Подготовка и характеристики на полиуретанова полу-твърда пяна за високоефективни автомобилни парапети.
Подлакътникът във вътрешността на колата е важна част от кабината, която играе ролята на натискане и дърпане на вратата и поставяне на ръката на човека в колата. В случай на спешност, когато колата и сблъсъкът на парапета, полиуретановият мек диапазон и модифициран PP (полипропилен), ABS (полиакрилонитрил - бутадиен - стирен) и други твърди пластмасови парапети, могат да осигурят добра еластичност и буфер, като по този начин намаляват нараняването. Полиуретанните петна от мека пяна могат да осигурят добро усещане за ръка и красива повърхностна текстура, като по този начин подобряват комфорта и красотата на пилотската кабина. Следователно, с развитието на автомобилната индустрия и подобряването на изискванията на хората за интериорни материали, предимствата на полиуретановата мека пяна в автомобилните парапети стават все по -очевидни.
Има три вида полиуретанови меки парапети: пяна с висока устойчивост, самостоятелна пяна и полу-твърда пяна. Външната повърхност на парапетите с висока устойчивост е покрита с PVC (поливинилхлорид) кожа, а интериорът е полиуретанова пяна с висока устойчивост. Подкрепата на пяната е сравнително слаба, силата е сравнително ниска, а адхезията между пяната и кожата е сравнително недостатъчна. Самокосният парапер има слой от пяна от кожа, ниска цена, висока степен на интеграция и се използва широко в търговските превозни средства, но е трудно да се вземе предвид силата на повърхността и цялостния комфорт. Полу-ригидният подлакътник е покрит с PVC кожа, кожата осигурява добро докосване и външен вид, а вътрешната полу-твърда пяна има отлично усещане, устойчивост на въздействие, абсорбция на енергия и устойчивост на стареене, така че се използва все по-широко при използването на интериора на леките автомобили.
В този документ е проектирана основната формула на полиуретановата полу-твърда пяна за автомобилни парапети и нейното подобрение се изучава на тази основа.
Експериментален раздел
Основна суровина
Polyether Polyol A (хидроксилна стойност 30 ~ 40 mg/g), полимерна полиол В (стойност на хидроксил 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. Модифициран MDI [дифенилметанов диизоцианат, W (NCO) е 25%~ 30%], композитен катализатор, омокрящ дисперсант (агент 3), антиоксидант A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., Ltd., Maitou и др.; Намокряне на дисперсатор (агент 1), намокрящ дисперсинг (агент 2): Byke Chemical. Горните суровини са индустриална степен. PVC лигавична кожа: Changshu Ruihua.
Основно оборудване и инструменти
SDF-400 Тип миксер, AR3202CN Тип електронен баланс, алуминиева форма (10 см × 10см × 1см, 10 см × 10 см × 5 см), 101-4АБ тип електрическа вентилаторна фурна, KJ-1065 Тип Електронна универсална машина за напрежение, 501A тип супер термостат.
Подготовка на основна формула и проба
Основната формулировка на полу-твърда полиуретанова пяна е показана в таблица 1.
Подготовка на тестовата проба за механични свойства: Композитният полиетер (материал) се приготвя съгласно формулата за проектиране, смесена с модифицирания MDI в определена пропорция, разбърква се с високоскоростно разбъркващо устройство (3000r/min) в продължение на 3 ~ 5s, след което се настипва в съответната форма на пяна и отвори формата в рамките на определено време, за да се получи полу-ригидната полиуретан и отвори формата в рамките на определено време.
Приготвяне на пробата за тест за свързване на производителността: слой от PVC кожа се поставя в долната матрица на формата, а комбинираният полиетер и модифицираните MDI се смесват пропорционално, разбърквани от високоскоростно разбъркващо устройство (3 000 r/min) в продължение на 3 ~ 5 s, след което се изсипват в повърхността на кожата, а формата е затворена, а полиуретанната прана с кожата е формирана в рамките на определено време.
Тест за производителност
Механични свойства: 40%CLD (компресивна твърдост) съгласно ISO-3386 стандартен тест; Якостта на опън и удължението при почивка се тестват съгласно стандарта ISO-1798; Силата на сълза се тества съгласно стандарта ISO-8067. Производителност на свързването: Електронната универсална машина за напрежение се използва за обелване на кожата и пяната 180 ° според стандарта на OEM.
Ефективност на стареенето: Тествайте загубата на механични свойства и свойства на свързване след 24 часа стареене при 120 ℃ според стандартната температура на OEM.
Резултати и дискусия
Механично свойство
Чрез промяна на съотношението на полиетер полиол А и полимерни полиол В в основната формула е проучено влиянието на различната доза полиетър върху механичните свойства на полу-твърдата полиуретанова пяна, както е показано в таблица 2.
От резултатите в таблица 2 може да се види, че съотношението на полиетер полиол А към полимерна полиол В оказва значителен ефект върху механичните свойства на полиуретановата пяна. Когато съотношението на полиетер полиол А към полимерна полиол В се увеличи, удължаването при счупване се увеличава, твърдостта на натиск намалява до известна степен и якостта на опън и якостта на разкъсване се променят малко. Молекулната верига на полиуретан се състои главно от мек сегмент и твърд сегмент, мек сегмент от полиол и твърд сегмент от карбаматната връзка. On the one hand, the relative molecular weight and hydroxyl value of the two polyols are different, on the other hand, the polymer polyol B is a polyether polyol modified by acrylonitrile and styrene, and the rigidity of the chain segment is improved due to the existence of benzene ring, while the polymer polyol B contains small molecular substances, which increases the brittleness of the foam. Когато полиетер полиол А е 80 части, а полимерният полиол В е 10 части, всеобхватните механични свойства на пяната са по -добри.
Свойство за свързване
Като продукт с висока преса честота, парапетът значително ще намали комфорта на частите, ако се изисква пяната и кожната кора, така че е необходима свързваща характеристика на полиуретанова пяна и кожа. Въз основа на горните изследвания бяха добавени различни омокрящи дисперсанти, за да се тестват свойствата на адхезията на пяната и кожата. Резултатите са показани в таблица 3.
От таблица 3 може да се види, че различните омокрящи дисперсанти имат очевидни ефекти върху силата на пилинг между пяната и кожата: срив на пяната се случва след използването на добавка 2, което може да бъде причинено от прекомерно отваряне на пяната след добавянето на добавка 2; След използването на добавки 1 и 3, якостта на събличане на празната проба има определено увеличение, а якостта на събличане на добавката 1 е с около 17% по -висока от тази на празната проба, а силата на събличане на добавката 3 е с около 25% по -висока от тази на празната проба. Разликата между добавка 1 и добавка 3 се причинява главно от разликата в намокряемостта на композитния материал на повърхността. Като цяло, за да се оцени омокряемостта на течността върху твърдото вещество, ъгълът на контакт е важен параметър за измерване на повърхностната омокряемост. Следователно, ъгълът на контакт между композитния материал и кожата след добавяне на горните двама омокрящи дисперсанти е тестван и резултатите са показани на фигура 1.
От фигура 1 може да се види, че ъгълът на контакт на празна проба е най -големият, който е 27 °, а ъгълът на контакт на спомагателния агент 3 е най -малкият, който е само 12 °. Това показва, че използването на добавка 3 може да подобри намокряемостта на композитния материал и кожата в по -голяма степен и е по -лесно да се разпространи върху повърхността на кожата, така че използването на добавка 3 има най -голямата сила на пилинг.
Застаряване на собственост
Продуктите от парапети се натискат в колата, честотата на експозицията на слънчева светлина е висока, а характеристиката на стареенето е друго важно изпълнение, което полиуретановата полу-твърда пяна с парапети трябва да вземе предвид. Следователно е тествано представянето на стареенето на основната формула и е проведено проучването за подобряване и резултатите са показани в таблица 4.
Сравнявайки данните в таблица 4, може да се установи, че механичните свойства и свойствата на свързване на основната формула значително намаляват след термично стареене при 120 ℃: След стареене за 12 часа, загубата на различни свойства с изключение на плътността (същата по -долу) е 13%~ 16%; Загубата на производителност на стареенето на 24 часа е 23%~ 26%. Показано е, че свойството на топлина за стареене на основната формула не е добро и свойството на топлинното стареене на оригиналната формула може да бъде подобрено чрез добавяне на клас антиоксидант А към формулата. При същите експериментални условия след добавянето на антиоксидант А загубата на различни свойства след 12 часа е била 7%~ 8%, а загубата на различни свойства след 24 часа е 13%~ 16%. Намаляването на механичните свойства се дължи главно на серия от верижни реакции, предизвикани от счупване на химични връзки и активни свободни радикали по време на процеса на термично стареене, което води до фундаментални промени в структурата или свойствата на първоначалното вещество. От една страна, спадът на ефективността на свързване се дължи на намаляването на механичните свойства на самата пяна, от друга страна, тъй като кожата на PVC съдържа голям брой пластификатори, а пластификаторът мигрира към повърхността по време на процеса на стареене на термичен кислород. Добавянето на антиоксиданти може да подобри неговите свойства на термично стареене, главно защото антиоксидантите могат да елиминират ново генерираните свободни радикали, забавяне или инхибиране на процеса на окисляване на полимера, така че да поддържат оригиналните свойства на полимера.
Цялостно изпълнение
Въз основа на горните резултати е проектирана оптималната формула и са оценени различните му свойства. Производителността на формулата беше сравнена с тази на общата полиуретанова пяна с висока резба. Резултатите са показани в таблица 5.
Както се вижда от таблица 5, ефективността на оптималната полу-твърда полиуретанова пяна има определени предимства пред основните и общи формули и е по-практична и е по-подходяща за прилагането на високоефективни парапети.
Заключение
Регулирането на количеството на полиета и подбора на квалифициран дисперсинг и антиоксидант може да придаде на полу-ригидната полиуретанова пяна добри механични свойства, отлични свойства на топлинно стареене и т.н. Въз основа на отличната ефективност на пяната, този високоефективен полиуретанов полу-твърд пяна може да се приложи към автомобилни буферни материали като парапети и инструменти.
Време за публикация: юли-25-2024