突破低溫極限：Freudenberg科德寶80 EPDM新材料推動(dòng)航空密封技術(shù)革新

Freudenberg科德寶密封80 EPDM新材料 80 EPDM 426288可成功密封在低至 -85°F (-65°C) 的溫度下運(yùn)行的液壓系統(tǒng)，這是 EPDM 配方的一項(xiàng)突破。Freudenberg Sealing Technologies 的科學(xué)家使用一種聚合物來(lái)生產(chǎn) 80 EPDM 426288，而不是添加大量增塑劑。

Freudenberg科德寶密封80 EPDM重要的是，該材料滿足新 AMS7361 規(guī)范的嚴(yán)格要求，可商用飛機(jī)液壓系統(tǒng)的低溫性能。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和應(yīng)用中，80 EPDM 426288 在大量暴露于液體、壓力和溫度后表現(xiàn)出的低溫密封性能。EPDM可以制成耐陽(yáng)光、臭氧和化學(xué)降解的，有效密封磷酸酯液壓油和其他液體，并在高達(dá) 302°F (150°C) 的溫度下表現(xiàn)良好 。

Freudenberg密封

Freudenberg無(wú)紡布

Freudenberg油封

Freudenberg軸封

Freudenberg依沃瓏面料

挑戰(zhàn)

商用客機(jī)的巡航高度可達(dá) 42,000 英尺（12,801 米），巡航速度可達(dá) 575 英里/小時(shí)（926 /小時(shí)），它們依靠標(biāo)準(zhǔn) EPDM 來(lái)密封關(guān)鍵液壓系統(tǒng)，例如起落架中的液壓系統(tǒng)。在這樣的高度和速度下，飛機(jī)在空中飛行時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱可將液壓系統(tǒng)溫度保持在一定范圍內(nèi)，從而保持傳統(tǒng) EPDM 部件的性能完整性。

但商用客機(jī)并不是當(dāng)今天空中飛行的飛機(jī)。渦輪螺旋槳運(yùn)輸機(jī)和無(wú)人駕駛飛行器（無(wú)人機(jī)）也在地球上空飛行。例如，無(wú)人機(jī)在為環(huán)境保護(hù)、測(cè)量、電影和攝影、執(zhí)法和救災(zāi)等各個(gè)領(lǐng)域生成數(shù)據(jù)和運(yùn)送貨物方面發(fā)揮了無(wú)價(jià)的作用。

科德寶開(kāi)發(fā)了一種新型 EPDM，可解決高空低速飛行飛機(jī)的液體泄漏問(wèn)題。化學(xué)家 Jacqueline Schwark（左）和材料研究員 Paul Hochgesang 博士正在研究用新材料制成的密封件的圖像，以解決表面霉菌問(wèn)題。

然而，盡管無(wú)人機(jī)功能強(qiáng)大，但它也給航空航天工程師帶來(lái)了挑戰(zhàn)：它們的飛行速度通常為 100 英里/小時(shí)（160 /小時(shí)）或更低，再加上飛行高度與商用客機(jī)相同甚至更高，這降低了飛機(jī)外部的空氣摩擦和熱量。因此，這些飛機(jī)必須長(zhǎng)時(shí)間忍受極寒天氣，然后在著陸時(shí)經(jīng)歷溫度的急劇變化。貨運(yùn)飛機(jī)和其他慢速飛行的飛機(jī)也是如此。

標(biāo)準(zhǔn) EPDM 無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間暴露在極低溫度下，否則會(huì)變脆開(kāi)裂。裂縫會(huì)導(dǎo)致液壓制動(dòng)管線等重要系統(tǒng)中的液體泄漏。航空工程師正在尋找解決此類泄漏問(wèn)題的方法。同時(shí)，新型液壓油的持續(xù)開(kāi)發(fā)激發(fā)了他們對(duì)評(píng)估新材料配方的興趣。

成功的關(guān)鍵：國(guó)際開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)

當(dāng)科德寶密封技術(shù)公司了解到其航空航天客戶的需求時(shí)，它啟動(dòng)了開(kāi)發(fā)項(xiàng)目以配制一種新的 EPDM。該項(xiàng)目由位于密歇根州普利茅斯實(shí)驗(yàn)室的材料研究員Paul Hochgesang 博士領(lǐng)導(dǎo)，開(kāi)發(fā)了幾種新的 EPDM 配方。這些配方使用更先進(jìn)的單體和聚合物技術(shù)，以更好地平衡高溫和低溫行為。雖然這些配方在滿足航空航天工業(yè)所需的材料標(biāo)準(zhǔn)方面表現(xiàn)出色，但它們?nèi)匀粺o(wú)法通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的冷測(cè)試，而不會(huì)失去強(qiáng)度并變脆。

“我們混合了多種成分，包括增塑劑、填料和熱穩(wěn)定劑，但仍然無(wú)法達(dá)到客戶所需的溫度梯度，”Hochgesang 說(shuō)道。“這時(shí)，公司在德國(guó)和日本的材料和采購(gòu)專家介入，提供幫助。”Hochgesang 接觸到了一種全新的、鮮為人知的工業(yè)聚合物。當(dāng)將其添加到新的 EPDM 配方中時(shí)，所得材料不僅滿足了航空航天客戶所需的低溫要求，而且超出了這一要求。Freudenberg密封80 EPDM 426288 的終開(kāi)發(fā)耗時(shí)不到六個(gè)月。“這是科德寶科學(xué)界國(guó)際合作的一個(gè)典型例子，通過(guò)匯集全球同事的知識(shí)和能力取得了成果，”Hochgesang 說(shuō)道。“當(dāng)我們應(yīng)對(duì)嚴(yán)峻的客戶挑戰(zhàn)時(shí)，這種合作至關(guān)重要。”

北美和歐洲的幾家大型航空航天制造商和系統(tǒng)供應(yīng)商已經(jīng)生產(chǎn)并測(cè)試了由 80 EPDM 426288 制成的密封件和部件。基于非常積極的客戶反饋和報(bào)告，已開(kāi)始生產(chǎn)由這種新型 EPDM 制成的航空航天 O 形圈。