Yüksək performanslı avtomobil tutacaqları üçün poliuretan yarı sərt köpükün hazırlanması və xüsusiyyətləri.
Avtomobilin salonundakı qoltuqaltı kabinənin vacib bir hissəsidir və qapını itələmək və çəkmək, eləcə də insanın qolunu avtomobilə yerləşdirmək rolunu oynayır. Təcili vəziyyətdə, avtomobil və tutacaq toqquşduqda, poliuretan yumşaq tutacaq və modifikasiya edilmiş PP (polipropilen), ABS (poliakrilonitril - butadien - stirol) və digər sərt plastik tutacaqlar yaxşı elastiklik və tampon təmin edə bilər və bununla da zədələnməni azaldır. Poliuretan yumşaq köpük tutacaqları yaxşı əl hissi və gözəl səth toxuması təmin edə bilər və bununla da kabinənin rahatlığını və gözəlliyini artırır. Buna görə də, avtomobil sənayesinin inkişafı və insanların daxili materiallara olan tələblərinin yaxşılaşması ilə avtomobil tutacaqlarında poliuretan yumşaq köpükün üstünlükləri getdikcə daha aydın olur.
Poliuretan yumşaq tutacaqlar üç növdür: yüksək davamlılıq köpüyü, öz-özünə qabıqlanan köpük və yarı sərt köpük. Yüksək davamlılıqlı tutacaqların xarici səthi PVC (polivinilxlorid) örtüklə örtülmüş, daxili hissəsi isə poliuretan yüksək davamlılıq köpüyüdür. Köpüyün dəstəyi nisbətən zəif, möhkəmliyi nisbətən aşağıdır və köpüklə örtük arasındakı yapışma nisbətən qeyri-kafidir. Öz-özünə qabıqlanan tutacaq köpüklü əsas örtük təbəqəsinə malikdir, aşağı qiymətə, yüksək inteqrasiya dərəcəsinə malikdir və kommersiya nəqliyyat vasitələrində geniş istifadə olunur, lakin səthin möhkəmliyini və ümumi rahatlığı nəzərə almaq çətindir. Yarı sərt qoltuqaltı PVC örtüklə örtülmüşdür, örtük yaxşı toxunuş və görünüş təmin edir və daxili yarı sərt köpük əla hiss, zərbəyə davamlılıq, enerji udma və yaşlanmaya davamlılığa malikdir, buna görə də sərnişin avtomobillərinin salonunda istifadədə getdikcə daha geniş istifadə olunur.
Bu məqalədə avtomobil tutacaqları üçün poliuretan yarı sərt köpükün əsas formulu hazırlanmışdır və onun təkmilləşdirilməsi bu əsasda öyrənilmişdir.
Eksperimental bölmə
Əsas xammal
Poliefir poliol A (hidroksil dəyəri 30 ~ 40 mq/q), polimer poliol B (hidroksil dəyəri 25 ~ 30 mq/q): Wanhua Chemical Group Co., LTD. Modifikasiya olunmuş MDI [difenilmetan diizosiyanat, w (NCO) 25% ~ 30% təşkil edir], kompozit katalizator, isladıcı dispersant (Agent 3), antioksidant A: Wanhua Chemical (Pekin) Co., LTD., Maitou və s.; Isladıcı dispersant (Agent 1), isladıcı dispersant (Agent 2): Byke Chemical. Yuxarıdakı xammal sənaye dərəcəlidir. PVC astarlı dəri: Changshu Ruihua.
Əsas avadanlıq və alətlər
Sdf-400 tipli yüksək sürətli mikser, AR3202CN tipli elektron tarazlıq, alüminium qəlib (10sm×10sm×1sm, 10sm×10sm×5sm), 101-4AB tipli elektrik üfləyici soba, KJ-1065 tipli elektron universal gərginlik maşını, 501A tipli super termostat.
Əsas düsturun və nümunənin hazırlanması
Yarım sərt poliuretan köpükün əsas tərkibi Cədvəl 1-də göstərilmişdir.
Mexaniki xüsusiyyətlər test nümunəsinin hazırlanması: kompozit poliefir (A materialı) dizayn düsturuna uyğun olaraq hazırlanmış, müəyyən nisbətdə modifikasiya olunmuş MDI ilə qarışdırılmış, yüksək sürətli qarışdırma cihazı (3000 dövr/dəq) ilə 3~5 saniyə ərzində qarışdırılmış, sonra müvafiq qəlibə köpüklənmək üçün tökülmüş və yarı sərt poliuretan köpük qəliblənmiş nümunə əldə etmək üçün qəlib müəyyən bir müddət ərzində açılmışdır.
Nümunənin yapışdırma performansı testi üçün hazırlanması: qəlibin aşağı qəlibinə bir təbəqə PVC örtük qoyulur və birləşdirilmiş poliefir və modifikasiya olunmuş MDI nisbətdə qarışdırılır, yüksək sürətli qarışdırma cihazı (3000 dövr/dəq) ilə 3-5 saniyə qarışdırılır, sonra qabığın səthinə tökülür və qəlib bağlanır və qabıqla birlikdə poliuretan köpük müəyyən bir müddət ərzində qəliblənir.
Performans testi
Mexaniki xüsusiyyətlər: ISO-3386 standart testinə uyğun olaraq 40% CLD (sıxılma sərtliyi); Dartılma möhkəmliyi və qırılma zamanı uzanma ISO-1798 standartına uyğun olaraq sınaqdan keçirilir; Cırılma möhkəmliyi ISO-8067 standartına uyğun olaraq sınaqdan keçirilir. Yapışma performansı: Elektron universal dartılma maşını, OEM standartına uyğun olaraq dərini soymaq və 180° köpükləndirmək üçün istifadə olunur.
Yaşlanma performansı: OEM-in standart temperaturuna uyğun olaraq 120℃-də 24 saatlıq yaşlanmadan sonra mexaniki xüsusiyyətlərin və bağlanma xüsusiyyətlərinin itirilməsini sınaqdan keçirin.
Nəticələr və müzakirə
Mexaniki xüsusiyyət
Cədvəl 2-də göstərildiyi kimi, əsas düsturda poliefir poliol A və polimer poliol B nisbətini dəyişdirməklə, müxtəlif poliefir dozalarının yarı sərt poliuretan köpüyün mexaniki xüsusiyyətlərinə təsiri araşdırılmışdır.
Cədvəl 2-dəki nəticələrdən görünür ki, poliefir poliol A-nın polimer poliol B-yə nisbəti poliuretan köpüyün mexaniki xüsusiyyətlərinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Poliefir poliol A-nın polimer poliol B-yə nisbəti artdıqda, qırılma zamanı uzanma artır, sıxılma sərtliyi müəyyən dərəcədə azalır və dartılma və cırılma gücü az dəyişir. Poliuretanın molekulyar zənciri əsasən yumşaq seqment və sərt seqmentdən, polioldan yumşaq seqmentdən və karbamat rabitəsindən sərt seqmentdən ibarətdir. Bir tərəfdən, iki poliolun nisbi molekulyar çəkisi və hidroksil dəyəri fərqlidir, digər tərəfdən, polimer poliol B akrilonitril və stirol ilə modifikasiya olunmuş poliefir polioldur və zəncir seqmentinin sərtliyi benzol halqasının mövcudluğu səbəbindən yaxşılaşır, polimer poliol B isə kiçik molekulyar maddələr ehtiva edir ki, bu da köpüyün kövrəkliyini artırır. Poliefir poliol A 80 hissə, polimer poliol B isə 10 hissə olduqda, köpüyün hərtərəfli mexaniki xüsusiyyətləri daha yaxşıdır.
Girov əmlakı
Yüksək presləmə tezliyinə malik bir məhsul olduğundan, köpük və qabıq soyulduqda, tutacaq hissələrin rahatlığını əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq, buna görə də poliuretan köpük və qabığın yapışma performansı tələb olunur. Yuxarıda göstərilən tədqiqatlara əsasən, köpük və qabığın yapışma xüsusiyyətlərini sınaqdan keçirmək üçün müxtəlif isladıcı dispersantlar əlavə edilmişdir. Nəticələr Cədvəl 3-də göstərilmişdir.
Cədvəl 3-dən göründüyü kimi, müxtəlif islatma dispersantları köpük və örtük arasındakı soyma qüvvəsinə açıq təsir göstərir: Köpük çökməsi aşqar 2 istifadə edildikdən sonra baş verir ki, bu da aşqar 2 əlavə edildikdən sonra köpükün həddindən artıq açılmasından qaynaqlana bilər; 1 və 3 aşqarlarının istifadəsindən sonra boş nümunənin soyma gücü müəyyən dərəcədə artır və aşqar 1-in soyma gücü boş nümunədən təxminən 17%, aşqar 3-ün soyma gücü isə boş nümunədən təxminən 25% yüksəkdir. Aşqar 1 ilə aşqar 3 arasındakı fərq əsasən kompozit materialın səthdəki islanma qabiliyyətindəki fərqdən qaynaqlanır. Ümumiyyətlə, mayenin bərk cisim üzərində islanma qabiliyyətini qiymətləndirmək üçün təmas bucağı səthin islanma qabiliyyətini ölçmək üçün vacib parametrdir. Buna görə də, yuxarıdakı iki islatma dispersantı əlavə edildikdən sonra kompozit material və örtük arasındakı təmas bucağı sınaqdan keçirilmiş və nəticələr Şəkil 1-də göstərilmişdir.
Şəkil 1-dən göründüyü kimi, boş nümunənin təmas bucağı ən böyükdür, yəni 27°, köməkçi agent 3-ün təmas bucağı isə ən kiçikdir, yəni cəmi 12°-dir. Bu, aşqar 3-ün istifadəsi kompozit materialın və dərinin islanma qabiliyyətini daha çox artıra biləcəyini və dərinin səthinə yayılmasının daha asan olduğunu göstərir, buna görə də aşqar 3-ün istifadəsi ən böyük soyma qüvvəsinə malikdir.
Yaşlanan əmlak
Dəstək məhsulları avtomobildə preslənir, günəş işığına məruz qalma tezliyi yüksəkdir və yaşlanma göstəricisi poliuretan yarı sərt dəstək köpüyünün nəzərə almalı olduğu digər vacib göstəricidir. Buna görə də, əsas formulun yaşlanma göstəricisi sınaqdan keçirilmiş və təkmilləşdirmə tədqiqatı aparılmış və nəticələr Cədvəl 4-də göstərilmişdir.
Cədvəl 4-dəki məlumatları müqayisə etməklə, əsas formulun mexaniki xüsusiyyətlərinin və bağlayıcı xüsusiyyətlərinin 120℃-də istilik qocalmasından sonra əhəmiyyətli dərəcədə azaldığı məlum olur: 12 saat qocalmasından sonra sıxlıqdan başqa müxtəlif xüsusiyyətlərin itirilməsi (aşağıda eyni) 13% ~ 16% təşkil edir; 24 saat qocalmanın performans itkisi 23% ~ 26% təşkil edir. Əsas formulun istilik qocalma xüsusiyyətinin yaxşı olmadığı və orijinal formulun istilik qocalma xüsusiyyətinin formulun tərkibinə A sinfi antioksidant A əlavə etməklə açıq şəkildə yaxşılaşdırıla biləcəyi göstərilir. Antioksidant A əlavə edildikdən sonra eyni təcrübi şəraitdə 12 saatdan sonra müxtəlif xüsusiyyətlərin itirilməsi 7% ~ 8%, 24 saatdan sonra isə müxtəlif xüsusiyyətlərin itirilməsi 13% ~ 16% təşkil etmişdir. Mexaniki xüsusiyyətlərin azalması əsasən istilik qocalma prosesi zamanı kimyəvi bağların qırılması və aktiv sərbəst radikalların yaratdığı bir sıra zəncirvari reaksiyalar nəticəsində baş verir və bu da orijinal maddənin strukturunda və ya xüsusiyyətlərində fundamental dəyişikliklərə səbəb olur. Bir tərəfdən, yapışma performansının azalması köpüyün özünün mexaniki xüsusiyyətlərinin azalması ilə əlaqədardır, digər tərəfdən isə PVC qabığında çox sayda plastifikator olması və plastifikatorun termal oksigen qocalma prosesi zamanı səthə köçməsi ilə əlaqədardır. Antioksidantların əlavə edilməsi onun termal qocalma xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər, əsasən antioksidantlar yeni yaranan sərbəst radikalları aradan qaldıra, polimerin oksidləşmə prosesini gecikdirə və ya inhibə edə bilər ki, polimerin orijinal xüsusiyyətlərini qorusun.
Hərtərəfli performans
Yuxarıda göstərilən nəticələrə əsasən, optimal formula hazırlanmış və onun müxtəlif xüsusiyyətləri qiymətləndirilmişdir. Formulun performansı ümumi poliuretan yüksək geri çəkilən tutacaq köpüyü ilə müqayisə edilmişdir. Nəticələr Cədvəl 5-də göstərilmişdir.
Cədvəl 5-dən göründüyü kimi, optimal yarı sərt poliuretan köpük formulunun performansı əsas və ümumi formullara nisbətən müəyyən üstünlüklərə malikdir və daha praktikdir və yüksək performanslı tutacaqların tətbiqi üçün daha uyğundur.
Nəticə
Polieter miqdarının tənzimlənməsi və ixtisaslı isladıcı dispersant və antioksidant seçilməsi yarı sərt poliuretan köpüyə yaxşı mexaniki xüsusiyyətlər, əla istilik qocalma xüsusiyyətləri və s. verə bilər. Köpüyün əla performansına əsaslanaraq, bu yüksək performanslı poliuretan yarı sərt köpük məhsulu tutacaqlar və cihaz masaları kimi avtomobil bufer materiallarına tətbiq oluna bilər.
Yazı vaxtı: 25 iyul 2024
