Bereiding en kenmerken van polyurethaan semi-rigide schuim voor high-performance auto-leuningen.
De armleuning in het interieur van de auto is een belangrijk onderdeel van de cabine, die de rol speelt van het duwen en trekken van de deur en het plaatsen van de arm van de persoon in de auto. In het geval van een noodgeval, wanneer de auto en de leuningbotsing, polyurethaan zachte leuning en gemodificeerde PP (polypropyleen), ABS (polyacrylonitril - butadieen - styreen) en andere harde plastic leuning, goede elasticiteit en buffer kunnen bieden, waardoor letsel wordt verminderd. Polyurethaan zachte schuim leuningen kunnen een goede handgevoel en een prachtige oppervlaktetextuur bieden, waardoor het comfort en de schoonheid van de cockpit wordt verbeterd. Daarom worden met de ontwikkeling van de auto -industrie en de verbetering van de vereisten van mensen voor interieurmaterialen de voordelen van polyurethaan zacht schuim in auto -leuningen steeds duidelijker.
Er zijn drie soorten polyurethaan zachte leuningen: hoog veerkrachtschuim, zelfgekletste schuim en semi-rigide schuim. Het buitenoppervlak van de hoge veerkracht leuningen is bedekt met PVC (polyvinylchloride) huid en het interieur is polyurethaan hoog veerkrachtschuim. De steun van het schuim is relatief zwak, de sterkte is relatief laag en de hechting tussen het schuim en de huid is relatief onvoldoende. De zelfhuided leuning heeft een schuimkernlaag van huid, lage kosten, hoge integratiegraad en wordt veel gebruikt in bedrijfsvoertuigen, maar het is moeilijk om rekening te houden met de sterkte van het oppervlak en het algemene comfort. Semi-rigide armleuning is bedekt met PVC-huid, de huid biedt een goede aanraking en uiterlijk, en het interne semi-rigide schuim heeft een uitstekende gevoel, impactweerstand, energie-absorptie en verouderingsweerstand, dus het wordt steeds groter gebruikt bij het gebruik van interieur van de passagiersauto.
In dit artikel is de basisformule van polyurethaan semi-rigide schuim voor auto-leuningen ontworpen en wordt de verbetering ervan op deze basis bestudeerd.
Experimentele sectie
Hoofdgrondstoffen
Polyether polyol A (hydroxylwaarde 30 ~ 40 mg/g), polymeer polyol B (hydroxylwaarde 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. Gemodificeerd MDI [difenylmethaan diisocyanaat, W (NCO) is 25%~ 30%], samengestelde katalysator, bevochtigingsdispergie (agent 3), antioxidant A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., Ltd., Maitou, enz.; Bevestigingspersant (Agent 1), bevochtigingsspergmiddel (agent 2): Byke Chemical. De bovenstaande grondstoffen zijn industriële kwaliteit. PVC LIN SKIN: Changshu Ruihua.
Hoofdapparatuur en instrumenten
SDF-400 type hoge snelheid mixer, AR3202CN type elektronische balans, aluminiumvorm (10 cm x 10 cm x 1 cm, 10 cm x 10 cm x 5 cm), 101-4AB Type elektrische blazer oven, KJ-1065 Type elektronische universele spanningsmachine, 501a Type super thermostaat.
Bereiding van basisformule en monster
De basisformulering van semi-rigide polyurethaanschuim wordt weergegeven in tabel 1.
Bereiding van het testmonster van de mechanische eigenschappen: de composiet polyether (een materiaal) werd bereid volgens de ontwerpformule, gemengd met de gemodificeerde MDI in een bepaalde verhouding, geroerd met een snelle roerende apparaat (3000R/min) voor 3 ~ 5s, vervolgens gegoten in de overeenkomstige mal voor schuim voor schuim.
Bereiding van het monster voor de bindingsprestatietest: een laag PVC-huid wordt in de onderste dobbelsteen van de schimmel geplaatst en de gecombineerde polyether en gemodificeerde MDI worden verhouding gemengd, geroerd door een snel roerende apparaat (3.000 r/min) gedurende 3 ~ 5 s, vervolgens in het oppervlak van de huid wordt gegoten en de mal wordt gesloten en de mal wordt gesloten en de mal is gesloten en de schimmel wordt gesloten en de schimmel wordt gesloten en de mal is in een bepaalde tijd in een bepaald tijdstip.
Prestatietest
Mechanische eigenschappen: 40%CLD (compressieve hardheid) volgens ISO-3386 standaardtest; Treksterkte en verlenging bij de pauze worden getest volgens de ISO-1798-standaard; Scheursterkte wordt getest volgens de ISO-8067-standaard. Bondingsprestaties: de elektronische universele spanningsmachine wordt gebruikt om de huid en schuim 180 ° te schillen volgens de standaard van een OEM.
Verouderingsprestaties: test het verlies van mechanische eigenschappen en bindingseigenschappen na 24 uur veroudering bij 120 ℃ volgens de standaardtemperatuur van een OEM.
Resultaten en discussie
Mechanische eigenschap
Door de verhouding van polyether polyol A en polymeer polyol B in de basisformule te veranderen, werd de invloed van verschillende polyether dosering op de mechanische eigenschappen van semi-rigide polyurethaanschuim onderzocht, zoals weergegeven in tabel 2.
Uit de resultaten in tabel 2 kan worden gezien dat de verhouding van polyether polyol A tot polymeer polyol B een significant effect heeft op de mechanische eigenschappen van polyurethaanschuim. Wanneer de verhouding van polyether polyol A tot polymeer polyol B toeneemt, neemt de verlenging bij pauze toe, neemt de drukhardheid tot op zekere hoogte af en de treksterkte en scheursterkte veranderen weinig. De moleculaire keten van polyurethaan bestaat voornamelijk uit een zacht segment en hard segment, zacht segment uit polyol en hard segment van carbamaatbinding. Enerzijds zijn het relatieve molecuulgewicht en de hydroxylwaarde van de twee polyolen anders, anderzijds is de polymer Polyol B een polyether polyol gemodificeerd door acrylonitril en styreen, en de stijfheid van het kettingsegment is verbeterd vanwege het bestaan van de benzeenring, terwijl de polymer B -beurt aan de foer is verbetert. Wanneer polyether polyol A 80 delen is en polymeer Polyol B 10 delen bestaat, zijn de uitgebreide mechanische eigenschappen van het schuim beter.
Bondingseigenschap
Als product met hoge persfrequentie zal de leuning het comfort van delen aanzienlijk verminderen als het schuim en de huidschil, dus de bindingsprestaties van polyurethaanschuim en huid zijn vereist. Op basis van het bovenstaande onderzoek werden verschillende bevochtigingsdispersanten toegevoegd om de hechtingseigenschappen van het schuim en de huid te testen. De resultaten worden weergegeven in tabel 3.
Uit tabel 3 is te zien dat verschillende bevochtigingsdispersanten duidelijke effecten hebben op de peelingskracht tussen het schuim en de huid: het instorten van schuim treedt op na het gebruik van additief 2, die kan worden veroorzaakt door overmatige opening van het schuim na de toevoeging van additief 2; Na het gebruik van additieven 1 en 3 heeft de stripsterkte van het lege monster een bepaalde toename en is de stripsterkte van het additief 1 ongeveer 17% hoger dan die van het lege monster, en de stripsterkte van de additieve 3 is ongeveer 25% hoger dan die van het blanco monster. Het verschil tussen additief 1 en additief 3 wordt voornamelijk veroorzaakt door het verschil in de bevochtigbaarheid van het composietmateriaal op het oppervlak. Over het algemeen, om de bevochtigbaarheid van vloeistof op vaste stof te evalueren, is de contacthoek een belangrijke parameter om de bevochtigbaarheid van het oppervlak te meten. Daarom werd de contacthoek tussen het composietmateriaal en de huid na het toevoegen van de bovenstaande twee bevochtigingsdispersanten getest en werden de resultaten getoond in figuur 1.
Uit figuur 1 is te zien dat de contacthoek van het blanco monster de grootste is, die 27 ° is, en de contacthoek van hulpmiddel 3 is de kleinste, die slechts 12 ° is. Dit laat zien dat het gebruik van additief 3 de bevochtigbaarheid van het composietmateriaal en de huid in grotere mate kan verbeteren, en het is gemakkelijker te verspreiden op het oppervlak van de huid, dus het gebruik van additief 3 heeft de grootste peelingskracht.
Verouderingsbezit
Leuningproducten worden in de auto geperst, de frequentie van blootstelling aan zonlicht is hoog en de verouderingsprestaties zijn een andere belangrijke prestatie die polyurethaan semi-rigide leuningschuim moet overwegen. Daarom werden de verouderingsprestaties van de basisformule getest en werd de verbeteringsstudie uitgevoerd en de resultaten werden weergegeven in tabel 4.
Door de gegevens in tabel 4 te vergelijken, kan worden vastgesteld dat de mechanische eigenschappen en bindingseigenschappen van de basisformule aanzienlijk zijn verlaagd na thermische veroudering bij 120 ℃: na veroudering gedurende 12 uur is het verlies van verschillende eigenschappen behalve dichtheid behalve dichtheid (hetzelfde hieronder) 13%~ 16%; Het prestatieverlies van 24 uur veroudering is 23%~ 26%. Het is aangegeven dat de hitte verouderingseigenschap van de basisformule niet goed is, en de hitte verouderingseigenschap van de oorspronkelijke formule kan duidelijk worden verbeterd door een klasse antioxidant A aan de formule toe te voegen. Onder dezelfde experimentele omstandigheden na de toevoeging van antioxidant A was het verlies van verschillende eigenschappen na 12 uur 7%~ 8%en was het verlies van verschillende eigenschappen na 24 uur 13%~ 16%. De afname van mechanische eigenschappen is voornamelijk te wijten aan een reeks kettingreacties veroorzaakt door chemische bindingsbreuk en actieve vrije radicalen tijdens het thermische verouderingsproces, wat resulteert in fundamentele veranderingen in de structuur of eigenschappen van de oorspronkelijke stof. Aan de ene kant is de afname van de bindingsprestaties te wijten aan de afname van de mechanische eigenschappen van het schuim zelf, anderzijds, omdat de PVC -huid een groot aantal weekmakers bevat en de weekmaker naar het oppervlak migreert tijdens het proces van thermische zuurstofveroudering. De toevoeging van antioxidanten kan de thermische verouderingseigenschappen verbeteren, vooral omdat antioxidanten nieuw gegenereerde vrije radicalen kunnen elimineren, het oxidatieproces van het polymeer vertragen of remmen om de oorspronkelijke eigenschappen van het polymeer te behouden.
Uitgebreide prestaties
Op basis van de bovenstaande resultaten werd de optimale formule ontworpen en werden de verschillende eigenschappen geëvalueerd. De prestaties van de formule werden vergeleken met die van het algemene polyurethaanhigh rebound leuningschuim. De resultaten worden weergegeven in tabel 5.
Zoals te zien is in tabel 5, heeft de prestaties van de optimale semi-rigide polyurethaanschuimformule bepaalde voordelen ten opzichte van de basis- en algemene formules, en het is praktischer, en het is geschikter voor de toepassing van hoogwaardige leuningen.
Conclusie
Het aanpassen van de hoeveelheid polyether en het selecteren van gekwalificeerde bevochtigingsdispergement en antioxidant kan het semi-rigide polyurethaanschuim goede mechanische eigenschappen, uitstekende warmteverouderde eigenschappen geven, enzovoort. Gebaseerd op de uitstekende prestaties van het schuim, kan dit krachtige polyurethaan semi-rigide schuimproduct worden toegepast op automotive buffermaterialen zoals leuningen en instrumententafels.
Posttijd: JUL-25-2024