有機硅在汽車中的應用

有機硅在汽車中的應用享有“工業(yè)味精”、“科技發(fā)展催化劑”等美譽的有機硅，具有耐高低溫、電氣絕緣、耐臭氧、耐輻射、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等特性。如今，有機硅這一化工新材料廣泛運用于電子電氣、建筑、紡織、輕工、醫(yī)療等各行業(yè)，并在汽車行業(yè)有著大量的應用。應用廣泛的車用有機硅產(chǎn)品有機硅產(chǎn)品及制品：由中間體通過聚合反應，并添加各類無機填料或改性助劑制得有機硅產(chǎn)品。主要有硅橡膠（高溫硫化硅橡膠和室溫硫化硅橡膠）、硅油及二次加工品、硅樹脂及硅烷偶聯(lián)劑四大類。硅橡膠有機硅聚合物中的重要產(chǎn)品之一，在所有橡膠中，硅橡膠具有最廣的工作溫度范圍（-100?350°C）,耐高低溫性能優(yōu)秀。其中，熱硫化型硅橡膠具有耐高溫、耐油的特性，可用來生產(chǎn)汽車的點火線、火花塞保護罩、加熱及散熱器軟管、消聲器襯墊、加油泵、進油閥等。據(jù)統(tǒng)計，一輛汽車有將近550個硅橡膠制件。另外，室溫硫化型硅橡膠具有耐疲勞、粘接性強等特性，可用來生產(chǎn)汽車的密封墊圈，以及風窗玻璃、門窗框架、后視鏡、排氣管及易受水淋設備的粘接密封材料。硅油一種具有各種不同粘度，無毒、無嗅、無腐蝕，不易燃燒的聚硅氧烷液體油狀物。具有溫粘系數(shù)小、耐高低溫、抗氧化、閃點高、揮發(fā)性小、絕緣性好、表面張力小、對金屬無腐蝕、無毒等特性。主要應用于汽車傳動裝置的潤滑油，防震、阻尼用油，真空擴散泵油等。硅樹脂具有突出的耐候性，還具有優(yōu)異的介電性能，以及耐氧化、耐電弧、耐輻照、防水、防煙霧、防霉菌等特性。硅樹脂可用于汽車絕緣漆、涂料、粘接劑的生產(chǎn)。硅烷偶聯(lián)劑可改善玻璃纖維與樹脂之間的粘合，從而顯著提高增強塑料的機械性能。利用硅烷偶聯(lián)劑對某些材料引入特定功能性基團的特性，可以改進材料的表面性質。在汽車行業(yè)，硅烷偶聯(lián)劑可用作玻璃纖維增強材料、增粘劑，還可以用來處理玻璃表面，防止汽車的風擋玻璃表面結冰現(xiàn)象，并可用于汽車輪胎的生產(chǎn)。有機硅生產(chǎn)工藝復雜、流程長、技術含量高，長期以來，美國、日本、法國、德國等少數(shù)發(fā)達國家在行業(yè)內(nèi)形成技術壟斷。美國道康寧公司（DowCorning）、GE高新材料集團有機硅公司、德國瓦克化學（Waker）、日本信越化學（Shinetsu）、法國羅納一普朗克化學（Rhone—Polenc）等公司是世界著名的有機硅生產(chǎn)商，占了近全球80%以上的生產(chǎn)能力，美國聯(lián)合碳化公司（UCC）是世界上最大的硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家，其他還有美國威特科（Witco）、德國許耳斯（HUls）、拜耳（Bayer）、日本東芝、東麗等公司也有相當規(guī)模生產(chǎn)能力。下文將以道康寧公司和GE高新材料集團有機硅公司為例，介紹有機硅在汽車業(yè)的具體應用。道康寧公司先進的有機硅技術道康寧公司運用于汽車行業(yè)的產(chǎn)品有密封劑、粘接劑、橡膠、硅油、潤滑油、襯墊、添加劑和絕緣材料等，主要應用于汽車內(nèi)部/外部、電氣/電子、燃料及進氣系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和元件。汽車內(nèi)部/外部道康寧公司的MOLYKOTE®潤滑油、減磨涂層、潤滑劑及潤滑脂可以提高部件的性能，減小阻力和磨損，并延長系統(tǒng)壽命。它們也有助于減少或消除與汽車噪音相關的問題。MOLYKOTE®潤滑劑特別適用于汽車的各種內(nèi)部/外部應用，包括車門系統(tǒng)、啟動器、座椅、安全帶、卡子和卡環(huán)。Multiflex®熱塑性彈性體系列產(chǎn)品以不同高分子聚合物為基材，經(jīng)物理改性后形成彈性體材料。此類材料既具有傳統(tǒng)橡膠材料的物理性能，如低硬度、彈性記憶、低溫抗沖擊性和舒適的手感。同時也具有塑膠材料的加工特性可熱塑循環(huán)使用。Multiflex®在汽車工業(yè)上有著廣泛的應用，包括汽車的內(nèi)飾件，如門內(nèi)握把、內(nèi)飾面板、內(nèi)部密封件等；汽車的外飾件，如車窗密封件、車燈密封件、車頂天窗架、擋泥板等；汽車的安全系統(tǒng)，如汽車安全氣囊蓋等。特殊規(guī)格的Multiflex®亦被使用作為發(fā)動機蓋以下的耐油部件。使用各種化學結構和傳輸系統(tǒng)的硅氧烷材料，可提高蠟劑、光潔劑、汽車清潔產(chǎn)品、干燥劑、防護劑、輪胎修整劑和清潔劑的配方。硅氧烷可提高產(chǎn)品耐用性、光潔度、濕潤性、清潔能力、易用性和/或在汽車表面的滑動性。此外，DowCorning®硅氧烷添加劑和硅烷對汽車頂層涂料具有良好的粘接性和顏料處理能力，對襯底和涂料層之間的粘附性也更好。道康寧還利用“相轉移催化技術”（PTC）,加快硅烷生產(chǎn)過程中的反應時間，從而減少綠色輪胎的生產(chǎn)成本和所需原料數(shù)量。而且，改進的相轉移催化技術不需鹽過濾、有害溶劑或溶劑回收，提高整個輪胎供應環(huán)節(jié)中的環(huán)保性。電氣/電子道康寧公司的各種保護及密封材料可用來密封電子元件和電路，以保護發(fā)動機蓋下的電子器件和系統(tǒng)不受超高溫、超低溫、潮濕、臭氧、紫外線輻射和汽車流體侵入的影響。能有效提高發(fā)動機控制模塊、點火線圈與點火模塊、動力系統(tǒng)模塊、制動系統(tǒng)模塊以及各種傳感器、電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)電路和元件的長期性能。DowCorning®硅油、有機硅凝膠和密封劑、彈性體、硅橡膠和硅樹脂能獲得耐用的撓性電子絕緣體，保護環(huán)境免受污染和超高溫并消除振動產(chǎn)生的應力。MOLYKOTE®潤滑劑可通過各種應用的“阻尼作用”，幫助保護重要的電氣元件。它們可延長汽車微型電動馬達的使用壽命，并通過點火線圈和連接器系統(tǒng)的拆除特性，來提高可維修性。DowCorning®密封劑具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，可以配合熱膨脹系數(shù)。該產(chǎn)品可提供發(fā)動機蓋下應用的管理解決方案。DowCorning®3-1595粘接劑能改進電子電路板，使蓋附件更加牢固。DowCorning®3-1598粘接劑是可流動的襯墊材料，能提高外部檢查性能，并節(jié)約成本。MOLYKOTE®特殊潤滑劑產(chǎn)品能確保開關、連接器、微型馬達、軸承、裝配電路和點火線圈系統(tǒng)長期可靠運行°Silastic®硅橡膠系列產(chǎn)品則適用于具有優(yōu)良電氣絕緣性能的彈性體。燃料及進氣系統(tǒng)氟硅氧烷技術對密封、浸入或潤滑具有優(yōu)良的耐油性和耐燃油蒸汽性能，可用于從橡膠化合物到潤滑脂的各種產(chǎn)品。例如，Silastic®Longterm氟硅膠為典型汽車燃料應用滲透問題提供了有效的成本解決方案。Longterm氟硅膠保持了硅氧烷在各種應用中的優(yōu)良性能，使用范圍包括進氣歧管,氣缸蓋密封,以及進氣系統(tǒng)襯墊和軟管等。使用DowCorning®液態(tài)硅氧烷管道翻襯和分配泡沫襯墊材料涂敷密封或襯墊，可大大降低成本。MOLYKOTE®氟硅潤滑油可幫助人們拆除及維護配件，同時可耐高溫和耐燃油性，延長燃料環(huán)境中配件的使用壽命。此外，道康寧的TPSiV®優(yōu)質熱塑性彈性體可提供硅橡膠的耐高溫性能，工程熱塑料的熔化再加工性及耐熱抗化學性。傳動系統(tǒng)和元件MOLYKOTE®潤滑劑在幫助提高發(fā)動機襯墊及活塞、HVAC活塞、軸承及齒輪的性能和配件壽命方面有優(yōu)秀的表現(xiàn)。MOLYKOTE®特殊潤滑劑產(chǎn)品還包括主機生產(chǎn)商及一級配套供應商的潤滑油裝配輔助裝置。DowCorning®管道翻襯和分配泡沫襯墊系列產(chǎn)品在動力系統(tǒng)和底盤應用中也可大大節(jié)省成本。Silastic®硅橡膠系列產(chǎn)品是不受多種液體、極端氣候條件、紫外線輻射和臭氧影響的優(yōu)質彈性體，具有優(yōu)良的電氣絕緣性能。該產(chǎn)品在汽車領域應用廣泛，包括制作汽車密封件、襯墊、O形環(huán)、連接頭、電纜、軟管、管路和防震安裝件等。MOLYKOTE®Lubotec緊固件和螺釘涂料可通過提供無鉻VI的涂料幫助客戶達到新法規(guī)的要求。而Lubotec涂料可抗腐蝕，在螺栓組件中可保持恒定的磨擦系數(shù)。GE有機硅技術的應用情況GE對有機硅在汽車上應用的研究主要集中在五個領域，它們分別是硅橡膠、涂層、粘合劑和密封劑、聚氨酯泡沫添加劑以及室溫固化產(chǎn)品。GE有機硅的一個主要應用是硅酸輪胎。從90年代中期推出以來，硅酸輪胎已經(jīng)幫助大部分采用它的汽車提高了燃油效率，平均每加侖燃油提高了0.5英里或更多的路程。GE提供的聚氨酯添加劑，可以提高在車座、車頂內(nèi)飾中的聚氨酯應用的質量、安全性和舒適性。同時GE正在推出新的添加劑，用以大大降低車內(nèi)有機硅的排放。GE的硅橡膠可以模制成多種汽車部件，包括壓縮墊圈、封蠟、O形圈、套環(huán)、遮光板、點火線和連接線。這些硅橡膠具有較高的壓縮應變性能，自結合能力以及自潤滑性能。GE在硅橡膠上的最新技術突破主要體現(xiàn)在液態(tài)氟硅氧烷FSL7641和FSL7651產(chǎn)品中。在連接器中，F(xiàn)SL7586/40是一種低模數(shù)，高分離的硅橡膠，更加抗?jié)櫥瑒┖涂谷剂稀τ诎l(fā)動機墊圈，防油的LSR21XX硅橡膠系列，以及低COMP組LSR26X1硅橡膠系列是傳統(tǒng)硅橡膠的最好的替代品。在雙部件重疊注模應用技術中，LSR27XX[CG1]、LIM8070和LIM9040硅橡膠顯示了優(yōu)越的汽車性能。具有競爭力的電子涂層是GE技術革新的表現(xiàn)，該涂層具有不可溶解性，熱管理特性，抗振動，以及增強的抗潮，防塵和防止其他防污的材料保護特性。在涂層類的新產(chǎn)品中，有融入GE最新硬質涂層技術的AS4700有機硅硬質涂層系統(tǒng)，以及防紫外線的UVHC3000有機硅硬質涂層。GE的RTV（室溫固化）產(chǎn)品為外飾組件、頭燈組裝、墊圈、電子和有機硅氣囊涂層等應用提供了無底漆黏合、熱管理、抗振動、增強的外部抗污能力等特性。GE汽車技術方案具有優(yōu)秀的可靠性和長期的優(yōu)越表現(xiàn)，包括組合零部件、防潮、防污和抗紫外線；機械應力和振動絕緣；以及抗熱循環(huán)的影響。電路板的保形涂料以及控制和傳感模塊的硅凝膠封