Pregătirea și caracteristicile spumei semi-rigidă poliuretanice pentru balustrade auto de înaltă performanță.
Cotartul din interiorul mașinii este o parte importantă a cabinei, care joacă rolul de a împinge și de a trage ușa și de a pune brațul persoanei în mașină. În caz de urgență, când mașina și coliziunea de balustradă, balustrada moale de poliuretan și PP modificată (polipropilenă), ABS (poliacrilonitril - butadienă - strenen) și alte balustrade din plastic dur, pot oferi o elasticitate bună și tampon, reducând vătămarea. Balustradele din spumă moale din poliuretan poate oferi o senzație bună de mână și o textură frumoasă a suprafeței, îmbunătățind astfel confortul și frumusețea cabinei. Prin urmare, odată cu dezvoltarea industriei auto și îmbunătățirea cerințelor oamenilor pentru materialele interioare, avantajele spumei moi din poliuretan în balustrade auto devin din ce în ce mai evidente.
Există trei tipuri de balustrade moi de poliuretan: spumă de rezistență ridicată, spumă auto-crustată și spumă semi-rigidă. Suprafața exterioară a balustradelor cu rezistență ridicată este acoperită cu pielea PVC (clorură de polivinil), iar interiorul este spumă de rezistență ridicată din poliuretan. Suportul spumei este relativ slab, rezistența este relativ scăzută, iar aderența dintre spumă și piele este relativ insuficientă. Bandrailul cu piele de sine are un strat de bază al pielii, costuri reduse, un grad de integrare ridicat și este utilizat pe scară largă în vehiculele comerciale, dar este dificil de luat în considerare puterea suprafeței și confortul general. Fortonajul semi-rigid este acoperit cu pielea din PVC, pielea oferă o atingere și aspect bun, iar spuma semi-rigidă internă are senzație excelentă, rezistență la impact, absorbție de energie și rezistență la îmbătrânire, deci este din ce în ce mai utilizată în utilizarea interiorului auto pasager.
În această lucrare, este proiectată formula de bază a spumei semi-rigidă din poliuretan pentru balustrade auto, iar îmbunătățirea acesteia este studiată pe această bază.
Secțiune experimentală
Materie primă principală
Polieter Poliol A (valoare hidroxil 30 ~ 40 mg/g), polimer poliol B (valoare hidroxil 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. MDI modificat [difenilmetan Diisocyanat, W (NCO) este de 25%~ 30%], catalizator compus, Wetting Dispersant (Agent 3), Antioxidant A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., Ltd., Maitou, etc.; Umed dispersant (agentul 1), umederea dispersantului (agentul 2): Byke Chemical. Materiile prime de mai sus sunt de calitate industrială. Piele de căptușeală din PVC: Changshu Ruihua.
Echipamente și instrumente principale
SDF-400 Mixer de mare viteză, AR3202CN Tip Electronic Balance, matriță de aluminiu (10cm × 10cm × 1cm, 10cm × 10cm × 5cm), 101-4AB tip de suflare electrică de tip KJ-1065, mașină de tensiune electronică de tip 501A Super termostat.
Pregătirea formulei de bază și a eșantionului
Formularea de bază a spumei de poliuretan semi-rigid este prezentată în tabelul 1.
Pregătirea probei de testare a proprietăților mecanice: Polyether-ul compozit (un material) a fost preparat conform formulei de proiectare, amestecat cu MDI modificat într-o anumită proporție, agitată cu un dispozitiv de agitare de mare viteză (3000R/min) timp de 3 ~ 5S, apoi turnat în matrița corespunzătoare pentru spumă și a deschis modelul într-un timp pentru a obține semi-Rigid Polyurethan model.
Pregătirea eșantionului pentru testul de performanță a legăturii: Un strat de piele din PVC este plasat în matrița inferioară a matriței, iar polieterul combinat și MDI modificat sunt amestecate proporțional, agitat de un dispozitiv de agitare de mare viteză (3 000 r/min) timp de 3 ~ 5 s, apoi turnat pe suprafața pielii, iar modelul este închis, iar foamul de poliretan cu pielea este turnat în anumite timp.
Test de performanță
Proprietăți mecanice: 40%CLD (duritate compresivă) conform testului standard ISO-3386; Rezistența la tracțiune și alungirea la pauză sunt testate conform standardului ISO-1798; Puterea lacrimiului este testată conform standardului ISO-8067. Performanță de legătură: mașina de tensiune universală electronică este utilizată pentru a coji pielea și spuma la 180 ° în conformitate cu standardul unui OEM.
Performanță de îmbătrânire: testați pierderea proprietăților mecanice și a proprietăților de legare după 24 de ore de îmbătrânire la 120 ℃ în funcție de temperatura standard a unui OEM.
Rezultate și discuții
Proprietate mecanică
Prin modificarea raportului dintre polieterul poliol A și polimerul B poliol B în formula de bază, a fost explorată influența diferitelor doze de polieter asupra proprietăților mecanice ale spumei poliuretanice semi-rigide, așa cum se arată în tabelul 2.
Din rezultatele din tabelul 2 se poate observa că raportul dintre poliol poliol A și polimer polimer B are un efect semnificativ asupra proprietăților mecanice ale spumei poliuretanice. Când raportul dintre poliol poliol A și polimer poliol B crește, alungirea la pauză crește, duritatea compresivă scade într -o anumită măsură, iar rezistența la tracțiune și rezistența la rupere se schimbă puțin. Lanțul molecular al poliuretanului este format în principal din segment moale și segment dur, segment moale din poliol și segment dur din legătura carbamată. Pe de o parte, greutatea moleculară relativă și valoarea hidroxil a celor doi polioli sunt diferiți, pe de altă parte, polimerul poliol B este un poliol polieter modificat de acrilonitril și stiren, iar rigiditatea segmentului lanțului este îmbunătățită datorită existenței benzenei, în timp ce polimera poamului conține substanțe moleculare mici. Când polieterul A este 80 părți și polimerul poliol B este de 10 părți, proprietățile mecanice cuprinzătoare ale spumei sunt mai bune.
Proprietate de legare
Ca produs cu frecvență de presă ridicată, balustrada va reduce semnificativ confortul părților dacă spuma și coaja pielii, astfel încât performanța de legare a spumei și a pielii poliuretanice este necesară. Pe baza cercetărilor de mai sus, s -au adăugat diferiți dispersanți de umectare pentru a testa proprietățile de aderență ale spumei și pielii. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 3.
Din tabelul 3 se poate observa că diferiți dispersanți de umectare au efecte evidente asupra forței de decojire între spumă și piele: prăbușirea spumei apare după utilizarea aditivului 2, care poate fi cauzată de deschiderea excesivă a spumei după adăugarea de aditiv 2; După utilizarea aditivilor 1 și 3, rezistența la dezbrăcare a eșantionului gol are o anumită creștere, iar rezistența la dezbrăcare a aditivului 1 este cu aproximativ 17% mai mare decât cea a eșantionului gol, iar rezistența la dezbrăcare a aditivului 3 este cu aproximativ 25% mai mare decât cea a probei goale. Diferența dintre aditivul 1 și aditivul 3 este cauzată în principal de diferența de umectabilitate a materialului compozit de pe suprafață. În general, pentru a evalua umectabilitatea lichidului pe solid, unghiul de contact este un parametru important pentru a măsura umectabilitatea suprafeței. Prin urmare, a fost testat unghiul de contact dintre materialul compus și pielea după adăugarea celor două dispersante de umectare de mai sus, iar rezultatele au fost prezentate în figura 1.
Din figura 1 se poate observa că unghiul de contact al eșantionului gol este cel mai mare, care este de 27 °, iar unghiul de contact al agentului auxiliar 3 este cel mai mic, care este de doar 12 °. Acest lucru arată că utilizarea aditivului 3 poate îmbunătăți umectabilitatea materialului compus și a pielii într -o măsură mai mare și este mai ușor să se răspândească pe suprafața pielii, astfel încât utilizarea aditivului 3 are cea mai mare forță de decojire.
Proprietate îmbătrânită
Produsele balustrade sunt presate în mașină, frecvența expunerii la soare este ridicată, iar performanța îmbătrânirii este o altă performanță importantă pe care trebuie să o ia în considerare spuma de balustradă semi-rigidă poliuretanică. Prin urmare, a fost testată performanța de îmbătrânire a formulei de bază și s -a efectuat studiul de îmbunătățire, iar rezultatele au fost prezentate în tabelul 4.
Prin compararea datelor din tabelul 4, se poate constata că proprietățile mecanice și proprietățile de legare ale formulei de bază sunt scăzute semnificativ după îmbătrânirea termică la 120 ℃: după îmbătrânirea timp de 12 ore, pierderea diferitelor proprietăți, cu excepția densității (aceeași mai jos) este de 13%~ 16%; Pierderea de performanță a îmbătrânirii de 24 de ore este de 23%~ 26%. Este indicat că proprietatea îmbătrânirii căldurii a formulei de bază nu este bună, iar proprietatea îmbătrânirii căldurii a formulei originale poate fi îmbunătățită în mod evident prin adăugarea unei clase de antioxidant A la formulă. În aceleași condiții experimentale după adăugarea de antioxidanți A, pierderea diferitelor proprietăți după 12 ore a fost de 7%~ 8%, iar pierderea diferitelor proprietăți după 24H a fost de 13%~ 16%. Scăderea proprietăților mecanice se datorează în principal unei serii de reacții în lanț declanșate de ruperea legăturilor chimice și radicalii liberi activi în timpul procesului de îmbătrânire termică, ceea ce duce la modificări fundamentale ale structurii sau proprietăților substanței originale. Pe de o parte, scăderea performanței de lipire se datorează scăderii proprietăților mecanice ale spumei în sine, pe de altă parte, deoarece pielea din PVC conține un număr mare de plastifianți, iar plastifiantul migrează la suprafață în timpul procesului de îmbătrânire a oxigenului termic. Adăugarea de antioxidanți își poate îmbunătăți proprietățile de îmbătrânire termică, în principal pentru că antioxidanții pot elimina radicalii liberi nou generați, întârzie sau inhibă procesul de oxidare a polimerului, astfel încât să mențină proprietățile originale ale polimerului.
Performanță cuprinzătoare
Pe baza rezultatelor de mai sus, a fost proiectată formula optimă și au fost evaluate diferitele proprietăți ale acesteia. Performanța formulei a fost comparată cu cea a spumei de balustradă de revenire ridicată a poliuretanului general. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 5.
După cum se poate observa din tabelul 5, performanța formulei de spumă de poliuretan semi-rigidă optimă are anumite avantaje față de formulele de bază și generale și este mai practică și este mai potrivită pentru aplicarea unor balustrade de înaltă performanță.
Concluzie
Reglarea cantității de polieter și selectarea dispersantului calificat de umectare și antioxidant poate oferi spumei de poliuretan semi-rigid proprietăți mecanice bune, proprietăți excelente de îmbătrânire a căldurii și așa mai departe. Pe baza performanței excelente a spumei, acest produs de spumă semi-rigidă din poliuretan de înaltă performanță poate fi aplicat materialelor tampon auto, cum ar fi balustrade și tabele de instrumente.
Timpul post: 25-2024 iulie