有機(jī)硅在汽車中的應(yīng)用

有機(jī)硅在汽車中的應(yīng)用享有“工業(yè)味精”、“科技發(fā)展催化劑”等美譽(yù)的有機(jī)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(jī)硅這一化工新材料廣泛運(yùn)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(yīng)用。應(yīng)用廣泛的車用有機(jī)硅產(chǎn)品有機(jī)硅產(chǎn)品及制品：由中間體通過聚合反應(yīng)，并添加各類無機(jī)填料或改性助劑制得有機(jī)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(jī)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(diǎn)火線、火花塞保護(hù)罩、加熱及散熱器軟管、消聲器襯墊、加油泵、進(jìn)油閥等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛汽車有將近550個(gè)硅橡膠制件。另外，室溫硫化型硅橡膠具有耐疲勞、粘接性強(qiáng)等特性，可用來生產(chǎn)汽車的密封墊圈，以及風(fēng)窗玻璃、門窗框架、后視鏡、排氣管及易受水淋設(shè)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(diǎn)高、揮發(fā)性小、絕緣性好、表面張力小、對(duì)金屬無腐蝕、無毒等特性。主要應(yīng)用于汽車傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑油，防震、阻尼用油，真空擴(kuò)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(qiáng)塑料的機(jī)械性能。利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)某些材料引入特定功能性基團(tuán)的特性，可以改進(jìn)材料的表面性質(zhì)。在汽車行業(yè)，硅烷偶聯(lián)劑可用作玻璃纖維增強(qiáng)材料、增粘劑，還可以用來處理玻璃表面，防止汽車的風(fēng)擋玻璃表面結(jié)冰現(xiàn)象，并可用于汽車輪胎的生產(chǎn)。有機(jī)硅生產(chǎn)工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、技術(shù)含量高，長(zhǎng)期以來，美國(guó)、日本、法國(guó)、德國(guó)等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家在行業(yè)內(nèi)形成技術(shù)壟斷。美國(guó)道康寧公司（DowCorning）、GE高新材料集團(tuán)有機(jī)硅公司、德國(guó)瓦克化學(xué)（Waker）、日本信越化學(xué)（Shinetsu）、法國(guó)羅納一普朗克化學(xué)（Rhone—Polenc）等公司是世界著名的有機(jī)硅生產(chǎn)商，占了近全球80%以上的生產(chǎn)能力，美國(guó)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(guó)威特科（Witco）、德國(guó)許耳斯（HUls）、拜耳（Bayer）、日本東芝、東麗等公司也有相當(dāng)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(tuán)有機(jī)硅公司為例，介紹有機(jī)硅在汽車業(yè)的具體應(yīng)用。道康寧公司先進(jìn)的有機(jī)硅技術(shù)道康寧公司運(yùn)用于汽車行業(yè)的產(chǎn)品有密封劑、粘接劑、橡膠、硅油、潤(rùn)滑油、襯墊、添加劑和絕緣材料等，主要應(yīng)用于汽車內(nèi)部/外部、電氣/電子、燃料及進(jìn)氣系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和元件。汽車內(nèi)部/外部道康寧公司的MOLYKOTE®潤(rùn)滑油、減磨涂層、潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑脂可以提高部件的性能，減小阻力和磨損，并延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命。它們也有助于減少或消除與汽車噪音相關(guān)的問題。MOLYKOTE®潤(rùn)滑劑特別適用于汽車的各種內(nèi)部/外部應(yīng)用，包括車門系統(tǒng)、啟動(dòng)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(shí)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(yīng)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(dòng)機(jī)蓋以下的耐油部件。使用各種化學(xué)結(jié)構(gòu)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(hù)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(rùn)性、清潔能力、易用性和/或在汽車表面的滑動(dòng)性。此外，DowCorning®硅氧烷添加劑和硅烷對(duì)汽車頂層涂料具有良好的粘接性和顏料處理能力，對(duì)襯底和涂料層之間的粘附性也更好。道康寧還利用“相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)”（PTC）,加快硅烷生產(chǎn)過程中的反應(yīng)時(shí)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(jìn)的相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)不需鹽過濾、有害溶劑或溶劑回收，提高整個(gè)輪胎供應(yīng)環(huán)節(jié)中的環(huán)保性。電氣/電子道康寧公司的各種保護(hù)及密封材料可用來密封電子元件和電路，以保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)控制模塊、點(diǎn)火線圈與點(diǎn)火模塊、動(dòng)力系統(tǒng)模塊、制動(dòng)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(zhǎng)期性能。DowCorning®硅油、有機(jī)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(hù)環(huán)境免受污染和超高溫并消除振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力。MOLYKOTE®潤(rùn)滑劑可通過各種應(yīng)用的“阻尼作用”，幫助保護(hù)重要的電氣元件。它們可延長(zhǎng)汽車微型電動(dòng)馬達(dá)的使用壽命，并通過點(diǎn)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(dòng)機(jī)蓋下應(yīng)用的管理解決方案。DowCorning®3-1595粘接劑能改進(jìn)電子電路板，使蓋附件更加牢固。DowCorning®3-1598粘接劑是可流動(dòng)的襯墊材料，能提高外部檢查性能，并節(jié)約成本。MOLYKOTE®特殊潤(rùn)滑劑產(chǎn)品能確保開關(guān)、連接器、微型馬達(dá)、軸承、裝配電路和點(diǎn)火線圈系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)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(jìn)氣系統(tǒng)氟硅氧烷技術(shù)對(duì)密封、浸入或潤(rùn)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(rùn)滑脂的各種產(chǎn)品。例如，Silastic®Longterm氟硅膠為典型汽車燃料應(yīng)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(yīng)用中的優(yōu)良性能，使用范圍包括進(jìn)氣歧管,氣缸蓋密封,以及進(jìn)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(rùn)滑油可幫助人們拆除及維護(hù)配件，同時(shí)可耐高溫和耐燃油性，延長(zhǎng)燃料環(huán)境中配件的使用壽命。此外，道康寧的TPSiV®優(yōu)質(zhì)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(xué)性。傳動(dòng)系統(tǒng)和元件MOLYKOTE®潤(rùn)滑劑在幫助提高發(fā)動(dòng)機(jī)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(rùn)滑劑產(chǎn)品還包括主機(jī)生產(chǎn)商及一級(jí)配套供應(yīng)商的潤(rùn)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(dòng)力系統(tǒng)和底盤應(yīng)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(zhì)彈性體，具有優(yōu)良的電氣絕緣性能。該產(chǎn)品在汽車領(lǐng)域應(yīng)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(dá)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(jī)硅技術(shù)的應(yīng)用情況GE對(duì)有機(jī)硅在汽車上應(yīng)用的研究主要集中在五個(gè)領(lǐng)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(jī)硅的一個(gè)主要應(yīng)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(yīng)用的質(zhì)量、安全性和舒適性。同時(shí)GE正在推出新的添加劑，用以大大降低車內(nèi)有機(jī)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(diǎn)火線和連接線。這些硅橡膠具有較高的壓縮應(yīng)變性能，自結(jié)合能力以及自潤(rùn)滑性能。GE在硅橡膠上的最新技術(shù)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?duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)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(yīng)用技術(shù)中，LSR27XX[CG1]、LIM8070和LIM9040硅橡膠顯示了優(yōu)越的汽車性能。具有競(jìng)爭(zhēng)力的電子涂層是GE技術(shù)革新的表現(xiàn)，該涂層具有不可溶解性，熱管理特性，抗振動(dòng)，以及增強(qiáng)的抗潮，防塵和防止其他防污的材料保護(hù)特性。在涂層類的新產(chǎn)品中，有融入GE最新硬質(zhì)涂層技術(shù)的AS4700有機(jī)硅硬質(zhì)涂層系統(tǒng)，以及防紫外線的UVHC3000有機(jī)硅硬質(zhì)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(jī)硅氣囊涂層等應(yīng)用提供了無底漆黏合、熱管理、抗振動(dòng)、增強(qiáng)的外部抗污能力等特性。GE汽車技術(shù)方案具有優(yōu)秀的可靠性和長(zhǎng)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(jī)械應(yīng)力和振動(dòng)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