Virbereedung a Charakteristike vu Polyurethan-Halbstarkschaum fir héich performant Autoshandläifer.
D'Aarmstëtz am Interieur vum Auto ass en wichtegen Deel vun der Kabinn, déi d'Roll spillt fir d'Dier ze drécken an ze zéien an den Aarm vun der Persoun am Auto ze placéieren. Am Noutfall, wann den Auto an d'Handläifer kollidéieren, kënnen e mëllt Polyurethan-Handläifer a modifizéiert PP (Polypropylen), ABS (Polyacrylonitril-Butadien-Styrol) an aner haart Plastikhandläifer eng gutt Elastizitéit a Pufferung ubidden, wouduerch Verletzunge reduzéiert ginn. Polyurethan-Mëllschaumhandläifer kënnen e gutt Gefill an der Hand an eng schéin Uewerflächenstruktur bidden, wouduerch de Komfort an d'Schéinheet vum Cockpit verbessert ginn. Dofir ginn d'Virdeeler vum mëllen Polyurethan-Schaum an Autohandläifer ëmmer méi offensichtlech mat der Entwécklung vun der Automobilindustrie an der Verbesserung vun de Bedierfnesser vun de Leit un Interieurmaterialien.
Et gëtt dräi Zorte vu mëllen Handläifer aus Polyurethan: Héichelastizitéitsschaum, selbstkrustegt Schaum a hallef-steife Schaum. Déi baussenzeg Uewerfläch vun den Héichelastizitéitshandläifer ass mat PVC (Polyvinylchlorid) Haut bedeckt, an den Interieur ass aus Polyurethan-Héichelastizitéitsschaum. D'Ënnerstëtzung vum Schaum ass relativ schwaach, d'Festigkeet ass relativ niddreg, an d'Adhäsioun tëscht dem Schaum an der Haut ass relativ net genuch. Dat selbstbeschichtet Handläifer huet eng Schaumkärschicht, ass bëlleg, huet en héijen Integratiounsgrad a gëtt wäit verbreet a kommerzielle Gefierer benotzt, awer et ass schwéier d'Festigkeet vun der Uewerfläch an de Gesamtkomfort ze berücksichtegen. Déi hallef-steif Aarmrescht ass mat PVC-Haut bedeckt, d'Haut bitt e gudden Touch an e gudden Ausgesinn, an den banneschten hallef-steife Schaum huet en exzellent Gefill, Schlagfestigkeet, Energieabsorptioun an Alterungsbeständegkeet, sou datt et ëmmer méi wäit verbreet am Interieur vu Persounenautoen benotzt gëtt.
An dëser Aarbecht gëtt d'Basisformel vu Polyurethan-Halbstark-Schaum fir Autoshandläifer entwéckelt, an hir Verbesserung gëtt op dëser Basis ënnersicht.
Experimentell Sektioun
Haaptgrondmaterial
Polyetherpolyol A (Hydroxylwäert 30 ~ 40 mg/g), Polymerpolyol B (Hydroxylwäert 25 ~ 30 mg/g): Wanhua Chemical Group Co., LTD. Modifizéierten MDI [Diphenylmethandiisocyanat, w (NCO) ass 25%~30%], Kompositkatalysator, Befeuchtungsdispergéierungsmëttel (Agent 3), Antioxidant A: Wanhua Chemical (Beijing) Co., LTD., Maitou, etc.; Befeuchtungsdispergéierungsmëttel (Agent 1), Befeuchtungsdispergéierungsmëttel (Agent 2): Byke Chemical. Déi uewe genannten Rohmaterialien sinn industriell Qualitéit. PVC-Beschichtung: Changshu Ruihua.
Haaptausrüstung an Instrumenter
Héichgeschwindegkeetsmixer vum Typ Sdf-400, elektronesch Balance vum Typ AR3202CN, Aluminiumform (10cm×10cm×1cm, 10cm×10cm×5cm), elektresche Gebléisuewen vum Typ 101-4AB, elektronesch Universalspannmaschinn vum Typ KJ-1065, Superthermostat vum Typ 501A.
Virbereedung vun der Basisformel a vum Prouf
Déi grondleeënd Formuléierung vu hallefstarren Polyurethan-Schaum gëtt an der Tabell 1 gewisen.
Virbereedung vun der Testprouf fir mechanesch Eegeschaften: de Komposit-Polyether (A-Material) gouf no der Designformel virbereet, mat dem modifizéierten MDI an engem bestëmmte Verhältnis gemëscht, mat engem Héichgeschwindegkeets-Rührgerät (3000r/min) fir 3~5 Sekonnen geréiert, dann an déi entspriechend Form zum Schaum gegoss, an d'Form bannent enger bestëmmter Zäit opgemaach fir déi hallefstarr Polyurethan-Schaum-Gegossprouf ze kréien.
Virbereedung vun der Prouf fir den Test vun der Klebungsleistung: eng Schicht PVC-Haut gëtt an déi ënnescht Form vun der Form geluecht, an de kombinéierte Polyether an de modifizéierten MDI ginn a Proportioune gemëscht, mat engem Héichgeschwindegkeetsrührer (3000 r/min) fir 3~5 Sekonnen geréiert, dann an d'Uewerfläch vun der Haut gegoss, an d'Form gëtt zougemaach, an de Polyurethan-Schaum mat der Haut gëtt bannent enger bestëmmter Zäit geformt.
Leeschtungstest
Mechanesch Eegeschaften: 40% CLD (Drockhärte) no dem ISO-3386 Standardtest; Zuchfestigkeit a Dehnung beim Broch ginn no dem ISO-1798 Standard getest; Tréierfestigkeit gëtt no dem ISO-8067 Standard getest. Bindungsleistung: Déi elektronesch Universalspannmaschinn gëtt benotzt fir d'Haut an de Schaum ëm 180° no dem Standard vun engem OEM ze schielen.
Alterungsleistung: Test de Verloscht vun de mechaneschen Eegeschaften an de Bindungseigenschaften no 24 Stonnen Alterung bei 120 ℃ no der Standardtemperatur vun engem OEM.
Resultater an Diskussioun
Mechanesch Eegeschaft
Duerch d'Ännerung vum Verhältnes vu Polyetherpolyol A a Polymerpolyol B an der Basisformel gouf den Afloss vun ënnerschiddlecher Polyetherdoséierung op déi mechanesch Eegeschafte vum halbsteife Polyurethan-Schaum ënnersicht, wéi an der Tabell 2 gewisen.
Aus de Resultater an der Tabell 2 kann een erkennen, datt d'Verhältnes vu Polyetherpolyol A zum Polymerpolyol B en signifikanten Afloss op déi mechanesch Eegeschafte vum Polyurethan-Schaum huet. Wann d'Verhältnes vu Polyetherpolyol A zum Polymerpolyol B eropgeet, klëmmt d'Brochdehnung, d'Drockhärte hëlt bis zu engem gewësse Grad of, an d'Zuchfestigkeit an d'Tréissfestigkeit änneren sech wéineg. D'Molekularkette vum Polyurethan besteet haaptsächlech aus engem mëllen an engem haarden Segment, engem mëllen Segment aus dem Polyol an engem haarden Segment aus der Carbamatbindung. Op der enger Säit sinn dat relativ Molekulargewiicht an den Hydroxylwäert vun den zwou Polyolen ënnerschiddlech, op der anerer Säit ass de Polymerpolyol B e Polyetherpolyol, deen duerch Acrylnitril a Styrol modifizéiert ass, an d'Steifheet vum Kettensegment gëtt duerch d'Existenz vun engem Benzolrank verbessert, während de Polymerpolyol B kleng molekular Substanzen enthält, wat d'Brëchkeet vum Schaum erhéicht. Wann de Polyetherpolyol A 80 Deeler an de Polymerpolyol B 10 Deeler ass, sinn déi ëmfaassend mechanesch Eegeschafte vum Schaum besser.
Bindungseigenschaften
Als Produkt mat héijer Drockfrequenz wäert d'Handlaf de Komfort vun den Deeler däitlech reduzéieren, wann de Schaum an d'Haut ofbléisen, dofir ass d'Bindungseigenschaft vu Polyurethan-Schaum a Haut erfuerderlech. Op Basis vun der uewe genannter Fuerschung goufen ënnerschiddlech Befeuchtungs-Dispergéierungsmëttel bäigefüügt fir d'Adhäsiounseigenschaften vum Schaum an der Haut ze testen. D'Resultater sinn an der Tabell 3 gewisen.
Aus der Tabell 3 kann een erkennen, datt verschidden Benetzungsdispergéiermëttel offensichtlech Auswierkungen op d'Schielkraaft tëscht dem Schaum an der Haut hunn: De Schaumkollaps geschitt nom Gebrauch vum Additiv 2, wat duerch eng exzessiv Ouverture vum Schaum nom Zousaz vum Additiv 2 verursaacht ka ginn; Nom Gebrauch vun den Additiven 1 an 3 huet d'Ofschielfestigkeit vun der Blankprouf eng gewëssen Erhéijung, an d'Ofschielfestigkeit vum Additiv 1 ass ongeféier 17% méi héich wéi déi vun der Blankprouf, an d'Ofschielfestigkeit vum Additiv 3 ass ongeféier 25% méi héich wéi déi vun der Blankprouf. Den Ënnerscheed tëscht Additiv 1 an Additiv 3 gëtt haaptsächlech duerch den Ënnerscheed an der Benetzungsfäegkeet vum Kompositmaterial op der Uewerfläch verursaacht. Am Allgemengen, fir d'Benetzungsfäegkeet vu Flëssegkeet op Feststoff ze evaluéieren, ass de Kontaktwénkel e wichtege Parameter fir d'Uewerflächenbenetzungsfäegkeet ze moossen. Dofir gouf de Kontaktwénkel tëscht dem Kompositmaterial an der Haut nom Zousaz vun den uewe genannten zwee Benetzungsdispergéiermëttel getest, an d'Resultater goufen an der Figur 1 gewisen.
Aus der Figur 1 kann een erkennen, datt de Kontaktwénkel vun der Blankprouf am gréissten ass, nämlech 27°, an de Kontaktwénkel vum Hëllefsmëttel 3 am klengsten ass, nämlech nëmmen 12°. Dëst weist, datt d'Benotzung vum Additiv 3 d'Naassbarkeet vum Kompositmaterial an der Haut méi grouss verbessere kann, an et ass méi einfach, et op der Hautuewerfläch ze verdeelen, sou datt d'Benotzung vum Additiv 3 déi gréisst Schielkraaft huet.
Alterungsimmobilie
Handlafprodukter ginn am Auto gepresst, d'Frequenz vun der Sonnebelaaschtung ass héich, an d'Alterungsleistung ass eng aner wichteg Leeschtung, déi Polyurethan-Halbsteif-Handlafschaum berécksiichtege muss. Dofir gouf d'Alterungsleistung vun der Basisformel getest an d'Verbesserungsstudie gouf duerchgefouert, an d'Resultater goufen an der Tabell 4 gewisen.
Wann een d'Donnéeën an der Tabell 4 vergläicht, kann een feststellen, datt déi mechanesch Eegeschaften an d'Bindungseigenschaften vun der Basisformel no thermescher Alterung bei 120 ℃ däitlech erofgaange sinn: no 12 Stonnen Alterung ass de Verloscht vu verschiddenen Eegeschaften ausser der Dicht (déiselwecht wéi hei ënnendrënner) 13%~16%; de Leeschtungsverloscht vun der 24 Stonnen Alterung ass 23%~26%. Et gëtt ugedeit, datt d'Hëtztalteringseigenschaften vun der Basisformel net gutt sinn, an d'Hëtztalteringseigenschaften vun der ursprénglecher Formel kënne kloer verbessert ginn, andeems eng Klass A vum Antioxidant A an d'Formel bäigefüügt gëtt. Ënner de selwechten experimentellen Bedéngungen, no der Zousaz vum Antioxidant A, war de Verloscht vu verschiddenen Eegeschaften no 12 Stonnen 7%~8%, an de Verloscht vu verschiddenen Eegeschaften no 24 Stonnen 13%~16%. Den Réckgang vun de mechaneschen Eegeschaften ass haaptsächlech op eng Serie vu Kettenreaktiounen zréckzeféieren, déi duerch chemesch Bindungsbriechung an aktiv fräi Radikale während dem thermeschen Alterungsprozess ausgeléist ginn, wat zu fundamentalen Ännerungen an der Struktur oder den Eegeschafte vun der ursprénglecher Substanz féiert. Op der enger Säit ass den Réckgang vun der Haftungsleistung op den Réckgang vun de mechanesche Eegeschafte vum Schaum selwer zeréckzeféieren, op der anerer Säit well d'PVC-Haut eng grouss Zuel vu Weichmacher enthält, an de Weichmacher während dem Prozess vun der thermescher Sauerstoffalterung op d'Uewerfläch migréiert. D'Zousätzlech vun Antioxidantien kann seng thermesch Alterungseigenschaften verbesseren, haaptsächlech well Antioxidantien nei generéiert fräi Radikale eliminéiere kënnen, den Oxidatiounsprozess vum Polymer verzögeren oder hemmen, fir déi ursprénglech Eegeschafte vum Polymer z'erhalen.
Ëmfaassend Leeschtung
Baséierend op den uewe genannten Resultater gouf déi optimal Formel entwéckelt an hir verschidden Eegeschafte goufen evaluéiert. D'Leeschtung vun der Formel gouf mat där vum allgemenge Polyurethan-Héichrebound-Handläiferschaum verglach. D'Resultater sinn an der Tabell 5 gewisen.
Wéi aus der Tabell 5 ze gesinn ass, huet d'Leeschtung vun der optimaler hallefharter Polyurethan-Schaumformel gewësse Virdeeler géintiwwer de Basis- a Generalformelen, an si ass méi praktesch, an si ass méi gëeegent fir d'Uwendung vun héichperformante Gelänner.
Conclusioun
D'Upassung vun der Quantitéit u Polyether an d'Auswiel vun engem qualifizéierten Naassdispersions- an Antioxidant kënnen dem halbsteife Polyurethan-Schaum gutt mechanesch Eegeschaften, exzellent Hëtztalterungseigenschaften a sou weider ginn. Baséierend op der exzellenter Leeschtung vum Schaum kann dëst héichperformant Polyurethan-Halbsteife-Schaumprodukt op Autospuffermaterialien wéi Handläufe an Instrumentendëscher ugewannt ginn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 25. Juli 2024