汽车玻璃导槽密封条耐磨性改进的研究

纪荣华，韩 杰，姚 刚

（太仓荣南密封件科技有限公司，江苏 太仓 215400）

汽车玻璃导槽密封条耐磨性改进的研究

纪荣华，韩 杰，姚 刚

（太仓荣南密封件科技有限公司，江苏 太仓 215400）

采用橡胶-塑料复合工艺技术，为汽车玻璃导槽密封条的滑动面附着上一层改性聚乙烯（PE）材料，将其作为减摩层，并与传统的植绒减摩层产品进行耐磨性对比实验。结果表明：PE减摩层与植绒减摩层相比，其湿摩擦和干摩擦的耐磨性都得到极大地提高，改性PE减摩层耐磨性能达到植绒减摩层的3倍。

玻璃导槽；改性聚乙烯（PE）；植绒；复合挤出；耐磨

0 前 言

汽车玻璃导槽密封条通常须在橡胶密封条的玻璃滑动面上进行植绒或涂覆减摩涂层,以减小玻璃的滑动摩擦阻力。目前使用的汽车玻璃导槽密封条常常由于玻璃摩擦造成绒毛脱落或涂层磨损,引起摩擦阻力增大、玻璃滑动时出现噪音、玻璃表面出现磨痕、密封条本体损坏等故障。

针对汽车U形玻璃导槽密封条耐磨性的改进,通过对材料、结构和加工工艺技术的研究,采用橡胶-塑料复合工艺技术,在U形玻璃导槽密封条滑动面底部附着上一层聚乙烯（PE）材料,将其作为耐磨层,以提高汽车玻璃导槽密封条的工作寿命,并改善其工作性能。

1 实 验

1.1 原材料

三元乙丙橡胶（EPDM）,K8570C、K8550C,德国朗盛公司；尼龙绒毛,SWISS-3.3*0.5,思维斯昆山有限公司；植绒胶水,FL852,洛德化学（上海）有限公司；高密度聚乙烯（HDPE）,贵阳某研究所。其他配合剂均为市售产品。

1.2 主要仪器和设备

XJW-FR90×20和XJW-FR75×18双螺杆挤出机,北京天朗橡塑设备有限公司；MBH-8ED-1P橡胶复合密封条连续生产线,弥可罗设备（北京）有限公司；TH-7008汽车U形玻璃导槽密封条摩擦试验仪,江都天惠试验机械有限公司。

1.3 试样制备和性能测试

1.3.1 试样制备

（1）通过对高密度聚乙烯进行改性制备改性聚乙烯（PE）减摩层材料。首先将HDPE与二硫化钼等减摩材料以及加工助剂预混,采用双螺杆挤出机在过氧化物的引发作用下,对其进行马来酸酐接枝改性处理,以保证其既具有良好的自润滑性,又能与橡胶基体良好地复合。

（2）试验所用汽车U形玻璃导槽密封条采用弥可罗公司的橡胶复合密封条连续生产线制备,产品挤出采用复合挤出设备完成,橡胶硫化通过微波硫化和热空气硫化通道完成。密封条表面植绒通过静电植绒机完成。改性PE与橡胶的复合采用多流道设计,通过不同流道流量的设计和混合流道的控制,同时通过天朗公司的挤出机控制转速和压力,使PE和橡胶能非常均匀并紧密地粘接在一起。

（3）试样直接从U形玻璃导槽密封条产品上的植绒和PE部分裁切,长度为150～250 mm,宽度为样品最大宽度（16 mm）,各取3件。植绒部分试样代号为A1、A2、A3,改性PE部分试样代号为B1、B2、B3。

1.3.2 性能测试

主要依据GB/T 21282—2007《乘用车用橡胶密封条》标准对汽车U形玻璃导槽密封条的耐磨性进行试验研究,分别对汽车U形玻璃导槽密封条的植绒减摩层和PE减摩层进行耐磨试验对比。耐磨试验装置示意图如图1所示,表1则说明了试验的往复冲程、往复频率、磨损循环周期和恒定载荷。本实验分别采用干摩擦和湿摩擦方法对其耐磨性进行评价。

图1 U形玻璃导槽密封条减摩层的磨损检测装置图

表1 磨耗性能检测技术参数

2 结果与讨论

2.1 产品结构

图2所示为汽车U形玻璃导槽密封条的断面结构示意图。图中的黑色粗线条处（即图中12和14）为玻璃滑动摩擦区域,其中底部（图中12）与玻璃断面接触,是主要摩擦区域；上部（图中14）与玻璃的平面接触,为非主要摩擦区域。根据对汽车U形玻璃导槽密封条的台架试验和实际使用情况跟踪分析,通常汽车U形玻璃导槽密封条的损坏模式主要是底部的减摩层磨损[1-4]。因此,在不改变密封条原来断面结构尺寸的基础上,用改性聚乙烯（PE）复合减摩层代替U形玻璃导槽密封条底部主要摩擦区域的植绒减摩层,进行耐磨对比试验[5]。

图2 汽车U形玻璃导槽密封条断面结构示意图

2.2 干摩擦对比试验

将试样放置在标准实验室环境条件（温度∶23 ℃±2 ℃、湿度∶50%±5%）下16 h后,对试样进行干摩擦试验,结果如表2所示。从表2可以看出∶改性聚乙烯（PE）复合减摩层（B1～B3）与植绒减摩层（A1～A3）相比,摩擦阻力相当或更小,减摩效果好。最重要的是,PE试样经过50 000次循环摩擦还几乎看不到磨损迹象。

表2 干摩擦对比试验结果

2.3 湿摩擦对比试验

将试样放置在标准实验室环境条件（温度∶23 ℃±2 ℃,湿度∶50%±5%）下16 h后,开始对试样进行湿摩擦试验。试验时先将试样浸入23 ℃±2 ℃的清水中1 h取出,在湿润条件下将试样装入台架进行测试,试验过程中始终保持试样湿润,每摩擦2000次加2 ml的清水,直至测试结束,结果如表3所示。从表3可以看出∶聚乙烯（PE）复合减摩层（B1～B3）比植绒减摩层（A1～A3）的摩擦阻力还要小（至少相当）,减摩效果好。值得注意的是,聚乙烯（PE）复合减摩层经50 000次循环湿摩擦试验,几乎看不到磨损迹象。

表3 湿摩擦对比试验结果

3 结 论

（1）通过对高密度聚乙烯（PE）进行改性处理,制备出了具有自润滑性（减摩性）,并且能够与橡胶复合良好的改性PE材料,可被用于汽车U形玻璃导槽密封条主要摩擦区域的减摩层。

（2）通过对汽车U形玻璃导槽密封条结构、材料和加工工艺技术的研究,在不改变密封条原有断面结构尺寸的基础上,将U形玻璃导槽密封条底部主要摩擦区域的植绒减摩层用改性聚乙烯（PE）复合减摩层代替,其耐磨性能达到之前的3倍,取得了良好的效果。

[1] 黄燕美. 轿车玻璃导槽密封条结构改进方法[J]. 汽车技术，2013（06）∶40-41.

[2] 胡鑫. 汽车玻璃导槽密封条∶中国, 201110291934.1[P]. 2012-03-28.

[3] 杨敏. 瑞风商务车HFC6500车窗玻璃导槽密封条设计[J]. 特种橡胶制品，2004（2）∶31-33.

[4] 田永，韦俊. 汽车车门玻璃导槽的断面设计和成型工艺研究[J]. 机械设计，2013（3）∶72-75.

[5] 吴定凯. 蓝春高. 汽车玻璃导槽密封条∶ 中国, 201110346268.7[P]. 2013-07-03.

[责任编辑：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

纪荣华（1978— ）,男,江苏东台人,高级工程师,主要从事汽车橡塑零件的开发和研究工作。