Yuqori samarali avtomobil tutqichlari uchun poliuretan yarim qattiq ko'pikni tayyorlash va xususiyatlari.
Avtomobil ichki qismidagi qo'ltiq osti kabinaning muhim qismi bo'lib, u eshikni itarish va tortish hamda odamning qo'lini mashinaga qo'yish rolini o'ynaydi. Favqulodda vaziyatlarda, avtomobil va tutqich to'qnashganda, poliuretan yumshoq tutqich va modifikatsiyalangan PP (polipropilen), ABS (poliakrilonitril - butadien - stirol) va boshqa qattiq plastik tutqichlar yaxshi elastiklik va buferni ta'minlaydi, shu bilan jarohatlarni kamaytiradi. Poliuretan yumshoq ko'pikli tutqichlar qo'lning yaxshi hissiyotini va chiroyli sirt tuzilishini ta'minlaydi, shu bilan kokpitning qulayligi va go'zalligini yaxshilaydi. Shuning uchun, avtomobilsozlik sanoatining rivojlanishi va odamlarning ichki materiallarga bo'lgan talablarining yaxshilanishi bilan avtomobil tutqichlarida poliuretan yumshoq ko'pikning afzalliklari tobora ravshanlashib bormoqda.
Poliuretan yumshoq tutqichlarning uch turi mavjud: yuqori elastiklik ko'pik, o'z-o'zidan qobiqlangan ko'pik va yarim qattiq ko'pik. Yuqori elastiklikdagi tutqichlarning tashqi yuzasi PVX (polivinilxlorid) qoplamasi bilan qoplangan, ichki qismi esa poliuretan yuqori elastiklik ko'pikidan iborat. Ko'pikning tayanchi nisbatan zaif, mustahkamligi nisbatan past va ko'pik bilan qoplama orasidagi yopishish nisbatan yetarli emas. O'z-o'zidan qobiqlangan tutqich ko'pikli yadro qatlamiga ega, arzon, yuqori integratsiya darajasiga ega va tijorat transport vositalarida keng qo'llaniladi, ammo sirtning mustahkamligi va umumiy qulaylikni hisobga olish qiyin. Yarim qattiq qo'ltiq osti PVX qoplamasi bilan qoplangan, qoplama yaxshi teginish va ko'rinishni ta'minlaydi va ichki yarim qattiq ko'pik ajoyib hissiyot, zarbaga chidamlilik, energiyani yutish va qarishga chidamlilikka ega, shuning uchun u yo'lovchi avtomobili salonida tobora keng qo'llanilmoqda.
Ushbu maqolada avtomobil tutqichlari uchun poliuretan yarim qattiq ko'pikning asosiy formulasi ishlab chiqilgan va uni shu asosda takomillashtirish o'rganilgan.
Eksperimental bo'lim
Asosiy xomashyo
Polieter poliol A (gidroksil qiymati 30 ~ 40 mg/g), polimer poliol B (gidroksil qiymati 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., LTD. Modifikatsiyalangan MDI [difenilmetan diizosiyanat, w (NCO) 25% ~ 30% ni tashkil qiladi], kompozit katalizator, namlovchi dispersant (3-agent), antioksidant A: Wanhua Chemical (Pekin) Co., LTD., Maitou va boshqalar; namlovchi dispersant (1-agent), namlovchi dispersant (2-agent): Byke Chemical. Yuqoridagi xom ashyo sanoat darajasiga ega. PVX qoplamali teri: Changshu Ruihua.
Asosiy uskunalar va asboblar
Sdf-400 turdagi yuqori tezlikdagi mikser, AR3202CN turdagi elektron balans, alyuminiy qolip (10 sm × 10 sm × 1 sm, 10 sm × 10 sm × 5 sm), 101-4AB turdagi elektr puflagich, KJ-1065 turdagi elektron universal kuchlanish mashinasi, 501A turdagi super termostat.
Asosiy formula va namunani tayyorlash
Yarim qattiq poliuretan ko'pikining asosiy formulasi 1-jadvalda keltirilgan.
Mexanik xususiyatlar sinov namunasini tayyorlash: kompozit polieter (A materiali) dizayn formulasiga muvofiq tayyorlandi, ma'lum bir nisbatda modifikatsiyalangan MDI bilan aralashtirildi, yuqori tezlikda aralashtirish moslamasi (3000 r/min) bilan 3 ~ 5 soniya davomida aralashtirildi, so'ngra mos keladigan qolipga ko'pik hosil qilish uchun quyildi va yarim qattiq poliuretan ko'pikli qoliplangan namunani olish uchun ma'lum vaqt ichida qolip ochildi.
Namunani bog'lash samaradorligini sinash uchun tayyorlash: qolipning pastki qolipiga PVX qoplama qatlami joylashtiriladi va aralashtirilgan poliefir va modifikatsiyalangan MDI mutanosib ravishda aralashtiriladi, yuqori tezlikda aralashtirish moslamasi (3000 aylanish/min) bilan 3-5 soniya davomida aralashtiriladi, so'ngra qoplama yuzasiga quyiladi va qolip yopiladi va poliuretan ko'pik qoplama bilan birga ma'lum vaqt ichida qoliplanadi.
Ishlash sinovi
Mexanik xususiyatlar: ISO-3386 standart sinoviga muvofiq 40% CLD (siqilish qattiqligi); Uzilish paytida cho'zilish kuchi va uzayishi ISO-1798 standartiga muvofiq sinovdan o'tkaziladi; Yirtish kuchi ISO-8067 standartiga muvofiq sinovdan o'tkaziladi. Bog'lash samaradorligi: Elektron universal kuchlanish mashinasi OEM standartiga muvofiq terini tozalash va 180° ko'piklash uchun ishlatiladi.
Qarish ko'rsatkichi: OEM ning standart haroratiga muvofiq 120 ℃ da 24 soatlik qarishdan keyin mexanik xususiyatlar va bog'lanish xususiyatlarining yo'qolishini sinab ko'ring.
Natijalar va muhokama
Mexanik xususiyat
Asosiy formulada poliefir poliol A va polimer poliol B nisbatini o'zgartirish orqali, 2-jadvalda ko'rsatilganidek, yarim qattiq poliuretan ko'pikning mexanik xususiyatlariga turli poliefir dozalarining ta'siri o'rganildi.
2-jadvaldagi natijalardan ko'rinib turibdiki, poliefir poliol A ning polimer poliol B ga nisbati poliuretan ko'pikining mexanik xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Poliefir poliol A ning polimer poliol B ga nisbati oshganda, uzilishdagi cho'zilish oshadi, siqish qattiqligi ma'lum darajada pasayadi va cho'zilish kuchi va yirtish kuchi deyarli o'zgarmaydi. Poliuretanning molekulyar zanjiri asosan yumshoq segment va qattiq segmentdan, polioldan olingan yumshoq segment va karbamat bog'lanishidan olingan qattiq segmentdan iborat. Bir tomondan, ikkita poliolning nisbiy molekulyar og'irligi va gidroksil qiymati har xil, boshqa tomondan, polimer poliol B akrilonitril va stirol bilan modifikatsiyalangan poliefir poliol bo'lib, zanjir segmentining qattiqligi benzol halqasining mavjudligi tufayli yaxshilanadi, polimer poliol B esa kichik molekulyar moddalarni o'z ichiga oladi, bu esa ko'pikning mo'rtligini oshiradi. Poliefir poliol A 80 qism va polimer poliol B 10 qism bo'lganda, ko'pikning keng qamrovli mexanik xususiyatlari yaxshiroq bo'ladi.
Garov mulki
Yuqori bosish chastotasiga ega mahsulot sifatida, tutqich ko'pik va terining tozalanishi natijasida qismlarning qulayligini sezilarli darajada kamaytiradi, shuning uchun poliuretan ko'pik va terining bog'lanish qobiliyati talab qilinadi. Yuqoridagi tadqiqotlar asosida ko'pik va terining yopishish xususiyatlarini sinab ko'rish uchun turli xil namlovchi dispersantlar qo'shildi. Natijalar 3-jadvalda keltirilgan.
3-jadvaldan ko'rinib turibdiki, turli xil namlovchi dispersantlar ko'pik va qobiq orasidagi tozalash kuchiga aniq ta'sir ko'rsatadi: Ko'pikning qulashi 2-qo'shimchadan foydalangandan keyin sodir bo'ladi, bu 2-qo'shimcha qo'shilgandan keyin ko'pikning haddan tashqari ochilishi natijasida yuzaga kelishi mumkin; 1 va 3-qo'shimchalardan foydalangandan so'ng, bo'sh namunaning tozalash kuchi ma'lum darajada oshadi va 1-qo'shimchaning tozalash kuchi bo'sh namunaga qaraganda taxminan 17% yuqori va 3-qo'shimchaning tozalash kuchi bo'sh namunaga qaraganda taxminan 25% yuqori. 1-qo'shimcha va 3-qo'shimcha o'rtasidagi farq asosan kompozit materialning sirtdagi namlanishidagi farq bilan bog'liq. Umuman olganda, suyuqlikning qattiq moddada namlanishini baholash uchun kontakt burchagi sirt namlanishini o'lchash uchun muhim parametr hisoblanadi. Shuning uchun, yuqoridagi ikkita namlovchi dispersant qo'shilgandan keyin kompozit material va qobiq o'rtasidagi aloqa burchagi sinovdan o'tkazildi va natijalar 1-rasmda ko'rsatilgan.
1-rasmdan ko'rinib turibdiki, bo'sh namunaning kontakt burchagi eng katta, ya'ni 27°, yordamchi agent 3 ning kontakt burchagi esa eng kichik, ya'ni atigi 12°. Bu shuni ko'rsatadiki, 3 qo'shimchasidan foydalanish kompozit material va terining namlanishini ancha yaxshilaydi va uni teri yuzasiga yoyish osonroq bo'ladi, shuning uchun 3 qo'shimchasidan foydalanish eng katta tozalash kuchiga ega.
Qarilikdagi mulk
Tutqich mahsulotlari mashinada presslanadi, quyosh nuri ta'sirining chastotasi yuqori va qarish ko'rsatkichi poliuretan yarim qattiq tutqich ko'pikini hisobga olish kerak bo'lgan yana bir muhim ko'rsatkichdir. Shuning uchun asosiy formulaning qarish ko'rsatkichi sinovdan o'tkazildi va takomillashtirish bo'yicha tadqiqot o'tkazildi va natijalar 4-jadvalda ko'rsatilgan.
4-jadvaldagi ma'lumotlarni taqqoslash orqali asosiy formulaning mexanik xususiyatlari va bog'lanish xususiyatlari 120℃ da termal qarishdan keyin sezilarli darajada kamayganligi aniqlandi: 12 soat qarishdan keyin zichlikdan tashqari turli xil xususiyatlarning yo'qolishi (quyida bir xil) 13% ~ 16% ni tashkil qiladi; 24 soat qarishning ishlash yo'qotilishi 23% ~ 26% ni tashkil qiladi. Asosiy formulaning issiqlik qarish xususiyati yaxshi emasligi va formulaga A sinfidagi antioksidant A ni qo'shish orqali asl formulaning issiqlik qarish xususiyatini sezilarli darajada yaxshilash mumkinligi ko'rsatilgan. Antioksidant A qo'shilgandan keyin xuddi shu tajriba sharoitida 12 soatdan keyin turli xususiyatlarning yo'qolishi 7% ~ 8% ni, 24 soatdan keyin esa turli xususiyatlarning yo'qolishi 13% ~ 16% ni tashkil etdi. Mexanik xususiyatlarning pasayishi asosan termal qarish jarayonida kimyoviy bog'lanishning uzilishi va faol erkin radikallar tomonidan qo'zg'atilgan bir qator zanjirli reaksiyalar tufayli yuzaga keladi, bu esa asl moddaning tuzilishi yoki xususiyatlarida tub o'zgarishlarga olib keladi. Bir tomondan, bog'lanish samaradorligining pasayishi ko'pikning o'zining mexanik xususiyatlarining pasayishi bilan bog'liq, ikkinchi tomondan, PVX qobig'ida ko'p miqdordagi plastifikatorlar mavjudligi va plastifikator termal kislorod qarishi jarayonida yuzaga ko'chib o'tishi bilan bog'liq. Antioksidantlarning qo'shilishi uning termal qarish xususiyatlarini yaxshilashi mumkin, asosan antioksidantlar yangi hosil bo'lgan erkin radikallarni yo'q qilishi, polimerning oksidlanish jarayonini kechiktirishi yoki inhibe qilishi, shu bilan polimerning asl xususiyatlarini saqlab qolishi mumkin.
Har tomonlama ishlash
Yuqoridagi natijalarga asoslanib, optimal formula ishlab chiqildi va uning turli xususiyatlari baholandi. Formulaning ishlashi umumiy poliuretan yuqori rebound tutqich ko'pikining ishlashi bilan taqqoslandi. Natijalar 5-jadvalda keltirilgan.
5-jadvaldan ko'rinib turibdiki, optimal yarim qattiq poliuretan ko'pikli formulaning ishlashi asosiy va umumiy formulalarga nisbatan ma'lum afzalliklarga ega va u amaliyroq va yuqori samarali tutqichlarni qo'llash uchun ko'proq mos keladi.
Xulosa
Polieter miqdorini sozlash va malakali namlovchi dispersant va antioksidantni tanlash yarim qattiq poliuretan ko'pikka yaxshi mexanik xususiyatlar, ajoyib issiqlik qarish xususiyatlari va boshqalarni berishi mumkin. Ko'pikning ajoyib ishlashiga asoslanib, ushbu yuqori samarali poliuretan yarim qattiq ko'pik mahsuloti tutqichlar va asboblar stollari kabi avtomobil bufer materiallariga qo'llanilishi mumkin.
Nashr vaqti: 2024-yil 25-iyul