硅橡胶在汽车上的应用研究

橡胶材料在汽车上的应用非常普遍，主要起到减震，密封传动，传输和支撑等作用，涉及的橡胶材料有NR,NBR,FKM,AEM,ACM和VMQ等十几个品种。由于硅橡胶具有出色的耐热性、耐寒性、电绝缘性和其他独特特性，广泛用于汽车电子电器，密封，减震和胶管等特殊产品和部位。 以涡轮增压管，散热器水管，盘式制动器衬套，防尘罩，气缸罩盖密封条，密封垫片，油封和高温密封圈等典型的汽车硅橡胶零部件为例，介绍了汽车用硅橡胶的特点以及在使用过程中容易出现的质量问题和解决办法。

 一硅橡胶的特点和汽车对硅橡胶的需求 耐高温性 由于汽车内部结构多，空间狭小，紧凑，密封良好，必然导致散热困难，如发动机舱，盘式制动系统和排气系统都存在高温密封空间，有关橡胶材料的选用就必须考虑耐高温性能。 硅橡胶是硅氧键为主链的有机硅聚合物，稳定的硅氧化学结构决定了硅橡胶最突出的特性就是耐温范围宽，能够在300度的环境下使用，并且在200度以上条件下长期使用不会老化，因此大量用于发动机舱，涡轮增压系统，制动系统和排气系统的密封圈，密封套，减震垫和吊耳等。 耐低温性 硅橡胶不但具有优异的耐高温性，而且还具有优异的耐低温性，可以在-80度下保持一定强度和弹性。 环保要求 硅橡胶具有无味、无毒和无腐蚀的特点，汽车行业利用硅橡胶的环保特性，制造可与人接触的汽车内饰、胶粘剂、密封胶等产品。 电性能 硅橡胶具有优良的电气性能，而且其电性能受温度影响很小，是一种性能优异且稳定的绝缘材料。 装饰性 硅橡胶可制成无色透明的产品，而且因为可着色性好，也能制成色彩丰富的产品。因此，硅橡胶是装饰性最强的橡胶。而且硅橡胶可以制成各种硬度的产品，硬度范在邵尔A硬度10~90之间，产品柔软弹性好、触感舒适，适合用于汽车内装饰件。 耐候性 硅橡胶耐候性好，耐臭氧和紫外线性能优良，可以用于发动机周边和暴露在空气中的零件。 强度 硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶，所以硅橡胶不适合用于制造受力较大的橡胶件。 耐溶剂性 一般的硅橡胶耐油性和耐溶剂性能欠佳，不适于制造接触油脂和溶剂的橡胶零件；经过特殊合成的硅橡胶和氟硅橡胶等有一定的耐油性能，但价格昂贵，应用较少。

汽车典型硅橡胶零件的应用 01 涡轮增压胶管 涡轮增压发动机的应用越来越多、压力越来越大，通过管路的气体温度也就越来越高。如果压力达到2.5×105Pa，气体温度能达到200度以上；如果压力达到3.5×105Pa，则气体温度就能达到250度以上。因此，涡轮增压橡胶管必须采用耐高温的硅橡胶。 高温高压涡轮增压管必须采用芳纶布增强，否则无法达到使用要求的强度，尤其是高温下的使用需求。有的硅胶管生产企业为了降低成本，采用强度和耐高温性能相对比较低的尼龙、维纶或涤纶增强层。由于尼龙、维纶涤纶等材料无法承受200度以上的高温，如果使用温度超过材料的极限，就会造成增强布脱开、撕裂甚至粉化，如图1所示。因此，只有使用温度在150度以下的场合(如涡轮增压进气管、中冷器出气管等)，才能采用涤纶或尼龙布増强硅胶管。另外，硅胶管中的增强布是人工绕成型的。 如果采用布条维绕，一定要注意搭接部位的宽度，不然容易在接缝处损坏，如图2所示。应尽量采用整张布半自动化缠绕成型，减少对工人操作熟练性的依赖，保证产品质量稳定。由于硅橡胶不耐油，而涡轮增压胶管中经常有油气，所以要在硅橡胶管内层附着一层氟橡胶层或氟硅橡胶内衬层。 02 散热器水管 硅橡胶散热器水管一般比涡轮增压胶管长，多数为异形，生产时很难采用整张布缠绕成型，所以应该特别注意在布条搭接处(尤其是转弯处)留出足够的搭接宽度，增加重叠部分的宽度，以避免使用时在热水的反复冲击下损坏。与涡轮増压管相比，散热器水管的增强层较少，为24层，采用聚酯布或尼龙布增强