Polüuretaanist pooljäiga vahu valmistamine ja omadused suure jõudlusega autokäsipuude jaoks.
Auto sisemuses olev käetugi on kabiini oluline osa, mis täidab ukse lükkamise ja tõmbamise ning inimese käe autosse asetamise rolli. Hädaolukorras, kui auto ja käsipuu kokku põrkuvad, võivad polüuretaanist pehme käsipuu ja modifitseeritud PP (polüpropüleen), ABS (polüakrüülnitriil-butadieen-stüreen) ja muu kõva plastist käsipuu tagada hea elastsuse ja puhvri, vähendades seeläbi vigastusi. Polüuretaanist pehmest vahtmaterjalist käsipuud tagavad hea käetunde ja kauni pinnatekstuuri, parandades seeläbi kokpiti mugavust ja ilu. Seetõttu on autotööstuse arengu ja inimeste nõudmiste paranemisega sisustusmaterjalide osas üha ilmsemaks muutumas autokäsipuude pehme vahu polüuretaani eelised.
Polüuretaanist pehmeid käsipuid on kolme tüüpi: suure elastsusega vaht, isekoorunud vaht ja pooljäik vaht. Suure vetruvusega käsipuude välispind on kaetud PVC (polüvinüülkloriid) nahaga ja sisemus on polüuretaanist kõrge elastsusega vaht. Vahu tugi on suhteliselt nõrk, tugevus suhteliselt madal ning nake vahu ja naha vahel on suhteliselt ebapiisav. Isekooritud käsipuul on vahtmaterjalist südamikukiht, odav, kõrge integratsiooniaste ja seda kasutatakse laialdaselt tarbesõidukites, kuid pinna tugevust ja üldist mugavust on raske arvesse võtta. Pooljäik käetugi on kaetud PVC nahaga, nahk tagab hea puudutuse ja välimuse ning sisemine pooljäik vaht on suurepärase tunnetuse, löögikindluse, energia neeldumise ja vananemiskindlusega, mistõttu seda kasutatakse üha laiemalt sõiduauto interjöör.
Käesolevas töös on välja töötatud autokäsipuude polüuretaanist pooljäiga vahu põhivalem ja selle põhjal uuritakse selle täiustamist.
Eksperimentaalne osa
Peamine tooraine
Polüeeterpolüool A (hüdroksüüliväärtus 30-40 mg/g), polümeerpolüool B (hüdroksüüliväärtus 25-30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., LTD. Modifitseeritud MDI [difenüülmetaandiisotsüanaat, w (NCO) on 25% ~ 30%], komposiitkatalüsaator, märgav dispergeerija (Agent 3), antioksüdant A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou jne; Niisutav dispergeerija (Agent 1), märgav dispergeerija (Agent 2) : Byke Chemical. Ülaltoodud toorained on tööstusliku kvaliteediga. PVC vooder nahk: Changshu Ruihua.
Peamised seadmed ja instrumendid
Sdf-400 tüüpi kiirmikser, AR3202CN tüüpi elektrooniline kaal, alumiiniumvorm (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), 101-4AB tüüpi elektriline puhur-ahi, KJ-1065 tüüpi elektrooniline universaalne pingutusmasin, 501A tüüpi super termostaat.
Põhivalemi ja proovi valmistamine
Pooljäiga polüuretaanvahu põhikoostis on näidatud tabelis 1.
Mehaaniliste omaduste katseproovi valmistamine: komposiitpolüeeter (A-materjal) valmistati vastavalt projekteerimisvalemile, segati teatud vahekorras modifitseeritud MDI-ga, segati kiire segamisseadmega (3000r/min) 3-5 sekundit. , seejärel valati vahutamiseks vastavasse vormi ja avati vorm teatud aja jooksul, et saada pooljäik polüuretaanvahust vormitud proov.
Proovi ettevalmistamine liimimiskatseks: vormi alumisse matriitsi asetatakse PVC-kihi kiht ning kombineeritud polüeeter ja modifitseeritud MDI segatakse proportsionaalselt, segades kiire segamisseadmega (3000 p/min). ) 3–5 sekundit, seejärel valatakse naha pinnale ja vorm suletakse ning koorega polüuretaanvaht vormitakse teatud aja jooksul.
Jõudluskatse
Mehaanilised omadused: 40%CLD (pressiv kõvadus) vastavalt ISO-3386 standardi testile; Tõmbetugevust ja katkendlikkust testitakse vastavalt ISO-1798 standardile; Rebenemistugevust testitakse vastavalt ISO-8067 standardile. Liimimisvõime: elektroonilist universaalset pingutusmasinat kasutatakse naha koorimiseks ja vahutamiseks 180° vastavalt OEM-i standardile.
Vananemisvõime: testige mehaaniliste omaduste ja nakkuvusomaduste kadu pärast 24-tunnist vanandamist temperatuuril 120 ℃ vastavalt originaalseadmete tootja standardtemperatuurile.
Tulemused ja arutelu
Mehaaniline omadus
Polüeeterpolüooli A ja polümeerpolüooli B suhte muutmisega põhivalemis uuriti erineva polüeetriannuse mõju pooljäiga polüuretaanvahu mehaanilistele omadustele, nagu on näidatud tabelis 2.
Tabelis 2 toodud tulemustest on näha, et polüeeterpolüooli A ja polümeeri polüooli B suhe mõjutab oluliselt polüuretaanvahu mehaanilisi omadusi. Kui polüeeterpolüooli A ja polümeerpolüooli B suhe suureneb, suureneb purunemispikenemine, survetugevus väheneb teatud määral ning tõmbe- ja rebimistugevus muutuvad vähe. Polüuretaani molekulaarahel koosneb peamiselt pehmest segmendist ja kõvast segmendist, pehmest segmendist polüoolist ja kõvast segmendist karbamaatsidemest. Ühest küljest on kahe polüooli suhteline molekulmass ja hüdroksüüli väärtus erinevad, teisest küljest on polümeerpolüool B akrüülnitriili ja stüreeniga modifitseeritud polüeeterpolüool ning ahela segmendi jäikus on tänu sellele paranenud. benseenitsükli olemasolu, samas kui polümeerpolüool B sisaldab väikemolekulaarseid aineid, mis suurendab vahu haprust. Kui polüeeterpolüool A on 80 osa ja polümeerpolüool B 10 osa, on vahu terviklikud mehaanilised omadused paremad.
Kinnitusvara
Kõrge pressimise sagedusega tootena vähendab käsipuu oluliselt osade mugavust, kui vaht ja nahk kooruvad, mistõttu on vajalik polüuretaanvahu ja naha nakkuvus. Ülaltoodud uuringute põhjal lisati vahu ja naha nakkeomaduste testimiseks erinevaid märgavaid dispergeerivaid aineid. Tulemused on toodud tabelis 3.
Tabelist 3 on näha, et erinevatel märgavatel dispergeerivatel ainetel on ilmne mõju vahu ja naha vahelisele koorumisjõule: vahu kokkuvarisemine toimub pärast lisandi 2 kasutamist, mis võib olla põhjustatud vahu liigsest avanemisest pärast lisandi lisamist. 2; Pärast lisandite 1 ja 3 kasutamist suureneb tühiproovi eemaldamistugevus teatud määral ja lisandi 1 eemaldamistugevus on ligikaudu 17% kõrgem kui tühiproovi omast ning lisandi 3 eemaldamistugevus on umbes 25% kõrgem kui tühiproovi oma. Lisandi 1 ja lisandi 3 erinevus tuleneb peamiselt komposiitmaterjali pinna märguvuse erinevusest. Üldiselt, et hinnata vedeliku märguvust tahkel pinnal, on kontaktnurk pinna märguvuse mõõtmiseks oluline parameeter. Seetõttu testiti komposiitmaterjali ja naha vahelist kontaktnurka pärast kahe ülaltoodud märgava dispergeeriva aine lisamist ja tulemused on näidatud joonisel 1.
Jooniselt 1 on näha, et tühiproovi kontaktnurk on suurim, mis on 27°, ja abiaine 3 kontaktnurk on väikseim, mis on ainult 12°. See näitab, et lisandi 3 kasutamine võib suuremal määral parandada komposiitmaterjali ja naha märguvust ning seda on kergem naha pinnale hajutada, mistõttu on lisandi 3 kasutamisel suurim koorimisjõud.
Vananev vara
Käsipuude tooted on autos pressitud, päikesevalguse sagedus on kõrge ja vananemisomadused on veel üks oluline jõudlus, mida polüuretaanist pooljäik käsipuuvaht peab arvestama. Seetõttu testiti põhivalemi vananemist ja viidi läbi parendusuuring ning tulemused on näidatud tabelis 4.
Tabeli 4 andmete võrdlemisel võib leida, et põhivalemi mehaanilised omadused ja sidumisomadused vähenevad oluliselt pärast termilist vanandamist temperatuuril 120 ℃: pärast 12-tunnist vanandamist kaovad erinevad omadused peale tiheduse (sama allpool) on 13% ~ 16%; 24-tunnise vananemise tulemusel väheneb jõudlus 23–26%. Näidatakse, et põhivalemi kuumuse vananemise omadus ei ole hea ja algse valemi kuumuse vananemise omadust saab ilmselgelt parandada, lisades valemile A klassi antioksüdanti A. Samades katsetingimustes pärast antioksüdandi A lisamist oli erinevate omaduste kadu 12 tunni pärast 7% ~ 8% ja erinevate omaduste kadu 24 tunni pärast 13% ~ 16%. Mehaaniliste omaduste vähenemine on peamiselt tingitud ahelreaktsioonide jadast, mille vallandavad keemilise sideme katkemine ja aktiivsed vabad radikaalid termilise vananemisprotsessi käigus, mille tulemuseks on põhimõttelised muutused algse aine struktuuris või omadustes. Ühelt poolt on sidumisvõime langus tingitud vahu enda mehaaniliste omaduste halvenemisest, teisalt sellest, et PVC-kiht sisaldab suurel hulgal plastifikaatoreid ja plastifikaator migreerub protsessi käigus pinnale. termiline hapnikuga vananemine. Antioksüdantide lisamine võib parandada selle termilisi vananemisomadusi, peamiselt seetõttu, et antioksüdandid võivad kõrvaldada vastloodud vabad radikaalid, aeglustada või pärssida polümeeri oksüdatsiooniprotsessi, et säilitada polümeeri algsed omadused.
Põhjalik jõudlus
Ülaltoodud tulemuste põhjal koostati optimaalne valem ja hinnati selle erinevaid omadusi. Valemi jõudlust võrreldi üldise polüuretaanist kõrge tagasilöögiga käsipuuvahuga. Tulemused on toodud tabelis 5.
Nagu tabelist 5 näha, on optimaalse pooljäiga vahtpolüuretaanvalemi toimivusel põhi- ja üldvalemite ees teatud eelised ning see on praktilisem ja sobib paremini suure jõudlusega käsipuude paigaldamiseks.
Järeldus
Polüeetri koguse reguleerimine ning kvalifitseeritud niisutava dispergandi ja antioksüdandi valimine võib anda pooljäigale polüuretaanvahule head mehaanilised omadused, suurepärased kuumuse vananemisomadused jne. Vahtmaterjali suurepärase jõudluse põhjal saab seda suure jõudlusega pooljäigast polüuretaanvahust toodet kasutada autotööstuse puhvermaterjalidele, nagu käsipuud ja instrumendilauad.
Postitusaeg: 25. juuli 2024