【技术信息】有机硅及其在汽车美容护理中的应用
据德国一家汽车市场调研机构(R.L.Polk Marketing Systems)2013年的预测报告说,尽管目前环保已经成为全球热门的话题,但在未来7年内,全球的汽车保有量仍将继续增长近20%。到2015年,全球汽车保有量将从2007年的近9.2亿辆增至11.2亿辆左右。届时,亚洲将拥有全球四分之一的汽车,也就是2.8亿辆。其中,中国和印度的市场增长潜力巨大。根据公安部提供的数据,截至2013年底,我国汽车保有量达1.37亿辆,是2003年的5.7倍。工信部预计,到2020年中国汽车保有量将超两亿辆。我国已快速进入汽车社会。汽车消费的快速增长也为汽车美容护理行业带来了巨大的商机,推动了该行业的迅速发展。目前比较知名的汽车美容用品生产企业有3M、龟博士、尼尔森等。
汽车美容护理不只是简单帮汽车打蜡、除渍、除臭等清洁与保养护理,还包括专业的美容产品和高科技技术设备,采用先进和特殊的工艺方法,对汽车进行全新保养护理,以达到“旧车变新,新车保值,延寿增益”的功效
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。有机硅作为一种特殊的化合物,具有许多优异的性能,已被广泛应用于汽车清洁、上光、车内饰护理、轮胎保养等产品中,发挥着举足轻重的作用。
1.
有机硅化合物简介
有机硅是含有硅元素的众多高分子化合物的总称,一般是指以硅氧烷为主链的聚有机硅氧烷,包括硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂四大门类。它的基本结构单元(即主链)是―Si―O―键构成,在硅原子上至少有一个直接与其他各种有机基团碳原子相连。因此,在有机硅聚合物的结构中既含有“有机基团”,又含有“无机结构”,这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身,是第一个在工业上获得应用的元素高分子
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。
尽管地壳的25%是由二氧化硅组成,但是,在自然界中,硅氧烷化合物却并不存在。直到1940年, Müller 和Rochow发明了直接合成甲基氯硅烷的合成路线,奠定了合成硅氧烷化合物的基础。直到1860年,硅氧烷化合物方为人所知
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4]
。目前,世界上主要的有机硅生产企业有道康宁、迈图、瓦克、信越、蓝星,其生产能力占世界总生产能力的80%左右。我国的有机硅工业始于20世纪50年代初。目前,我国有机硅市场发展是全球最快的,年增速高达30%
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2.
有机硅化合物在汽车护理中的应用
2.1
汽车表面上光剂
轿车、组装车、卡车等在户外行驶、放置或者敞开式运输时,无论是否喷漆都需要对其进行保护性处理,以防受到环境的侵蚀,如盐雾、酸雨、工业尘埃、动物排泄物等,尤其是从高空落下的鸟粪、昆虫的足迹、风沙的侵蚀、铁路货箱中的铁屑等对汽车表面的损害比较大。此外,轿车的局部污染是因排气造成的,污迹成分以烃类、碳化物为主。为了保护车体表面的整洁及光泽度,传统上常采用打蜡抛光的措施。打蜡上光,用蜡量多,劳动强度大,上光速度慢,光泽度差。从使用的安全性及效果来看,研制中性的清洁、上光、保护兼能的产品会受到社会的青睐
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。
20世纪50年代, 聚硅氧烷乳液取代膏状蜡作为汽车上光剂引入市场, 该乳液还包含了焦油去除剂。该上光剂使用方便、省力,容易去除
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。硅氧烷抛光剂具有自流平、易分散的特点,而且不含蜡和研磨成分,不会因磨损和氧化而发生变质。它可以装在小型喷雾器中,普通用户只需将它喷洒到汽车面漆上,再用布擦干,就能得到一层高光泽度的、薄的保护层
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。通常,聚二甲基硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷、烷基改性聚硅氧烷、硅氧烷乳化剂、硅树脂、环甲基硅油等均可作为上光剂成分。
2.1.1
聚二甲基硅氧烷
聚二甲基硅氧烷是具有不同粘度的、线性的非反应性硅油,除了氧原子外,只有甲基和硅原子相连。硅氧烷在结构上的特性和硅原子本身的惰性,决定了聚硅氧烷具有许多独特的性能:物理、化学性能惰性,低毒性,良好的热稳定性,良好的抗氧化、抗UV性能,高的表面活性,非常低的表面张力(18~22mN/m),良好的润滑性,低温下,不结晶,拒水疏油等等。
在家居护理、汽车护理等产品中,硅油通常作为防水剂、上光剂成分。粘度为50~500mPas的低粘度硅油通常会和粘度为1000~100000mPas的高粘度硅油配合使用。因为高粘度硅油能够赋予表面良好的光亮度,但是铺展性较差,而低粘度硅油则具有良好的铺展性,但上光性较差
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。两者配合使用,扬长避短,既能在被处理表面均匀地铺展成膜,不留下条纹,又能赋予表面良好的光泽度。赵建红
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将不同粘度的硅油用于汽车清洁上光蜡中,配置出一种不含研磨剂、易涂易擦,使用方便的产品。该产品不仅赋予汽车表面良好光....
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