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萨固密Neo: 汽车密封条材料创新的重要性

来源:萨固密Neo   日期:2021-11-15 19:49:29  点击击数:   

中国国务院发展研究中心曾在2020年提到,“新材料是许多相关领域变革的基础,材料发展也面临多种驱动因素影响。”对于萨固密所身处的汽车密封条行业,近年来也受到经济、环境、市场等外部因素的影响,探索新材料的必要性与迫切性逐渐被放大。提高技术创新能力并发展“绿色生产”是也萨固密长期以来所追求的目标,这不仅仅是一种企业责任,同时也铭刻在大家的学问之中。

 

大家常见的汽车密封条使用了什么材料?为什么需要材料创新?材料创新对于大家有什么积极的影响?萨固密Neo作为轻纺集团下属萨固密集团的创新平台,希翼以通俗易懂的方式,为大家进行科普以及分享大家对于这个话题的一些看法。

 

EPDM 与TPE: 对比

在深入创新的内容之前,首先希翼大家对汽车密封条的标准材料有一定的了解。

作为汽车上不起眼却又时刻影响驾乘体验的部件,密封条在隔温、隔噪(风噪及路噪)、防水及防震方面都担任着重要的“使命”,其必须能够经受世界各地一年四季各种复杂及恶劣气候的“折磨”。在当前汽车产业链中,最受厂商(主机厂)青睐的两种材料分别是EPDM(三元乙丙橡胶)以及TPE(热塑性弹性体):

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EPDM: 该合成橡胶早在1950年代被发明,在汽车密封条中使用已有相当长的一段历史。作为“元老级别”的橡胶材料,其稳定的耐温性、耐老化以及能够抵抗各类液体(介质)的特性使其成为了密封条的绝佳量产级别材料。然而,EPDM受到行业较多诟病的方面在于其相对复杂的定型工艺(高温硫化),无法降解以及当前回收成本的问题。

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TPE: 近年来,TPE密封条由于其量产速度与相对简约的工艺(无硫化)以及可定制化外观(提供包含黑色在内的多种颜色),也吸引了主机厂在某些特定车型中转向使用该材料。对于密封条生产厂商,当前TPE的废品回收工艺也相对容易及成熟。但是TPE的很大问题在于耐温性、抗液体性和产品性能稳定性方面依旧与EPDM有着一定的差距,这也是在绝大多数中高端车型中,EPDM密封条依旧是汽车厂商首选的重要原因。

在萨固密集团所服务的众多车企中,EPDM的订单依旧占据了主要需求。因此,在基础材料的创新中,萨固密Neo将致力于改善EPDM上目前所存在的一些痛点问题,借鉴TPE材料所体现的某些优势特点,打造符合宏观新趋势的全新EPDM材料。

 

环保化趋势

随着全球环境问题的不断凸显,“绿色经济”的概念被不断普及,各国政府在传统能源的使用,碳排放以及废品循环利用等方面从过去“积极倡导”开始转向“调控治理“。汽车密封条行业在此些问题上也受到上下游产业链不同程度的影响:

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原材料环境影响:传统密封条中所使用的EPDM需要在生胶中加入例如炭黑、加工油(软化剂)、非活性填料等化工用品。无论是原材料加工本身以及橡胶合成的生产过程对环境都不友好。随着环保政策的推动,“高排放”、“高污染”的生产企业将受到例如增收环境税、限产等措施的约束。因此供应链的不确定性以及潜在的成本升高都会在将来对密封条制造业产生许多负面作用。

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主机厂环保目标:在之前的文章中,萨固密Neo也有提到过环保趋势将对未来汽车行业所带来的变化。除了汽车电气化本身能够更快向“碳中和”目标迈进之外,汽车主机厂们也将对零部件供应商从生产工艺以及产品(原)材料方面提出更多实质性的环保要求来面对日益加剧的气候问题,向可持续化的目标发展。

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废旧橡胶处理:目前在密封条行业中,绝大多数橡胶废品依旧由第三方废料收集企业进行处理。由于EPDM密封条无法被降解且时常伴有例如金属骨架等其它材料,进行焚烧是目前实现减量化最主流的处理方法。材料废弃的问题及每年都在增长的高昂收集费用促使大家对材料结构进行调整以及探索废料循环利用的可行性。

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面对环保化趋势所带来的种种挑战,材料创新的必要性不言而喻。其中关键“课题”是对于橡胶原材料成分的“变革”。萨固密Neo认为,生物基,再生材料的应用将成为行业走向“绿色”的两大重点方向。Neo已在不断努力尝试在原胶中混合一定比例的有机分成,在不牺牲成品性能的前提下,(尽可能)取代非环境可持续化材料。有机成分的使用也需要对“大环境”进行考量,遵循“行业公约”(例如不对食品行业造成直接影响等);在再生材料的研发方面,橡胶废料的回收、分类、二次处理(反硫化、造粒等)从工艺技术及成本方面正在进行严谨的科学评估,目标建立集团内部“循环经济”结构。除此之外,大家也在探索密封条中所涉及材料的品种简化,这不仅能够帮助大家降低后续回收工艺的复杂程度,同时也对集团提升材料采购管理起到积极的作用。

 

 企业竞争力

加强材料基础研究和技术积累的另一大意义则是提升“企业核心竞争力”。在同质化严重的汽车密封条产业中,大小厂商成品形态高度相似,缺乏竞争优势。而材料创新则能够帮助大家从基础上形成技术壁垒与产品差异化:

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供应链自主可控:2021年汽车产业与电子行业“缺芯”的严重问题为全球性生产企业都敲响了警钟。虽然“疫情黑天鹅”对原材料供应及物流的影响很可能是暂时性的,但提升“供应链自主可控”的能力则是避免(降低)不可抗力因素亦或者宏观政策调控对大家造成实质影响的最佳途径。原材料的自主创新,尤其是对生物基、再生及回收材料的充分利用在中长期将帮助萨固密集团摆脱对传统橡胶上游产业链的束缚,在自然资源短缺愈发严重的趋势下开辟“全新战场”,与其它同行形成异质化的供应链需求。

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产品轻量化及多样化: 在“中国制造2025”对于汽车产业的纲要中曾强调了发展“轻量化”的重要性。汽车减重也是全球车企目前所重点关注的设计趋势之一。萨固密新材料研发的另一个重点方向 ——“橡胶密度的降低”能够帮助主机厂们更快地向这一趋势发展,也为节能减排做出大家的一份贡献;萨固密Neo认为,在密封条市场激烈的竞争中,传统的橡胶产品也需要注入多样化的个性及特色来吸引主机厂以及终端消费者的青睐。结合TPE材料色彩可定制的特性以及EPDM优良的性能,大家也正在探索打造兼具“外表”及“实力“的全新密封条产品。

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成本优势:破解行业中产品同质化的方法,产品质量本身属于先决条件之外,成本优势则是另一核心竞争力。近期由于疫情对密封条行业上下游产业的重重影响,更加深了大家对产品成本优势的重要性的理解。材料成本(原料采购+运输)作为密封条生产中成本的大头,直接影响了成品的最终利润。而另外原材料本身的特性也能够间接影响炼胶与密封条生产工艺所需的花费。因此通过例如废料的二次利用,使用有机原料,以及调整配比等方式开发低成本型材以及更为简约及低能耗的生产工艺将极大程度帮助萨固密更好地控制产品成本,从而提升在密封条市场中的自我竞争力。

 

作为密封条产品与生产工艺的基础,材料创新将推动萨固密在可持续发展的道路上继续前行。自今年起,新材料研发已成为萨固密Neo四大创新领域中所重点关注的主题,企业也迎来了一位拥有化学博士学位的新成员加速实现大家在材料创新方面所提出的多种理念,并早日应用至全球工厂的量产产品中。

借由今年大家的最后一篇短文,祝愿萨固密大家庭的各成员们及家属在新的一年里笑口常开,幸福美满。展望2022年,Neo将不惧挑战,全力以赴,为集团各工厂带来更多创新成果。

 

图片来源 (从上至下):

1.      萨固密(内部)

2.      国丰塑业:https://www.huomaimai.com/supplier/shop/product/id/85

3.      DW:https://www.dw.com/en/germany-tight-lipped-about-industrial-pollutants/a-41203624

4.      搜狐(车瞳):https://www.sohu.com/a/306673442_441104

5.      Recycleinme:https://www.recycleinme.com/rim-amiantit/selloffer-58183

6.      中国报:https://www.chinapress.com.my/20210317

7.      新华网:http://www.xinhuanet.com/tech/2021-03/29/c_1127266704.htm

8.      萨固密(内部)

9.      Marketing91: https://www.marketing91.com/absolute-cost-advantage/

 

参考文献:

1.      搜狐(DT新材料):https://www.sohu.com/a/448817859_777213

2.      新华网:http://www.xinhuanet.com/techpro/2021-04/01/c_1127280499.htm

3.      AI 汽车网:https://auto.vogel.com.cn/c/2019-12-13/953431.shtml


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