小于 10%， 伸長率的下降不能超過 10%。