Preparazione e caratteristiche della schiuma semi-rigida in poliuretano per corrimano automobilistico ad alte prestazioni.
Il bracciolo all'interno dell'auto è una parte importante della cabina, che svolge il ruolo di spingere e tirare la porta e posizionare il braccio della persona in macchina. In caso di emergenza, quando l'auto e la collisione del corrimano, il corrimano morbido in poliuretano e la PP modificata (polipropilene), l'ABS (poliacrilonitrile - butadiene - stirene) e altri corrimano in plastica dura, possono fornire una buona elasticità e tampone, riducendo così lesioni. I corrimano in schiuma morbida in poliuretano possono fornire una buona sensazione di mano e una bella consistenza superficiale, migliorando così il comfort e la bellezza della cabina di pilotaggio. Pertanto, con lo sviluppo dell'industria automobilistica e il miglioramento dei requisiti delle persone per i materiali interni, i vantaggi della schiuma morbida in poliuretano nei corrimano automobilistici stanno diventando sempre più evidenti.
Esistono tre tipi di corrimano morbido in poliuretano: schiuma ad alta resilienza, schiuma auto-rettificata e schiuma semi-rigida. La superficie esterna dei corrimano ad alta resilienza è coperta con pelle PVC (polivinil cloruro) e l'interno è una schiuma ad alta resilienza in poliuretano. Il supporto della schiuma è relativamente debole, la forza è relativamente bassa e l'adesione tra la schiuma e la pelle è relativamente insufficiente. Il corrimano a pelle autocompalata ha uno strato di pelle di schiuma di pelle, basso costo, elevato grado di integrazione ed è ampiamente utilizzato nei veicoli commerciali, ma è difficile tenere conto della forza della superficie e del comfort complessivo. Il bracciolo semi-rigido è coperto di pelle in PVC, la pelle fornisce un buon tocco e un aspetto e la schiuma semi-rigida interna ha un'eccellente sensazione, resistenza all'impatto, assorbimento di energia e resistenza all'invecchiamento, quindi è sempre più ampiamente utilizzata nell'uso degli interni delle auto passeggeri.
In questo documento, è progettata la formula di base della schiuma semi-rigida in poliuretano per corrimano automobilistico e il suo miglioramento è studiato su questa base.
Sezione sperimentale
Materia prima principale
POLOLOL A (valore idrossilico 30 ~ 40 mg/g), polimero poliolo B (valore idrossilico 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. MDI modificato [diisocianato di difenilmetano, W (NCO) è del 25%~ 30%], catalizzatore composito, dispersione della bagnatura (agente 3), antiossidante A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., Ltd., Maitou, ecc.; Dispersante bagnante (agente 1), disperso di bagnatura (agente 2): byke chimico. Le materie prime sopra sono di grado industriale. PIELLE PVC Codera: Changshu Ruihua.
Attrezzatura e strumenti principali
Mixer ad alta velocità di tipo SDF-400, equilibrio elettronico di tipo AR3202cn, stampo di alluminio (10 cm × 10 cm × 1cm, 10 cm × 10 cm × 5 cm), forno a soffiatore elettrico di tipo 101-4ab, KJ-1065 Tensione elettronica di tipo Elettronico universale Matrice universale elettronica universale elettronica.
Preparazione di formula di base e campione
La formulazione di base della schiuma di poliuretano semi-rigido è mostrata nella Tabella 1.
Preparazione del campione di test delle proprietà meccaniche: il polietere composito (un materiale) è stato preparato secondo la formula di progettazione, miscelato con l'MDI modificato in una certa proporzione, agitato con un dispositivo di agitazione ad alta velocità (3000R/min) per 3 ~ 5s, quindi versato nello stampo corrispondente per schiuma e aprita lo stampo all'interno di un certo momento per ottenere lo stampo semi-rigidico.
Preparazione del campione per il test delle prestazioni di legame: uno strato di pelle in PVC viene posizionato nella matrice inferiore dello stampo e il polietere combinato e l'MDI modificato vengono miscelati in proporzione, agitato da un dispositivo di agitazione ad alta velocità (3 000 r/min) per 3 ~ 5 s, quindi versato nella superficie della pelle e lo stampo è chiuso e il poliuretano fuorise con la pelle.
Test delle prestazioni
Proprietà meccaniche: 40%CLD (durezza compressiva) secondo il test standard ISO-3386; La resistenza alla trazione e l'allungamento in pausa sono testati secondo lo standard ISO-1798; La forza di lacrime viene testata secondo lo standard ISO-8067. Prestazioni di legame: la macchina di tensione universale elettronica viene utilizzata per sbucciare la pelle e la schiuma di 180 ° secondo lo standard di un OEM.
Prestazioni di invecchiamento: testare la perdita di proprietà meccaniche e le proprietà di legame dopo 24 ore di invecchiamento a 120 ℃ in base alla temperatura standard di un OEM.
Risultati e discussione
Proprietà meccanica
Modificando il rapporto tra poliolo A e polimero poliolo B nella formula di base, è stata esplorata l'influenza del diverso dosaggio di polietere sulle proprietà meccaniche della schiuma di poliuretano semi-rigido, come mostrato nella Tabella 2.
Dai risultati si può vedere che il rapporto di poliolo A e polimero poliolo B del poliolo ha un effetto significativo sulle proprietà meccaniche della schiuma di poliuretano. Quando il rapporto tra poliolo A e polimero poliolo B aumenta, l'allungamento a rottura aumenta, la durezza compressiva diminuisce in una certa misura e la resistenza alla trazione e la resistenza allo strappo cambiano poco. La catena molecolare di poliuretano è costituito principalmente da segmento morbido e segmento duro, segmento morbido da poliolo e segmento duro dal legame del carbammato. Da un lato, il peso molecolare relativo e il valore idrossilico dei due polioli sono diversi, dall'altro, il polimero in poliolo B è un poliolo poliolo modificato dall'acrilonitrile e nello stirene, e la rigidità del segmento della catena è migliorata a causa dell'esistenza dell'anello di benzene, mentre il polimero Bolylo contenga piccole sostanze molecolari, che aumenta il brancollo del bescamo. Quando il poliolo A è di 80 parti e il polimero poliolo B è di 10 parti, le proprietà meccaniche complete della schiuma sono migliori.
Proprietà di legame
Come prodotto con frequenza ad alta pressione, il corrimano ridurrà significativamente il comfort delle parti se la buccia della schiuma e la pelle, quindi sono necessarie le prestazioni di legame della schiuma e della pelle in poliuretano. Sulla base della ricerca di cui sopra, sono stati aggiunti diversi disperdenti bagnanti per testare le proprietà di adesione della schiuma e della pelle. I risultati sono mostrati nella Tabella 3.
Dalla Tabella 3 si può vedere che diversi disperdenti bagnanti hanno effetti evidenti sulla forza di peeling tra la schiuma e la pelle: il collasso della schiuma si verifica dopo l'uso di additivo 2, che può essere causato da un'eccessiva apertura della schiuma dopo l'aggiunta di Additive 2; Dopo l'uso di additivi 1 e 3, la resistenza di stripping del campione in bianco ha un certo aumento e la resistenza di stripping dell'Aditivo 1 è di circa il 17% superiore a quella del campione vuoto e la resistenza di stripping dell'additivo 3 è circa il 25% superiore a quella del campione vuoto. La differenza tra additivo 1 e additivo 3 è causata principalmente dalla differenza nella bagnabilità del materiale composito sulla superficie. In generale, per valutare la bagnabilità del liquido sul solido, l'angolo di contatto è un parametro importante per misurare la bagnabilità superficiale. Pertanto, è stato testato l'angolo di contatto tra il materiale composito e la pelle dopo aver aggiunto i due disperdenti di bagnatura sopra e i risultati sono stati mostrati nella Figura 1.
Dalla Figura 1 si può vedere che l'angolo di contatto del campione in bianco è il più grande, che è 27 °, e l'angolo di contatto dell'agente ausiliario 3 è il più piccolo, che è solo 12 °. Ciò dimostra che l'uso di Additive 3 può migliorare la bagnabilità del materiale composito e la pelle in misura maggiore, ed è più facile spalmare sulla superficie della pelle, quindi l'uso di Aditivo 3 ha la più grande forza di peeling.
Proprietà che invecchia
I prodotti di corrimano sono premuti nell'auto, la frequenza dell'esposizione alla luce solare è elevata e le prestazioni dell'invecchiamento sono un'altra prestazione importante che la schiuma di corrimano semi-respinta in poliuretano deve prendere in considerazione. Pertanto, le prestazioni di invecchiamento della formula di base sono state testate e lo studio di miglioramento è stato condotto e i risultati sono stati mostrati nella Tabella 4.
Confrontando i dati nella Tabella 4, si può scoprire che le proprietà meccaniche e le proprietà di legame della formula di base sono significativamente diminuite dopo l'invecchiamento termico a 120 ℃: dopo l'invecchiamento per 12 ore, la perdita di varie proprietà tranne la densità (lo stesso di seguito) è del 13%~ 16%; La perdita di prestazione di invecchiamento di 24 ore è del 23%~ 26%. È indicato che la proprietà che invecchia di calore della formula di base non è buona e la proprietà che invecchia di calore della formula originale può essere ovviamente migliorata aggiungendo una classe di antiossidante A alla formula. Nelle stesse condizioni sperimentali dopo l'aggiunta di antiossidante A, la perdita di varie proprietà dopo 12 ore era del 7%~ 8%e la perdita di varie proprietà dopo il 24 ore era del 13%~ 16%. La diminuzione delle proprietà meccaniche è dovuta principalmente a una serie di reazioni a catena innescate dalla rottura del legame chimico e dai radicali liberi attivi durante il processo di invecchiamento termico, con conseguenti cambiamenti fondamentali nella struttura o nelle proprietà della sostanza originale. Da un lato, il declino delle prestazioni di legame è dovuto al declino delle proprietà meccaniche della schiuma stessa, dall'altro, perché la pelle in PVC contiene un gran numero di plastificanti e il plastificante migra in superficie durante il processo di invecchiamento dell'ossigeno termico. L'aggiunta di antiossidanti può migliorare le sue proprietà di invecchiamento termico, principalmente perché gli antiossidanti possono eliminare i radicali liberi di nuova generazione, ritardare o inibire il processo di ossidazione del polimero, in modo da mantenere le proprietà originali del polimero.
Prestazioni complete
Sulla base dei risultati di cui sopra, è stata progettata la formula ottimale e sono state valutate le sue varie proprietà. Le prestazioni della formula sono state confrontate con quella della schiuma di corrimano ad alto rimbalzo in poliuretano generale. I risultati sono mostrati nella Tabella 5.
Come si può vedere dalla Tabella 5, le prestazioni della formula ottimale di schiuma in poliuretano semi-rigido presentano alcuni vantaggi rispetto alle formule di base e generale ed è più pratica ed è più adatta all'applicazione di corrimano ad alte prestazioni.
Conclusione
La regolazione della quantità di polietere e la selezione di disperdenti e antiossidanti qualificati può dare alla schiuma in poliuretano semi-respinto buone proprietà meccaniche, eccellenti proprietà di invecchiamento del calore e così via. Sulla base delle eccellenti prestazioni della schiuma, questo prodotto in schiuma semi-rigido in poliuretano ad alte prestazioni può essere applicato a materiali tamponi automobilistici come corrimano e tabelle di strumenti.
Tempo post: lug-25-2024