Paghahanda at mga katangian ng polyurethane semi-rigid foam para sa mga high-performance na handrail ng sasakyan.
Ang armrest sa loob ng sasakyan ay isang mahalagang bahagi ng kabin, na gumaganap ng papel sa pagtulak at paghila ng pinto at paglalagay ng braso ng taong nasa loob ng sasakyan. Sa kaganapan ng emergency, kapag nagbanggaan ang sasakyan at ang handrail, ang polyurethane soft handrail at modified PP (polypropylene), ABS (polyacrylonitrile - butadiene - styrene) at iba pang matigas na plastik na handrail ay maaaring magbigay ng mahusay na elastisidad at panangga, sa gayon ay binabawasan ang pinsala. Ang polyurethane soft foam handrails ay maaaring magbigay ng magandang pakiramdam sa kamay at magandang tekstura ng ibabaw, sa gayon ay nagpapabuti sa ginhawa at kagandahan ng cockpit. Samakatuwid, sa pag-unlad ng industriya ng automotive at pagpapabuti ng mga pangangailangan ng mga tao para sa mga materyales sa loob, ang mga bentahe ng polyurethane soft foam sa mga handrail ng automotive ay nagiging mas halata.
May tatlong uri ng polyurethane soft handrails: high resilience foam, self-crusted foam, at semi-rigid foam. Ang panlabas na ibabaw ng high resilience handrails ay nababalutan ng PVC (polyvinyl chloride) na balat, at ang loob ay gawa sa polyurethane high resilience foam. Medyo mahina ang suporta ng foam, medyo mababa ang lakas, at medyo hindi sapat ang pagdikit sa pagitan ng foam at ng balat. Ang self-skinned handrail ay may foam core layer ng balat, mababa ang gastos, mataas ang antas ng integrasyon, at malawakang ginagamit sa mga komersyal na sasakyan, ngunit mahirap isaalang-alang ang lakas ng ibabaw at ang pangkalahatang ginhawa. Ang semi-rigid armrest ay nababalutan ng PVC na balat, ang balat ay nagbibigay ng magandang pagkakahawak at hitsura, at ang panloob na semi-rigid foam ay may mahusay na pakiramdam, resistensya sa impact, pagsipsip ng enerhiya at resistensya sa pagtanda, kaya't mas malawak itong ginagamit sa paggamit ng interior ng mga pampasaherong sasakyan.
Sa papel na ito, dinisenyo ang pangunahing pormula ng polyurethane semi-rigid foam para sa mga handrail ng sasakyan, at pinag-aaralan ang pagpapabuti nito batay dito.
Eksperimental na seksyon
Pangunahing hilaw na materyales
Polyether polyol A (hydroxyl value 30 ~ 40 mg/g), polymer polyol B (hydroxyl value 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., LTD. Modified MDI [diphenylmethane diisocyanate, w (NCO) ay 25%~30%], composite catalyst, wetting dispersant (Agent 3), antioxidant A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou, atbp.; Wetting dispersant (Agent 1), wetting dispersant (Agent 2): Byke Chemical. Ang mga hilaw na materyales sa itaas ay industrial grade. Balat na may lining na PVC: Changshu Ruihua.
Pangunahing kagamitan at instrumento
High-speed mixer na uri ng Sdf-400, electronic balance na uri ng AR3202CN, molde na aluminyo (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), electric blower oven na uri ng 101-4AB, electronic universal tension machine na uri ng KJ-1065, at super thermostat na uri ng 501A.
Paghahanda ng pangunahing pormula at sample
Ang pangunahing pormulasyon ng semi-rigid polyurethane foam ay ipinapakita sa Talahanayan 1.
Paghahanda ng sample para sa pagsubok ng mga mekanikal na katangian: ang composite polyether (materyal na A) ay inihanda ayon sa pormula ng disenyo, hinaluan ng binagong MDI sa isang tiyak na proporsyon, hinalo gamit ang isang high-speed stirring device (3000r/min) sa loob ng 3~5 segundo, pagkatapos ay ibinuhos sa kaukulang hulmahan para maging foam, at binuksan ang hulmahan sa loob ng isang tiyak na oras upang makuha ang semi-rigid polyurethane foam molded sample.
Paghahanda ng sample para sa pagsubok sa pagganap ng bonding: isang patong ng balat ng PVC ang inilalagay sa ibabang bahagi ng molde, at ang pinagsamang polyether at binagong MDI ay hinahalo nang proporsyon, hinahalo gamit ang isang high-speed stirring device (3 000 r/min) sa loob ng 3~5 segundo, pagkatapos ay ibinubuhos sa ibabaw ng balat, at isinasara ang molde, at ang polyurethane foam kasama ang balat ay hinuhubog sa loob ng isang takdang oras.
Pagsubok sa pagganap
Mga mekanikal na katangian: 40%CLD (compressive hardness) ayon sa pamantayang pagsubok ng ISO-3386; Ang lakas ng tensile at elongation sa break ay sinusuri ayon sa pamantayang ISO-1798; Ang lakas ng punit ay sinusuri ayon sa pamantayang ISO-8067. Pagganap ng pagdidikit: Ang electronic universal tension machine ay ginagamit upang balatan ang balat at bulain nang 180° ayon sa pamantayan ng isang OEM.
Pagganap sa pagtanda: Subukan ang pagkawala ng mga mekanikal na katangian at mga katangian ng pagdikit pagkatapos ng 24 na oras ng pagtanda sa 120℃ ayon sa karaniwang temperatura ng isang OEM.
Mga resulta at talakayan
Mekanikal na katangian
Sa pamamagitan ng pagbabago ng ratio ng polyether polyol A at polymer polyol B sa basic formula, sinuri ang impluwensya ng iba't ibang polyether dosage sa mga mekanikal na katangian ng semi-rigid polyurethane foam, gaya ng ipinapakita sa Table 2.
Makikita mula sa mga resulta sa Talahanayan 2 na ang ratio ng polyether polyol A sa polymer polyol B ay may malaking epekto sa mga mekanikal na katangian ng polyurethane foam. Kapag tumataas ang ratio ng polyether polyol A sa polymer polyol B, tumataas ang elongation at break, bumababa ang compressive hardness sa isang tiyak na lawak, at ang tensile strength at tearing strength ay bahagyang nagbabago. Ang molecular chain ng polyurethane ay pangunahing binubuo ng soft segment at hard segment, soft segment mula sa polyol at hard segment mula sa carbamate bond. Sa isang banda, ang relatibong molecular weight at hydroxyl value ng dalawang polyol ay magkaiba, sa kabilang banda, ang polymer polyol B ay isang polyether polyol na binago ng acrylonitrile at styrene, at ang rigidity ng chain segment ay bumubuti dahil sa pagkakaroon ng benzene ring, habang ang polymer polyol B ay naglalaman ng maliliit na molecular substance, na nagpapataas ng brittleness ng foam. Kapag ang polyether polyol A ay 80 bahagi at ang polymer polyol B ay 10 bahagi, mas maganda ang komprehensibong mekanikal na katangian ng foam.
Ari-arian ng pag-bonding
Bilang isang produktong may mataas na dalas ng pagdiin, ang handrail ay makabuluhang magbabawas sa ginhawa ng mga bahagi kung ang foam at balat ay magbabalat, kaya kinakailangan ang kakayahang magdikit ng polyurethane foam at balat. Batay sa pananaliksik sa itaas, idinagdag ang iba't ibang wetting dispersant upang subukan ang mga katangian ng pagdikit ng foam at balat. Ang mga resulta ay ipinapakita sa Talahanayan 3.
Makikita mula sa Talahanayan 3 na ang iba't ibang wetting dispersant ay may malinaw na epekto sa puwersa ng pagbabalat sa pagitan ng foam at balat: Ang pagguho ng foam ay nangyayari pagkatapos gamitin ang additive 2, na maaaring sanhi ng labis na pagbukas ng foam pagkatapos idagdag ang additive 2; Pagkatapos gamitin ang additive 1 at 3, ang stripping strength ng blankong sample ay may tiyak na pagtaas, at ang stripping strength ng additive 1 ay humigit-kumulang 17% na mas mataas kaysa sa blankong sample, at ang stripping strength ng additive 3 ay humigit-kumulang 25% na mas mataas kaysa sa blankong sample. Ang pagkakaiba sa pagitan ng additive 1 at additive 3 ay pangunahing sanhi ng pagkakaiba sa wettability ng composite material sa ibabaw. Sa pangkalahatan, upang masuri ang wettability ng likido sa solid, ang contact Angle ay isang mahalagang parameter upang masukat ang surface wettability. Samakatuwid, ang contact Angle sa pagitan ng composite material at ng balat pagkatapos idagdag ang dalawang wetting dispersant sa itaas ay sinubukan, at ang mga resulta ay ipinapakita sa Figure 1.
Makikita mula sa Figure 1 na ang anggulo ng pakikipag-ugnayan ng blankong sample ang pinakamalaki, na 27°, at ang anggulo ng pakikipag-ugnayan ng auxiliary agent 3 ang pinakamaliit, na 12° lamang. Ipinapakita nito na ang paggamit ng additive 3 ay maaaring mapabuti ang pagkabasa ng composite material at ng balat sa mas malawak na lawak, at mas madali itong kumalat sa ibabaw ng balat, kaya ang paggamit ng additive 3 ang may pinakamalaking puwersa ng pagbabalat.
Lumang ari-arian
Ang mga produktong handrail ay pinipiga sa loob ng kotse, mataas ang dalas ng pagkakalantad sa sikat ng araw, at ang pagganap ng pagtanda ay isa pang mahalagang pagganap na dapat isaalang-alang ng polyurethane semi-rigid handrail foam. Samakatuwid, sinubukan ang pagganap ng pagtanda ng pangunahing pormula at isinagawa ang pag-aaral ng pagpapabuti, at ang mga resulta ay ipinakita sa Talahanayan 4.
Sa paghahambing ng datos sa Talahanayan 4, matutukoy na ang mga mekanikal na katangian at mga katangian ng pagbubuklod ng pangunahing pormula ay makabuluhang nabawasan pagkatapos ng thermal aging sa 120℃: pagkatapos ng 12 oras na pagtanda, ang pagkawala ng iba't ibang katangian maliban sa densidad (pareho sa ibaba) ay 13%~16%; Ang pagkawala ng pagganap ng 24 oras na pagtanda ay 23%~26%. Ipinapahiwatig na ang katangian ng heat aging ng pangunahing pormula ay hindi maganda, at ang katangian ng heat aging ng orihinal na pormula ay malinaw na mapapabuti sa pamamagitan ng pagdaragdag ng A class ng antioxidant A sa pormula. Sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng eksperimento pagkatapos ng pagdaragdag ng antioxidant A, ang pagkawala ng iba't ibang katangian pagkatapos ng 12 oras ay 7%~8%, at ang pagkawala ng iba't ibang katangian pagkatapos ng 24 oras ay 13%~16%. Ang pagbaba ng mga mekanikal na katangian ay pangunahing dahil sa isang serye ng mga chain reaction na pinasimulan ng pagkasira ng chemical bond at mga aktibong free radical sa panahon ng proseso ng thermal aging, na nagreresulta sa mga pangunahing pagbabago sa istruktura o mga katangian ng orihinal na sangkap. Sa isang banda, ang pagbaba ng bonding performance ay dahil sa pagbaba ng mga mekanikal na katangian ng foam mismo, sa kabilang banda, dahil ang balat ng PVC ay naglalaman ng maraming plasticizer, at ang plasticizer ay lumilipat sa ibabaw habang nasa proseso ng thermal oxygen aging. Ang pagdaragdag ng mga antioxidant ay maaaring mapabuti ang mga katangian ng thermal aging nito, pangunahin dahil ang mga antioxidant ay maaaring mag-alis ng mga bagong nabuo na free radical, maantala o mapigilan ang proseso ng oksihenasyon ng polymer, upang mapanatili ang mga orihinal na katangian ng polymer.
Komprehensibong pagganap
Batay sa mga resulta sa itaas, ang pinakamainam na pormula ay dinisenyo at ang iba't ibang katangian nito ay sinuri. Ang pagganap ng pormula ay inihambing sa pangkalahatang polyurethane high rebound handrail foam. Ang mga resulta ay ipinapakita sa Talahanayan 5.
Gaya ng makikita sa Talahanayan 5, ang pagganap ng pinakamainam na semi-rigid na pormula ng polyurethane foam ay may ilang mga bentahe kumpara sa mga pangunahin at pangkalahatang pormula, at ito ay mas praktikal, at mas angkop para sa paglalapat ng mga high-performance na handrail.
Konklusyon
Ang pagsasaayos ng dami ng polyether at pagpili ng kwalipikadong wetting dispersant at antioxidant ay maaaring magbigay sa semi-rigid polyurethane foam ng mahusay na mekanikal na katangian, mahusay na katangian ng heat aging, at iba pa. Batay sa mahusay na pagganap ng foam, ang high-performance na produktong polyurethane semi-rigid foam na ito ay maaaring ilapat sa mga materyales na buffer ng sasakyan tulad ng mga handrail at mga mesa ng instrumento.
Oras ng pag-post: Hulyo-25-2024