Persiapan dan karakteristik busa semi-kaku poliuretan untuk pegangan otomotif berkinerja tinggi.
Sandaran tangan di bagian dalam mobil adalah bagian penting dari kabin, yang memainkan peran mendorong dan menarik pintu dan menempatkan lengan orang di dalam mobil. Jika terjadi keadaan darurat, ketika mobil dan tabrakan pegangan, pegangan lunak poliuretan dan PP yang dimodifikasi (polypropylene), ABS (poliacrylonitrile - butadiene - styrene) dan pegangan plastik keras lainnya, dapat memberikan elastisitas dan buffer yang baik, sehingga mengurangi cedera. Penggeraian busa lembut poliuretan dapat memberikan nuansa tangan yang baik dan tekstur permukaan yang indah, sehingga meningkatkan kenyamanan dan keindahan kokpit. Oleh karena itu, dengan pengembangan industri otomotif dan peningkatan persyaratan orang untuk bahan interior, keunggulan busa lunak poliuretan dalam pegangan tangan otomotif menjadi semakin jelas.
Ada tiga jenis pegangan lembut poliuretan: busa ketahanan tinggi, busa berkulit sendiri dan busa semi-kaku. Permukaan luar pegangan ketahanan tinggi ditutupi dengan kulit PVC (polyvinyl chloride), dan interiornya adalah busa ketahanan tinggi poliuretan. Dukungan busa relatif lemah, kekuatannya relatif rendah, dan adhesi antara busa dan kulit relatif tidak cukup. Tangan mandiri memiliki lapisan inti busa kulit, biaya rendah, derajat integrasi tinggi, dan banyak digunakan pada kendaraan komersial, tetapi sulit untuk memperhitungkan kekuatan permukaan dan kenyamanan secara keseluruhan. Sandaran tangan semi-kaku ditutupi dengan kulit PVC, kulit memberikan sentuhan dan penampilan yang baik, dan busa semi-kaku internal memiliki nuansa yang sangat baik, ketahanan benturan, penyerapan energi dan ketahanan penuaan, sehingga lebih banyak dan lebih banyak digunakan dalam penggunaan interior mobil penumpang.
Dalam makalah ini, formula dasar busa semi-kaku poliuretan untuk pegangan mobil dirancang, dan peningkatannya dipelajari berdasarkan ini.
Bagian Eksperimental
Bahan baku utama
Polyether Polyol A (nilai hidroksil 30 ~ 40 mg/g), polimer poliol B (nilai hidroksil 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. MDI yang dimodifikasi [Diphenylmethane Diisocyanate, W (NCO) adalah 25%~ 30%], katalis komposit, dispersant pembasah (agen 3), antioksidan A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., Ltd., Maitou, dll.; Wetting Dispersant (Agen 1), Dispersant Wetting (Agen 2): Byke Chemical. Bahan baku di atas adalah nilai industri. PVC Lining Skin: Changshu Ruihua.
Peralatan dan Instrumen Utama
SDF-400 Tipe Mixer Berkecepatan Tinggi, AR3202CN Tipe Elektronik Keseimbangan, cetakan aluminium (10cm × 10cm × 1cm, 10cm × 10cm × 5cm), oven blower listrik tipe 101-4AB, KJ-1065 mesin tegang universal elektronik, 501A tipe super termostat.
Persiapan formula dan sampel dasar
Formulasi dasar busa poliuretan semi-kaku ditunjukkan pada Tabel 1.
Persiapan Sampel Uji Sifat Mekanik: Polyether Komposit (Bahan) disiapkan sesuai dengan rumus desain, dicampur dengan MDI yang dimodifikasi dalam proporsi tertentu, diaduk dengan perangkat pengadukan berkecepatan tinggi (3000R/menit) untuk 3 ~ 5s, kemudian dituangkan ke dalam cetakan yang sesuai untuk busa, dan membuka cetakan dalam waktu tertentu untuk mendapatkan semi-rig.
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.
Tes kinerja
Sifat mekanik: 40%CLD (kekerasan tekan) menurut uji standar ISO-3386; Kekuatan dan perpanjangan tarik saat istirahat diuji sesuai dengan standar ISO-1798; Kekuatan air mata diuji sesuai dengan standar ISO-8067. Kinerja ikatan: Mesin tegangan universal elektronik digunakan untuk mengupas kulit dan busa 180 ° sesuai dengan standar OEM.
Kinerja Penuaan: Uji hilangnya sifat mekanik dan sifat ikatan setelah 24 jam penuaan pada 120 ℃ sesuai dengan suhu standar OEM.
Hasil dan Diskusi
Properti Mekanik
Dengan mengubah rasio polyether polyol A dan polimer poliol B dalam formula dasar, pengaruh dosis polieter yang berbeda pada sifat mekanik busa poliuretan semi-kaku dieksplorasi, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.
Dapat dilihat dari hasil pada Tabel 2 bahwa rasio polyether polyol A terhadap polimer poliol B memiliki efek yang signifikan pada sifat mekanik busa poliuretan. Ketika rasio polieter poliol A terhadap polimer poliol B meningkat, perpanjangan saat istirahat meningkat, kekerasan tekan berkurang sampai batas tertentu, dan kekuatan tarik dan kekuatan merobek sedikit berubah. Rantai molekuler poliuretan terutama terdiri dari segmen lunak dan segmen keras, segmen lunak dari poliol dan segmen keras dari ikatan karbamat. Di satu sisi, berat molekul relatif dan nilai hidroksil dari dua poliol berbeda, di sisi lain, polimer poliol B adalah polieter poliol yang dimodifikasi oleh akrilonitril dan stirrene, dan kekakuan foolol. Ketika polieter poliol A adalah 80 bagian dan polimer poliol B adalah 10 bagian, sifat mekanik komprehensif busa lebih baik.
Properti ikatan
Sebagai produk dengan frekuensi pers yang tinggi, pegangan tangan akan secara signifikan mengurangi kenyamanan bagian -bagian jika busa dan kulit kulit, sehingga kinerja ikatan busa dan kulit poliuretan diperlukan. Atas dasar penelitian di atas, dispersan pembasah yang berbeda ditambahkan untuk menguji sifat adhesi busa dan kulit. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3.
Dapat dilihat dari Tabel 3 bahwa dispersan pembasahan yang berbeda memiliki efek yang jelas pada kekuatan mengelupas antara busa dan kulit: keruntuhan busa terjadi setelah penggunaan aditif 2, yang mungkin disebabkan oleh pembukaan busa yang berlebihan setelah penambahan aditif 2; Setelah penggunaan aditif 1 dan 3, kekuatan pengupasan sampel kosong memiliki peningkatan tertentu, dan kekuatan pengupasan aditif 1 sekitar 17% lebih tinggi dari sampel kosong, dan kekuatan pengupasan aditif 3 sekitar 25% lebih tinggi dari sampel kosong. Perbedaan antara aditif 1 dan aditif 3 terutama disebabkan oleh perbedaan keterbasahan bahan komposit di permukaan. Secara umum, untuk mengevaluasi keterbasahan cairan pada padatan, sudut kontak adalah parameter penting untuk mengukur keterbasahan permukaan. Oleh karena itu, sudut kontak antara bahan komposit dan kulit setelah menambahkan dua dispersan pembasah di atas diuji, dan hasilnya ditunjukkan pada Gambar 1.
Dapat dilihat dari Gambar 1 bahwa sudut kontak sampel kosong adalah yang terbesar, yaitu 27 °, dan sudut kontak agen tambahan 3 adalah yang terkecil, yang hanya 12 °. Ini menunjukkan bahwa penggunaan aditif 3 dapat meningkatkan keterbasahan bahan komposit dan kulit pada tingkat yang lebih besar, dan lebih mudah untuk menyebar di permukaan kulit, sehingga penggunaan aditif 3 memiliki kekuatan pengelupasan terbesar.
Properti Penuaan
Produk pegangan ditekan di dalam mobil, frekuensi paparan sinar matahari tinggi, dan kinerja penuaan adalah kinerja penting lainnya yang harus dipertimbangkan oleh busa pegangan semi-kaku poliuretan. Oleh karena itu, kinerja penuaan dari formula dasar diuji dan studi perbaikan dilakukan, dan hasilnya ditunjukkan pada Tabel 4.
Dengan membandingkan data pada Tabel 4, dapat ditemukan bahwa sifat mekanik dan sifat ikatan dari rumus dasar menurun secara signifikan setelah penuaan termal pada 120 ℃: setelah penuaan selama 12 jam, hilangnya berbagai sifat kecuali kepadatan (sama di bawah) adalah 13%~ 16%; Kehilangan kinerja penuaan 24 jam adalah 23%~ 26%. Diindikasikan bahwa properti penuaan panas dari formula dasar tidak baik, dan properti penuaan panas dari formula asli dapat jelas ditingkatkan dengan menambahkan kelas antioksidan A ke formula. Di bawah kondisi eksperimental yang sama setelah penambahan antioksidan A, hilangnya berbagai sifat setelah 12 jam adalah 7%~ 8%, dan hilangnya berbagai sifat setelah 24 jam adalah 13%~ 16%. Penurunan sifat mekanik terutama disebabkan oleh serangkaian reaksi rantai yang dipicu oleh kerusakan ikatan kimia dan radikal bebas aktif selama proses penuaan termal, menghasilkan perubahan mendasar dalam struktur atau sifat zat asli. Di satu sisi, penurunan kinerja ikatan adalah karena penurunan sifat mekanik busa itu sendiri, di sisi lain, karena kulit PVC mengandung sejumlah besar plasticizer, dan plasticizer bermigrasi ke permukaan selama proses penuaan oksigen termal. Penambahan antioksidan dapat meningkatkan sifat penuaan termal, terutama karena antioksidan dapat menghilangkan radikal bebas yang baru dihasilkan, menunda atau menghambat proses oksidasi polimer, sehingga mempertahankan sifat asli polimer.
Kinerja komprehensif
Berdasarkan hasil di atas, formula optimal dirancang dan berbagai sifatnya dievaluasi. Kinerja formula dibandingkan dengan yang dari busa pegangan rebound tinggi poliuretan umum. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 5.
Seperti dapat dilihat dari Tabel 5, kinerja formula busa poliuretan semi-kaku yang optimal memiliki keunggulan tertentu dibandingkan rumus dasar dan umum, dan lebih praktis, dan lebih cocok untuk penerapan pegangan berkinerja tinggi.
Kesimpulan
Menyesuaikan jumlah polyether dan memilih dispersan pembasah dan antioksidan yang memenuhi syarat dapat memberikan busa poliuretan semi-kaku sifat mekanik yang baik, sifat penuaan panas yang sangat baik dan sebagainya. Berdasarkan kinerja busa yang sangat baik, produk busa semi-kaku poliuretan berkinerja tinggi ini dapat diterapkan pada bahan buffer otomotif seperti pegangan tangan dan tabel instrumen.
Waktu posting: Jul-25-2024