Yüksek performanslı otomotiv korkulukları için poliüretan yarı sert köpüğün hazırlanması ve özellikleri.
Arabanın iç kısmında bulunan kolçak, kapıyı itip çekme ve kişinin kolunu arabaya yerleştirme görevini üstlenen kabinin önemli bir parçasıdır. Acil bir durumda, araba ve küpeştenin çarpışması durumunda, poliüretan yumuşak küpeşte ve modifiye PP (polipropilen), ABS (poliakrilonitril - bütadien - stiren) ve diğer sert plastik küpeşte iyi esneklik ve tampon sağlayabilir, böylece yaralanmayı azaltır. Poliüretan yumuşak köpük korkuluklar iyi bir el hissi ve güzel bir yüzey dokusu sağlayarak kokpitin konforunu ve güzelliğini artırır. Bu nedenle, otomotiv endüstrisinin gelişmesi ve insanların iç malzeme gereksinimlerinin artmasıyla birlikte, otomotiv korkuluklarında poliüretan yumuşak köpüğün avantajları giderek daha belirgin hale geliyor.
Üç çeşit poliüretan yumuşak korkuluk vardır: yüksek esnekliğe sahip köpük, kendinden kabuklu köpük ve yarı sert köpük. Yüksek esnekliğe sahip korkulukların dış yüzeyi PVC (polivinil klorür) deri ile kaplanmıştır ve iç kısmı poliüretan yüksek esnekliğe sahip köpüktür. Köpüğün desteği nispeten zayıftır, mukavemeti nispeten düşüktür ve köpük ile deri arasındaki yapışma nispeten yetersizdir. Kendinden kaplamalı tırabzan, köpükten oluşan bir çekirdek katmana sahiptir, düşük maliyetlidir, yüksek entegrasyon derecesine sahiptir ve ticari araçlarda yaygın olarak kullanılır, ancak yüzeyin sağlamlığını ve genel konforu hesaba katmak zordur. Yarı sert kol dayanağı PVC deri ile kaplanmıştır, cilt iyi bir dokunuş ve görünüm sağlar ve iç yarı sert köpük mükemmel bir his, darbe direnci, enerji emilimi ve yaşlanma direncine sahiptir, bu nedenle kullanımında giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır. binek otomobilin içi.
Bu yazıda, otomobil korkulukları için poliüretan yarı sert köpüğün temel formülü tasarlanmış ve geliştirilmesi bu temelde incelenmiştir.
Deneysel bölüm
Ana hammadde
Polieter poliol A (hidroksil değeri 30 ~ 40 mg/g), polimer poliol B (hidroksil değeri 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., LTD. Modifiye MDI [difenilmetan diizosiyanat, w (NCO) %25~%30'dur], kompozit katalizör, ıslatıcı dağıtıcı (Ajan 3), antioksidan A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou, vb.; Islatıcı dispersan (Ajan 1), ıslatıcı dispersan (Ajan 2): Byke Chemical. Yukarıdaki hammaddeler endüstriyel kalitededir. PVC astar derisi: Changshu Ruihua.
Ana ekipman ve aletler
Sdf-400 tipi yüksek devirli mikser, AR3202CN tipi elektronik terazi, alüminyum kalıp (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), 101-4AB tipi elektrikli üflemeli fırın, KJ-1065 tipi elektronik üniversal gergi makinesi, 501A tipi süper termostat.
Temel formül ve numunenin hazırlanması
Yarı sert poliüretan köpüğün temel formülasyonu Tablo 1'de gösterilmektedir.
Mekanik özellikler test örneğinin hazırlanması: kompozit polieter (A malzemesi) tasarım formülüne göre hazırlandı, değiştirilmiş MDI ile belirli bir oranda karıştırıldı, yüksek hızlı bir karıştırma cihazı (3000 dev/dak) ile 3~5 saniye karıştırıldı Daha sonra köpürtmek için karşılık gelen kalıba döküldü ve yarı sert poliüretan köpük kalıplanmış numuneyi elde etmek için kalıbı belirli bir süre içinde açtı.
Bağlanma performansı testi için numunenin hazırlanması: kalıbın alt kalıbına bir PVC kaplama tabakası yerleştirilir ve birleştirilmiş polieter ve değiştirilmiş MDI, yüksek hızlı bir karıştırma cihazı (3 000 dev/dak) ile karıştırılarak orantılı olarak karıştırılır. ) 3 ~ 5 saniye boyunca derinin yüzeyine dökülür ve kalıp kapatılır ve poliüretan köpük belirli bir süre içinde deri ile kalıplanır.
Performans testi
Mekanik özellikler: ISO-3386 standart testine göre %40 CLD (basınç sertliği); Çekme mukavemeti ve kopma uzaması ISO-1798 standardına göre test edilir; Yırtılma mukavemeti ISO-8067 standardına göre test edilir. Yapışma performansı: Elektronik üniversal germe makinesi, OEM standardına göre cildi ve köpüğü 180° soymak için kullanılır.
Yaşlanma performansı: Bir OEM'in standart sıcaklığına göre 120°C'de 24 saatlik yaşlandırmanın ardından mekanik özelliklerdeki ve bağlanma özelliklerindeki kaybı test edin.
Sonuçlar ve tartışma
Mekanik özellik
Temel formülde polieter poliol A ve polimer poliol B oranının değiştirilmesiyle, farklı polieter dozajının yarı sert poliüretan köpüğün mekanik özellikleri üzerindeki etkisi Tablo 2'de gösterildiği gibi araştırıldı.
Tablo 2'deki sonuçlardan, polieter poliol A'nın polimer poliol B'ye oranının poliüretan köpüğün mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülebilir. Polieter poliol A'nın polimer poliol B'ye oranı arttığında kopma uzaması artar, basınç sertliği bir miktar azalır, çekme mukavemeti ve yırtılma mukavemeti çok az değişir. Poliüretanın moleküler zinciri esas olarak yumuşak segment ve sert segmentten, poliolden yumuşak segment ve karbamat bağından sert segmentten oluşur. Bir yandan iki poliolün bağıl molekül ağırlığı ve hidroksil değeri farklıdır, diğer yandan polimer poliol B, akrilonitril ve stiren ile modifiye edilmiş bir polieter polioldür ve zincir bölümünün sertliği, benzen halkasının varlığı, polimer poliol B ise köpüğün kırılganlığını artıran küçük moleküler maddeler içerir. Polieter poliol A 80 kısım ve polimer poliol B 10 kısım olduğunda köpüğün kapsamlı mekanik özellikleri daha iyidir.
Bağlanma özelliği
Pres frekansı yüksek bir ürün olan küpeşte, köpük ve derinin soyulması durumunda parçaların konforunu önemli ölçüde azaltacaktır, bu nedenle poliüretan köpük ve derinin bağlanma performansı gereklidir. Yukarıdaki araştırmaya dayanarak, köpüğün ve derinin yapışma özelliklerini test etmek için farklı ıslatıcı dispersanlar eklendi. Sonuçlar Tablo 3'te gösterilmektedir.
Tablo 3'te farklı ıslatıcı dispersanların köpük ile cilt arasındaki soyma kuvveti üzerinde bariz etkilerinin olduğu görülmektedir: Katkı maddesi 2'nin kullanımından sonra köpük çökmesi meydana gelir, bu durum katkı maddesinin eklenmesinden sonra köpüğün aşırı açılmasından kaynaklanabilmektedir. 2; Katkı maddeleri 1 ve 3'ün kullanımından sonra, boş numunenin sıyırma mukavemeti belirli bir artış gösterir ve katkı maddesi 1'in sıyırma mukavemeti, boş numuneninkinden yaklaşık %17 daha yüksektir ve katkı maddesi 3'ün sıyırma mukavemeti, boş numuneninkinden yaklaşık %25 daha yüksektir. Katkı maddesi 1 ile katkı maddesi 3 arasındaki fark esas olarak kompozit malzemenin yüzeydeki ıslanabilirlik farkından kaynaklanmaktadır. Genel olarak, sıvının katı üzerindeki ıslanabilirliğini değerlendirmek için temas açısı, yüzey ıslanabilirliğini ölçmek için önemli bir parametredir. Bu nedenle, yukarıdaki iki ıslatıcı dağıtıcının eklenmesinden sonra kompozit malzeme ile cilt arasındaki temas açısı test edilmiş ve sonuçlar Şekil 1'de gösterilmiştir.
Şekil 1'de boş numunenin temas açısının en büyük olduğu, yani 27° olduğu ve yardımcı madde 3'ün temas açısının en küçük olduğu, yani sadece 12° olduğu görülmektedir. Bu, katkı maddesi 3'ün kullanımının kompozit malzemenin ve cildin ıslanabilirliğini daha büyük ölçüde artırabildiğini ve cilt yüzeyine yayılmasının daha kolay olduğunu, dolayısıyla katkı maddesi 3 kullanımının en büyük soyma kuvvetine sahip olduğunu göstermektedir.
Yaşlanma özelliği
Küpeşte ürünleri arabada preslenir, güneş ışığına maruz kalma sıklığı yüksektir ve yaşlanma performansı, poliüretan yarı sert küpeşte köpüğünün dikkate alması gereken bir diğer önemli performanstır. Bu nedenle temel formülün eskitme performansı test edilerek iyileştirme çalışması yapılmış ve sonuçlar Tablo 4'te gösterilmiştir.
Tablo 4'teki verileri karşılaştırarak, temel formülün mekanik özelliklerinin ve bağlanma özelliklerinin, 120°C'de termal yaşlandırmanın ardından önemli ölçüde azaldığı bulunabilir: 12 saatlik yaşlandırmanın ardından, yoğunluk dışında çeşitli özelliklerde kayıp (aşağıda aynı) %13~%16'dır; 24 saatlik yaşlanmanın performans kaybı %23~%26'dır. Temel formülün ısıyla yaşlandırma özelliğinin iyi olmadığı ve orijinal formülün ısıyla yaşlandırma özelliğinin, formüle A sınıfı antioksidan A'nın eklenmesiyle açıkça geliştirilebileceği belirtilmektedir. Antioksidan A'nın eklenmesinden sonra aynı deney koşulları altında, 12 saat sonra çeşitli özelliklerin kaybı %7~%8 ve 24 saat sonra çeşitli özelliklerin kaybı %13~%16 olmuştur. Mekanik özelliklerin azalması esas olarak termal yaşlanma süreci sırasında kimyasal bağ kırılması ve aktif serbest radikallerin tetiklediği bir dizi zincirleme reaksiyondan kaynaklanır ve bu da orijinal maddenin yapısında veya özelliklerinde temel değişikliklere neden olur. Bağlanma performansındaki düşüş bir yandan köpüğün mekanik özelliklerinin azalmasından, diğer yandan PVC kabuğun çok sayıda plastikleştirici içermesi ve plastikleştiricinin işlem sırasında yüzeye göç etmesinden kaynaklanmaktadır. termal oksijen yaşlanması. Antioksidanların eklenmesi, polimerin orijinal özelliklerini koruyacak şekilde, esas olarak antioksidanların yeni üretilen serbest radikalleri ortadan kaldırabilmesi, polimerin oksidasyon sürecini geciktirebilmesi veya inhibe edebilmesi nedeniyle termal yaşlanma özelliklerini geliştirebilir.
Kapsamlı performans
Yukarıdaki sonuçlara dayanarak en uygun formül tasarlandı ve çeşitli özellikleri değerlendirildi. Formülün performansı genel poliüretan yüksek geri sekmeli küpeşte köpüğünün performansıyla karşılaştırıldı. Sonuçlar Tablo 5'te gösterilmektedir.
Tablo 5'ten görülebileceği gibi, optimal yarı sert poliüretan köpük formülünün performansı, temel ve genel formüllere göre bazı avantajlara sahiptir ve daha pratiktir ve yüksek performanslı korkulukların uygulanması için daha uygundur.
Çözüm
Polieter miktarının ayarlanması ve nitelikli ıslatıcı dispersan ve antioksidanın seçilmesi, yarı sert poliüretan köpüğe iyi mekanik özellikler, mükemmel ısıyla yaşlanma özellikleri vb. kazandırabilir. Köpüğün mükemmel performansına dayanan bu yüksek performanslı poliüretan yarı sert köpük ürünü, tırabzanlar ve alet masaları gibi otomotiv tampon malzemelerine uygulanabilir.
Gönderim zamanı: Temmuz-25-2024