Жоғары өнімді автомобиль тұтқалары үшін полиуретанды жартылай қатты көбікті дайындау және сипаттамалары.
Автокөліктің салонындағы тірек - есікті итеру және тарту және адамның қолын автокөлікке орналастыру рөлін атқаратын кабинаның маңызды бөлігі. Төтенше жағдайда, автокөлік пен тұтқа соқтығысқанда, жұмсақ полиуретанды тұтқа және модификацияланған PP (полипропилен), ABS (полиакрилонитрил - бутадиен - стирол) және басқа қатты пластик ұстағыштар жақсы серпімділік пен буферді қамтамасыз ете алады, осылайша жарақатты азайтады. Полиуретанды жұмсақ көбік тұтқалары жақсы қол сезімін және әдемі бет құрылымын қамтамасыз ете алады, осылайша кабинаның жайлылығы мен әдемілігін жақсартады. Сондықтан, автомобиль өнеркәсібінің дамуымен және адамдардың интерьер материалдарына деген талаптарының жақсаруымен, автомобиль тұтқаларында полиуретанды жұмсақ көбіктің артықшылықтары барған сайын айқын бола бастады.
Полиуретанды жұмсақ тұтқалардың үш түрі бар: серпімділігі жоғары көбік, өздігінен қыртысты көбік және жартылай қатты көбік. Серпімділігі жоғары тұтқалардың сыртқы беті ПВХ (поливинилхлорид) терімен жабылған, ал ішкі жағы полиуретанды жоғары серпімді көбік. Көбіктің тірегі салыстырмалы түрде әлсіз, беріктігі салыстырмалы түрде төмен, көбік пен тері арасындағы адгезия салыстырмалы түрде жеткіліксіз. Өзін-өзі жабатын тұтқа терінің көбік өзегі қабатына ие, құны төмен, интеграциялық дәрежесі жоғары және коммерциялық көліктерде кеңінен қолданылады, бірақ бетінің беріктігін және жалпы жайлылықты ескеру қиын. Жартылай қатты тірек ПВХ терісімен жабылған, тері жақсы жанасуды және сыртқы түрін қамтамасыз етеді, ал ішкі жартылай қатты көбік тамаша сезімге, соққыға төзімділікке, энергияны сіңіруге және қартаюға төзімділікке ие, сондықтан ол жолаушылар вагонының интерьерін пайдалануда көбірек қолданылады.
Бұл жұмыста автомобиль тұтқаларына арналған полиуретанды жартылай қатты көбіктің негізгі формуласы құрастырылған және осы негізде оны жетілдіру зерттелген.
Эксперименттік бөлім
Негізгі шикізат
Полиэфирлік полиол А (гидроксил мәні 30 ~ 40 мг/г), полимер полиол B (гидроксил мәні 25 ~ 30 мг/г) : Wanhua Chemical Group Co., LTD. Өзгертілген MDI [дифенилметан диизоцианат, w (NCO) 25% ~ 30% құрайды], композиттік катализатор, ылғалдандыратын дисперсант (3-ші агент), антиоксидант А: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou және т.б.; Ылғалдандыру дисперсті (1-агент), ылғалдандырғыш диспергатор (агент 2): Byke Chemical. Жоғарыда аталған шикізаттар өнеркәсіптік үлгіге жатады. ПВХ төсеніштері: Чаншу Руихуа.
Негізгі құрал-жабдықтар мен аспаптар
Sdf-400 типті жоғары жылдамдықты араластырғыш, AR3202CN типті электронды таразы, алюминий қалып (10см×10см×1см, 10см×10см×5см), 101-4AB типті электр үрлеу пеші, KJ-1065 типті электронды әмбебап кернегіш машина, 501А типті супертермостат.
Негізгі формула мен үлгіні дайындау
Жартылай қатты полиуретанды көбіктің негізгі құрамы 1-кестеде көрсетілген.
Механикалық қасиеттерін тексеретін үлгіні дайындау: композиттік полиэфир (А материалы) жобалық формула бойынша дайындалды, белгілі бір пропорцияда модификацияланған МДИ-мен араластырылды, жоғары жылдамдықты араластырғыш құрылғымен (3000р/мин) 3~5 секунд араластырылды, содан кейін көбік алу үшін тиісті қалыпқа құйылады және белгілі бір уақыт ішінде жартылай фонетриметтелген үлгіні алу үшін пішінді ашады.
Үлгіні байланыстыру өнімділігін сынауға дайындау: ПВХ қабықшасының қабаты қалыптың төменгі штампына салынып, аралас полиэфир мен модификацияланған MDI пропорционалды түрде араластырылады, жоғары жылдамдықтағы араластырғыш құрылғымен (3 000 р/мин) 3-5 секунд бойы араластырылады, содан кейін тері бетіне құйылады, ал қабығы полиуретанмен жабылады. белгілі бір уақыт.
Өнімділік сынағы
Механикалық қасиеттері: ISO-3386 стандартты сынағы бойынша 40% CLD (қысылу қаттылығы); Созылу беріктігі мен үзілу кезіндегі ұзару ISO-1798 стандартына сәйкес сыналады; Жыртылу күші ISO-8067 стандартына сәйкес сыналады. Байланыс өнімділігі: Электрондық әмбебап кернегіш машина OEM стандартына сәйкес теріні тазарту және 180° көбік шығару үшін қолданылады.
Қартаю өнімділігі: OEM стандартты температурасына сәйкес 120℃ температурада 24 сағат қартаюдан кейін механикалық қасиеттер мен байланыстыру қасиеттерінің жоғалуын тексеріңіз.
Нәтижелер мен пікірталас
Механикалық қасиет
Негізгі формуладағы полиэфир полиол А мен полимер полиол В қатынасын өзгерту арқылы 2-кестеде көрсетілгендей жартылай қатты полиуретанды көбіктің механикалық қасиеттеріне әртүрлі полиэфир дозасының әсері зерттелді.
Полиуретанды көбіктің механикалық қасиеттеріне А полиэфир полиолының В полимеріне қатынасы айтарлықтай әсер ететінін 2-кестедегі нәтижелерден көруге болады. А полиэфир полиолының В полимеріне қатынасы артқанда үзілу кезіндегі ұзару артады, қысу қаттылығы белгілі бір дәрежеде төмендейді, ал созылу және үзілу беріктігі аз өзгереді. Полиуретанның молекулалық тізбегі негізінен жұмсақ сегмент пен қатты сегменттен, полиолдан жұмсақ сегменттен және карбамат байланысынан алынған қатты сегменттен тұрады. Бір жағынан, екі полиолдың салыстырмалы молекулалық массасы мен гидроксилдік мәні әртүрлі, екінші жағынан, полимер В акрилонитрил мен стиролмен модификацияланған полиэфирлі полиол болып табылады және бензол сақинасының болуына байланысты тізбек сегментінің қаттылығы жақсарады, ал полимер В полимерінде көбікті заттың азғантайлығын арттыратын. Полиэфир полиол А 80 бөлік және полимер полиол В 10 бөлік болса, көбіктің жан-жақты механикалық қасиеттері жақсырақ болады.
Байланыс қасиеті
Жоғары басу жиілігі бар өнім ретінде, тұтқа көбік пен тері қабығын кетірсе, бөлшектердің ыңғайлылығын айтарлықтай төмендетеді, сондықтан полиуретанды көбік пен терінің байланыстыру өнімділігі қажет. Жоғарыда аталған зерттеулердің негізінде көбік пен терінің адгезиялық қасиеттерін тексеру үшін әртүрлі ылғалдандыратын дисперсенттер қосылды. Нәтижелер 3-кестеде көрсетілген.
3-кестеден әр түрлі ылғалдандыратын дисперсенттер көбік пен тері арасындағы пиллинг күшіне айқын әсер ететінін көруге болады: Көбіктің ыдырауы 2-қосымшаны қолданғаннан кейін пайда болады, ол 2-қоспа қосылғаннан кейін көбіктің шамадан тыс ашылуынан туындауы мүмкін; 1 және 3 қоспаларды қолданғаннан кейін дайындама үлгісінің аршу беріктігі белгілі бір жоғарылайды, ал 1 қоспаның аршу беріктігі дайындама үлгісінен шамамен 17% жоғары, ал 3 қоспаның аршу беріктігі дайындамалық үлгіге қарағанда шамамен 25% жоғары. 1-қоспа мен 3-қоспаның айырмашылығы негізінен композициялық материалдың бетіндегі ылғалдану қабілетінің айырмашылығынан туындайды. Тұтастай алғанда, қатты денедегі сұйықтықтың сулануын бағалау үшін контакт бұрышы беттің сулануын өлшеудің маңызды параметрі болып табылады. Сондықтан жоғарыда көрсетілген екі ылғалдандырғыш дисперсенттерді қосқаннан кейін композиттік материал мен тері арасындағы байланыс бұрышы сыналған және нәтижелер 1-суретте көрсетілген.
1-суреттен бос үлгінің жанасу бұрышы ең үлкен, ол 27°, ал 3-көмекші агенттің жанасу бұрышы ең кіші, ол небәрі 12° екенін көруге болады. Бұл 3-қосымшаны қолдану композициялық материалдың және терінің ылғалдану қабілетін едәуір дәрежеде жақсартуға болатындығын және терінің бетіне жайылуы оңай екенін көрсетеді, сондықтан 3-қосымшаны қолдану ең үлкен пиллингке ие.
Қартаю қасиеті
Тұтқа өнімдері көлікте басылады, күн сәулесінің әсер ету жиілігі жоғары және қартаю өнімділігі полиуретанды жартылай қатты тұтқа көбігі ескеруі керек тағы бір маңызды өнімділік болып табылады. Сондықтан негізгі формуланың қартаю өнімділігі сыналған және жақсартуды зерттеу жүргізілген және нәтижелер 4-кестеде көрсетілген.
4-кестедегі деректерді салыстыра отырып, негізгі формуланың механикалық қасиеттері мен байланыс қасиеттері 120℃ температурада термиялық қартаюдан кейін айтарлықтай төмендейтінін табуға болады: 12 сағат бойы қартаюдан кейін тығыздықтан басқа әртүрлі қасиеттердің жоғалуы (төменде бірдей) 13% ~ 16% құрайды; 24 сағаттық қартаю өнімділігін жоғалту 23% ~ 26% құрайды. Негізгі формуланың жылумен қартаю қасиеті жақсы емес, ал бастапқы формуланың жылумен қартаю қасиетін формулаға А антиоксидантының А класын қосу арқылы жақсартуға болатыны көрсетілген. Дәл осындай тәжірибелік жағдайларда антиоксидантты А қосқаннан кейін 12 сағаттан кейін әртүрлі қасиеттердің жоғалуы 7% ~ 8%, ал 24 сағаттан кейін әртүрлі қасиеттердің жоғалуы 13% ~ 16% болды. Механикалық қасиеттердің төмендеуі, негізінен, термиялық қартаю процесі кезінде химиялық байланыстың үзілуі және белсенді бос радикалдардың әсерінен туындаған тізбекті реакциялар тізбегіне байланысты, нәтижесінде бастапқы заттың құрылымы немесе қасиеттері түбегейлі өзгереді. Бір жағынан, байланыстыру өнімділігінің төмендеуі көбіктің өзінің механикалық қасиеттерінің төмендеуіне байланысты, екінші жағынан, ПВХ қабығында пластификаторлардың көп мөлшері бар, ал пластификатор термиялық оттегінің қартаюы процесінде бетіне ауысады. Антиоксиданттарды қосу оның термиялық қартаю қасиеттерін жақсартуы мүмкін, өйткені антиоксиданттар жаңадан пайда болған бос радикалдарды жоя алады, полимердің бастапқы қасиеттерін сақтау үшін полимердің тотығу процесін кешіктіреді немесе тежейді.
Кешенді өнімділік
Жоғарыда келтірілген нәтижелер негізінде оңтайлы формула құрастырылды және оның әртүрлі қасиеттері бағаланды. Формула өнімділігі жалпы полиуретанды жоғары көтерілетін тұтқа көбікімен салыстырылды. Нәтижелер 5-кестеде көрсетілген.
5-кестеден көріп отырғанымыздай, оптималды жартылай қатты полиуретанды көбік формуласының өнімділігі негізгі және жалпы формулаларға қарағанда белгілі бір артықшылықтарға ие және ол практикалық және жоғары өнімді тұтқаларды қолдану үшін қолайлы.
Қорытынды
Полиэфирдің мөлшерін реттеу және білікті ылғалдандырғыш дисперсті және антиоксидантты таңдау жартылай қатты полиуретанды көбікке жақсы механикалық қасиеттерді, тамаша жылулық қартаю қасиеттерін және т.б. бере алады. Көбіктің тамаша өнімділігіне негізделген бұл жоғары өнімді полиуретанды жартылай қатты көбік өнімін тұтқалар мен аспаптар үстелдері сияқты автомобиль буферіне қолдануға болады.
Жіберу уақыты: 25 шілде 2024 ж