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    2. 新能源汽車中有機硅膠泡棉材料的特性及應用的介紹
      來源:電子發燒網+改 作者:強力化工 發布時間:2024-02-01 10:18 閱讀次數:200
             有機硅材料的主鏈中含有“硅-氧-硅”結構,側鏈含有少量有機基團,因而它兼具有機及無機材料的雙重優點,耐高低溫、耐輻照和耐候(無雙鍵,不易被紫外光和臭氧分解)、憎水、生理惰性、耐油、耐溶劑等性能,這點其他材料無可與之比擬。

             有機硅橡膠發泡材料(亦稱:硅膠泡棉/發泡硅膠)是以硅橡膠生膠、填料、硫化劑、發泡劑等為原料,添加其它輔助原料混煉均勻后,在高溫下發泡硫化制備的一種多孔、低密度、可壓縮的高分子彈性體材料?,F今,硅橡膠泡沫應用日益廣泛,因其同時具備了硅橡膠和泡沫材料的優異性能。有機硅膠泡棉具有橡膠的高彈性,又具有泡沫材料所具有的吸音隔音、減震緩沖等性能,多用于減震墊、密封墊、隔音材料、絕緣材料、航空隔熱材料等一些對材料性能要求比較高的場合。
      1. 有機硅橡膠的通性

           有機硅橡膠具有很多優異的性能:

      (1)耐高低溫性

             有機硅橡膠在高溫(200℃以上)環境下,力學性能優異,且仍擁有一定的韌性與彈性。而玻璃化溫度(Tg)可低至-70 ℃。一般情況下,硅橡膠工作溫度為-100 ℃到 350 ℃。它可以承受數千度的瞬間高溫,故常用于制作防熱涂層,如航空領域。

      (2)電絕緣性

             有機硅橡膠絕緣性好,燃燒后,生成的二氧化硅仍然是絕緣物質。此外,硅橡膠在電弧放電時,不易焦燒,因其結構中碳原子數較少,并且其補強填料白炭黑,適用于高壓場合。

      (3)生理惰性

             有機硅橡膠表面疏水,因此,潮濕環境下物理性能降低小。粘結性差,可以起到隔離的一個作用。而它本身無毒無味,對人體健康沒有傷害,僅能與機體產生輕微反應,這也就造就了其優良的生理惰性,同時,在生理老化性能方面也十分優越。
      2、有機硅膠泡棉材料的特性:

            有機硅膠泡棉應用日益廣泛,因其同時具備了硅橡膠和泡沫材料的優異性能,既具有橡膠的高回彈性、耐老化,又具有吸聲、減震等泡沫所具有的性能,多用于防水、減震、密封墊、隔音、絕緣、航空隔熱等性能要求比較高的情況。根據泡孔結構,硅橡膠泡沫分為閉孔型、開孔型及混合型三種。閉孔發泡的有機硅發泡材料具有較好防震緩沖、隔音、隔熱保溫以及阻燃防爆等特性,其在汽車領域主要用于汽車車載空調用隔熱泡沫管材、汽車減震、新能源汽車電池用發泡硅膠密封墊圈等。

            當今許多汽車的內飾材料,如地板、頂棚、方向盤、汽車座椅等均為聚氨酯類泡棉材料,一方面是因為聚氨酯泡棉材料的技術相對成熟,性能符合使用標準;另外一方面,是因為聚氨酯泡棉材料價格較低。然而,聚氨酯類泡沫材料耐候性能較差,易燃且燃燒過程中釋放大量對人體有害的有毒氣體。因此,隨著有機硅膠泡棉材料的推廣以及人們對其認識的提升,未來有機硅膠泡棉材料有望替代傳統聚氨酯類泡棉發泡材料。



      2.1 發泡硅膠的密度選擇

            有機硅橡膠基體的密度為1.17g/cm3。但通過發泡處理,當前的成熟工藝中所制備的有機硅橡膠泡沫材料的密度最低可為0.16-0.20 g/cm3,可被用于汽車座椅、頭枕等部件;而常規的有機硅橡膠泡沫材料(密度為0.45 g/cm3)則被廣泛用于密封、減震等部位的縫隙填充。

      2.2 發泡硅膠的阻燃性能

            常用于表征聚合物阻燃性能之一的測試方法為垂直燃燒法,其燃燒模式非常接近物體燃燒的實際情況, 因此能很好地反映硅橡膠的實際阻燃效果。阻燃劑用量對硅橡膠垂直燃燒性能的影響如表2所示。從表2可以看出, 未加阻燃劑的硅橡膠完全燃燒;加入40份阻燃劑的硅橡膠垂直燃燒等級達到FV-1級, 具有一定的自熄能力;加入80 份阻燃劑的硅橡膠垂直燃燒等級更是達到了FV-0級, 表現出良好的自熄性。

      2.3 發泡硅膠的電絕緣性能

            隨著物理填料用量的增大,硅橡膠的體積電阻率和表面電阻率呈減小趨勢,介電常數和介電損耗因數總體呈增大趨勢??梢? 添加物理填料在一定程度上損害了硅橡膠的電絕緣性能。



      3、新能源汽車中有機硅膠泡棉材料的應用

            新能源電動汽車的技術關鍵在于電動汽車的高能量密度鋰電池的充分電技術及性能。鋰電池在使用過程中一定要保持嚴格的防水防塵要求,而易發熱自燃是影響電動汽車使用的頭等難題。在暴雨、淺灘、霧霾等條件下,為滿足汽車行駛過程中動力電池的密封和緩沖保護的要求,有機硅膠泡棉材料可以應用到動力電池上。使用有機硅發泡灌封材料來保護單個電芯。有機硅膠泡棉還被廣泛用于車燈周圍的防漏光、防塵、吸沖擊、增加氣密性處理;以及電動汽車喇叭、音響周圍的防雜音、填補空隙的處理。

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