Припрема и карактеристике полиуретанске полукруте пене за аутомобилске рукохвате високих перформанси.
Наслон за руке у унутрашњости аутомобила је важан део кабине, који има улогу гурања и повлачења врата и постављања руке особе у аутомобил. У случају нужде, када се аутомобил и рукохват сударају, полиуретански мекани рукохват и модификовани ПП (полипропилен), АБС (полиакрилонитрил - бутадиен - стирен) и други рукохват од тврде пластике, могу пружити добру еластичност и тампон, чиме се смањују повреде. Рукохвати од меке полиуретанске пене могу пружити добар осећај у руци и прелепу текстуру површине, чиме се побољшава удобност и лепота кокпита. Стога, са развојем аутомобилске индустрије и побољшањем захтева људи за материјалима за ентеријер, предности полиуретанске меке пене у аутомобилским рукохватима постају све очигледније.
Постоје три врсте полиуретанских меких рукохвата: пена високе еластичности, пена која се само љушти и полукрута пена. Спољашња површина рукохвата високе еластичности је прекривена ПВЦ (поливинилхлорид) кожом, а унутрашња је полиуретанска пена високе еластичности. Подлога пене је релативно слаба, чврстоћа је релативно мала, а приањање између пене и коже је релативно недовољно. Рукохват са самокожом има језгро коже од пене, ниску цену, висок степен интеграције и широко се користи у комерцијалним возилима, али је тешко узети у обзир снагу површине и укупну удобност. Полукрути наслон за руке је прекривен ПВЦ кожом, кожа пружа добар додир и изглед, а унутрашња полукрута пена има одличан осећај, отпорност на ударце, апсорпцију енергије и отпорност на старење, тако да се све више користи у употреби унутрашњости путничког аутомобила.
У овом раду је осмишљена основна формула полиуретанске полукруте пене за аутомобилске рукохвате и на основу тога се проучава њено унапређење.
Експериментална секција
Главна сировина
Полиетар полиол А (вредност хидроксила 30 ~ 40 мг/г), полимер полиол Б (вредност хидроксила 25 ~ 30 мг/г) : Ванхуа Цхемицал Гроуп Цо., ЛТД. Модификовани МДИ [дифенилметан диизоцијанат, в (НЦО) је 25%~30%], композитни катализатор, дисперзант за влажење (агенс 3), антиоксидант А: Ванхуа Цхемицал (Беијинг) Цо., ЛТД., Маитоу, итд.; Распршивач за влажење (средство 1), дисперзант за влажење (средство 2) : Бике Цхемицал. Горе наведене сировине су индустријске класе. ПВЦ облога коже: Цхангсху Руихуа.
Главна опрема и инструменти
Брзи миксер типа Сдф-400, електронска вага типа АР3202ЦН, алуминијумски калуп (10цм×10цм×1цм, 10цм×10цм×5цм), електрична пећница са вентилатором типа 101-4АБ, електронска универзална машина за затезање типа КЈ-1065, супер термостат типа 501А.
Припрема основне формуле и узорка
Основна формулација полукруте полиуретанске пене приказана је у табели 1.
Припрема узорка за испитивање механичких својстава: композитни полиетар (материјал А) је припремљен према формули дизајна, помешан са модификованим МДИ у одређеној пропорцији, мешан са уређајем за мешање велике брзине (3000 р/мин) током 3 ~ 5 с, затим сипан у одговарајући калуп да се запени, и отворио калуп да би се добио узорак у року од одређеног времена.
Припрема узорка за испитивање перформанси везивања: слој ПВЦ коже се ставља у доњу матрицу калупа, а комбиновани полиетар и модификовани МДИ се мешају у сразмери, мешају помоћу уређаја за мешање велике брзине (3 000 о/мин) у трајању од 3-5 с, затим се сипа на површину коже и пена се затвара у калуп, а пена се затвара у калуп. одређено време.
Тест перформанси
Механичка својства: 40% ЦЛД (тврдоћа на притисак) према стандардном тесту ИСО-3386; Затезна чврстоћа и издужење при прекиду испитани су према стандарду ИСО-1798; Чврстоћа на кидање је тестирана према стандарду ИСО-8067. Перформансе лепљења: Електронска универзална машина за затезање се користи за гуљење коже и пене 180° према стандарду ОЕМ-а.
Перформансе старења: Тестирајте губитак механичких својстава и својства везивања након 24 сата старења на 120℃ према стандардној температури произвођача оригиналне опреме.
Резултати и дискусија
Механичка својства
Променом односа полиетар полиола А и полимер полиола Б у основној формули истражен је утицај различитих доза полиетра на механичка својства полутврде полиуретанске пене, као што је приказано у табели 2.
Из резултата у табели 2 може се видети да однос полиетар полиола А према полимер полиолу Б има значајан утицај на механичка својства полиуретанске пене. Када се однос полиетар полиола А према полимер полиолу Б повећа, растезање при ломљењу се повећава, тврдоћа на притисак се у одређеној мери смањује, а затезна чврстоћа и чврстоћа на кидање се мало мењају. Молекуларни ланац полиуретана углавном се састоји од меког сегмента и тврдог сегмента, меког сегмента од полиола и тврдог сегмента од карбаматне везе. С једне стране, релативна молекулска тежина и хидроксилна вредност два полиола су различите, са друге стране, полимер полиол Б је полиетар полиол модификован акрилонитрилом и стиреном, а ригидност сегмента ланца је побољшана због постојања бензенског прстена, док полимер полиол Б је полиетар полиол модификован, а ригидност сегмента ланца је побољшана због постојања бензенског прстена, док полимер полиол Б садржи малу молну полиекуларну супстанцу. Када је полиетар полиол А 80 делова, а полимер полиол Б 10 делова, свеобухватна механичка својства пене су боља.
Својство везивања
Као производ са високом фреквенцијом притиска, рукохват ће значајно смањити удобност делова ако се пена и кожа љуште, тако да је потребна ефикасност везивања полиуретанске пене и коже. На основу горе наведених истраживања, додани су различити дисперзанти за влажење да би се испитала својства адхезије пене и коже. Резултати су приказани у табели 3.
Из табеле 3 се може видети да различити дисперзанти за влажење имају очигледне ефекте на силу љуштења између пене и коже: колапс пене настаје након употребе адитива 2, што може бити узроковано прекомерним отварањем пене након додавања адитива 2; Након употребе адитива 1 и 3, јачина скидања слепог узорка има извесно повећање, а јачина скидања адитива 1 је за око 17% већа од оне слепог узорка, а јачина скидања адитива 3 је за око 25% већа од снаге слепог узорка. Разлика између адитива 1 и адитива 3 углавном је узрокована разликом у влажењу композитног материјала на површини. Уопштено говорећи, за процену квашења течности на чврсту материју, контактни угао је важан параметар за мерење површинске влажености. Због тога је тестиран контактни угао између композитног материјала и коже након додавања горња два дисперзанта за влажење, а резултати су приказани на слици 1.
Са слике 1 се види да је контактни угао слепог узорка највећи, који износи 27°, а најмањи контактни угао помоћног средства 3, који износи само 12°. Ово показује да се употребом адитива 3 може у већој мери побољшати квашење композитног материјала и коже, а лакше се размазује по површини коже, па употреба адитива 3 има највећу силу љуштења.
Старење имовине
Производи за рукохват су пресовани у аутомобилу, учесталост излагања сунчевој светлости је висока, а перформансе старења су још једна важна карактеристика коју полиуретанска полукрута пена за рукохват мора узети у обзир. Због тога је тестиран учинак старења основне формуле и спроведена студија побољшања, а резултати су приказани у табели 4.
Упоређивањем података у табели 4, може се наћи да су механичка својства и својства везивања основне формуле значајно смањена након термичког старења на 120℃: након 12х старења, губитак различитих својстава осим густине (исто доле) износи 13%~16%; Губитак перформанси старења од 24 сата је 23%~26%. Указано је да својство топлотног старења основне формуле није добро, а својство топлотног старења оригиналне формуле може се очигледно побољшати додавањем А класе антиоксиданса А у формулу. Под истим експерименталним условима након додавања антиоксиданса А, губитак различитих својстава након 12х је био 7%~8%, а губитак различитих својстава након 24х је био 13%~16%. Смањење механичких својстава углавном је последица низа ланчаних реакција изазваних ломљењем хемијских веза и активним слободним радикалима током процеса термичког старења, што доводи до фундаменталних промена у структури или својствима оригиналне супстанце. С једне стране, пад перформанси везивања је последица опадања механичких својстава саме пене, са друге стране, јер ПВЦ омотач садржи велики број пластификатора, а пластификатор мигрира на површину током процеса термичког старења кисеоником. Додатак антиоксиданата може побољшати својства термичког старења, углавном зато што антиоксиданси могу елиминисати новонастале слободне радикале, одложити или инхибирати процес оксидације полимера, како би задржали оригинална својства полимера.
Свеобухватне перформансе
На основу горе наведених резултата дизајнирана је оптимална формула и процењена њена различита својства. Перформансе формуле су упоређене са перформансама опште полиуретанске пене за рукохват са високим повратним дејством. Резултати су приказани у табели 5.
Као што се види из табеле 5, перформансе оптималне формуле полукруте полиуретанске пене имају одређене предности у односу на основне и опште формуле, а практичније је и погодније је за примену рукохвата високих перформанси.
Закључак
Подешавање количине полиетра и одабир квалификованог дисперзанта за влажење и антиоксиданса може дати полукруту полиуретанску пену добре механичке особине, одличне особине топлотног старења и тако даље. На основу одличних перформанси пене, овај полиуретански полутврди производ од пене високих перформанси може се применити на аутомобилске тампон материјале као што су рукохвати и столови за инструменте.
Време поста: 25.07.2024