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液体硅橡胶在新能源汽车应用

2020-05-07 14:30分类:有机硅应用 阅读:

 

硅橡胶(SR)生胶分子的主链是由Si-O键构成、侧基主要为甲基。根据硅橡胶种类的不同,部分甲基也可以被乙烯基、苯基或氟等基团或原子取代。端基可以是甲基或羟基等。硅橡胶的结构式为:

其中n、m和p,分别是不同Si-O的链节数。硅橡胶分类的方法很多,在此主要列举四种分类:

1.按硫化温度分,可以分为室温硫化硅橡胶和高温硫化硅橡胶;

2.按固化前的形态,可分为固体硅橡胶,液体硅橡胶(这也是本文想重点探讨的内容);

3.按所用单体的差异,可分为甲基乙烯基硅橡胶,甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅,腈硅橡胶等;

4.根据硅橡胶的性能和用途的不同,还可以分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等

液体硅橡胶(LSR)是以少量水为引发剂,或者以铂为催化剂,在大气中或加热状态下发生硫化交联的一种弹性体,按包装形式分为单组分和双组分(多组分)两类,按反应类型可以分为缩合型或加成型液体硅橡胶。液体硅橡胶不含任何稳定剂,增塑剂或促进剂,作为交联材料,它可以承受非常高的温度而不会发生热老化,并且可以保持其机械性能和弹性。通过改变其上的某些侧基,可以实现修饰该材料以满足特定的功能或要求。LSR具有优异的耐化学稳定性、耐油性和耐候性,可在50℃至180℃的温度范围内保持稳定,添加稳定剂后可以在高于250℃的温度下保持稳定,并且能在-60℃具有低温柔韧性。LSR通常是透明的,可根据需要添加其他颜料,并且非常容易着色,在电子元器件密封、管道密封、医疗器械、键盘及婴儿相关用品等方面得到普遍应用。液体硅橡胶在3D打印、防水、涂装、食品接触硅胶和可穿戴部件等领域的应用,都极具发展潜力。当然,在汽车行业的应用,也实现了全方位的覆盖,比如汽车行业的连接器、电动车电池密封件、发动机垫圈、前照灯密封件和减震器等等,成为提供密封,隔热和保护内部应用解决方案的首选材料。

电动汽车制造业中快速变化的技术趋势正在促使有机硅制造商采用创新方法来生产定制产品。液体硅橡胶在新能源汽车上的解决方案主要有四方面应用:密封防水、安全防护、结构导热、轻量化。液体硅橡胶弹性体是电动汽车市场中最突出的产品部分,其增长可归功于其广泛的应用,如密封件、外壳和垫圈,用于各种部件的隔热,如连接器密封、散热片等,在电池组周围形成隔热罩,保护电池单元免受过热或过冷的影响。此外,通过定制设计可以隔热或帮助散热,以确保最佳的工作温度。为了适应严苛的空间,硅胶设计用于承受剧烈振动。短路和过电流是电动车电池故障的主要原因,硅橡胶的介电特性可保护和隔离关键部件,使得电池和母线免受电涌的危害,有助于防止电池起火。

在新能源汽车中,液体硅胶灌封胶主要用在锂电池Pack环节,起到散热、阻燃、绝缘、防水等作用,极大地提升了新能源汽车的动力安全性。锂电池对水分敏感,密封性直接影响电池系统的工作安全和电动汽车的使用安全。从发展历史来看,有机硅在密封防水上经历单组分免垫胶—发泡成型密封圈—在线发泡硅胶的产品升级。但液体硅胶灌封胶比重较大,会增加电池包重量,降低了单位体积的能量比,最终影响到能量密度,如何实现液体硅胶的轻量化是目前有机硅企业亟待解决的问题。目前,在线发泡硅胶在新能源汽车行业备受青睐,适用于动力电池密封防水、软包电芯减震保护、电池包的隔热保温、轻量化等应用场景。

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