Preparación e características da escuma semi-ríxida de poliuretano para pasamáns automotivos de alto rendemento.
O reposabrazos no interior do coche é unha parte importante da cabina, que xoga o papel de empurrar e tirar a porta e colocar o brazo da persoa no coche. En caso de emerxencia, cando o coche e a colisión de pasamáns, o pasamáns suaves de poliuretano e o PP modificado (polipropileno), ABS (poliacrilonitrilo - butadieno - estireno) e outros pasamáns de plástico duro, poden proporcionar unha boa elasticidade e tampón, reducindo a lesión. Os pasamáns de espuma suave de poliuretano poden proporcionar unha boa sensación de man e unha fermosa textura superficial, mellorando así o confort e a beleza do habitáculo. Polo tanto, co desenvolvemento da industria do automóbil e a mellora das necesidades das persoas para materiais interiores, as vantaxes da escuma suave de poliuretano nos pasamáns automotivos son cada vez máis evidentes.
Hai tres tipos de pasamáns suaves de poliuretano: escuma de alta resiliencia, escuma autónoma e escuma semi-ríxida. A superficie exterior dos pasamáns de alta resiliencia está cuberta con pel de PVC (cloruro de polivinilo), e o interior é a escuma de alta resiliencia de poliuretano. O apoio da escuma é relativamente débil, a forza é relativamente baixa e a adhesión entre a escuma e a pel é relativamente insuficiente. O pasamáns autónomos ten unha capa de núcleo de escuma de pel, baixo custo, alto grao de integración e é moi utilizada en vehículos comerciais, pero é difícil ter en conta a forza da superficie e o confort global. O reposabrazos semi-ríxidos está cuberto de pel de PVC, a pel proporciona un bo toque e aparencia, e a escuma semi-ríxida interna ten unha sensación excelente, resistencia ao impacto, absorción de enerxía e resistencia ao envellecemento, polo que é máis utilizada no uso do interior do coche de pasaxeiros.
Neste artigo, a fórmula básica de escuma semi-ríxida de poliuretano para pasamáns automóbiles está deseñada e a súa mellora estúdase sobre esta base.
Sección experimental
Material prima principal
Polyether poliol A (valor hidroxilo 30 ~ 40 mg/g), polímero poliol B (valor hidroxilo 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. MDI modificado [diisocianato de difenilmetano, W (NCO) é do 25%~ 30%], catalizador composto, dispersante de humectación (axente 3), antioxidante A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., Ltd., Maitou, etc.; Dispersante de humectación (axente 1), dispersante de humectación (axente 2): produtos químicos byke. As materias primas anteriores son de grao industrial. Pel de forro de PVC: Changshu Ruihua.
Equipos e instrumentos principais
Mixer de alta velocidade de alta velocidade de tipo SDF-400, equilibrio electrónico de tipo AR3202CN, molde de aluminio (10cm × 10cm × 1cm, 10cm × 10cm × 5cm), forno eléctrico eléctrico de 101-4AB, máquina de tensión universal de tipo 501A tipo KJ-1065, 501a tipo Tirostato Super Termostato. KJ-1065.
Preparación da fórmula e mostra básica
A formulación básica de escuma de poliuretano semi-ríxido móstrase na táboa 1.
Preparación da mostra de proba de propiedades mecánicas: preparouse o poliéter composto (un material) segundo a fórmula de deseño, mesturada co MDI modificado en certa proporción, axitado cun dispositivo de axitación de alta velocidade (3000R/min) durante 3 ~ 5s, logo vertido no moldeo correspondente a Foam e abriu o molde.
Preparación da mostra para a proba de rendemento de unión: colócase unha capa de pel de PVC na matriz inferior do molde, e o poliéter combinado e o MDI modificado mestúranse en proporción, axitados por un dispositivo de axitación de alta velocidade (3 000 r/min) durante 3 ~ 5 s, logo vertido na superficie da pel.
Proba de rendemento
Propiedades mecánicas: 40%CLD (dureza compresiva) segundo a proba estándar ISO-3386; A resistencia á tracción e a alargación ao descanso son probadas segundo o estándar ISO-1798; A forza da bágoa está probada segundo o estándar ISO-8067. Rendemento de unión: a máquina de tensión universal electrónica úsase para pelar a pel e a escuma 180 ° segundo o estándar dun OEM.
Rendemento do envellecemento: proba a perda de propiedades mecánicas e propiedades de unión despois de 24 horas de envellecemento a 120 ℃ segundo a temperatura estándar dun OEM.
Resultados e discusión
Propiedade mecánica
Ao cambiar a relación de poliéter poliol A e polímero poliol B na fórmula básica, explorouse a influencia de diferentes dosificación de poliéter sobre as propiedades mecánicas da escuma de poliuretano semi-ríxido, como se mostra na táboa 2.
Pódese ver a partir dos resultados da táboa 2 que a relación de poliéter poliol a a polímero poliol B ten un efecto significativo nas propiedades mecánicas da escuma de poliuretano. Cando a relación de poliéter Poliol A a polímero Polyol B aumenta, a alargación ao descanso aumenta, a dureza de compresión diminúe ata certo punto e a resistencia á tracción e a forza de rasgamento cambian pouco. A cadea molecular de poliuretano consiste principalmente en segmento suave e segmento duro, segmento suave de poliol e segmento duro de enlace de carbamato. Por unha banda, o peso molecular relativo e o valor hidroxilo dos dous polioles son diferentes, por outra banda, o polímero poliol b é un poliéter poliol modificado por acrilonitrilo e estireno, e a rixidez do segmento de cadea é mellorada debido á existencia de benzeno, mentres que a polidlidade brota a polidlos. da escuma. Cando o poliéter Poliol A é de 80 partes e o polímero Poliol B é de 10 partes, as propiedades mecánicas completas da escuma son mellores.
Propiedade de vinculación
Como produto con alta frecuencia de prensa, o pasamáns reducirá significativamente a comodidade das pezas se a escuma e a pel da pel, polo que é necesario o rendemento de unión de escuma e pel de poliuretano. En base á investigación anterior, engadíronse diferentes dispersantes de humectación para probar as propiedades de adhesión da escuma e da pel. Os resultados móstranse na táboa 3.
Pódese ver na táboa 3 que diferentes dispersantes de humectación teñen efectos obvios na forza de pelado entre a escuma e a pel: o colapso da escuma prodúcese despois do uso do aditivo 2, que pode ser causado por unha excesiva apertura da espuma despois da adición de aditivo 2; Despois do uso de aditivos 1 e 3, a resistencia de despoxación da mostra en branco ten un certo aumento, e a resistencia de desposuído do aditivo 1 é aproximadamente un 17% superior á da mostra en branco, e a resistencia de desposuído do aditivo 3 é aproximadamente un 25% superior á da mostra en branco. A diferenza entre o aditivo 1 e o aditivo 3 é causado principalmente pola diferenza na humidade do material composto na superficie. En xeral, para avaliar a humedibilidade do líquido en sólido, o ángulo de contacto é un parámetro importante para medir a humedibilidade superficial. Polo tanto, probouse o ángulo de contacto entre o material composto e a pel despois de engadir os dous dispersantes de humectación anteriores, e os resultados mostráronse na figura 1.
Pódese ver na figura 1 que o ángulo de contacto da mostra en branco é o maior, que é de 27 °, e o ángulo de contacto do axente auxiliar 3 é o máis pequeno, que é de só 12 °. Isto demostra que o uso de aditivo 3 pode mellorar a humidade do material composto e a pel en maior medida, e é máis fácil de estender na superficie da pel, polo que o uso do aditivo 3 ten a maior forza de pel.
Propiedade envellecida
Os produtos de pasamáns están presionados no coche, a frecuencia da exposición á luz solar é alta e o rendemento do envellecemento é outro desempeño importante que ten que considerar a escuma de pasamáns semi-ríxidos de poliuretano. Polo tanto, probouse o rendemento envellecido da fórmula básica e realizouse o estudo de mellora e os resultados mostráronse na táboa 4.
Ao comparar os datos da táboa 4, pódese atopar que as propiedades mecánicas e as propiedades de unión da fórmula básica diminúen significativamente despois do envellecemento térmico a 120 ℃: despois do envellecemento durante 12 horas, a perda de diversas propiedades, excepto a densidade (o mesmo a continuación) é do 13%~ 16%; A perda de rendemento do envellecemento das 24 horas é do 23%~ 26%. Indícase que a propiedade de envellecemento de calor da fórmula básica non é boa e a propiedade de envellecemento da calor da fórmula orixinal pode ser obviamente mellorada engadindo unha clase de antioxidante A á fórmula. Nas mesmas condicións experimentais despois da adición de antioxidante A, a perda de diversas propiedades despois de 12 horas foi do 7%~ 8%, e a perda de diversas propiedades despois de 24 horas foi do 13%~ 16%. A diminución das propiedades mecánicas débese principalmente a unha serie de reaccións en cadea desencadeadas pola rotura de enlaces químicos e os radicais libres activos durante o proceso de envellecemento térmico, obtendo cambios fundamentais na estrutura ou propiedades da sustancia orixinal. Por unha banda, o descenso do rendemento de unión débese ao descenso das propiedades mecánicas da propia escuma, por outra banda, porque a pel de PVC contén un gran número de plastificantes e o plastificante migra á superficie durante o proceso de envellecemento do osíxeno térmico. A adición de antioxidantes pode mellorar as súas propiedades de envellecemento térmico, principalmente porque os antioxidantes poden eliminar os radicais libres recén xerados, atrasar ou inhibir o proceso de oxidación do polímero, para manter as propiedades orixinais do polímero.
Rendemento integral
Con base nos resultados anteriores, deseñouse a fórmula óptima e avaliáronse as súas diversas propiedades. O rendemento da fórmula foi comparado co da escuma de pasamáns de rebote de poliuretano xeral. Os resultados móstranse na táboa 5.
Como se pode ver na táboa 5, o rendemento da fórmula de escuma de poliuretano semi-ríxido óptimo ten certas vantaxes sobre as fórmulas básicas e xerais, e é máis práctico, e é máis adecuado para a aplicación de pasamáns de alto rendemento.
Conclusión
Axustar a cantidade de poliéter e seleccionar o dispersante de humectación cualificado e o antioxidante pode dar a escuma de poliuretano semi-ríxido boas propiedades mecánicas, excelentes propiedades de envellecemento de calor, etc. A partir do excelente rendemento da escuma, este produto de escuma semi-ríxida de poliuretano de alto rendemento pódese aplicar a materiais de búfer de automoción como pasamáns e mesas de instrumentos.
Tempo de publicación: xul-25-2024