Forberedelse og egenskaper av polyuretan semi-stivt skum for høyytelses håndlister for biler.
Armlenet i det indre av bilen er en viktig del av førerhuset, som spiller rollen som å skyve og trekke døren og plassere armen til personen i bilen. I nødstilfelle, når bilen og rekkverket kolliderer, kan polyuretan mykt rekkverk og modifisert PP (polypropylen), ABS (polyakrylnitril - butadien - styren) og annet hardplast håndlist, gi god elastisitet og buffer, og dermed redusere skade. Håndlister i mykt polyuretanskum kan gi god håndfølelse og vakker overflatetekstur, og dermed forbedre komforten og skjønnheten til cockpiten. Derfor, med utviklingen av bilindustrien og forbedringen av folks krav til interiørmaterialer, blir fordelene med mykt polyuretanskum i bilrekkverk mer og mer åpenbare.
Det finnes tre typer myke håndlister i polyuretan: høyelastisk skum, selvskorpet skum og halvstivt skum. Den ytre overflaten på de høye motstandsdyktige rekkverkene er dekket med PVC (polyvinylklorid) hud, og interiøret er høyelastisk polyuretanskum. Støtten til skummet er relativt svak, styrken er relativt lav, og adhesjonen mellom skummet og huden er relativt utilstrekkelig. Det selvskinnede rekkverket har et skumkjernelag av hud, lav pris, høy integreringsgrad, og er mye brukt i kommersielle kjøretøy, men det er vanskelig å ta hensyn til overflatens styrke og den generelle komforten. Halvstivt armlen er dekket med PVC-hud, huden gir god berøring og utseende, og det innvendige halvstive skummet har utmerket følelse, slagfasthet, energiabsorbering og aldringsmotstand, så det blir mer og mer brukt i bruk av personbilinteriør.
I denne artikkelen er den grunnleggende formelen for halvstivt polyuretanskum for bilrekkverk designet, og forbedringen av den er studert på dette grunnlaget.
Eksperimentell del
Hovedråstoff
Polyeterpolyol A (hydroksylverdi 30 ~ 40 mg/g), polymerpolyol B (hydroksylverdi 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., LTD. Modifisert MDI [difenylmetandiisocyanat, w (NCO) er 25%~30%], komposittkatalysator, fuktedispergeringsmiddel (Agent 3), antioksidant A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou, etc.; Fuktingsdispergeringsmiddel (middel 1), fuktingsdispergeringsmiddel (middel 2) : Byke Chemical. Råvarene ovenfor er av industriell kvalitet. PVC fôr hud: Changshu Ruihua.
Hovedutstyr og instrumenter
Sdf-400 type høyhastighetsblander, AR3202CN type elektronisk balanse, aluminiumsform (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), 101-4AB type elektrisk vifteovn, KJ-1065 type elektronisk universalspenningsmaskin, 501A type supertermostat.
Utarbeidelse av grunnformel og prøve
Den grunnleggende formuleringen av halvstivt polyuretanskum er vist i tabell 1.
Forberedelse av testprøven for mekaniske egenskaper: komposittpolyeteren (A-materiale) ble fremstilt i henhold til designformelen, blandet med den modifiserte MDI i en viss andel, rørt med en høyhastighets røreanordning (3000r/min) i 3~5s, deretter helt inn i den tilsvarende formen til skum, og åpnet formen innen en viss tid for å oppnå polyuretholdig prøve.
Forberedelse av prøven for bindingsytelsestest: et lag med PVC-hud legges i den nedre formen av formen, og den kombinerte polyeteren og modifisert MDI blandes i forhold, røres med en høyhastighets røreanordning (3 000 r/min) i 3~5 s, helles deretter inn i overflaten av huden, og formen med huden lukkes innen en viss tid, og støpeformen er lukket innen en viss tid.
Ytelsestest
Mekaniske egenskaper: 40% CLD (trykkhardhet) i henhold til ISO-3386 standardtest; Strekkfasthet og bruddforlengelse er testet i henhold til ISO-1798 standard; Rivestyrken er testet i henhold til ISO-8067 standard. Limytelse: Den elektroniske universelle spenningsmaskinen brukes til å skrelle huden og skumme 180° i henhold til standarden til en OEM.
Aldringsytelse: Test tap av mekaniske egenskaper og bindeegenskaper etter 24 timers aldring ved 120 ℃ i henhold til standardtemperaturen til en OEM.
Resultater og diskusjon
Mekanisk eiendom
Ved å endre forholdet mellom polyeterpolyol A og polymerpolyol B i grunnformelen, ble påvirkningen av forskjellige polyeterdoseringer på de mekaniske egenskapene til halvstivt polyuretanskum utforsket, som vist i tabell 2.
Det kan sees fra resultatene i tabell 2 at forholdet mellom polyeterpolyol A og polymerpolyol B har en signifikant effekt på de mekaniske egenskapene til polyuretanskum. Når forholdet mellom polyeterpolyol A og polymerpolyol B øker, øker forlengelsen ved brudd, trykkhardheten avtar til en viss grad, og strekkstyrken og rivestyrken endres lite. Den molekylære kjeden av polyuretan består hovedsakelig av mykt segment og hardt segment, mykt segment fra polyol og hardt segment fra karbamatbinding. På den ene siden er den relative molekylvekten og hydroksylverdien til de to polyolene forskjellige, på den annen side er polymerpolyolen B en polyeterpolyol modifisert av akrylnitril og styren, og stivheten til kjedesegmentet er forbedret på grunn av eksistensen av benzenring, mens polymerpolyolen B inneholder små molekylære stoffer, som øker sprødheten til stoffene. Når polyeterpolyol A er 80 deler og polymerpolyol B er 10 deler, er de omfattende mekaniske egenskapene til skummet bedre.
Bonding eiendom
Som et produkt med høy pressefrekvens, vil rekkverket redusere komforten til deler betydelig hvis skummet og huden flasses, så bindingsytelsen til polyuretanskum og hud er nødvendig. På grunnlag av ovennevnte forskning ble forskjellige fuktedispergeringsmidler tilsatt for å teste adhesjonsegenskapene til skummet og huden. Resultatene er vist i tabell 3.
Det kan ses av tabell 3 at ulike fuktedispergeringsmidler har åpenbare effekter på avskallingskraften mellom skummet og huden: Skumkollaps skjer etter bruk av tilsetningsstoff 2, som kan være forårsaket av for stor åpning av skummet etter tilsetning av tilsetningsstoff 2; Etter bruk av tilsetningsstoffene 1 og 3 har strippestyrken til blindprøven en viss økning, og strippestyrken til tilsetningsstoffet 1 er omtrent 17% høyere enn for blindprøven, og strippestyrken til tilsetningsstoffet 3 er omtrent 25% høyere enn for blindprøven. Forskjellen mellom additiv 1 og additiv 3 er hovedsakelig forårsaket av forskjellen i fuktbarheten til komposittmaterialet på overflaten. Generelt, for å evaluere fuktbarheten til væske på fast stoff, er kontaktvinkelen en viktig parameter for å måle overflatefuktbarheten. Derfor ble kontaktvinkelen mellom komposittmaterialet og huden etter tilsetning av de to fuktende dispergeringsmidlene testet, og resultatene ble vist i figur 1.
Det kan sees fra figur 1 at kontaktvinkelen til blindprøven er den største, som er 27°, og kontaktvinkelen til hjelpemiddel 3 er den minste, som bare er 12°. Dette viser at bruk av tilsetningsstoff 3 kan forbedre fuktbarheten til komposittmaterialet og huden i større grad, og det er lettere å spre på overflaten av huden, slik at bruken av tilsetningsstoff 3 har størst avskallingskraft.
Aldrende eiendom
Rekkverksprodukter presses inn i bilen, frekvensen av sollyseksponering er høy, og aldringsytelsen er en annen viktig ytelse som polyuretan semi-stivt rekkverksskum må vurdere. Derfor ble aldringsytelsen til den grunnleggende formelen testet og forbedringsstudien ble utført, og resultatene ble vist i tabell 4.
Ved å sammenligne dataene i tabell 4, kan det bli funnet at de mekaniske egenskapene og bindeegenskapene til den grunnleggende formelen er betydelig redusert etter termisk aldring ved 120 ℃: etter aldring i 12 timer er tapet av forskjellige egenskaper bortsett fra tetthet (det samme nedenfor) 13% ~ 16%; Ytelsestapet ved 24-timers aldring er 23%~26%. Det er indikert at varmealdringsegenskapen til den grunnleggende formelen ikke er god, og varmealdringsegenskapen til den opprinnelige formelen kan åpenbart forbedres ved å legge til en klasse antioksidant A til formelen. Under de samme eksperimentelle forholdene etter tilsetning av antioksidant A var tapet av forskjellige egenskaper etter 12 timer 7%~8%, og tapet av forskjellige egenskaper etter 24t var 13%~16%. Nedgangen i mekaniske egenskaper skyldes hovedsakelig en rekke kjedereaksjoner utløst av brudd på kjemiske bindinger og aktive frie radikaler under den termiske aldringsprosessen, noe som resulterer i grunnleggende endringer i strukturen eller egenskapene til det opprinnelige stoffet. På den ene siden skyldes nedgangen i bindingsytelsen nedgangen i de mekaniske egenskapene til selve skummet, på den annen side fordi PVC-huden inneholder et stort antall myknere, og mykneren migrerer til overflaten under prosessen med termisk oksygenaldring. Tilsetning av antioksidanter kan forbedre dens termiske aldringsegenskaper, hovedsakelig fordi antioksidanter kan eliminere nylig genererte frie radikaler, forsinke eller hemme oksidasjonsprosessen til polymeren, for å opprettholde de opprinnelige egenskapene til polymeren.
Omfattende ytelse
Basert på resultatene ovenfor ble den optimale formelen designet og dens ulike egenskaper ble evaluert. Ytelsen til formelen ble sammenlignet med ytelsen til det generelle polyuretan-håndrekkskummet med høy rebound. Resultatene er vist i tabell 5.
Som det fremgår av tabell 5, har ytelsen til den optimale halvstive polyuretanskumformelen visse fordeler i forhold til de grunnleggende og generelle formlene, og den er mer praktisk, og den er mer egnet for påføring av høyytelses rekkverk.
Konklusjon
Justering av mengden polyeter og valg av kvalifisert fuktedispergeringsmiddel og antioksidant kan gi det halvstive polyuretanskummet gode mekaniske egenskaper, utmerkede varmealdringsegenskaper og så videre. Basert på den utmerkede ytelsen til skummet, kan dette høyytelses halvstive polyuretanskumproduktet påføres buffermaterialer for biler som rekkverk og instrumentbord.
Innleggstid: 25. juli 2024