Pusiau standžių poliuretano putų, skirtų didelio našumo automobilių turėklams, paruošimas ir charakteristikos.
Automobilio viduje esantis porankis yra svarbi kabinos dalis, kuri atlieka durų stumdymo ir traukimo bei žmogaus rankos įdėjimo į automobilį vaidmenį. Avarijos atveju, susidūrus automobiliui ir turėklui, poliuretano minkšti turėklai ir modifikuotas PP (polipropilenas), ABS (poliakrilnitrilas – butadienas – stirenas) ir kiti kieto plastiko turėklai gali užtikrinti gerą elastingumą ir buferį, taip sumažinant sužalojimus. Minkštos poliuretano putplasčio turėklai gali suteikti gerą rankų jausmą ir gražią paviršiaus tekstūrą, taip pagerindami kabinos patogumą ir grožį. Todėl tobulėjant automobilių pramonei ir gerėjant žmonių reikalavimams interjero medžiagoms, poliuretano minkštųjų putų automobilių turėkluose privalumai tampa vis akivaizdesni.
Yra trijų rūšių minkšti poliuretano turėklai: didelio elastingumo putplastis, savaime susiformavęs putplastis ir pusiau standus putplastis. Išorinis didelio elastingumo turėklų paviršius padengtas PVC (polivinilchlorido) oda, o vidus – didelio elastingumo poliuretano putos. Putų atrama yra gana silpna, stiprumas yra palyginti mažas, o sukibimas tarp putplasčio ir odos yra palyginti nepakankamas. Savarankiškai padengtas turėklas turi putplasčio pagrindinį odos sluoksnį, mažą kainą, aukštą integravimo laipsnį ir plačiai naudojamas komercinėse transporto priemonėse, tačiau sunku atsižvelgti į paviršiaus stiprumą ir bendrą komfortą. Pusiau kietas porankis padengtas PVC oda, oda suteikia gerą prisilietimą ir išvaizdą, o vidinis pusiau standus putplastis pasižymi puikiu pojūčiu, atsparumu smūgiams, energijos sugėrimui ir senėjimui, todėl vis plačiau naudojamas lengvojo automobilio salonas.
Šiame darbe suprojektuota pagrindinė automobilių turėklų poliuretano pusiau standžių putų formulė ir pagal ją nagrinėjamas jos tobulinimas.
Eksperimentinis skyrius
Pagrindinė žaliava
Polieterio poliolis A (hidroksilo vertė 30–40 mg/g), polimero poliolis B (hidroksilo vertė 25–30 mg/g) : Wanhua Chemical Group Co., LTD. Modifikuotas MDI [difenilmetano diizocianatas, w (NCO) yra 25% ~ 30%], sudėtinis katalizatorius, drėkinantis dispergatorius (agentas 3), antioksidantas A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou ir kt.; Drėkinantis dispergatorius (agentas 1), drėkinantis dispergatorius (agentas 2): Byke Chemical. Minėtos žaliavos yra pramoninės klasės. PVC pamušalo oda: Changshu Ruihua.
Pagrindinė įranga ir prietaisai
Sdf-400 tipo greitaeigis maišytuvas, AR3202CN tipo elektroninis svarstyklės, aliuminio forma (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), 101-4AB tipo elektrinė orkaitė, KJ-1065 tipo elektroninė universali įtempimo mašina, 501A tipo super termostatas.
Pagrindinės formulės ir mėginio paruošimas
Pagrindinė pusiau kietų poliuretano putų formulė parodyta 1 lentelėje.
Mechaninių savybių bandinio paruošimas: pagal projektinę formulę paruoštas kompozitinis polieteris (A medžiaga), tam tikra proporcija sumaišytas su modifikuotu MDI, maišomas greitaeigiu maišymo įrenginiu (3000 aps./min.) 3–5 sek. , tada supilama į atitinkamą formą, kad suputotų, ir per tam tikrą laiką atidarykite formą, kad gautumėte pusiau standų poliuretano putų formuotą pavyzdį.
Mėginio paruošimas sukibimo bandymui: į apatinį formos štampą dedamas PVC odos sluoksnis, o sujungtas polieteris ir modifikuotas MDI sumaišomas proporcingai, maišant greitaeigiu maišymo įrenginiu (3 000 aps./min. ) 3–5 s, po to pilamas į odos paviršių, forma uždaroma, o poliuretano putos su oda suformuojamos per tam tikrą laiką.
Veikimo testas
Mechaninės savybės: 40% CLD (slėginis kietumas) pagal ISO-3386 standarto testą; Atsparumas tempimui ir pailgėjimas trūkimo metu tikrinami pagal ISO-1798 standartą; Plyšimo stiprumas išbandytas pagal ISO-8067 standartą. Klijavimo efektyvumas: Elektroninė universali įtempimo mašina naudojama odai nulupti ir putoti 180° pagal OEM standartą.
Senėjimo efektyvumas: patikrinkite mechaninių savybių ir sukibimo savybių praradimą po 24 valandų sendinimo 120 ℃ temperatūroje pagal standartinę originalios įrangos gamintojo temperatūrą.
Rezultatai ir diskusija
Mechaninė savybė
Pakeitus polieterio poliolio A ir polimero poliolio B santykį pagrindinėje formulėje, ištirta skirtingų polieterio dozių įtaka pusiau standžių poliuretano putų mechaninėms savybėms, kaip parodyta 2 lentelėje.
Iš 2 lentelės rezultatų matyti, kad polieterio poliolio A ir polimero poliolio B santykis turi didelę įtaką mechaninėms poliuretano putų savybėms. Didėjant polieterio poliolio A ir polimero poliolio B santykiui, padidėja pailgėjimas trūkimo metu, tam tikru mastu sumažėja gniuždomasis kietumas, o tempiamasis stipris ir plyšimo stipris kinta mažai. Poliuretano molekulinę grandinę daugiausia sudaro minkštasis segmentas ir kietasis segmentas, minkštasis segmentas iš poliolio ir kietasis segmentas iš karbamato jungties. Viena vertus, skiriasi abiejų poliolių santykinė molekulinė masė ir hidroksilo vertė, kita vertus, polimero poliolis B yra polieterio poliolis, modifikuotas akrilnitrilu ir stirenu, o grandinės segmento standumas yra geresnis dėl benzeno žiedo egzistavimas, o polimero poliolyje B yra mažų molekulių medžiagų, kurios padidina putų trapumą. Kai polieterio poliolis A yra 80 dalių, o polimerinis poliolis B yra 10 dalių, visapusiškos putų mechaninės savybės yra geresnės.
Surišimo turtas
Turėklai, kaip gaminys su dideliu spaudimo dažniu, žymiai sumažins dalių patogumą, jei putos ir oda nusilupa, todėl reikalingas poliuretano putų ir odos sukibimas. Remiantis aukščiau pateiktais tyrimais, putų ir odos sukibimo savybėms patikrinti buvo pridėta įvairių drėkinančių dispergentų. Rezultatai pateikti 3 lentelėje.
Iš 3 lentelės matyti, kad skirtingi drėkinamieji dispergentai turi akivaizdų poveikį lupimo jėgai tarp putplasčio ir odos: panaudojus 2 priedą atsiranda putų subyrėjimas, kurį gali sukelti per didelis putų atsivėrimas po priedo pridėjimo. 2; Panaudojus 1 ir 3 priedus, tuščiojo bandinio nuėmimo stiprumas tam tikru būdu padidėja, o 1 priedo nuėmimo stiprumas yra apie 17 % didesnis nei tuščiojo mėginio, o 3 priedo nuėmimo stiprumas yra maždaug 25 % didesnis nei tuščiojo mėginio. Skirtumą tarp 1 ir 3 priedo daugiausia lemia kompozicinės medžiagos paviršiaus drėgnumo skirtumas. Apskritai, norint įvertinti skysčio drėgnumą ant kieto paviršiaus, kontaktinis kampas yra svarbus parametras paviršiaus drėkinamumui matuoti. Todėl buvo išbandytas sąlyčio kampas tarp kompozitinės medžiagos ir odos, pridėjus aukščiau minėtus du drėkinamuosius dispergentus, o rezultatai parodyti 1 paveiksle.
Iš 1 paveikslo matyti, kad tuščiojo mėginio kontaktinis kampas yra didžiausias, kuris yra 27°, o pagalbinės medžiagos 3 kontaktinis kampas yra mažiausias, tik 12°. Tai rodo, kad naudojant priedą 3 galima labiau pagerinti kompozitinės medžiagos ir odos drėgmę, lengviau pasiskirstyti ant odos paviršiaus, todėl naudojant priedą 3 yra didžiausia lupimo jėga.
Senstantis turtas
Turėklų gaminiai yra spaudžiami automobilyje, saulės spindulių poveikio dažnis yra didelis, o senėjimo savybės yra dar vienas svarbus veiksnys, į kurį turi atsižvelgti naudojant pusiau standžias poliuretano turėklų putas. Todėl buvo patikrintas pagrindinės formulės senėjimas ir atliktas tobulinimo tyrimas, o rezultatai pateikti 4 lentelėje.
Palyginus 4 lentelės duomenis, galima pastebėti, kad pagrindinės formulės mechaninės savybės ir sukibimo savybės žymiai sumažėja po terminio sendinimo 120 ℃ temperatūroje: po 12 valandų sendinimo prarandamos įvairios savybės, išskyrus tankį (tas pats žemiau). yra 13% ~ 16%; 24 valandų senėjimo našumas sumažėja 23–26%. Nurodoma, kad pagrindinės formulės terminio senėjimo savybė nėra gera, o pradinės formulės šiluminę senėjimo savybę galima akivaizdžiai pagerinti į formulę įtraukus A klasės antioksidantą A. Tomis pačiomis eksperimentinėmis sąlygomis, pridėjus antioksidanto A, įvairių savybių praradimas po 12h buvo 7%~8%, o įvairių savybių praradimas po 24h buvo 13%~16%. Mechaninių savybių sumažėjimą daugiausia lemia daugybė grandininių reakcijų, kurias sukelia cheminės jungties nutrūkimas ir aktyvūs laisvieji radikalai terminio senėjimo proceso metu, dėl kurių iš esmės pasikeičia pradinės medžiagos struktūra arba savybės. Viena vertus, sukibimo efektyvumo sumažėjimą lemia pablogėjusios pačios putplasčio mechaninės savybės, kita vertus, dėl to, kad PVC odoje yra daug plastifikatorių, o plastifikatorius proceso metu migruoja į paviršių. terminio deguonies senėjimo. Antioksidantų pridėjimas gali pagerinti jo terminio senėjimo savybes, daugiausia todėl, kad antioksidantai gali pašalinti naujai susidariusius laisvuosius radikalus, sulėtinti arba slopinti polimero oksidacijos procesą, kad išlaikytų pirmines polimero savybes.
Visapusiškas našumas
Remiantis aukščiau pateiktais rezultatais, buvo sukurta optimali formulė ir įvertintos įvairios jos savybės. Formulės veikimas buvo lyginamas su bendrojo poliuretano turėklų putplasčiu. Rezultatai pateikti 5 lentelėje.
Kaip matyti iš 5 lentelės, optimalios pusiau standžios poliuretano putų formulės charakteristikos turi tam tikrų pranašumų, palyginti su pagrindinėmis ir bendromis formulėmis, yra praktiškesnės ir labiau tinka naudoti aukštos kokybės turėklus.
Išvada
Reguliuojant polieterio kiekį ir parenkant kvalifikuotą drėkinamąjį dispergentą ir antioksidantą, pusiau standžios poliuretano putos gali turėti geras mechanines savybes, puikias šilumos senėjimo savybes ir pan. Remiantis puikiomis putplasčio savybėmis, šis aukštos kokybės pusiau standus poliuretano putų produktas gali būti naudojamas automobilių buferinėms medžiagoms, tokioms kaip turėklai ir prietaisų stalai.
Paskelbimo laikas: 2024-07-25