Penyediaan dan ciri buih separa tegar poliuretana untuk pegangan tangan automotif berprestasi tinggi.
Tempat letak tangan di bahagian dalam kereta adalah bahagian penting teksi, yang memainkan peranan menolak dan menarik pintu dan meletakkan lengan orang di dalam kereta. Sekiranya berlaku kecemasan, apabila kereta dan susur tangan berlanggar, susur tangan lembut poliuretana dan PP (polipropilena) diubah suai, ABS (polyacrylonitrile - butadiena - stirena) dan susur tangan plastik keras lain, boleh memberikan keanjalan dan penimbal yang baik, dengan itu mengurangkan kecederaan. Pegangan tangan busa lembut poliuretana boleh memberikan rasa tangan yang baik dan tekstur permukaan yang cantik, dengan itu meningkatkan keselesaan dan keindahan kokpit. Oleh itu, dengan perkembangan industri automotif dan peningkatan keperluan orang ramai untuk bahan dalaman, kelebihan busa lembut poliuretana dalam pegangan tangan automotif menjadi semakin jelas.
Terdapat tiga jenis susur tangan lembut poliuretana: buih daya tahan tinggi, buih berkerak sendiri dan buih separa tegar. Permukaan luar susur tangan daya tahan tinggi ditutup dengan kulit PVC (polivinil klorida), dan bahagian dalam adalah busa daya tahan tinggi poliuretana. Sokongan buih agak lemah, kekuatannya agak rendah, dan lekatan antara buih dan kulit agak tidak mencukupi. Pegangan tangan berkulit sendiri mempunyai lapisan teras buih kulit, kos rendah, tahap integrasi tinggi, dan digunakan secara meluas dalam kenderaan komersial, tetapi sukar untuk mengambil kira kekuatan permukaan dan keselesaan keseluruhan. Tempat letak tangan separuh tegar ditutup dengan kulit PVC, kulit memberikan sentuhan dan penampilan yang baik, dan buih separa tegar dalaman mempunyai rasa yang sangat baik, rintangan hentaman, penyerapan tenaga dan rintangan penuaan, jadi ia semakin banyak digunakan dalam penggunaan dalaman kereta penumpang.
Dalam makalah ini, formula asas busa separa tegar poliuretana untuk susur tangan kereta direka, dan penambahbaikannya dikaji atas dasar ini.
Bahagian eksperimen
Bahan mentah utama
Polieter poliol A (nilai hidroksil 30 ~ 40 mg/g), polimer poliol B (nilai hidroksil 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., LTD. MDI yang diubah suai [diphenylmethane diisocyanate, w (NCO) ialah 25%~30%], pemangkin komposit, penyerap pembasahan (Agen 3), antioksidan A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou, dsb.; Bahan penyerap pembasahan (Agen 1), penyebar pembasahan (Agen 2) : Byke Chemical. Bahan mentah di atas adalah gred industri. Kulit lapisan PVC: Changshu Ruihua.
Peralatan dan instrumen utama
Pengadun berkelajuan tinggi jenis Sdf-400, neraca elektronik jenis AR3202CN, acuan aluminium (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), ketuhar blower elektrik jenis 101-4AB, mesin tegangan universal elektronik jenis KJ-1065, jenis super 501A termostat.
Penyediaan formula asas dan sampel
Formulasi asas buih poliuretana separa tegar ditunjukkan dalam Jadual 1.
Penyediaan sampel ujian sifat mekanikal: polieter komposit (bahan A) disediakan mengikut formula reka bentuk, dicampur dengan MDI yang diubah suai dalam perkadaran tertentu, dikacau dengan alat kacau berkelajuan tinggi (3000r/min) selama 3~5s , kemudian dituangkan ke dalam acuan yang sepadan untuk berbuih, dan membuka acuan dalam masa tertentu untuk mendapatkan sampel teracu buih poliuretana separa tegar.
Penyediaan sampel untuk ujian prestasi ikatan: lapisan kulit PVC diletakkan di dalam acuan bawah, dan gabungan polieter dan MDI yang diubah suai dicampur dalam perkadaran, dikacau oleh alat kacau berkelajuan tinggi (3 000 r/min). ) selama 3~5 s, kemudian dituangkan ke dalam permukaan kulit, dan acuan ditutup, dan buih poliuretana dengan kulit dibentuk dalam masa tertentu.
Ujian prestasi
Sifat mekanikal: 40%CLD (kekerasan mampatan) mengikut ujian standard ISO-3386; Kekuatan tegangan dan pemanjangan semasa putus diuji mengikut piawaian ISO-1798; Kekuatan koyakan diuji mengikut piawaian ISO-8067. Prestasi ikatan: Mesin tegangan universal elektronik digunakan untuk mengelupas kulit dan buih 180° mengikut piawaian OEM.
Prestasi penuaan: Uji kehilangan sifat mekanikal dan sifat ikatan selepas 24 jam penuaan pada 120℃ mengikut suhu standard OEM.
Keputusan dan perbincangan
Harta mekanikal
Dengan menukar nisbah polieter poliol A dan polimer poliol B dalam formula asas, pengaruh dos polieter yang berbeza terhadap sifat mekanikal buih poliuretana separa tegar telah diterokai, seperti ditunjukkan dalam Jadual 2.
Dapat dilihat daripada keputusan dalam Jadual 2 bahawa nisbah polieter poliol A kepada polimer poliol B mempunyai kesan yang signifikan terhadap sifat mekanikal buih poliuretana. Apabila nisbah polieter poliol A kepada polimer poliol B meningkat, pemanjangan pada pecah meningkat, kekerasan mampatan berkurangan ke tahap tertentu, dan kekuatan tegangan dan kekuatan koyak berubah sedikit. Rantaian molekul poliuretana terutamanya terdiri daripada segmen lembut dan segmen keras, segmen lembut daripada poliol dan segmen keras daripada ikatan karbamat. Di satu pihak, berat molekul relatif dan nilai hidroksil kedua-dua poliol adalah berbeza, sebaliknya, polimer poliol B ialah poliol polieter yang diubah suai oleh akrilonitril dan stirena, dan ketegaran segmen rantai bertambah baik disebabkan oleh kewujudan cincin benzena, manakala polimer poliol B mengandungi bahan molekul kecil, yang meningkatkan kerapuhan buih. Apabila polieter poliol A ialah 80 bahagian dan polimer poliol B ialah 10 bahagian, sifat mekanikal komprehensif buih adalah lebih baik.
Harta ikatan
Sebagai produk dengan kekerapan tekan tinggi, susur tangan akan mengurangkan keselesaan bahagian dengan ketara jika buih dan kulit mengelupas, jadi prestasi ikatan busa poliuretana dan kulit diperlukan. Atas dasar penyelidikan di atas, dispersan pembasahan yang berbeza telah ditambah untuk menguji sifat lekatan buih dan kulit. Keputusan ditunjukkan dalam Jadual 3.
Ia boleh dilihat daripada Jadual 3 bahawa dispersan pembasahan yang berbeza mempunyai kesan yang jelas pada daya pengelupasan antara buih dan kulit: Keruntuhan buih berlaku selepas penggunaan bahan tambahan 2, yang mungkin disebabkan oleh pembukaan buih yang berlebihan selepas penambahan bahan tambahan. 2; Selepas penggunaan bahan tambahan 1 dan 3, kekuatan pelucutan sampel kosong mempunyai peningkatan tertentu, dan kekuatan pelucutan aditif 1 adalah kira-kira 17% lebih tinggi daripada sampel kosong, dan kekuatan pelucutan bahan tambahan 3 adalah kira-kira 25% lebih tinggi daripada sampel kosong. Perbezaan antara aditif 1 dan aditif 3 terutamanya disebabkan oleh perbezaan kebolehbasahan bahan komposit pada permukaan. Secara umum, untuk menilai kebolehbasahan cecair pada pepejal, Sudut sentuhan merupakan parameter penting untuk mengukur kebolehbasahan permukaan. Oleh itu, Sudut sentuhan antara bahan komposit dan kulit selepas menambah dua dispersan pembasahan di atas telah diuji, dan hasilnya ditunjukkan dalam Rajah 1.
Ia boleh dilihat daripada Rajah 1 bahawa Sudut sentuhan sampel kosong adalah yang terbesar, iaitu 27°, dan Sudut sentuhan agen tambahan 3 adalah yang paling kecil, iaitu hanya 12°. Ini menunjukkan bahawa penggunaan aditif 3 dapat meningkatkan kebolehbasahan bahan komposit dan kulit ke tahap yang lebih besar, dan lebih mudah untuk merebak pada permukaan kulit, jadi penggunaan aditif 3 mempunyai daya pengelupasan yang paling besar.
Harta penuaan
Produk susur tangan ditekan di dalam kereta, kekerapan pendedahan cahaya matahari adalah tinggi, dan prestasi penuaan adalah satu lagi prestasi penting yang perlu dipertimbangkan oleh busa susur tangan separa tegar poliuretana. Oleh itu, prestasi penuaan formula asas telah diuji dan kajian penambahbaikan telah dijalankan, dan keputusan ditunjukkan dalam Jadual 4.
Dengan membandingkan data dalam Jadual 4, boleh didapati bahawa sifat mekanikal dan sifat ikatan formula asas berkurangan dengan ketara selepas penuaan haba pada 120℃ : selepas penuaan selama 12j, kehilangan pelbagai sifat kecuali ketumpatan (sama di bawah) ialah 13%~16%; Kehilangan prestasi penuaan 24 jam ialah 23%~26%. Ia menunjukkan bahawa sifat penuaan haba formula asas adalah tidak baik, dan sifat penuaan haba formula asal jelas boleh diperbaiki dengan menambahkan kelas antioksidan A A kepada formula. Di bawah keadaan percubaan yang sama selepas penambahan antioksidan A, kehilangan pelbagai sifat selepas 12j ialah 7%~8%, dan kehilangan pelbagai sifat selepas 24j ialah 13%~16%. Penurunan sifat mekanikal terutamanya disebabkan oleh satu siri tindak balas rantai yang dicetuskan oleh pemecahan ikatan kimia dan radikal bebas aktif semasa proses penuaan haba, mengakibatkan perubahan asas dalam struktur atau sifat bahan asal. Di satu pihak, penurunan prestasi ikatan adalah disebabkan oleh penurunan sifat mekanikal buih itu sendiri, sebaliknya, kerana kulit PVC mengandungi sejumlah besar plasticizer, dan plasticizer berhijrah ke permukaan semasa proses penuaan oksigen terma. Penambahan antioksidan boleh meningkatkan sifat penuaan habanya, terutamanya kerana antioksidan boleh menghapuskan radikal bebas yang baru dihasilkan, melambatkan atau menghalang proses pengoksidaan polimer, untuk mengekalkan sifat asal polimer.
Prestasi komprehensif
Berdasarkan keputusan di atas, formula optimum telah direka bentuk dan pelbagai sifatnya dinilai. Prestasi formula dibandingkan dengan busa susur tangan lantunan tinggi poliuretana am. Keputusan ditunjukkan dalam Jadual 5.
Seperti yang dapat dilihat daripada Jadual 5, prestasi formula buih poliuretana separa tegar optimum mempunyai kelebihan tertentu berbanding formula asas dan am, dan ia lebih praktikal, dan ia lebih sesuai untuk penggunaan susur tangan berprestasi tinggi.
Kesimpulan
Melaraskan jumlah polieter dan memilih dispersan pembasahan yang layak dan antioksidan boleh memberikan sifat mekanikal yang baik kepada busa poliuretana separa tegar, sifat penuaan haba yang sangat baik dan sebagainya. Berdasarkan prestasi buih yang cemerlang, produk buih separa tegar poliuretana berprestasi tinggi ini boleh digunakan pada bahan penampan automotif seperti pegangan tangan dan meja instrumen.
Masa siaran: Jul-25-2024