تهیه و ویژگی های فوم نیمه سخت پلی یورتان برای نرده های خودرو با کارایی بالا.

تکیه گاه بازو در داخل خودرو قسمت مهمی از کابین است که نقش هل دادن و کشیدن در و قرار دادن بازوی فرد در خودرو را ایفا می کند. در مواقع اضطراری، هنگام برخورد خودرو و هندریل، نرده نرم پلی اورتان و PP اصلاح شده (پلی پروپیلن)، ABS (پلی اکریلونیتریل - بوتادین - استایرن) و سایر نرده‌های پلاستیکی سخت، می‌توانند خاصیت ارتجاعی و بافر خوبی داشته باشند و در نتیجه آسیب را کاهش دهند. نرده های فوم نرم پلی اورتان می توانند حس خوب دست و بافت سطحی زیبا را ایجاد کنند و در نتیجه راحتی و زیبایی کابین خلبان را بهبود بخشند. بنابراین، با پیشرفت صنعت خودرو و بهبود نیاز مردم به مواد داخلی، مزایای فوم نرم پلی اورتان در نرده های خودرو بیش از پیش آشکار می شود.

سه نوع نرده نرم پلی اورتان وجود دارد: فوم با قابلیت ارتجاعی بالا، فوم خود پوسته و فوم نیمه سفت. سطح بیرونی نرده های با قابلیت ارتجاعی بالا با پوست پی وی سی (پلی وینیل کلراید) پوشیده شده است و داخل آن از فوم پلی اورتان با قابلیت ارتجاعی بالا استفاده شده است. تکیه گاه فوم نسبتاً ضعیف، استحکام نسبتاً کم است و چسبندگی بین فوم و پوست نسبتاً ناکافی است. نرده خود پوسته دارای لایه ای از پوسته هسته فوم، کم هزینه، درجه یکپارچگی بالا است و به طور گسترده در وسایل نقلیه تجاری استفاده می شود، اما در نظر گرفتن استحکام سطح و راحتی کلی دشوار است. تکیه گاه نیمه سفت با پوست PVC پوشیده شده است، پوست لمس و ظاهر خوبی را ارائه می دهد و فوم نیمه سفت داخلی دارای احساس عالی، مقاومت در برابر ضربه، جذب انرژی و مقاومت در برابر پیری است، بنابراین بیشتر و بیشتر در استفاده از آن استفاده می شود. داخل ماشین سواری

در این مقاله فرمول اولیه فوم نیمه سخت پلی یورتان برای نرده های اتومبیل طراحی شده و بهبود آن بر این اساس مورد بررسی قرار گرفته است.

بخش تجربی

مواد اولیه اصلی

پلی‌اتر پلی‌ال A (مقدار هیدروکسیل 30 تا 40 میلی‌گرم بر گرم)، پلیمر پلی‌ال B (مقدار هیدروکسیل 25 تا 30 میلی‌گرم بر گرم): Wanhua Chemical Group Co., LTD. MDI اصلاح شده [دی فنیل متان دی ایزوسیانات، w (NCO) 25٪ تا 30٪ است]، کاتالیزور کامپوزیت، پخش کننده مرطوب کننده (عامل 3)، آنتی اکسیدان A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou، و غیره. مرطوب کننده پراکنده (عامل 1)، مرطوب کننده پخش کننده (عامل 2): Byke Chemical. مواد اولیه فوق از نوع صنعتی می باشد. پوسته پوشش پی وی سی: Changshu Ruihua.

تجهیزات و ابزار اصلی

میکسر پرسرعت نوع Sdf-400، تعادل الکترونیکی نوع AR3202CN، قالب آلومینیومی (10cm×10cm×1cm، 10cm×10cm×5cm)، اجاق دمنده برقی نوع 101-4AB، دستگاه کشش جهانی الکترونیکی نوع KJ-1065، نوع فوق العاده 501A ترموستات

تهیه فرمول پایه و نمونه

فرمول اولیه فوم پلی یورتان نیمه سخت در جدول 1 نشان داده شده است.

تهیه نمونه آزمایشی خواص مکانیکی: پلی‌اتر کامپوزیت (ماده A) مطابق فرمول طراحی تهیه شد، با MDI اصلاح‌شده به نسبت معینی مخلوط شد، با دستگاه همزن پرسرعت (3000r/min) به مدت 3 تا 5 ثانیه هم زد. سپس در قالب مربوطه ریخته می شود تا فوم کند و قالب را در مدت زمان معینی باز می کند تا نمونه قالب گیری شده با فوم پلی یورتان نیمه سفت و سخت به دست آید.

آماده سازی نمونه برای تست عملکرد باند: یک لایه از پوست پی وی سی در قالب پایینی قالب قرار می گیرد و پلی اتر ترکیب شده و MDI اصلاح شده به نسبت مخلوط می شوند و توسط یک دستگاه همزن با سرعت بالا (3000 دور در دقیقه) به هم می زنند. ) به مدت 3 ~ 5 ثانیه ، سپس در سطح پوست ریخته می شود و قالب بسته می شود و فوم پلی اورتان با پوست در مدت زمان مشخصی قالب می گیرد.

تست عملکرد

خواص مکانیکی: 40% CLD (سختی فشاری) طبق تست استاندارد ISO-3386. استحکام کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست طبق استاندارد ISO-1798 آزمایش می شود. استحکام پارگی طبق استاندارد ISO-8067 تست شده است. عملکرد اتصال: دستگاه تنش جهانی الکترونیکی برای لایه برداری پوست و کف 180 درجه طبق استاندارد یک OEM استفاده می شود.

عملکرد پیری: از دست دادن خواص مکانیکی و خواص پیوند را پس از 24 ساعت پیری در دمای 120 درجه سانتیگراد مطابق با دمای استاندارد یک OEM آزمایش کنید.

نتایج و بحث

خاصیت مکانیکی

با تغییر نسبت پلی‌اتر پلی‌ال A و پلیمر پلی‌ال B در فرمول پایه، تأثیر دوزهای مختلف پلی‌اتر بر روی خواص مکانیکی فوم پلی‌اورتان نیمه سفت، همانطور که در جدول 2 نشان داده شده است، بررسی شد.

از نتایج جدول 2 می توان دریافت که نسبت پلی اتر پلی ال A به پلیمر پلی ال B بر خواص مکانیکی فوم پلی یورتان تاثیر بسزایی دارد. هنگامی که نسبت پلی‌اتر پلی‌ال A به پلیمر پلی‌ال B افزایش می‌یابد، ازدیاد طول در هنگام شکست افزایش می‌یابد، سختی فشاری تا حدی کاهش می‌یابد و استحکام کششی و مقاومت پارگی کمی تغییر می‌کند. زنجیره مولکولی پلی یورتان عمدتاً از بخش نرم و بخش سخت، بخش نرم از پلی ال و بخش سخت از پیوند کاربامات تشکیل شده است. از یک طرف، وزن مولکولی نسبی و مقدار هیدروکسیل دو پلی‌ال متفاوت است، از طرف دیگر، پلیمر پلی‌ال B یک پلی‌ال پلی‌اتر است که توسط اکریلونیتریل و استایرن اصلاح شده است و سفتی بخش زنجیره بهبود یافته است. وجود حلقه بنزن، در حالی که پلیمر پلی‌ال B حاوی مواد مولکولی کوچکی است که شکنندگی فوم را افزایش می‌دهد. وقتی پلی اتر پلی ال A 80 قسمت و پلیمر پلی ال B 10 قسمت باشد، خواص مکانیکی جامع فوم بهتر است.

دارایی پیوند

به عنوان محصولی با فرکانس پرس بالا، در صورت لایه برداری فوم و پوست، هندریل راحتی قطعات را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، بنابراین عملکرد چسبندگی فوم پلی اورتان و پوست مورد نیاز است. بر اساس تحقیقات فوق، پخش کننده های مرطوب کننده مختلف برای آزمایش خواص چسبندگی فوم و پوست اضافه شد. نتایج در جدول 3 نشان داده شده است.

از جدول 3 می توان دریافت که پخش کننده های مرطوب کننده مختلف اثرات آشکاری بر نیروی لایه برداری بین فوم و پوست دارند: فروپاشی کف پس از استفاده از افزودنی 2 رخ می دهد که ممکن است به دلیل باز شدن بیش از حد کف پس از افزودن ماده افزودنی ایجاد شود. 2 پس از استفاده از مواد افزودنی 1 و 3، استحکام سلب نمونه بلانک افزایش معینی پیدا می کند و استحکام سلب شدن ماده افزودنی 1 حدود 17 درصد بیشتر از نمونه سفید است و استحکام سلب شدن ماده افزودنی 3 برابر است. حدود 25 درصد بیشتر از نمونه خالی است. تفاوت بین افزودنی 1 و افزودنی 3 عمدتاً ناشی از تفاوت در ترشوندگی مواد کامپوزیت روی سطح است. به طور کلی، برای ارزیابی ترشوندگی مایع روی جامد، زاویه تماس یک پارامتر مهم برای اندازه گیری ترشوندگی سطح است. بنابراین، زاویه تماس بین ماده کامپوزیت و پوست پس از افزودن دو پراکنده مرطوب کننده فوق مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج در شکل 1 نشان داده شده است.

از شکل 1 می توان دید که زاویه تماس نمونه خالی بزرگترین است که 27 درجه است و زاویه تماس عامل کمکی 3 کوچکترین است که فقط 12 درجه است. این نشان می دهد که استفاده از افزودنی 3 می تواند ترشوندگی مواد کامپوزیت و پوست را تا حد بیشتری بهبود بخشد و به راحتی روی سطح پوست پخش شود، بنابراین استفاده از افزودنی 3 بیشترین نیروی لایه برداری را دارد.

ملک پیری

محصولات هندریل در ماشین فشرده می شوند، فرکانس قرار گرفتن در معرض نور خورشید زیاد است و عملکرد پیری عملکرد مهم دیگری است که فوم نرده نیمه سفت و سخت پلی اورتان باید در نظر بگیرد. بنابراین، عملکرد پیری فرمول پایه مورد آزمایش قرار گرفت و مطالعه بهبود انجام شد و نتایج در جدول 4 نشان داده شده است.

با مقایسه داده های جدول 4، می توان دریافت که خواص مکانیکی و خواص پیوند فرمول پایه پس از پیری حرارتی در دمای 120 درجه سانتیگراد به طور قابل توجهی کاهش می یابد: پس از پیری به مدت 12 ساعت، از دست دادن خواص مختلف به جز چگالی (همان زیر) 13% ~ 16% است. کاهش عملکرد پیری 24 ساعته 23٪ تا 26٪ است. مشخص شده است که خاصیت پیری حرارتی فرمول اصلی خوب نیست و خاصیت پیری حرارتی فرمول اصلی را می توان با افزودن کلاس A از آنتی اکسیدان A به فرمول به وضوح بهبود بخشید. تحت شرایط آزمایشی مشابه پس از افزودن آنتی اکسیدان A، از دست دادن خواص مختلف پس از 12 ساعت 7٪ ~ 8٪، و از دست دادن خواص مختلف پس از 24 ساعت 13٪ تا 16٪ بود. کاهش خواص مکانیکی عمدتاً به دلیل یک سری واکنش‌های زنجیره‌ای است که توسط شکستگی پیوند شیمیایی و رادیکال‌های آزاد فعال در طول فرآیند پیری حرارتی ایجاد می‌شود که منجر به تغییرات اساسی در ساختار یا خواص ماده اصلی می‌شود. از یک طرف، کاهش عملکرد اتصال به دلیل کاهش خواص مکانیکی خود فوم است، از طرف دیگر، زیرا پوست PVC حاوی تعداد زیادی نرم کننده است و نرم کننده در طول فرآیند به سطح مهاجرت می کند. پیری اکسیژن حرارتی افزودن آنتی‌اکسیدان‌ها می‌تواند خواص پیری حرارتی آن را بهبود بخشد، عمدتاً به این دلیل که آنتی‌اکسیدان‌ها می‌توانند رادیکال‌های آزاد تازه تولید شده را از بین ببرند، فرآیند اکسیداسیون پلیمر را به تأخیر بیندازند یا مهار کنند تا خواص اصلی پلیمر حفظ شود.

عملکرد جامع

بر اساس نتایج فوق فرمول بهینه طراحی و خواص مختلف آن مورد ارزیابی قرار گرفت. عملکرد فرمول با فوم نرده‌ای با ریباند بالا پلی اورتان عمومی مقایسه شد. نتایج در جدول 5 نشان داده شده است.

همانطور که از جدول 5 مشاهده می شود، عملکرد فرمول بهینه فوم پلی اورتان نیمه سخت دارای مزایای خاصی نسبت به فرمول های اصلی و عمومی است و کاربردی تر است و برای استفاده از نرده های با کارایی بالا مناسب تر است.

نتیجه گیری

تنظیم مقدار پلی اتر و انتخاب مواد پخش کننده و آنتی اکسیدان مرطوب کننده واجد شرایط می تواند به فوم پلی اورتان نیمه سفت خواص مکانیکی خوب، خواص پیری حرارتی عالی و غیره بدهد. بر اساس عملکرد عالی فوم، این محصول فوم نیمه سفت و سخت پلی اورتان با کارایی بالا را می توان برای مواد بافر خودرو مانند نرده ها و میزهای ابزار استفاده کرد.

زمان ارسال: ژوئیه-25-2024