Příprava a charakteristiky polyuretanového polotuhé pěny pro vysoce výkonné automobilové zábradlí.
Loketní opěrka v interiéru automobilu je důležitou součástí kabiny, která hraje roli tlačení a tahání dveří a umístění paže osoby do auta. V případě nouze, kdy kolize vozidla a zábradlí, polyurethanové měkké zábradlí a modifikované PP (polypropylen), ABS (polyakrylonitril - butadien - styren) a další tvrdé plastové zábradlí, mohou poskytnout dobrou elasticitu a pufr, čímž se snižují poškození. Polyurethanové kotviště pro měkké pěny mohou poskytnout dobrý pocity ruky a krásnou povrchovou texturu, čímž se zlepšuje pohodlí a krásu kokpitu. Proto s rozvojem automobilového průmyslu a zlepšením požadavků lidí na vnitřní materiály se výhody polyuretanové měkké pěny v automobilových zábradlích stávají stále více zřejmé.
Existují tři druhy polyurethanových měkkých mapozitářů: pěna s vysokou odolností, pěna a polovičná pěna samosprávy. Vnější povrch svlék na s vysokou odolností je pokryt kůží PVC (polyvinylchlorid) a interiérem je polyuretanová vysoká odolnost pěna. Podpora pěny je relativně slabá, síla je relativně nízká a adheze mezi pěnou a kůží je relativně nedostatečná. Zásobník s vlastní kůží má pěnovou jádro vrstvu pokožky, nízký náklad, vysoký stupeň integrace a je široce používán v užitkových vozidlech, ale je obtížné vzít v úvahu sílu povrchu a celkový pohodlí. Polotužná loketní opěrka je pokryta PVC pokožkou, kůže poskytuje dobrý dotek a vzhled a vnitřní poloobchodní pěna má vynikající pocit, odolnost proti nárazu, absorpci energie a odolnost proti stárnutí, takže se stále více používá při používání interiéru osobních automobilů.
V tomto článku je navržen základní vzorec polyuretanové polotuhé pěny pro automobilové zábradlí a jeho zlepšení je na tomto základě studováno.
Experimentální část
Hlavní surovina
Polyether polyol A (Hydroxylová hodnota 30 ~ 40 mg/g), polymerní polyol B (hydroxylová hodnota 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. Modifikovaný MDI [difenylmethan diisokyanát, W (NCO) je 25%~ 30%], kompozitní katalyzátor, smáčení dispergant (agent 3), antioxidant A: wanhua chemikálie (Beijing) Co., Ltd., Maitou, atd.; Dispergant na smáčení (agent 1), dispergant smáčení (Agent 2): Byke Chemical. Výše uvedené suroviny jsou průmyslové třídy. PVC podšívka kůže: Changshu ruihua.
Hlavní vybavení a nástroje
Vysokorychlostní mixér typu SDF-400, elektronický rovnováha typu AR3202CN, hliníková forma (10 cm x 10 cm × 1 cm, 10 cm × 10 cm × 5 cm), 101-4ab typ elektrické dmychadlo, KJ-1065 Typ elektronického univerzálního napínacího stroje, 501a typ super termostatu.
Příprava základního vzorce a vzorku
Základní formulace polotuhé polyuretanové pěny je uvedena v tabulce 1.
Příprava testovacího vzorku mechanických vlastností: Kompozitní polyether (materiál) byl připraven podle konstrukčního vzorce, smíchán s modifikovaným MDI v určitém poměru, míchán s vysokorychlostním míchacím zařízením (3000r/min) pro 3 ~ 5s, poté se nalil do odpovídající formy na pěnu a otevřel plísník a získal plísnicí polyuretanu.
Příprava vzorku pro test výkonu vazby: Vrstva pokožky PVC je umístěna do spodní matrice formy a kombinovaný polyether a modifikovaný MDI je smíchán v poměru, míchá se vysokorychlostním míchacím zařízením (3 000 r/min) po dobu 3 ~ 5 s, a poté je zavřená a je formová v určitém čase.
Test výkonu
Mechanické vlastnosti: 40%CLD (kompresní tvrdost) podle standardního testu ISO-3386; Pevnost v tahu a prodloužení při přestávce jsou testovány podle standardu ISO-1798; Síla slzy je testována podle standardu ISO-8067. Výkon vazby: Elektronický stroj na univerzální napětí se používá k oloupání kůže a pěny 180 ° podle standardu OEM.
Výkon stárnutí: Testujte ztrátu mechanických vlastností a spojovacích vlastností po 24 hodinách stárnutí při 120 ℃ podle standardní teploty OEM.
Výsledky a diskuse
Mechanická vlastnost
Změna poměru polyetherového polyolu A a polymerního polyolu B v základním vzorci byl zkoumán vliv různých polyetherových dávkování na mechanické vlastnosti polooblučové polyuretanové pěny, jak je uvedeno v tabulce 2.
Z výsledků v tabulce 2 je vidět, že poměr polyetheru polyolu A k polymernímu polyolu B má významný účinek na mechanické vlastnosti polyuretanové pěny. Když se poměr polyetheru polyolu A k polymernímu polyolu B zvyšuje, prodloužení při přestávce se zvyšuje, tlaková tvrdost do určité míry klesá a pevnost v tahu a roztržení pevnosti se změní jen málo. Molekulární řetězec polyuretanu se skládá hlavně z měkkého segmentu a tvrdého segmentu, měkkého segmentu z polyolu a tvrdého segmentu z karbamátové vazby. Na jedné straně je relativní molekulová hmotnost a hydroxylová hodnota dvou polyolů odlišná, na druhé straně je polymerní polyol B polyetherovým polyolem modifikovaným akrylonitrilem a styrenem a tuhost segmentu řetězce se zlepšuje v důsledku existence benzenu, zatímco se zvyšuje ozvěna foomu. Když je polyether polyol A 80 dílů a polymerní polyol B je 10 dílů, komplexní mechanické vlastnosti pěny jsou lepší.
Spojovací vlastnost
Jako produkt s vysokou lisovací frekvencí výrazně sníží pohodlí dílů, pokud je pěna a kůži kůži, takže je nutný vazebný výkon polyuretanové pěny a kůže. Na základě výše uvedeného výzkumu byly přidány různé dispergace smáčení, aby se otestovaly adhezní vlastnosti pěny a kůže. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.
Z tabulky 3 je patrné, že různé dispergace smáčení mají zjevné účinky na peelingovou sílu mezi pěnou a kůží: K kolapsu pěny dochází po použití aditivy 2, což může být způsobeno nadměrným otevřením pěny po přidání aditiv 2; Po použití aditiv 1 a 3 má stripovací síla vzoru slepému nárůstu a síla stripování aditiva 1 je asi o 17% vyšší než u stisknutí vzorku a stripovací síla aditiva 3 je asi o 25% vyšší než u slepého vzorku. Rozdíl mezi aditiv 1 a aditiv 3 je způsoben hlavně rozdílem v smáčivosti kompozitního materiálu na povrchu. Obecně platí, že pro vyhodnocení smáčivosti kapaliny na pevné látce je kontaktní úhel důležitým parametrem pro měření smáčivosti povrchu. Proto byl testován kontaktní úhel mezi kompozitním materiálem a kůží po přidání výše uvedených dvou dispergantů smáčení a výsledky byly uvedeny na obrázku 1.
Z obrázku 1 je vidět, že kontaktní úhel prázdného vzorku je největší, což je 27 °, a kontaktní úhel pomocného činidla 3 je nejmenší, což je pouze 12 °. To ukazuje, že použití aditivního 3 může zlepšit smáčivost kompozitního materiálu a kůže ve větší míře a je snazší se šířit na povrchu kůže, takže použití aditivní 3 má největší peelingovou sílu.
Stárnoucí majetek
Produkty zábradlí jsou v automobilu lisovány, frekvence expozice slunečního světla je vysoká a výkon stárnutí je dalším důležitým výkonem, který musí zvážit polyuretanový poloobchodní madlíři. Proto byla testována výkonnost základního vzorce a byla provedena studie zlepšení a výsledky byly uvedeny v tabulce 4.
Porovnáním údajů v tabulce 4 lze zjistit, že mechanické vlastnosti a vazebné vlastnosti základního vzorce jsou po tepelném stárnutí významně sníženy při 120 ℃: po stárnutí po dobu 12 hodin je ztráta různých vlastností s výjimkou hustoty (stejné níže) 13%~ 16%; Ztráta výkonu stárnutí 24 hodin je 23%~ 26%. Je naznačeno, že vlastnost stárnutí tepla základního vzorce není dobrá a vlastnost stárnutí tepla původního vzorce lze zjevně zlepšit přidáním třídy antioxidantů A do vzorce. Za stejných experimentálních podmínek po přidání antioxidantů A byla ztráta různých vlastností po 12 hodinách 7%~ 8%a ztráta různých vlastností po 24 hodinách byla 13%~ 16%. Snížení mechanických vlastností je způsobeno hlavně řadou řetězových reakcí vyvolaných zlomením chemické vazby a aktivními volnými radikály během procesu tepelného stárnutí, což má za následek základní změny ve struktuře nebo vlastnostech původní látky. Na jedné straně je pokles vazby způsoben poklesem mechanických vlastností samotné pěny, na druhé straně, protože PVC kůže obsahuje velké množství změkčovadel a změknutím plastifikátoru migruje na povrch během procesu stárnutí tepelného kyslíku. Přidání antioxidantů může zlepšit své vlastnosti tepelného stárnutí, hlavně proto, že antioxidanty mohou eliminovat nově generované volné radikály, zpoždění nebo inhibují oxidační proces polymeru, aby se udržovaly původní vlastnosti polymeru.
Komplexní výkon
Na základě výše uvedených výsledků byl navržen optimální vzorec a jeho různé vlastnosti byly vyhodnoceny. Výkon vzorce byl porovnán s výkonem u obecné polyuretanové vysoké odrazové rubly. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 5.
Jak je vidět z tabulky 5, výkon optimálního poloobchodního polyuretanového pěnového vzorce má určité výhody oproti základním a obecným vzorcům a je praktičtější a je vhodnější pro aplikaci vysoce výkonných zástěnek.
Závěr
Nastavení množství polyetheru a výběru kvalifikovaného dispergurtu a antioxidantů může poskytnout polohativní polyuretanovou pěnu dobré mechanické vlastnosti, vynikající vlastnosti stárnutí tepla atd. Na základě vynikajícího výkonu pěny lze tento vysoce výkonný polyuretanový polotuhý pěnový produkt aplikovat na materiály pro automobilové nárazníky, jako jsou zábradlí a přístrojové tabulky.
Čas příspěvku: Jul-25-2024