Подготовка и карактеристики на полиуретанска полуцврста пена за автомобилски огради со високи перформанси.
Потпирачот за раце во внатрешноста на автомобилот е важен дел од кабината, кој ја игра улогата на туркање и влечење на вратата и ставање на раката на лицето во автомобилот. Во случај на итен случај, кога автомобилот и оградата се судираат, полиуретанската мека ограда и модифицираниот PP (полипропилен), ABS (полиакрилонитрил - бутадиен - стирен) и други тврда пластична ограда, може да обезбедат добра еластичност и тампон, со што се намалуваат повредите. Оградите од полиуретанска мека пена можат да обезбедат добро чувство на рацете и убава текстура на површината, а со тоа ја подобруваат удобноста и убавината на пилотската кабина. Затоа, со развојот на автомобилската индустрија и подобрувањето на барањата на луѓето за внатрешни материјали, предностите на полиуретанската мека пена во автомобилските огради стануваат се поочигледни.
Постојат три вида полиуретански меки огради: пена со висока еластичност, пена со само кора и полуцврста пена. Надворешната површина на оградите со висока еластичност е покриена со PVC (поливинил хлорид) кожа, а внатрешноста е полиуретанска пена со висока еластичност. Поддршката на пената е релативно слаба, јачината е релативно мала, а адхезијата помеѓу пената и кожата е релативно недоволна. Парапетата со самообложена кожа има јадро од пена на кожата, ниска цена, висок степен на интеграција и широко се користи во комерцијални возила, но тешко е да се земе предвид јачината на површината и целокупната удобност. Полуцврстиот потпирач за раце е покриен со ПВЦ кожа, кожата обезбедува добар допир и изглед, а внатрешната полуцврста пена има одлично чувство, отпорност на удар, апсорпција на енергија и отпорност на стареење, па затоа се повеќе и повеќе се користи во употребата на внатрешност на патнички автомобил.
Во овој труд е дизајнирана основната формула на полиуретанска полуцврста пена за автомобилски огради и врз основа на тоа се проучува нејзиното подобрување.
Експериментален дел
Главна суровина
Полиетер полиол А (хидроксилна вредност 30 ~ 40 mg/g), полимер полиол Б (вредност на хидроксил 25 ~ 30 mg/g) : Wanhua Chemical Group Co., LTD. Модифициран MDI [дифенилметан диизоцијанат, w (NCO) е 25%~30%], композитен катализатор, средство за навлажнување (Агент 3), антиоксиданс А: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou, итн.; Растворувач за мокрење (Агент 1), средство за навлажнување (Агент 2) : Byke Chemical. Горенаведените суровини се од индустриска класа. ПВЦ облога на кожата: Changshu Ruihua.
Главна опрема и инструменти
Брзо миксер од типот Sdf-400, електронски баланс од типот AR3202CN, алуминиумски калап (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), електрична печка со дувалка од типот 101-4AB, електронска универзална машина за затегнување од типот KJ-1065, супер машина од типот 501A термостат.
Подготовка на основна формула и примерок
Основната формулација на полуцврста полиуретанска пена е прикажана во Табела 1.
Подготовка на тест примерок за механички својства: композитниот полиетер (материјал) беше подготвен според дизајнерската формула, измешан со модифицираниот MDI во одреден сооднос, промешан со уред за мешање со голема брзина (3000r/min) за 3~5 секунди. , потоа се истура во соодветниот калап за да се пени, и се отвора калапот во одредено време за да се добие полуцврстиот примерок од лиен полиуретанска пена.
Подготовка на примерокот за тест за изведба на лепење: слој од ПВЦ кожа се става во долната матрица на калапот, а комбинираниот полиетер и модифицираниот MDI пропорционално се мешаат, се мешаат со уред за мешање со голема брзина (3 000 р/мин. ) за 3~5 секунди, потоа се истура во површината на кожата и се затвора калапот, а полиуретанската пена со кожата се обликува во одредено време.
Тест за изведба
Механички својства: 40%CLD (цврстина на компресија) според стандардниот тест ISO-3386; Јакоста на истегнување и издолжувањето при прекин се тестирани според стандардот ISO-1798; Јачината на кинење се тестира според стандардот ISO-8067. Изведба на сврзување: Електронската универзална машина за затегнување се користи за лупење на кожата и пена за 180° според стандардот на OEM.
Перформанси на стареење: Тестирајте ја загубата на механичките својства и сврзувачките својства по 24 часа стареење на 120℃ според стандардната температура на OEM.
Резултати и дискусија
Механичко својство
Со менување на односот на полиетер полиол А и полимер полиол Б во основната формула, беше истражено влијанието на различните дози на полиетер врз механичките својства на полуцврстата полиуретанска пена, како што е прикажано во Табела 2.
Од резултатите во Табела 2 може да се види дека односот на полиетер полиол А и полимер полиол Б има значително влијание врз механичките својства на полиуретанската пена. Кога односот на полиетер полиол А и полимер полиол Б се зголемува, издолжувањето при прекин се зголемува, цврстината на притисок се намалува до одреден степен, а јакоста на истегнување и јакоста на кинење се менуваат малку. Молекуларниот синџир на полиуретан главно се состои од мек сегмент и тврд сегмент, мек сегмент од полиол и тврд сегмент од карбаматска врска. Од една страна, релативната молекуларна тежина и хидроксилната вредност на двата полиоли се различни, од друга страна, полимерот полиол Б е полиетер полиол модифициран со акрилонитрил и стирен, а ригидноста на сегментот на синџирот е подобрена поради постоење на бензен прстен, додека полимерот полиол Б содржи мали молекуларни материи, што ја зголемува кршливоста на пената. Кога полиетер полиол А е 80 делови и полимер полиол Б е 10 делови, сеопфатните механички својства на пената се подобри.
Својство за врзување
Како производ со висока фреквенција на притискање, оградата значително ќе ја намали удобноста на деловите ако пената и кожата се лупат, па затоа е потребна изведба на поврзување на полиуретанската пена и кожата. Врз основа на горенаведеното истражување, беа додадени различни средства за мокрење за да се тестираат својствата на адхезија на пената и кожата. Резултатите се прикажани во Табела 3.
Од Табела 3 може да се види дека различните средства за навлажнување имаат очигледни ефекти врз силата на лупење помеѓу пената и кожата: Колапсот на пената се јавува по употребата на адитивот 2, што може да биде предизвикано од прекумерно отворање на пената по додавање на адитив. 2; По употребата на адитивите 1 и 3, силата на соголување на празната мостра има одредено зголемување, а јачината на соголување на адитивот 1 е околу 17% повисока од онаа на празната мостра, а јачината на соголување на адитивот 3 е околу 25% повисока од онаа на празниот примерок. Разликата помеѓу адитивот 1 и адитивот 3 главно е предизвикана од разликата во навлажливоста на композитниот материјал на површината. Општо земено, за да се оцени навлажливоста на течноста на цврсто, контактниот агол е важен параметар за мерење на влажноста на површината. Затоа, контактниот агол помеѓу композитниот материјал и кожата по додавањето на горенаведените два дисперзира за мокрење беше тестиран, а резултатите беа прикажани на слика 1.
Од Слика 1 може да се види дека контактниот агол на празната мостра е најголем, кој е 27°, а контактниот агол на помошниот агенс 3 е најмал, кој е само 12°. Ова покажува дека употребата на адитив 3 може да ја подобри влажноста на композитниот материјал и кожата во поголема мера, а полесно се шири на површината на кожата, така што употребата на адитив 3 има најголема сила на лупење.
Стареење имот
Производите за парапет се притиснати во автомобилот, фреквенцијата на изложување на сончева светлина е висока, а перформансите на стареење се уште една важна изведба што треба да ја земе предвид полиуретанската полуцврста пена за парапет. Затоа, беше тестирана ефикасноста на стареењето на основната формула и беше спроведена студија за подобрување, а резултатите беа прикажани во Табела 4.
Со споредување на податоците во Табела 4, може да се открие дека механичките својства и сврзувачките својства на основната формула се значително намалени по термичкото стареење на 120℃: по стареење за 12 часа, губење на различни својства освен густината (истото подолу) е 13%~16%; Губењето на перформансите при стареење од 24 часа е 23%~26%. Се посочува дека својствата за топлинско стареење на основната формула не е добра, а својствата на топлинско стареење на оригиналната формула очигледно може да се подобри со додавање на А класа на антиоксиданс А во формулата. При исти експериментални услови по додавањето на антиоксидантот А, губењето на различни својства по 12 часа беше 7%~8%, а губењето на различни својства по 24 часа беше 13%~16%. Намалувањето на механичките својства главно се должи на низа верижни реакции предизвикани од кинење на хемиската врска и активните слободни радикали за време на процесот на термичко стареење, што резултира со фундаментални промени во структурата или својствата на оригиналната супстанција. Од една страна, падот на перформансите на сврзување се должи на падот на механичките својства на самата пена, од друга страна, бидејќи кожата од ПВЦ содржи голем број пластификатори, а пластификаторот мигрира на површината во текот на процесот. на термичко стареење со кислород. Додавањето антиоксиданси може да ги подобри неговите својства на термичко стареење, главно затоа што антиоксидансите можат да ги елиминираат новосоздадените слободни радикали, да го одложат или инхибираат процесот на оксидација на полимерот, за да ги задржат оригиналните својства на полимерот.
Сеопфатни перформанси
Врз основа на горенаведените резултати, беше дизајнирана оптималната формула и беа оценети нејзините различни својства. Перформансите на формулата беа споредени со онаа на општата полиуретанска пена за парапет со висок раст. Резултатите се прикажани во Табела 5.
Како што може да се види од Табела 5, изведбата на оптималната полуцврста формула за полиуретанска пена има одредени предности во однос на основните и општите формули и е попрактична и посоодветна за примена на огради со високи перформанси.
Заклучок
Прилагодувањето на количината на полиетер и изборот на квалификуван раствор за навлажнување и антиоксиданс може да и даде на полуцврстата полиуретанска пена добри механички својства, одлични својства за стареење на топлина и така натаму. Врз основа на одличните перформанси на пената, овој производ од полиуретанска полуцврста пена со високи перформанси може да се нанесе на автомобилски тампон материјали како што се огради и маси за инструменти.
Време на објавување: 25 јули 2024 година