有机硅在汽车中的应用
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有机硅在汽车中的应用
享有“工业味精”、“科技发展催化剂”等美誉的有机硅,具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等特性。如今,有机硅这一化工新材料广泛运用于电子电气、建筑、纺织、轻工、医疗等各行业,并在汽车行业有着
大量的应用。
应用广泛的车用有机硅产品
有机硅产品及制品:由中间体通过聚合反应,并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。主要有硅橡胶(高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶)、硅油及二次加工品、硅树脂
及硅烷偶联剂四大类。
硅橡胶
有机硅聚合物中的重要产品之一,在所有橡胶中,硅橡胶具有最广的工作温度范围(-100~350℃),耐高低温性能优秀。其中,热硫化型硅橡胶具有耐高温、耐油的特性,可用来生产汽车的点火线、火花塞保护罩、加热及散热器软管、消声器衬垫、加油泵、进油阀等。据统计,一辆汽车有将近550个硅橡胶制件。另外,室温硫化型硅橡胶具有耐疲劳、粘接性强等特性,可用来生产汽车的密封垫圈,以及风窗玻璃、门窗框架、后视镜、排气管及
易受水淋设备的粘接密封材料。
硅油
一种具有各种不同粘度,无毒、无嗅、无腐蚀,不易燃烧的聚硅氧烷液体油状物。具有温粘系数小、耐高低温、抗氧化、闪点高、挥发性小、绝缘性好、表面张力小、对金属无腐蚀、无毒等特性。主要应用于汽车传动装置的润滑油,防震、阻尼用油,真空扩散泵油等。
硅树脂
具有突出的耐候性,还具有优异的介电性能,以及耐氧化、耐电弧、耐辐照、防水、防烟雾、防霉菌等特性。硅树脂可用于汽车绝缘漆、涂料、粘接剂的生产。
硅烷偶联剂
可改善玻璃纤维与树脂之间的粘合,从而显著提高增强塑料的机械性能。利用硅烷偶联剂对某些材料引入特定功能性基团的特性,可以改进材料的表面性质。在汽车行业,硅烷偶联剂可用作玻璃纤维增强材料、增粘剂,还可以用来处理玻璃表面,防止汽车的风挡玻璃
表面结冰现象,并可用于汽车轮胎的生产。
有机硅生产工艺复杂、流程长、技术含量高,长期以来,美国、日本、法国、德国等少数
发达国家在行业内形成技术垄断。美国道康宁公司(DowCorning)、GE高新材料集团有机硅公司、德国瓦克化学(Waker)、日本信越化学(Shinetsu)、法国罗纳―普朗克化学(Rhone -Polenc)等公司是世界著名的有机硅生产商,占了近全球80%以上的生产能力,美国联合碳化公司(UCC)是世界上最大的硅烷偶联剂生产厂家,其他还有美国威特科(Witco)、德国许耳斯(Hüls)、拜耳(Bayer)、日本东芝、东丽等公司也有相当规模生产能力。下文将以道康宁公司和GE高新材料集团有机硅公司为例,介绍有机硅在汽车业的具体应用。
道康宁公司先进的有机硅技术
道康宁公司运用于汽车行业的产品有密封剂、粘接剂、橡胶、硅油、润滑油、衬垫、添加剂和绝缘材料等,主要应用于汽车内部/外部、电气/电子、燃料及进气系统、传动系统和
元件。
汽车内部/外部
道康宁公司的MOLYKOTE®润滑油、减磨涂层、润滑剂及润滑脂可以提高部件的性能,减小阻力和磨损,并延长系统寿命。它们也有助于减少或消除与汽车噪音相关的问题。MOLYKOTE®润滑剂特别适用于汽车的各种内部/外部应用,包括车门系统、启动器、座
椅、安全带、卡子和卡环。
Multiflex®热塑性弹性体系列产品以不同高分子聚合物为基材,经物理改性后形成弹性体材料。此类材料既具有传统橡胶材料的物理性能,如低硬度、弹性记忆、低温抗冲击性和舒适的手感。同时也具有塑胶材料的加工特性――可热塑循环使用。Multiflex®在汽车工业上有着广泛的应用,包括汽车的内饰件,如门内握把、内饰面板、内部密封件等;汽车的外饰件,如车窗密封件、车灯密封件、车顶天窗架、挡泥板等;汽车的安全系统,如汽车安全气囊盖等。特殊规格的Multiflex®亦被使用作为发动机盖以下的耐油
部件。
使用各种化学结构和传输系统的硅氧烷材料,可提高蜡剂、光洁剂、汽车清洁产品、干燥剂、防护剂、轮胎修整剂和清洁剂的配方。硅氧烷可提高产品耐用性、光洁度、湿润性、清洁能力、易用性和/或在汽车表面的滑动性。此外,Dow Corning®硅氧烷添加剂和硅烷对汽车顶层涂料具有良好的粘接性和颜料处理能力,对衬底和涂料层之间的粘附性也
更好。
道康宁还利用“相转移催化技术”(PTC),加快硅烷生产过程中的反应时间,从而减少绿色轮胎的生产成本和所需原料数量。而且,改进的相转移催化技术不需盐过滤、有害溶剂或溶剂回收,提高整个轮胎供应环节中的环保性。
电气/电子
道康宁公司的各种保护及密封材料可用来密封电子元件和电路,以保护发动机盖下的电子器件和系统不受超高温、超低温、潮湿、臭氧、紫外线辐射和汽车流体侵入的影响。能有效提高发动机控制模块、点火线圈与点火模块、动力系统模块、制动系统模块以及各种传感器、电源系统、照明系统电路和元件的长期性能。
Dow Corning®硅油、有机硅凝胶和密封剂、弹性体、硅橡胶和硅树脂能获得耐用的挠性电子绝缘体,保护环境免受污染和超高温并消除振动产生的应力。MOLYKOTE®润滑剂可通过各种应用的“阻尼作用”,帮助保护重要的电气元件。它们可延长汽车微型电动马达的使用寿命,并通过点火线圈和连接器系统的拆除特性,来提高可维修性。
Dow Corning®密封剂具有优良的热稳定性,可以配合热膨胀系数。该产品可提供发动机盖下应用的管理解决方案。Dow Corning® 3-1595粘接剂能改进电子电路板,使盖附件更加牢固。Dow Corning® 3-1598粘接剂是可流动的衬垫材料,能提高外部检查性能,并节约成本。 MOLYKOTE®特殊润滑剂产品能确保开关、连接器、微型马达、轴承、装配电路和点火线圈系统长期可靠运行。Silastic®硅橡胶系列产品则适用于具有优良电
气绝缘性能的弹性体。
燃料及进气系统
氟硅氧烷技术对密封、浸入或润滑具有优良的耐油性和耐燃油蒸汽性能,可用于从橡胶化合物到润滑脂的各种产品。例如,Silastic® Longterm 氟硅胶为典型汽车燃料应用渗透问题提供了有效的成本解决方案。Longterm 氟硅胶保持了硅氧烷在各种应用中的优良性能,使用范围包括进气歧管,气缸盖密封,以及进气系统衬垫和软管等。使用Dow