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1、汽车密封条涂料-消除汽车门框海绵条动态异响汽车密封条涂料消除汽车门框海绵条动态异响蓝欧化工科技(上海)有限公司陈正林前言:随着居民生活水平的提高和我国汽车行业的迅速发展，汽车已开始进入千家万户。作为一种交通工具，在带给人们出行便捷的同时，汽车自身的性能、外观和舒适性也开始倍受关注。消费者的追求已不再停留于简单的代步工具上，更多是出行享受，而在这些方面中国的汽车行业还有很大的改进和发展空间。针对近年来普受关注的汽车门框密封条动态异响问题，本文提出立足于密封条涂料层面，对此问题进行初步探索，进而提出降低、甚至消除噪声问题的解决方案。1、 车内噪音的危害“异响不是病，响起来真要命！”提到汽车异响相信
2、每位经常开车的人都会感同身受。对绝大多数消费者，在排查和消除这些异响上无能为力，只能被动接受或依赖后期维修解决。从心理声学的角度来说，噪音又称噪声，一般是指不恰当或者不舒服的听觉刺激。它是一种由为数众多的频率组成的并具有非周期性振动的复合声音。简言之，噪音是非周期性的声音振动。它的音波波形不规则，听起来感到刺耳。汽车车外噪声在很大程度上对外界环境产生影响，而车内噪声则对乘客舒适性和汽车的安全行驶产生影响。噪音会导致驾驶员神经系统功能下降，手掌多汗，手臂疲劳、麻木，握力下降；车内噪声是引发交通事故的一个重要因素。车内的噪音主要是低频噪音(250Hz-500Hz),它的穿透力极强，也是声学隔音技术
3、较难处理的部分。目前，现行的客车车内噪声国家标准规定，客车司机耳旁噪声不高于分贝，且以50公里时90速匀速行驶时，车内噪声不高于79分贝。国家对噪音的分类如下：321(1)一类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。(2)二类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区。(3)三类标准适用于工业区。(4)四类标准适用于交通干线道路两侧区域。由此可见，汽车内噪声问题的解决已经迫在眉睫。2019年1月15日国家质检总局公布了汽车三包政策，规定已于2019年10月1日实施。该政策的颁布保护了家用汽车产品消费者的合法权益，同时也督促了汽车厂商在提高各项质量指标上要做出新的调整和改进。隔音的汽车内部的噪声
4、在80dB左右，可见车内的噪声的确是让人难以忍受的，解决此问题也是汽车供应商义不容辞的责任。2、 汽车门框密封条动态异响引起的噪音汽车门框密封条动态异响便是这些异响噪声中的一个典型案例，已开始引起普遍关注。据中国之声央广新闻报道，今年315消费者权益保护日，从去年延续至今的东风悦达起亚“异响门”事件再次被消费者和媒体推上台面。关于起亚K5存在异常响声的帖子、媒体报道从去年开始铺天盖地，虽然厂商给出了解决方案，但仍然不能满足部分消费者的诉求。通过身边的朋友和“汽车之家”等各大论坛也可看出“汽车密封条动态异响”这一问题已是关注焦点，也是困扰用户的至今尚未解决的一大难题。在2019年的汽车密封条峰会
5、上，该问题已成为各大汽车厂家关注的焦点。在解决这一问题前，我们首先需要对汽车密封条动态异响的产生进行分析。由于车门是靠边角链固定，从门框海绵条密封结构截面图（图一）可以看出，在高速行驶中车身的抖动将传递至车门，导致其上下抖动，进而引起车门的密封条接触面和门框上的密封条产生摩擦滑动，异响噪音随之产生。我们知道，声音源于运动，一辆静止的汽车我们是听不到任何声音的。现在假设一辆汽车的车门与门框能够完美结合，车辆在行驶中不能产生相对位移，则肯定不会出现车门密封条的动态异响问题。考虑到热胀冷缩的膨胀效应和实际的装配工艺，这一理想状态在生产中难以实现，实际所能做到的是尽量往该理想状态靠近，以消除车门的密封
6、条接触面和门框上的密封条产生相对运动。图一门框海绵条密封结构截面图图二摩擦系数装置示意图三、蓝欧对车门框密封条动态异响的初步探索通过上述对汽车密封条动态异响源头的分析，我们随后提出了解决方案。从力学角度来看，有运动就会有滑动阻力，车子在运动过程中有各部分的相对运动速度是不同的，这样会产生相对位移或相对位移的趋势。如果产生相对位移，则产生滑动摩擦，进而产生异响。而如果只是有相对位移的趋势，但没有产生相对位移，则不产生滑动摩擦，则不产生异响。若将车门的压力视为不变的话，车门与密封条摩擦的摩擦系数直接影响该滑动阻力。我们的目的就是在一个运动的环境中创造一个相对静止的密封系统。有相对位移的趋势，就会产
7、生静摩擦力。在物体即将发生相对滑动但未滑动的时候，此时的静摩擦力是最大的，可以理解为最大静摩擦力。所以我们的目标是最大限度地提高最大静摩擦力。这一理论可简单的解读为：式中N为正压力，对运行的汽车来说通常为不变值，口为接触面间的摩擦系数，其实际值取决于接触面材料的自身特性。若想增大最大静摩擦力F,使其达到一定的程度后不产生相对运动，则只能增加接触面材料的摩擦系数口，而摩擦系数主要由密封条上的涂料决定。正压力的大小也能影响激振力的大小，如果激振力大于最大静摩擦力，则会产生瞬间滑动，便产生噪音。如果激振力小于或等于最大静摩擦力，则不产生瞬间滑动，便不产生噪音。所以在条件允许的情况下，密封条摩擦系数要
8、尽量大，以防止密封条系统产生较大的黏滑效应。因此，要保证门框与车门的较好结合，密封条涂料的选择至关重要。依据此设想，我们上海蓝欧化工进行了简单的测试，广州申雅密封条公司对我们的新开发LP2019s涂料在AC3车型进行了接连几次的调试，我们最初将涂料喷涂后摩擦系数升为0.5（摩擦系数装置见图二），4测试结果没有达到效果；接着我们将喷涂后的摩擦系数升为0.7,测试结果仍然没能达到要求；但欣喜的是结果比前一个摩擦系数为0.5的涂料在解决异响方面有所改进和提高。最后我们将摩擦系数升为0.9,结果令人满意，高速行驶的车内几乎听不到密封条相互摩擦的声音；由此可见，我们在对这一问题的探究上提出的解决思路在一
9、定程度上是可行的。然而当我们再一次拿这些样件去测试其它性能的时候，却发现摩擦系数的增大导致密封条耐磨特性的明显下降（见图三）。图三传统的涂料摩擦系数及耐磨次数图图五接枝后涂料的摩擦系数及耐磨次数图此问题一直困扰了我们大半年的时间，最后我们将问题深入探讨，改变耐磨树脂的结构才使问题有所转变。我们采用RAFT技术对涂料中的基料即水性聚氨酯树脂进行升级改进，即对水性聚氨酯进行接枝与窄控（见图四），使聚氨酯的分子链进行排布与重组，最后合成出平均分子量在20万左右的水性超高分子量的聚氨酯。基层树脂的改进对涂料的耐磨特性上有了极大的转变，我们也重新用高分子量的聚氨酯做了几组实验对涂料进行调整并进行对比测试
10、（见图五），从我们的实验对比发现，树脂的分子量越高，则涂料的耐磨性越好，同时不影响涂料的摩擦系数。图四水性PUD聚氨酯的RAFT技术示意图四、总结汽车密封条的作用是防水、防尘、隔音，对司乘人员及整车起到维护作用，是整车系统的重要子系统。随着经济的发展，人们对汽车各方面质量的要求也更加严格。车内噪声是影响乘车人的舒适性的重要因素，随着汽车三包政策的推广，解决汽车内外噪音已经刻不容缓。以上是我个人在国内各专家研究密封条动态异响文献的基础上，结合蓝欧公司我个人实际工作中接触到的蓝欧涂料解决异响的一个案例及简单思考的总结，并未查清密封条动态异响核心成因问题及提出更好的对策解决方案，只是抛砖引玉，希望有更多专家关心研究此问题，争取早日探明此问题之成因及找到彻底解决方案。如果有机会，希望能和汽车行业的专家共同深入探讨此问题。我相信，通过汽车供应链上各环节的努力配合，汽车噪音的解决将指日可待。五、参考文献1潘坡密封条动态异响探讨.2019MG密封条技术峰会2刘鑫.汽车噪声控制.科技与经济20193 GB/T18697-20024 GB12349工业企业厂界噪音测量方法5王晓虎、张志或天窗密封条摩擦异响问题的研究567
