Priprava in značilnosti poliuretanske poltrde pene za visoko zmogljive avtomobilske ograje.
Naslon za roke v notranjosti avtomobila je pomemben del kabine, ki ima vlogo potiskanja in vlečenja vrat ter postavljanja roke osebe v avtomobilu. V nujnem primeru, ko avtomobil in ograja trčita, lahko poliuretanska mehka ograja in modificiran PP (polipropilen), ABS (poliakrilonitril - butadien - stiren) in druge trde plastične ograje zagotovijo dobro elastičnost in blažilnik, s čimer zmanjšajo poškodbe. Držala iz mehke poliuretanske pene lahko zagotovijo dober občutek za roko in čudovito teksturo površine ter tako izboljšajo udobje in lepoto kokpita. Zato z razvojem avtomobilske industrije in izboljšanjem zahtev ljudi po notranjih materialih postajajo prednosti poliuretanske mehke pene v avtomobilskih držalih vse bolj očitne.
Obstajajo tri vrste mehkih poliuretanskih ograj: pena z visoko odpornostjo, pena z lastno skorjo in poltrda pena. Zunanja površina visokoodpornih oprijemov je prekrita s kožo iz PVC (polivinilklorida), notranjost pa je iz poliuretanske visokoodporne pene. Podpora pene je relativno šibka, trdnost je relativno nizka, oprijem med peno in kožo pa relativno nezadosten. Ograja z lastno kožo ima plast kože iz penastega jedra, nizko ceno, visoko stopnjo integracije in se pogosto uporablja v gospodarskih vozilih, vendar je težko upoštevati trdnost površine in splošno udobje. Poltogi naslon za roke je prekrit s PVC kožo, koža zagotavlja dober dotik in videz, notranja poltoga pena pa ima odličen občutek, odpornost na udarce, absorpcijo energije in odpornost proti staranju, zato se vedno bolj uporablja pri uporabi notranjost osebnega avtomobila.
V prispevku je zasnovana osnovna formula poliuretanske poltrde pene za avtomobilske ograje in na tej podlagi proučena njena izboljšava.
Eksperimentalni del
Glavna surovina
Polieter poliol A (hidroksilna vrednost 30 ~ 40 mg/g), polimer poliol B (hidroksilna vrednost 25 ~ 30 mg/g) : Wanhua Chemical Group Co., LTD. Modificiran MDI [difenilmetan diizocianat, w (NCO) je 25 % ~ 30 %], kompozitni katalizator, vlažilno dispergant (sredstvo 3), antioksidant A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou itd.; Omočilno razpršilo (sredstvo 1), omočilno razpršilo (sredstvo 2): Byke Chemical. Zgoraj navedene surovine so industrijske kakovosti. PVC podloga: Changshu Ruihua.
Glavna oprema in instrumenti
Mešalnik visoke hitrosti tipa Sdf-400, elektronska tehtnica tipa AR3202CN, kalup iz aluminija (10 cm × 10 cm × 1 cm, 10 cm × 10 cm × 5 cm), električna puhalna pečica tipa 101-4AB, elektronski univerzalni napenjalni stroj tipa KJ-1065, super tip 501A termostat.
Priprava osnovne formule in vzorca
Osnovna formulacija poltrde poliuretanske pene je prikazana v tabeli 1.
Priprava preskusnega vzorca za mehanske lastnosti: kompozitni polieter (material A) je bil pripravljen v skladu z načrtovalno formulo, pomešan z modificiranim MDI v določenem razmerju, mešan z visokohitrostno mešalno napravo (3000r/min) 3 ~ 5 s , nato vlije v ustrezen kalup, da se speni, in odpre kalup v določenem času, da dobimo poltogo oblikovan vzorec iz poliuretanske pene.
Priprava vzorca za preskus učinkovitosti lepljenja: plast PVC kože se položi v spodnjo matrico kalupa, kombinirani polieter in modificirani MDI pa se zmešata v sorazmerju, mešata z visokohitrostno mešalno napravo (3 000 vrt/min). ) 3 ~ 5 s, nato se vlije na površino kože, kalup se zapre in poliuretanska pena s kožo se oblikuje v določenem času.
Test delovanja
Mehanske lastnosti: 40% CLD (tlačna trdota) po standardnem testu ISO-3386; Natezna trdnost in raztezek ob pretrganju sta testirana po standardu ISO-1798; Trdnost je testirana v skladu s standardom ISO-8067. Učinkovitost lepljenja: Elektronski univerzalni stroj za napenjanje se uporablja za luščenje kože in pene 180° v skladu s standardom proizvajalca originalne opreme.
Učinkovitost staranja: preizkusite izgubo mehanskih lastnosti in lastnosti lepljenja po 24 urah staranja pri 120 ℃ v skladu s standardno temperaturo proizvajalca originalne opreme.
Rezultati in razprava
Mehanska lastnost
S spreminjanjem razmerja med polieter poliolom A in polimer poliolom B v osnovni formuli smo raziskali vpliv različnih odmerkov polietra na mehanske lastnosti poltrde poliuretanske pene, kot je prikazano v tabeli 2.
Iz rezultatov v tabeli 2 je razvidno, da razmerje med polieter poliolom A in polimerom poliolom B pomembno vpliva na mehanske lastnosti poliuretanske pene. Ko se razmerje med polieter poliolom A in polimerom poliolom B poveča, se raztezek pri pretrganju poveča, tlačna trdota se do določene mere zmanjša, natezna trdnost in trdnost na trganje pa se malo spremenita. Molekularna veriga poliuretana je v glavnem sestavljena iz mehkega segmenta in trdega segmenta, mehkega segmenta iz poliola in trdega segmenta iz karbamatne vezi. Po eni strani sta relativna molekulska masa in hidroksilna vrednost obeh poliolov različni, po drugi strani pa je polimer poliol B polieter poliol, modificiran z akrilonitrilom in stirenom, togost segmenta verige pa je izboljšana zaradi obstoj benzenskega obroča, medtem ko polimer poliol B vsebuje majhne molekularne snovi, kar poveča krhkost pene. Ko je polieter poliol A 80 delov in polimer poliol B 10 delov, so celovite mehanske lastnosti pene boljše.
Vezna lastnina
Kot izdelek z visoko frekvenco stiskanja bo držalo znatno zmanjšalo udobje delov, če se pena in koža luščita, zato je zahtevana učinkovitost lepljenja poliuretanske pene in kože. Na podlagi zgornje raziskave so bila dodana različna omočilna dispergantna sredstva za testiranje oprijemljivosti pene in kože. Rezultati so prikazani v tabeli 3.
Iz tabele 3 je razvidno, da imajo različni vlažilni disperzanti očitne učinke na silo luščenja med peno in kožo: po uporabi dodatka 2 pride do sesedanja pene, kar je lahko posledica prekomernega odpiranja pene po dodatku dodatka. 2; Po uporabi dodatkov 1 in 3 se trdnost odstranjevanja slepega vzorca nekoliko poveča, trdnost odstranjevanja aditiva 1 pa je približno 17 % višja od trdnosti slepega vzorca, trdnost odstranjevanja aditiva 3 pa je približno 25 % več kot pri slepem vzorcu. Razlika med aditivom 1 in aditivom 3 je predvsem posledica razlike v omočljivosti kompozitnega materiala na površini. Na splošno je za ovrednotenje omočljivosti tekočine na trdni snovi kontaktni kot pomemben parameter za merjenje omočljivosti površine. Zato je bil testiran kontaktni kot med kompozitnim materialom in kožo po dodajanju zgornjih dveh vlažilnih disperzantov, rezultati pa so prikazani na sliki 1.
Iz slike 1 je razvidno, da je največji kontaktni kot slepega vzorca, ki znaša 27°, najmanjši pa je kontaktni kot pomožnega sredstva 3, ki znaša le 12°. To kaže, da lahko uporaba aditiva 3 v večji meri izboljša omočljivost kompozitnega materiala in kože ter se lažje razporedi po površini kože, zato ima uporaba aditiva 3 največjo silo luščenja.
Staranje lastnine
Izdelki za ograje so stisnjeni v avtomobilu, pogostost izpostavljenosti sončni svetlobi je visoka, zmogljivost staranja pa je še ena pomembna zmogljivost, ki jo mora upoštevati poliuretanska poltrda pena za ograje. Zato je bila preizkušena učinkovitost staranja osnovne formule in izvedena je bila študija izboljšave, rezultati pa so prikazani v tabeli 4.
S primerjavo podatkov v tabeli 4 je mogoče ugotoviti, da se mehanske lastnosti in lastnosti lepljenja osnovne formule znatno zmanjšajo po termičnem staranju pri 120 ℃: po 12-urnem staranju se izguba različnih lastnosti razen gostote (enako spodaj) je 13%~16%; Izguba zmogljivosti pri 24-urnem staranju je 23%~26%. Navedeno je, da lastnost toplotnega staranja osnovne formule ni dobra, lastnost toplotnega staranja prvotne formule pa je mogoče očitno izboljšati z dodajanjem razreda A antioksidanta A formuli. Pri enakih eksperimentalnih pogojih po dodatku antioksidanta A je bila izguba različnih lastnosti po 12 urah 7%~8%, izguba različnih lastnosti po 24h pa 13%~16%. Zmanjšanje mehanskih lastnosti je predvsem posledica niza verižnih reakcij, ki jih sprožijo pretrganje kemičnih vezi in aktivni prosti radikali med procesom termičnega staranja, kar povzroči temeljne spremembe v strukturi ali lastnostih prvotne snovi. Po eni strani je upad sposobnosti lepljenja posledica upadanja mehanskih lastnosti same pene, po drugi strani pa zato, ker PVC obloga vsebuje veliko mehčalcev, ki se med procesom selijo na površino. toplotnega staranja s kisikom. Dodatek antioksidantov lahko izboljša njegove lastnosti toplotnega staranja, predvsem zato, ker lahko antioksidanti odstranijo novo nastale proste radikale, upočasnijo ali zavrejo proces oksidacije polimera, tako da ohranijo prvotne lastnosti polimera.
Celovita zmogljivost
Na podlagi zgornjih rezultatov je bila oblikovana optimalna formula in ovrednotene njene različne lastnosti. Učinkovitost formule so primerjali z učinkovitostjo običajne poliuretanske pene za ograjo z visokim odbojom. Rezultati so prikazani v tabeli 5.
Kot je razvidno iz tabele 5, ima učinkovitost optimalne formule poltrde poliuretanske pene določene prednosti pred osnovnimi in splošnimi formulami, poleg tega je bolj praktična in primernejša za uporabo visokozmogljivih ročajev.
Zaključek
Prilagoditev količine polietra in izbira kvalificiranega vlažilnega disperzanta in antioksidanta lahko zagotovi poltrdi poliuretanski peni dobre mehanske lastnosti, odlične lastnosti toplotnega staranja itd. Na podlagi odlične učinkovitosti pene se lahko ta visoko zmogljiv poliuretanski poltrdi penasti izdelek uporablja za avtomobilske blažilne materiale, kot so ročaji in instrumentne mize.
Čas objave: 25. julij 2024