Príprava a vlastnosti polyuretánovej polostrernej peny pre vysokovýkonné automobilové zábradlia.
Lakeť na lakťovú opierku vo vnútri vozidla je dôležitou súčasťou kabíny, ktorá hrá úlohu tlačenia a ťahania dverí a umiestnenia ramena osoby do auta. V prípade núdze, keď vozidlo a zábradlia zráža, polyuretán mäkké zábradlie a modifikovaný PP (polypropylén), ABS (polyakrylonitril - butadién - styrén) a ďalší tvrdý plastový zábradlie, môže poskytnúť dobrú elasticitu a tlmivý roztok, čím znižujú poškodenie. Polyuretánové mäkké penové zábradlia môžu poskytnúť dobrý pocit ruky a krásnu povrchovú textúru, čím sa zlepší pohodlie a krása kokpitu. Preto s vývojom automobilového priemyslu a zlepšením požiadaviek ľudí na materiály v interiéri sa výhody polyuretánovej mäkkej peny v automobilových zábradliach stávajú čoraz jasnejšie.
Existujú tri druhy polyuretánových mäkkých zábradlia: pena s vysokou odolnosťou, penu s vlastnou škriacou a polotuhá pena. Vonkajší povrch zábradlia s vysokou odolnosťou je pokrytý pokožkou PVC (polyvinylchlorid) a vnútorným vnútorným je polyuretánová pena s vysokou odolnosťou. Podpora peny je relatívne slabá, pevnosť je relatívne nízka a adhézia medzi penou a pokožkou je relatívne nedostatočná. Zábran s vlastným pokožkou má penovú jadrovú vrstvu pokožky, nízku cenu, vysokú integráciu a široko sa používa v úžitkových vozidlách, ale je ťažké vziať do úvahy silu povrchu a celkové pohodlie. Polotuhá lakťová opierka je pokrytá pokožkou PVC, pokožka poskytuje dobrý dotyk a vzhľad a vnútorná polotuhá pena má vynikajúci pocit, odolnosť proti nárazu, absorpciu energie a odolnosť voči starnutiu, takže sa pri používaní vnútorného vnútra osobných automobilov viac používa.
V tomto článku je navrhnutý základný vzorec polyuretánovej polostrernej peny pre automobilové zábradlie a jej zlepšenie sa študuje na tomto základe.
Experimentálna časť
Hlavná surovina
Polyeter Polyol A (Hydroxyl hodnota 30 ~ 40 mg/g), polymérny polyol B (Hydroxylová hodnota 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. Modifikovaný MDI [difenylmetán diisocyanát, W (NCO) je 25%~ 30%], kompozitný katalyzátor, zmáčanie dispergácie (činidlo 3), antioxidant A: Wanhua Chemical (Peking) Co., Ltd., Maitou, atď.; Zmáčanie dispergácie (činidlo 1), zvlhčenie dispergácie (činidlo 2): BYKE Chemical. Vyššie uvedené suroviny sú priemyselné. Koža na podšívku PVC: Changshu Ruihua.
Hlavné vybavenie a nástroje
Vysokorýchlostný mixér typu SDF-400, elektronická vyváženie typu AR3202CN, hliníková forma (10 cm × 10 cm × 1 cm, 10 cm × 10 cm × 5cm), elektrická fúľka typu 10 cm, elektronický univerzálny napínací stroj typu KJ-1065, 501A typu Super Thermostat.
Príprava základného vzorca a vzorky
Základná formulácia semi-rigidnej polyuretánovej peny je uvedená v tabuľke 1.
Príprava testovacej vzorky mechanických vlastností: Kompozitný polyéther (materiál) sa pripravil podľa návrhu vzorca, zmiešaného s modifikovaným MDI v určitom podiele, miešané s vysokorýchlostným miešacím zariadením (3000r/min) pre 3 ~ 5s, potom naliate do zodpovedajúcej formy do peny a otvorilo sa v určitom čase, aby sa získala semi-ruigidová polyuretová fo-plemová vzorka.
Príprava vzorky na test spájania výkonu: Vrstva PVC kože sa vloží do spodnej matiny formy a kombinovaný polyéter a modifikované MDI sa zmiešajú v pomere, miešané vysokorýchlostným miešacím zariadením (3 000 r/min) počas 3 ~ 5 s, potom sa naleje do povrchu pokožky a je uzavretá a polyuretínská pena s kožou sa formuje v určitom čase.
Skúška výkonnosti
Mechanické vlastnosti: 40%CLD (tlaková tvrdosť) podľa štandardného testu ISO-3386; Pevnosť v ťahu a predĺženie pri prerušení sa testuje podľa štandardu ISO-1798; Pevnosť slzy sa testuje podľa štandardu ISO-8067. Vedľajší výkon: Elektronický univerzálny napínací stroj sa používa na odlupovanie pokožky a peny 180 ° podľa štandardu OEM.
Výkonnosť starnutia: Otestujte stratu mechanických vlastností a vlastností viazania po 24 hodinách starnutia pri 120 ℃ podľa štandardnej teploty OEM.
Výsledky
Mechanická vlastnosť
Zmenou pomeru polyéterového polyolu A a polyméru B v základnom vzorci sa skúmal vplyv rôznych polyéterových dávok na mechanické vlastnosti polo-rigidnej polyuretánovej peny, ako je uvedené v tabuľke 2.
Z výsledkov v tabuľke 2 je zrejmé, že pomer polyéterového polyolu A k polyméru polyolu B má významný vplyv na mechanické vlastnosti polyuretánovej peny. Keď sa zvyšuje pomer polyéteérového polyolu k polyméru B, predĺženie pri zlomení sa zvyšuje, tlaková tvrdosť sa do určitej miery zníži a pevnosť v ťahu a pevnosť sĺzania sa trochu zmení. Molekulárny reťazec polyuretánu pozostáva hlavne z mäkkého segmentu a tvrdého segmentu, mäkkého segmentu z polyolu a tvrdého segmentu z väzby karbamátu. Na jednej strane sa líšia relatívna molekulová hmotnosť a hydroxylová hodnota týchto dvoch polyolov. Ak je polyéter polyol A 80 dielov a polymérny polyol B je 10 dielov, komplexné mechanické vlastnosti peny sú lepšie.
Nehnuteľnosť
Ako produkt s vysokou frekvenciou tlače, zábradlie výrazne zníži pohodlie častí, ak je pena a pokožka šupky, takže je potrebný spojenie polyuretánovej peny a pokožky. Na základe vyššie uvedeného výskumu boli na testovanie adhéznych vlastností peny a pokožky pridané rôzne zvlhčenie. Výsledky sú uvedené v tabuľke 3.
Z tabuľky 3 je zrejmé, že rôzne zvlhčovacie dispergácie majú zjavné účinky na odlupovaciu silu medzi penou a pokožkou: K kolapsu peny dochádza po použití prísady 2, ktoré môžu byť spôsobené nadmerným otvorením peny po pridaní prísady 2; Po použití prísad 1 a 3 má stripovacia sila slepej vzorky určité zvýšenie a stripovacia sila prísady 1 je asi o 17% vyššia ako v prípade prázdnej vzorky a stripovacia sila prísady 3 je asi o 25% vyššia ako v prípade prázdnej vzorky. Rozdiel medzi aditívom 1 a aditívom 3 je spôsobený hlavne rozdielom v zmáčateľnosti kompozitného materiálu na povrchu. Všeobecne je na vyhodnotenie zmáčateľnosti kvapaliny na pevnom uhle dôležitým parametrom na meranie zmáčateľnosti povrchu. Preto bol testovaný kontaktný uhol medzi kompozitným materiálom a kožou po pridaní vyššie uvedených dvoch zvlhčovacích dispergátov a výsledky boli znázornené na obrázku 1.
Z obrázku 1 je zrejmé, že kontaktný uhol slepej vzorky je najväčší, čo je 27 °, a kontaktný uhol pomocného činidla 3 je najmenší, čo je iba 12 °. To ukazuje, že použitie aditív 3 môže vo väčšej miere vylepšiť zmáčateľnosť kompozitného materiálu a pokožky a ľahšie sa šíri na povrchu pokožky, takže použitie aditív 3 má najväčšiu odlupovaciu silu.
Starnutie
Základné výrobky sú tlačené v aute, frekvencia expozície slnečného žiarenia je vysoká a výkonnosť starnutia je ďalším dôležitým výkonom, ktorý musí zvážiť polo-rigidná zábranná pena polyuretánu. Preto sa testoval starnúca výkonnosť základného vzorca a štúdia zlepšovania sa vykonala a výsledky boli uvedené v tabuľke 4.
Porovnaním údajov v tabuľke 4 je možné zistiť, že mechanické vlastnosti a väzbové vlastnosti základného vzorca sa výrazne znížia po tepelnom starnutí pri 120 ℃: Po starnutí počas 12 hodín je strata rôznych vlastností s výnimkou hustoty (rovnaké nižšie) 13%~ 16%; Strata výkonnosti 24 hodín starnutia je 23%~ 26%. Je naznačené, že vlastnosť tepelného starnutia základného vzorca nie je dobrá a vlastnosť starnutia tepelného starnutia pôvodného vzorca sa dá evidentne vylepšiť pridaním triedy antioxidantu A do vzorca. Za rovnakých experimentálnych podmienok po pridaní antioxidantu A bola strata rôznych vlastností po 12 hodine 7%~ 8%a strata rôznych vlastností po 24 hodinách bola 13%~ 16%. Zníženie mechanických vlastností je spôsobené hlavne sériou reťazových reakcií vyvolaných zlomením chemických väzieb a aktívnymi voľnými radikálmi počas procesu tepelného starnutia, čo vedie k zásadným zmenám v štruktúre alebo vlastnostiach pôvodnej látky. Na jednej strane je pokles výkonnosti spojenia spôsobený poklesom mechanických vlastností samotnej peny, na druhej strane, pretože pokožka PVC obsahuje veľké množstvo plastifikátorov a plastifikátor migruje na povrch počas procesu tepelného starnutia kyslíka. Pridanie antioxidantov môže zlepšiť svoje vlastnosti tepelného starnutia, najmä preto, že antioxidanty môžu eliminovať novo generované voľné radikály, oneskoriť alebo inhibovať oxidačný proces polyméru, aby sa zachovali pôvodné vlastnosti polyméru.
Komplexný výkon
Na základe vyššie uvedených výsledkov bol navrhnutý optimálny vzorec a vyhodnotili sa jeho rôzne vlastnosti. Výkon receptúry sa porovnával s výkonnosťou všeobecnej polyuretánovej zábrannej peny s vysokým odrazom. Výsledky sú uvedené v tabuľke 5.
Ako je zrejmé z tabuľky 5, výkon optimálnej polo-rigidnej polyuretánovej peny má určité výhody oproti základným a všeobecným vzorcom a je praktickejší a je vhodnejší na uplatňovanie vysoko výkonných zábradlí.
Záver
Upravenie množstva polyéteru a výber kvalifikovaného dispergácie a antioxidantu môže poskytnúť polotuhanú polyuretánovú penu dobré mechanické vlastnosti, vynikajúce vlastnosti starnutia a tak ďalej. Na základe vynikajúceho výkonu peny sa tento vysoko výkonný polyuretánový penový penový produkt môže aplikovať na automobilové nárazníkové materiály, ako sú zábradlia a tabuľky prístrojov.
Čas príspevku: 25. júla-2024