Përgatitja dhe karakteristikat e shkumës gjysmë të ngurtë poliuretani për parmakët e automobilave me performancë të lartë.
Mbështetja e krahut në brendësi të makinës është një pjesë e rëndësishme e kabinës, e cila luan rolin e shtyrjes dhe tërheqjes së derës dhe vendosjes së krahut të personit në makinë. Në rast emergjence, kur makina dhe parmaku përplasen, parmaku i butë poliuretani dhe PP i modifikuar (polipropileni), ABS (poliakrilonitril - butadien - stiren) dhe parmakë të tjera të forta plastike, mund të ofrojnë elasticitet dhe tampon të mirë, duke reduktuar kështu dëmtimin. Parmakët me shkumë të butë poliuretani mund të ofrojnë ndjesi të mirë të duarve dhe strukturë të bukur të sipërfaqes, duke përmirësuar kështu komoditetin dhe bukurinë e kabinës. Prandaj, me zhvillimin e industrisë së automobilave dhe përmirësimin e kërkesave të njerëzve për materialet e brendshme, avantazhet e shkumës së butë poliuretani në parmakët e automobilave po bëhen gjithnjë e më të dukshme.
Ekzistojnë tre lloje parmake të buta poliuretani: shkumë me elasticitet të lartë, shkumë vetë-korre dhe shkumë gjysmë e ngurtë. Sipërfaqja e jashtme e parmakeve me elasticitet të lartë është e mbuluar me lëkurë PVC (polivinil klorur) dhe pjesa e brendshme është shkumë poliuretani me elasticitet të lartë. Mbështetja e shkumës është relativisht e dobët, forca është relativisht e ulët dhe ngjitja midis shkumës dhe lëkurës është relativisht e pamjaftueshme. Parmaku me lëkurë vetë ka një shtresë bërthamore shkumë të lëkurës, kosto të ulët, shkallë të lartë integrimi dhe përdoret gjerësisht në automjetet tregtare, por është e vështirë të merret parasysh forca e sipërfaqes dhe komoditeti i përgjithshëm. Mbështetja gjysmë e ngurtë e krahut është e mbuluar me lëkurë PVC, lëkura ofron prekje dhe pamje të mirë, dhe shkuma e brendshme gjysmë e ngurtë ka ndjesi të shkëlqyer, rezistencë ndaj goditjes, përthithje të energjisë dhe rezistencë ndaj plakjes, kështu që përdoret gjithnjë e më gjerësisht në përdorimin e brendësia e makinës së pasagjerëve.
Në këtë punim është hartuar formula bazë e shkumës gjysmë të ngurtë poliuretani për parmakët e automobilave dhe mbi këtë bazë është studiuar përmirësimi i saj.
Seksioni eksperimental
Lënda e parë kryesore
Polieter poliol A (vlera hidroksili 30 ~ 40 mg/g), polimer poliol B (vlera hidroksil 25 ~ 30 mg/g) : Wanhua Chemical Group Co., LTD. MDI i modifikuar [diizocianat difenilmetani, w (NCO) është 25%~30%], katalizator i përbërë, shpërndarës lagësht (Agjenti 3), antioksidant A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou, etj.; Dispersant lagështues (Agjenti 1), dispersant lagështues (Agjenti 2) : Byke Chemical. Lëndët e para të mësipërme janë industriale. Lëkura e veshjes PVC: Changshu Ruihua.
Pajisjet dhe instrumentet kryesore
Përzierës me shpejtësi të lartë tip Sdf-400, ekuilibër elektronik i tipit AR3202CN, kallëp alumini (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), furrë fryrëse elektrike e tipit 101-4AB, Makinë me tension universal elektronik tip KJ-1065, tip super 501A termostat.
Përgatitja e formulës bazë dhe mostrës
Formulimi bazë i shkumës poliuretani gjysmë të ngurtë është paraqitur në tabelën 1.
Përgatitja e mostrës së provës së vetive mekanike: polieteri i përbërë (material A) u përgatit sipas formulës së projektimit, i përzier me MDI të modifikuar në një proporcion të caktuar, i trazuar me një pajisje nxitëse me shpejtësi të lartë (3000r/min) për 3~5s , më pas derdhet në kallëpin përkatës për të shkumëzuar dhe e hapi kallëpin brenda një kohe të caktuar për të marrë mostrën e formuar me shkumë poliuretani gjysmë të ngurtë.
Përgatitja e kampionit për testin e performancës së lidhjes: një shtresë lëkure PVC vendoset në pjesën e poshtme të kallëpit dhe polieteri i kombinuar dhe MDI i modifikuar përzihen në proporcion, trazohen nga një pajisje nxitëse me shpejtësi të lartë (3 000 r/min ) për 3 ~ 5 s, pastaj derdhet në sipërfaqen e lëkurës dhe myku mbyllet dhe shkuma poliuretani me lëkurën derdhet brenda një kohe të caktuar.
Testi i performancës
Vetitë mekanike: 40%CLD (fortësi kompresive) sipas testit standard ISO-3386; Rezistenca në tërheqje dhe zgjatja në thyerje janë testuar sipas standardit ISO-1798; Forca e grisjes është testuar sipas standardit ISO-8067. Performanca e lidhjes: Makina elektronike universale e tensionit përdoret për të qëruar lëkurën dhe shkumën 180° sipas standardit të një OEM.
Performanca e plakjes: Testoni humbjen e vetive mekanike dhe vetive lidhëse pas 24 orësh plakje në 120℃ sipas temperaturës standarde të një OEM.
Rezultatet dhe diskutimi
Vetia mekanike
Duke ndryshuar raportin e poliol poliol A dhe polimer poliol B në formulën bazë, u hulumtua ndikimi i dozave të ndryshme të polieterit në vetitë mekanike të shkumës poliuretani gjysmë të ngurtë, siç tregohet në Tabelën 2.
Mund të shihet nga rezultatet në Tabelën 2 se raporti i poliolit polietrik A ndaj polimerit poliol B ka një efekt të rëndësishëm në vetitë mekanike të shkumës poliuretani. Kur rritet raporti i poliol polieter A me polimerin B, zgjatja në thyerje rritet, fortësia në shtypje zvogëlohet në një masë të caktuar dhe forca në tërheqje dhe forca ndaj grisjes ndryshojnë pak. Zinxhiri molekular i poliuretanit përbëhet kryesisht nga segmenti i butë dhe segmenti i fortë, segmenti i butë nga polioli dhe segmenti i fortë nga lidhja karbamate. Nga njëra anë, pesha molekulare relative dhe vlera e hidroksilit të dy polioleve janë të ndryshme, nga ana tjetër, polimeri poliol B është një poliol polieteri i modifikuar nga akrilonitrili dhe stiren, dhe ngurtësia e segmentit të zinxhirit është përmirësuar për shkak të ekzistenca e unazës së benzenit, ndërsa polimeri poliol B përmban substanca të vogla molekulare, gjë që rrit brishtësinë e shkumës. Kur polioli i polieterit A është 80 pjesë dhe polimeri polioli B është 10 pjesë, vetitë mekanike gjithëpërfshirëse të shkumës janë më të mira.
Vetia e lidhjes
Si një produkt me frekuencë të lartë shtypjeje, parmaku do të reduktojë ndjeshëm komoditetin e pjesëve nëse shkuma dhe lëkura zhvishet, kështu që kërkohet performanca e lidhjes së shkumës poliuretani dhe lëkurës. Mbi bazën e hulumtimit të mësipërm, u shtuan dispersues të ndryshëm lagështues për të testuar vetitë ngjitëse të shkumës dhe lëkurës. Rezultatet janë paraqitur në tabelën 3.
Mund të shihet nga tabela 3 se dispersantët e ndryshëm të lagështimit kanë efekte të dukshme në forcën e qërimit midis shkumës dhe lëkurës: Rënia e shkumës ndodh pas përdorimit të aditivit 2, e cila mund të shkaktohet nga hapja e tepërt e shkumës pas shtimit të aditivit. 2; Pas përdorimit të aditivëve 1 dhe 3, forca e zhveshjes së kampionit bosh ka një rritje të caktuar, dhe forca e zhveshjes së aditivit 1 është rreth 17% më e lartë se ajo e kampionit bosh, dhe forca e zhveshjes së aditivit 3 është rreth 25% më e lartë se ajo e kampionit bosh. Dallimi midis aditivit 1 dhe aditivit 3 shkaktohet kryesisht nga ndryshimi në lagueshmërinë e materialit të përbërë në sipërfaqe. Në përgjithësi, për të vlerësuar lagueshmërinë e lëngut në të ngurtë, këndi i kontaktit është një parametër i rëndësishëm për të matur lagështinë e sipërfaqes. Prandaj, këndi i kontaktit midis materialit të përbërë dhe lëkurës pas shtimit të dy dispersantëve të mësipërm lagësht u testua dhe rezultatet u treguan në Figurën 1.
Mund të shihet nga Figura 1 se këndi i kontaktit i kampionit bosh është më i madhi, i cili është 27°, dhe këndi i kontaktit i agjentit ndihmës 3 është më i vogli, i cili është vetëm 12°. Kjo tregon se përdorimi i aditivit 3 mund të përmirësojë në masë më të madhe lagueshmërinë e materialit të përbërë dhe të lëkurës, dhe është më e lehtë të përhapet në sipërfaqen e lëkurës, kështu që përdorimi i aditivit 3 ka forcën më të madhe të qërimit.
Pronë e plakjes
Produktet e parmakut shtypen në makinë, frekuenca e ekspozimit ndaj dritës së diellit është e lartë dhe performanca e vjetërimit është një tjetër performancë e rëndësishme që duhet të marrë parasysh shkuma gjysmë e ngurtë e parmakëve poliuretani. Prandaj, performanca e plakjes së formulës bazë u testua dhe u krye studimi i përmirësimit dhe rezultatet u treguan në Tabelën 4.
Duke krahasuar të dhënat në tabelën 4, mund të konstatohet se vetitë mekanike dhe vetitë lidhëse të formulës bazë janë ulur ndjeshëm pas plakjes termike në 120℃: pas plakjes për 12 orë, humbja e vetive të ndryshme përveç densitetit (e njëjta më poshtë) është 13%~16%; Humbja e performancës së plakjes 24 orëshe është 23%~26%. Tregohet se vetia e plakjes së nxehtësisë së formulës bazë nuk është e mirë dhe vetia e plakjes së nxehtësisë së formulës origjinale mund të përmirësohet dukshëm duke shtuar një klasë të antioksidantit A në formulë. Në të njëjtat kushte eksperimentale pas shtimit të antioksidantit A, humbja e vetive të ndryshme pas 12 orësh ishte 7%~8%, dhe humbja e vetive të ndryshme pas 24 orë ishte 13%~16%. Ulja e vetive mekanike është kryesisht për shkak të një sërë reaksionesh zinxhir të shkaktuar nga thyerja e lidhjeve kimike dhe radikalet e lira aktive gjatë procesit të plakjes termike, duke rezultuar në ndryshime thelbësore në strukturën ose vetitë e substancës origjinale. Nga njëra anë, rënia e performancës së lidhjes është për shkak të rënies së vetive mekanike të vetë shkumës, nga ana tjetër, sepse lëkura PVC përmban një numër të madh plastifikuesish, dhe plastifikuesi migron në sipërfaqe gjatë procesit. e plakjes termike të oksigjenit. Shtimi i antioksidantëve mund të përmirësojë vetitë e tij të plakjes termike, kryesisht sepse antioksidantët mund të eliminojnë radikalet e lira të krijuara rishtazi, të vonojnë ose pengojnë procesin e oksidimit të polimerit, në mënyrë që të ruajnë vetitë origjinale të polimerit.
Performancë gjithëpërfshirëse
Bazuar në rezultatet e mësipërme, u hartua formula optimale dhe u vlerësuan vetitë e ndryshme të saj. Performanca e formulës u krahasua me atë të shkumës së përgjithshme të parmakëve me rikthim të lartë poliuretani. Rezultatet janë paraqitur në tabelën 5.
Siç mund të shihet nga Tabela 5, performanca e formulës optimale të shkumës poliuretani gjysmë të ngurtë ka disa avantazhe ndaj formulave bazë dhe të përgjithshme, është më praktike dhe më e përshtatshme për aplikimin e parmakëve me performancë të lartë.
konkluzioni
Rregullimi i sasisë së polieterit dhe zgjedhja e dispersantit dhe antioksidantit të kualifikuar të lagështimit mund t'i japë shkumës gjysmë të ngurtë poliuretani veti të mira mekanike, veti të shkëlqyera të plakjes së nxehtësisë etj. Bazuar në performancën e shkëlqyer të shkumës, ky produkt me shkumë gjysmë të ngurtë poliuretani me performancë të lartë mund të aplikohet në materialet mbrojtëse të automobilave si parmakët dhe tavolinat e instrumenteve.
Koha e postimit: 25 korrik 2024