Page 32 - 《橡塑智造与节能环保》2025年1期

技术与装备

液态硅橡胶在阻燃汽车电气连接器中的应用

汽车连接器的核心作用在于为车辆内的各个系统 6700傅里叶变换红外光谱仪和带有ZnSe晶体的单反弹
模块供应电力和控制信号。随着对车辆性能、燃油效 ATR-IR附件（SmartMiracle）对塑料表面进行ATR-IR
率、安全标准以及生活品质功能的期望不断提升，连 测量。使用LIMWorks ProChanger H1注塑机在ASTM
接器的设计也日趋复杂化。连接器的密封件作为弹性 试样注塑模具中评估LRR材料。
体组件，与较大的外壳协同工作，确保连接器接头的 1.2 与热塑性塑料直接接触的压缩永久变形
电气隔离和环境防护。硅弹性体因其机械性能、化学 压缩永久变形结果是根据 ASTM D395（18 种
和热稳定性、易加工性和自润滑性能的良好平衡而在 橡胶性能标准测试方法，压缩永久变形）方法B得出
该领域得到了广泛的应用。 的。0 mm±0. 5 mm，厚度为 12.5 mm±0.5 mm，压缩
随着汽车设计的不断进步，车辆中电气元件的密 25%至约 9.38 mm厚。如图1 所示，在压缩过程中，将
实度持续显著上升。电动汽车（EV）技术的迅速采纳 LSR按钮的顶部和底部与基材（铝或热塑性塑料）夹
亦使得对车辆组件及模块的消防安全标准日益严苛。 在一起，并放入压缩夹具中。然后将夹具放入对流烘
为符合这些标准，阻燃（FR）级现场工程热塑性塑 箱中，在规定的温度和时间内进行烘烤。随后，释放
料逐渐取代传统结构等级，而无卤FR（HFFR）添加 压缩，在测量之前让测试件静置 30 min。
剂的运用则处于该领域研究的前沿。这一看似简单的
组件升级却引发了与周边材料（例如硅橡胶密封件）
的意外二次相互作用。近期，越来越多的案例报告指
出，在零件测试过程中，当采用FR塑料作为外壳材料
时，连接器密封件会出现显著的早期退化现象，而采
用非硅材料如乙烯丙烯酸弹性体（AEM）的则相对稳
定。本文旨在探讨与多种FR工程热塑性材料直接接触
的硅弹性体的力学性能与化学分析评估，并针对减少 图1 LSR 按钮与基材（铝/热塑性塑料）夹层的改良压缩
两种材料间显著化学不兼容性的配方策略进行阐述。 设置

2 结果与讨论
1 实验
2.1 材料选择
1.1 LSR制剂的制备和表征
有许多方法可以描述材料的阻燃特性，例如其
按照标准方法，制备并硫化一种双组分、铂
UL-94 等级。然而，这种类型的名称缺乏化学描述
硫化、硬度为 50A 的 LSR 以及其他适用组件。标
符，因此无法从机理上进行深入分析。为了更好地研
准ASTM板（10″×10″×0.075″）在120℃下压制硫化
究硅树脂弹性体与阻燃热塑性塑料之间的相互作用，
10min，并测试成型材料的机械性能。按照规定，使
可根据 ISO 1043.4 标准将阻燃成分划分为不同的化学
用ASTM标准测量硬度计A硬度（D2240）、拉伸性能
类别。这些应用中的四个主要类别如图2 所示，其中
（D412）、撕裂模强度（D624）和比重（D792）。
包括：FR(17)、FR(40)、FR(5X) 和 FR(30)，后两者通
所有流变测量均在25℃下在TA Instruments AR 2000流
常一起使用（即 FR[30+5X]）。
-1
变仪（0.1至10 s ）和Nitzsch Rosand RH2000毛细管流
虽然上述所有类型的阻燃剂目前都用于汽车发动
-1
变仪（100至10000 s ）上进行。LSR混合物的硫化测
机连接器外壳，但由于溴化成分对环境的影响，预计
量使用Alpha Technologies的Premier MDR在120℃上进
磷酸盐型阻燃剂（主要是阻燃剂[40]）将继续得到广
行6min的测量。衰减全反射红外光谱仪-使用Nicolet
4 橡塑智造与节能环保