Préparation et caractéristiques de la mousse semi-rigide en polyuréthane pour les mains courantes automobiles à haute performance.
L'accoudoir à l'intérieur de la voiture est une partie importante de la cabine, qui joue le rôle de pousser et de tirer la porte et de placer le bras de la personne dans la voiture. En cas d'urgence, lorsque la voiture et la collision de la main courante, la main courante douce en polyuréthane et la PP modifiée (polypropylène), l'ABS (polyacrylonitrile - butadiène - styrène) et d'autres mains raide en plastique dur, peuvent fournir une bonne élasticité et un tampon, réduisant ainsi les blessures. Les mains courantes en mousse molle en polyuréthane peuvent fournir une bonne sensation de main et une belle texture de surface, améliorant ainsi le confort et la beauté du cockpit. Par conséquent, avec le développement de l'industrie automobile et l'amélioration des exigences des personnes pour les matériaux intérieurs, les avantages de la mousse douce en polyuréthane dans les mains courantes automobiles deviennent de plus en plus évidentes.
Il existe trois types de mains courantes en polyuréthane: mousse à haute résilience, mousse autoproclamée et mousse semi-rigide. La surface externe de la main courante de résilience élevée est recouverte d'une peau en PVC (chlorure de polyvinyle), et l'intérieur est une mousse de résilience élevée en polyuréthane. Le soutien de la mousse est relativement faible, la résistance est relativement faible et l'adhésion entre la mousse et la peau est relativement insuffisante. La main courante à la peau autonome a une couche de base en mousse de peau, de faible coût et de degré d'intégration élevé et est largement utilisée dans les véhicules commerciaux, mais il est difficile de prendre en compte la force de la surface et le confort global. L'accoudoir semi-rigide est recouvert de peau en PVC, la peau offre un bon toucher et une bonne apparence, et la mousse semi-rigide interne a une excellente sensation, une résistance à l'impact, une absorption d'énergie et une résistance au vieillissement, il est donc de plus en plus largement utilisé dans l'utilisation de l'intérieur des voitures de tourisme.
Dans cet article, la formule de base de la mousse semi-rigide en polyuréthane pour les mains courantes automobiles est conçue et son amélioration est étudiée sur cette base.
Section expérimentale
Matière première principale
Polyéther polyol A (valeur hydroxyle 30 ~ 40 mg / g), polyols polyol B (valeur hydroxyle 25 ~ 30 mg / g): Wanhua Chemical Group Co., Ltd. MDI modifié [diisocyanate de diphénylméthane, W (NCO) est de 25% ~ 30%], catalyseur composite, dispersant mouillé (agent 3), antioxydant A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., Ltd., Maitou, etc.; Dispersant mouillé (agent 1), dispersant mouillé (agent 2): parke chimique. Les matières premières ci-dessus sont de qualité industrielle. Skin de doublure en PVC: Changshu Ruihua.
Équipement et instruments principaux
Mélangeur à grande vitesse de type SDF-400, bilan électronique de type AR3202CN, moule en aluminium (10cm × 10cm × 1cm, 10cm × 10cm × 5cm), four à soufflerie électrique de type 101-4AB, machine à tension universelle électronique de type KJ-1065, machine à tension universitaire électronique, 501A Super Thermostat.
Préparation de la formule de base et de l'échantillon
La formulation de base de la mousse de polyuréthane semi-rigide est indiquée dans le tableau 1.
Préparation de l'échantillon de test des propriétés mécaniques: Le polyéther composite (un matériau) a été préparé en fonction de la formule de conception, mélangé avec le MDI modifié dans une certaine proportion, agité avec un dispositif d'agitation à grande vitesse (3000r / min) pendant 3 ~ 5S, puis versé dans le moule correspondant à mousse, et a ouvert le moule dans un certain temps pour obtenir l'échantillon de mousse de polyuréthane semi-rigide.
La préparation de l'échantillon pour le test de performance de liaison: une couche de peau en PVC est placée dans le filit inférieur du moule, et le polyéther combiné et le MDI modifié sont mélangés dans une proportion, remués par un dispositif d'agitation à grande vitesse (3 000 r / min) pendant 3 ~ 5 s, puis versé dans la surface de la peau, et le moule est fermé, et la mousse de polyuréthane avec la peau est moulée dans la peau, et le moule est fermé, et la mousse de polyuréthane avec la peau est moulée à l'intérieur de la peau.
Test de performance
Propriétés mécaniques: 40% CLD (dureté de compression) selon le test standard ISO-3386; La résistance à la traction et l'allongement à la pause sont testés selon la norme ISO-1798; La résistance à la déchirure est testée selon la norme ISO-8067. Performances de liaison: la machine de tension universelle électronique est utilisée pour peler la peau et la mousse à 180 ° selon la norme d'un OEM.
Performances de vieillissement: tester la perte de propriétés mécaniques et les propriétés de liaison après 24 heures de vieillissement à 120 ℃ selon la température standard d'un OEM.
Résultats et discussion
Propriété mécanique
En modifiant le rapport du polyéther polyol A et du polyol polyol B dans la formule de base, l'influence de la dose de polyéther différente sur les propriétés mécaniques de la mousse de polyuréthane semi-rigide a été explorée, comme le montre le tableau 2.
On peut voir à partir des résultats du tableau 2 que le rapport du polyéther polyol A à polyol polyol B a un effet significatif sur les propriétés mécaniques de la mousse de polyuréthane. Lorsque le rapport du polyéther polyol A à polyols polyol B augmente, l'allongement à la rupture augmente, la dureté de compression diminue dans une certaine mesure et la résistance à la traction et la résistance à la déchirure ne changent pas peu. La chaîne moléculaire de polyuréthane se compose principalement d'un segment molle et d'un segment dur, segment doux du polyol et du segment dur de la liaison carbamate. D'une part, le poids moléculaire relatif et la valeur hydroxyle des deux polyols sont différents, en revanche, le polymère polyol B est un polyéther modifié par l'acrylonitrile et le styrène, et la rigidité du segment de la chaîne est améliorée en raison de l'existence de l'anneau de benzène, tandis que le polymère B contenant de petites substances moléculaires, qui augmente le cycle brillant du polymère B contenant de petites substances moléculaires, qui augmente le brillette du polymère contenant des sous-substances moléculaires, qui augmente la britère du polymère contient de la poêle B contenant de petites substances moléculaires, qui augmente le Britère du polymère contient de petites substances moléculaires, qui augmente le Britère du polymère contenant de la mousse de pousse. Lorsque le polyéther polyol A est de 80 parties et le polymère polyol B est de 10 parties, les propriétés mécaniques complètes de la mousse sont meilleures.
Propriété de cautionnement
En tant que produit à forte fréquence de presse, la main courante réduira considérablement le confort des pièces si la mousse et la peau éclatent, de sorte que les performances de liaison de la mousse de polyuréthane et de la peau sont nécessaires. Sur la base de la recherche ci-dessus, différents dispersants de mouillage ont été ajoutés pour tester les propriétés d'adhésion de la mousse et de la peau. Les résultats sont présentés dans le tableau 3.
On peut voir dans le tableau 3 que différents dispersants de mouillage ont des effets évidents sur la force de pelage entre la mousse et la peau: l'effondrement de la mousse se produit après l'utilisation de l'additif 2, qui peut être causé par une ouverture excessive de la mousse après l'ajout d'additif 2; Après l'utilisation des additifs 1 et 3, la résistance à la décapage de l'échantillon vide a une certaine augmentation, et la résistance à la décapage de l'additif 1 est environ 17% plus élevée que celle de l'échantillon vide, et la résistance à la décapage de l'additif 3 est environ 25% plus élevée que celle de l'échantillon vide. La différence entre l'additif 1 et l'additif 3 est principalement causée par la différence de mouillabilité du matériau composite à la surface. En général, pour évaluer la mouillabilité du liquide sur solide, l'angle de contact est un paramètre important pour mesurer la mouillabilité de surface. Par conséquent, l'angle de contact entre le matériau composite et la peau après avoir ajouté les deux dispersants de mouillage ci-dessus a été testé, et les résultats ont été présentés sur la figure 1.
On peut voir sur la figure 1 que l'angle de contact de l'échantillon vide est le plus grand, qui est de 27 °, et l'angle de contact de l'agent auxiliaire 3 est le plus petit, qui n'est que de 12 °. Cela montre que l'utilisation de l'additif 3 peut améliorer la mouillabilité du matériau composite et de la peau dans une plus large mesure, et il est plus facile de se propager à la surface de la peau, de sorte que l'utilisation de l'additif 3 a la plus grande force de pelage.
Vieillissement
Les produits de main courante sont pressés dans la voiture, la fréquence de l'exposition au soleil est élevée et les performances de vieillissement sont une autre performance importante que la mousse de main courante semi-rigide en polyuréthane doit considérer. Par conséquent, les performances vieillissantes de la formule de base ont été testées et l'étude d'amélioration a été réalisée, et les résultats ont été présentés dans le tableau 4.
En comparant les données du tableau 4, on peut constater que les propriétés mécaniques et les propriétés de liaison de la formule de base diminuent considérablement après le vieillissement thermique à 120 ℃: après vieillissement pendant 12 heures, la perte de diverses propriétés sauf la densité (la même en dessous) est de 13% ~ 16%; La perte de performance du vieillissement 24h est de 23% à 26%. Il est indiqué que la propriété vieillissante de chaleur de la formule de base n'est pas bonne et que la propriété de vieillissement thermique de la formule d'origine peut être évidemment améliorée en ajoutant une classe d'antioxydant A à la formule. Dans les mêmes conditions expérimentales après l'ajout d'antioxydant A, la perte de diverses propriétés après 12h était de 7% ~ 8%, et la perte de diverses propriétés après 24h était de 13% à 16%. La diminution des propriétés mécaniques est principalement due à une série de réactions en chaîne déclenchées par une rupture de liaison chimique et des radicaux libres actifs pendant le processus de vieillissement thermique, entraînant des changements fondamentaux dans la structure ou les propriétés de la substance d'origine. D'une part, la baisse des performances de liaison est due à la baisse des propriétés mécaniques de la mousse elle-même, d'autre part, car la peau en PVC contient un grand nombre de plastifiants, et le plastifiant migre vers la surface pendant le processus de vieillissement en oxygène thermique. L'ajout d'antioxydants peut améliorer ses propriétés de vieillissement thermique, principalement parce que les antioxydants peuvent éliminer les radicaux libres nouvellement générés, retarder ou inhiber le processus d'oxydation du polymère, afin de maintenir les propriétés d'origine du polymère.
Performance complète
Sur la base des résultats ci-dessus, la formule optimale a été conçue et ses différentes propriétés ont été évaluées. Les performances de la formule ont été comparées à celles de la mousse de main courante de rebond élevée en polyuréthane général. Les résultats sont présentés dans le tableau 5.
Comme le montre le tableau 5, les performances de la formule optimale de mousse de polyuréthane semi-rigide présente certains avantages par rapport aux formules de base et générales, et elle est plus pratique, et elle convient plus à l'application de mains-temps haute performance.
Conclusion
Le réglage de la quantité de polyéther et la sélection du dispersant et de l'antioxydant de mouillage qualifié peuvent donner à la mousse de polyuréthane semi-rigide de bonnes propriétés mécaniques, d'excellentes propriétés de vieillissement thermique, etc. Sur la base des excellentes performances de la mousse, ce produit en mousse semi-rigide en polyuréthane haute performance peut être appliqué à des matériaux de tampon automobile tels que les mains courantes et les tables d'instruments.
Temps de poste: juillet-25-2024