Vorbereitung und Eigenschaften von Polyurethan-halbweicher Schaum für leistungsstarke Automobilhandläufe.
Die Armlehne im Inneren des Autos ist ein wichtiger Teil der Kabine, der die Rolle des Schiebens und Ziehens der Tür spielt und den Arm der Person im Auto platziert. Im Notfall, wenn das Auto und die Handlaufkollision, Polyurethan -weiche Handlauf und modifiziertes PP (Polypropylen), ABS (Polyacrylnitril - Butadien - Styrol) und andere harte Kunststoff -Handläufe eine gute Elastizität und Puffer liefern und dadurch die Verletzung liefern können. Polyurethan Weiche Schaumhandläufe können ein gutes Handgefühl und eine schöne Oberflächenstruktur vermitteln und damit den Komfort und die Schönheit des Cockpits verbessern. Mit der Entwicklung der Automobilindustrie und der Verbesserung der Anforderungen der Menschen an Innenmaterialien werden daher die Vorteile von Polyurethan -Softschaum in Automobilhandläufen immer offensichtlicher.
Es gibt drei Arten von Polyurethan-weichen Handläufen: hoher Resilienzschaum, selbstkrustiger Schaum und semi-rigiden Schaumstoff. Die äußere Oberfläche der hohen Resilienz -Handläufe ist mit PVC -Haut (Polyvinylchlorid) bedeckt, und das Innenraum ist Polyurethan -Schaumstoffschaum. Die Unterstützung des Schaums ist relativ schwach, die Festigkeit ist relativ niedrig und die Haftung zwischen dem Schaum und der Haut ist relativ unzureichend. Der selbsthäutige Handlauf verfügt über eine Schaumkernschicht aus Haut, niedrige Kosten und hohen Integrationsgrad und ist in Nutzfahrzeugen weit verbreitet. Es ist jedoch schwierig, die Stärke der Oberfläche und den Gesamtkomfort zu berücksichtigen. Die halbweiche Armlehne ist mit PVC-Haut bedeckt, die Haut bietet ein gutes Touch und ein gutes Aussehen, und der innere halbflüssige Schaum hat ein ausgezeichnetes Gefühl, die Wirkungswiderstand, die Energieabsorption und den Alterungswiderstand, sodass sie immer häufiger bei der Verwendung von Fahrgastwagen-Innenausstattung verwendet wird.
In diesem Artikel wird die grundlegende Formel des polyurethan-halb-rigiden Schaums für Automobilhandläufe entworfen, und seine Verbesserung wird auf dieser Grundlage untersucht.
Versuchsabschnitt
Haupt Rohstoff
Polyether Polyol A (Hydroxylwert 30 ~ 40 mg/g), Polymer Polyol B (Hydroxylwert 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. Modifiziertes MDI [Diphenylmethan Diisocyanat, W (NCO) ist 25%~ 30%], Verbundkatalysator, Benetzungsdispergiermittel (Mittel 3), Antioxidant A: Wanhua Chemical (Peking) Co., Ltd., MaitouT; Benetzungsdispergiermittel (Agent 1), Benetzungsdispergiermittel (Mittel 2): Byke Chemical. Die oben genannten Rohstoffe sind industrielle Note. PVC -Futterhaut: Changshu Ruihua.
Hauptausrüstung und Instrumente
Hochgeschwindigkeitsmischer vom Typ SDF-400, Elektronikbilanz vom Typ AR3202CN, Aluminiumform (10 cm × 10 cm × 1 cm, 10 cm × 10 cm × 5 cm), 101-4Ab-Elektrogebläse-Ofen, KJ-1065 Electronic Universal Spannungsmaschinen, Super-Thermostat vom Typ KJ-1065.
Vorbereitung der Grundformel und Probe
Die grundlegende Formulierung des semi-rigiden Polyurethanschaums ist in Tabelle 1 dargestellt.
Herstellung der mechanischen Eigenschaften-Testprobe: Das Verbundpolyether (ein Material) wurde gemäß der Entwurfsformel hergestellt, gemischt mit dem modifizierten MDI in einem bestimmten Verhältnis, mit einem Hochgeschwindigkeitsrührgerät (3000R/min) für 3 ~ 5s gerührt, dann in den entsprechenden Formformular in die entsprechende Form gegossen und die Form innerhalb eines bestimmten Zeitpunkts geöffnet, um den Semi-Rigid-Polyurethan-Feuchel zu sammeln.
Preparation of the sample for bonding performance test: a layer of PVC skin is placed in the lower die of the mold, and the combined polyether and modified MDI are mixed in proportion, stirred by a high-speed stirring device (3 000 r/min) for 3~5 s, then poured into the surface of the skin, and the mold is closed, and the polyurethane foam with the skin is moulded within a certain time.
Leistungstest
Mechanische Eigenschaften: 40%CLD (Druckhärte) gemäß ISO-3386 Standard-Test; Die Zugfestigkeit und Dehnung bei der Pause werden gemäß ISO-1798-Standard getestet; Die Tränenfestigkeit wird gemäß dem ISO-8067-Standard getestet. Bindungsleistung: Die elektronische universelle Spannungsmaschine wird verwendet, um die Haut und den Schaum von 180 ° gemäß dem Standard eines OEM zu schälen.
Alterungsleistung: Testen Sie den Verlust mechanischer Eigenschaften und Bindungseigenschaften nach 24 Stunden Altern bei 120 ° C nach der Standardtemperatur eines OEM.
Ergebnisse und Diskussion
Mechanische Eigenschaft
Durch die Änderung des Verhältnisses von Polyether-Polyol A und Polymer Polyol B in der Basisformel wurde der Einfluss unterschiedlicher Polyetherdosis auf die mechanischen Eigenschaften von semi-rigidiertem Polyurethanschaum untersucht, wie in Tabelle 2 gezeigt.
Aus den Ergebnissen ist in Tabelle 2 ersichtlich, dass das Verhältnis von Polyether -Polyol A zu Polymer Polyol B einen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften von Polyurethanschaum hat. Wenn das Verhältnis von Polyether -Polyol A zu Polymer Polyol B zunimmt, nimmt die Dehnung bei Bruch zu, die Druckhärte nimmt bis zu einem gewissen Grad ab und die Zugfestigkeit und die Rissfestigkeit verändern sich wenig. Die molekulare Kette von Polyurethan besteht hauptsächlich aus Weichsegment und Hartsegment, einem Weichsegment aus Polyol und hartem Segment aus Carbamatbindung. Einerseits sind das relative Molekulargewicht und der Hydroxylwert der beiden Polyolen unterschiedlich. Andererseits ist das durch Acrylonitril und Styrol modifizierte Polyol -Polyol B ein Polyether -Polyol, und das Starrheit des Kettensegments wird aufgrund des Börsenringes, während das Polymer -Polyol -B -B -B -Segment die Existenz des Börsens, das die Brampigkeit des Foams enthält, verbessert. Wenn Polyether Polyol A 80 Teile und Polymer Polyol B beträgt, sind die umfassenden mechanischen Eigenschaften des Schaums besser.
Bindungseigentum
Als Produkt mit hoher Pressefrequenz verringert der Handlauf den Komfort von Teilen erheblich, wenn der Schaum und die Haut schälen, sodass die Bindungsleistung von Polyurethanschaum und Haut erforderlich ist. Auf der Grundlage der obigen Forschung wurden verschiedene Benetzungsdispergiermittel hinzugefügt, um die Adhäsionseigenschaften des Schaums und der Haut zu testen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, dass unterschiedliche Benetzungsdispergiermittel offensichtliche Auswirkungen auf die Schälkraft zwischen dem Schaum und der Haut haben: Der Schaumstoffkollaps tritt nach Verwendung von Additiv 2 auf, was durch eine übermäßige Öffnung des Schaums nach Zugabe von Additiv 2 verursacht werden kann; Nach der Verwendung von Additiven 1 und 3 hat die Strippstärke der leeren Probe einen gewissen Anstieg und die Strippstärke des Additiven 1 ist etwa 17% höher als die der leeren Probe, und die Strippfestigkeit des Additivs 3 ist etwa 25% höher als die der leeren Probe. Der Unterschied zwischen additiv 1 und additiv 3 wird hauptsächlich durch den Unterschied in der Benetzbarkeit des Verbundmaterials auf der Oberfläche verursacht. Um die Benetzbarkeit von Flüssigkeit auf Feststoff zu bewerten, ist der Kontaktwinkel im Allgemeinen ein wichtiger Parameter zur Messung der Oberflächenbenzentierung. Daher wurde der Kontaktwinkel zwischen dem Verbundmaterial und der Haut nach dem Hinzufügen der beiden oben genannten Benetzungsdispergiermittel getestet, und die Ergebnisse waren in Abbildung 1 dargestellt.
Aus Abbildung 1 ist ersichtlich, dass der Kontaktwinkel der leeren Probe der größte ist, was 27 ° ist, und der Kontaktwinkel des Hilfsmittels 3 der kleinste, der nur 12 ° ist. Dies zeigt, dass die Verwendung von Additive 3 die Benetzbarkeit des Verbundmaterials und der Haut in größerem Maße verbessern kann, und es ist leichter, sich auf der Hautoberfläche auszubreiten, sodass die Verwendung von additiven 3 die größte Schälkraft aufweist.
Alternder Eigentum
Handläufprodukte werden im Auto gepresst, die Häufigkeit der Sonneneinstrahlung ist hoch, und die Alterungsleistung ist eine weitere wichtige Leistung, die polyurethan-halbweiche Handläufe in Betracht ziehen muss. Daher wurde die Alterungsleistung der Grundformel getestet und die Verbesserungsstudie durchgeführt, und die Ergebnisse waren in Tabelle 4 gezeigt.
Durch den Vergleich der Daten in Tabelle 4 ist festgestellt, dass die mechanischen Eigenschaften und die Bindungseigenschaften der Grundformel nach der thermischen Alterung bei 120 ° C signifikant verringert sind. Nach dem Alter von 12 Stunden beträgt der Verlust verschiedener Eigenschaften mit Ausnahme der Dichte (gleich) 13%~ 16%; Der Leistungsverlust von 24 Stunden Altern beträgt 23%~ 26%. Es wird angedeutet, dass die Wärmealterungseigenschaft der Grundformel nicht gut ist und die Wärmealterungseigenschaft der ursprünglichen Formel offensichtlich verbessert werden kann, indem eine Klasse von Antioxidantien A zur Formel hinzugefügt wird. Unter den gleichen experimentellen Bedingungen nach Zugabe von Antioxidans A betrug der Verlust verschiedener Eigenschaften nach 12 Stunden 7%~ 8%und der Verlust verschiedener Immobilien nach 24 Stunden 13%~ 16%. Die Abnahme der mechanischen Eigenschaften ist hauptsächlich auf eine Reihe von Kettenreaktionen zurückzuführen, die während des thermischen Alterungsprozesses durch chemische Bindungsbrüche und aktive freie Radikale ausgelöst werden, was zu grundlegenden Veränderungen in der Struktur oder den Eigenschaften der ursprünglichen Substanz führt. Einerseits ist der Rückgang der Bindungsleistung auf den Rückgang der mechanischen Eigenschaften des Schaumstoffs selbst zurückzuführen, andererseits, da die PVC -Haut eine große Anzahl von Weichmachern enthält und der Weichmacher während des Prozesses der thermischen Sauerstoffalterung an die Oberfläche wandert. Die Zugabe von Antioxidantien kann seine thermischen Alterungseigenschaften verbessern, hauptsächlich weil Antioxidantien neu erzeugte freie Radikale beseitigen, den Oxidationsprozess des Polymers verzögern oder hemmen können, um die ursprünglichen Eigenschaften des Polymers aufrechtzuerhalten.
Umfassende Leistung
Basierend auf den obigen Ergebnissen wurde die optimale Formel entworfen und ihre verschiedenen Eigenschaften bewertet. Die Leistung der Formel wurde mit der des allgemeinen Polyurethan -Hochrückprall -Handlaufschaums verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Wie aus Tabelle 5 hervorgeht, hat die Leistung der optimalen semi-rigiden Polyurethan-Schaumformel bestimmte Vorteile gegenüber den grundlegenden und allgemeinen Formeln und ist praktischer und eignet sich besser für die Anwendung leistungsstarker Handläufe.
Abschluss
Das Einstellen der Polyethermenge und die Auswahl qualifizierter Benetzungsdispergiermittel und Antioxidans können die halb-rigiden Polyurethanschaum gute mechanische Eigenschaften, ausgezeichnete Wärmealterungseigenschaften usw. ergeben. Basierend auf der hervorragenden Leistung des Schaums kann dieses Hochleistungs-Polyurethan-Semi-Rigid-Schaumprodukt auf Automobilpuffermaterialien wie Handläufe und Instrumententische angewendet werden.
Postzeit: Jul-25. bis 2024